Interreg IV Italien-Österreich

Methode bei Milch und Käse

Gaschromatographische Bestimmung der Fettsäureprofile von Milch- und Käseproben.

Dabei wird das gesamte Fett der Milch bzw. Käseproben mit einem organischen Lösungsmittel zunächst extrahiert und anschließend in leichter flüchtige Substanzen umgewandelt. Die auf diesem Weg erhaltenen Fettsäurelösungen (Fettsäure-Methylester) werden in einem Gaschromatographen mittels Flammenionisation (GC-FID) gemessen. Dabei wird die Lösung verdampft und der Dampf durch eine dünne Glaskapillare geleitet. Sobald eine bestimmte Komponente (hier Fettsäure) den Detektor passiert, zeichnet er eine Spitze auf. Anhand der Dauer, welche die Komponente für die Querung der Röhre braucht, kann man diese identifizieren und mittels der Fläche unter der Spitze die Komponente quantifizieren.

Abb. Chromatogramm eines Fettsäure-Standards: die X-Achse gibt die Zeit in Minuten an, die Y-Achse die Intensität der Komponenten, die eine Quantifizierung der Fettsäuren ermöglicht.

Methode bei Fleisch

Bestimmung der Mineralstoffe mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP)

Die Mineralstoffe werden mit der ICP-Methode bestimmt. Das Fleisch wird faschiert und danach mit konzentrierter Säure aufgeschlossen, damit sich alle Mineralstoffe lösen. Die in hoher Konzentration vorkommenden Mineralstoffe (z.B. Natrium und Kalium) werden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und die Spurenelemente (z.B. Selen und Kobalt) mit einem induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) analysiert.

Das Plasma entsteht durch die Erhitzung der Lösung unter Edelgasatmosphäre auf über 5000 °C, wobei sich ein Gemisch aus teilweise oder vollständig geladenen Teilchen (Ionen und Elektronen) bildet. Diese geladenen Teilchen werden durch ein elektrisches Feld beschleunigt. Mittels eines Detektors können daraus die einzelnen Mineralstoffe und Spurenelemente bestimmt werden.

Methoden bei Äpfeln

Bestimmung der Fruchtfleischfestigkeit:

Die Fruchtfleischfestigkeit wird mit einem Texturanalysator bestimmt. Dabei trifft ein Stempel auf die Oberfläche des Apfels und man misst die maximale Kraft, die notwendig ist, damit der Stempel in das Fruchtfleisch eindringt. Die Fruchtfleischfestigkeit ist ein wichtiger Indikator für die Qualität der Früchte bei der Ernte und nach der Lagerung.

Bestimmung des Gesamtzuckers:

Aus den Äpfeln wird Apfelsaft gewonnen, der dann an einem Refraktometer gemessen wird. Dabei nutzt man die Eigenschaft des Lichtes aus, dass dieses am Übergang zwischen Saft (oder einer anderen Messflüssigkeit) und einem Prisma je nach Beschaffenheit des Saftes unterschiedlich gebrochen wird. Aus dem so erhaltenen Brechungsindex wird der Gesamtzuckergehalt (ausgedrückt in °Brix) berechnet. Refraktometer werden u. a. im Weinbau eingesetzt, um den Gesamtzuckergehalt der Trauben zu messen und dadurch den idealen Lesezeitpunkt zu bestimmen.

Bestimmung der Gesamtsäure:

Die Gesamtsäure wird mit einer Titration bestimmt. Dabei wird der gewonnene Saft aus den Äpfeln mit verdünnter Natronlauge bis zu einem definierten pH-Umschlagspunkt versetzt. Das ist jener Punkt, an dem die eingesetzte Menge an Lauge die Säure des Saftes neutralisiert hat. Aus dem eingesetzten Volumen der Lauge kann anschließend die Menge an vorhandener Gesamtsäure im eingesetzten Apfelsaft berechnet werden.

Messung des pH-Wertes der Äpfel:

Der pH-Wert wird einem pH-Meter bestimmt. Dabei wird der gewonnene Saft aus den Äpfeln mit einer Elektrode vermessen, wobei die Spannung zwischen einer bekannten Referenzlösung und dem Apfelsaft bestimmt wird. Aus dieser Spannung kann die Wasserstoffionenkonzentration berechnet werden, welche als pH-Wert angegeben wird.

Bestimmung der Einzelzucker mit Ionenchromatographie:

Die Einzelzucker werden mit dem Ionenchromatographie-Messverfahren analysiert. Zunächst wird der Saft aus den Äpfeln gewonnen, welcher anschließend mit Wasser verdünnt wird. Diese Messlösung wird mit einem Ionenchromatographen analysiert. Dabei wird der Elektrolysestrom in der Messlösung gemessen, welcher direkt proportional zur Konzentration des umgesetzten Stoffes (Einzelzuckers) ist. Es entsteht ein Chromatogramm mit Spitzen, wobei jede Spitze einen bestimmten Einzelzucker darstellt. So erhält man ein Profil der Einzelzucker der untersuchten Äpfel.

Foto: I. Corrà.

Im Labor für Aromen und Metaboliten sind die Äpfel mit modernsten chemischen Methoden analysiert worden.

Messgerät / Methode Zur Messung von Eingesetzt bei
GC-FID Fettsäurenprofile Milch und Käse
induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) Mineralstoffe Fleisch
Refraktometer Gesamtzucker Äpfel
Titration Gesamtsäure Äpfel
Texturanalysator Fruchtfleischfestigkeit Äpfel
pH-Meter pH-Wert Äpfel
Ionenchromatographie Einzelzucker Äpfel
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