DIE BUTYROMETRISCHE FETTBESTIMMUNG NACH … · B^aX] jciZg kdgh^X]i^\Zb JbhX]lZc`Zc aVc\hVb Vj[ (*...

transcript

DIE BUTYROMETRISCHE

FETTBESTIMMUNG

NACH GERBERVon Dipl.-Chem. Alfred Töpel

Dr. N. Gerber

PRINZIP DER METHODE

ANWENDUNGSBEREICH

BENÖTIGTE CHEMIKALIEN

farblos oder nur schwach gefärbt und frei von Bestandteilen, die das Ergebnis beeinflussen

Die geforderte Dichte entspricht 90 bis 91 Massen %. Höhere oder geringere Konzentrationen sind zu vermeiden. Höher konzentrierte Schwefelsäure greift bei 65°C den Amylalkohol an und bildet unter Wasserabspaltung Olefine, die das Ergebnis beeinflussen. Geringere Konzentrationen erniedrigen die Oxidationswirkung. Die Zerstörung der Fettkügelchenhülle ist unvollständig und es kann zur Klumpenbildung führen.

Isomerengemisch aus 2-Methylbutan-1-ol und 3-Methylbutan-1-ol

Die isomeren Amylalkohole haben unterschiedliche Siedepunkte:2-Methylbutan-1-ol 128°C und 3-Methylbutan-1-ol 132°C.

Nur dieses Gemisch ist von den 8 bekannten isomeren Amylalkoholen für die Gerbermethode geeignet.

Verunreinigungen mit den anderen isomeren Amylalkoholen, insbesondere mit dem tertiären Amylalkohol 2-Methylbutan-2-ol verfälschen das Analysenergebnis. Es wird ein zu hoher Fettgehalt gefunden.

Siedegrenzen: 98 % (als Volumen-anteil) müssen zwischen 128°C und 132°C bei 1 bar überdestillieren.

Der Amylalkohol darf keine Bestandteile enthalten, die das Ergebnis beeinflussen.

Anstelle von Amylalkohol können Austauschstoffe verwendetwerden, sofern diese zu gleichen Prüfergebnissen führen, wie mit Amylalkohol.

VORBEREITUNG DER PROBE

Milchfett ist leichter als Wasser. Es rahmt beim Stehen auf. An der Oberfläche bildet sich eine fettreichere Schicht. Durch Rühren und vorsichtiges Stürzen lässt sich der alte Verteilungszustand wieder herstellen.

Schaum bricht die Fettkügelchenhülle auf. Es können beim Rühren Anbutterungs-erscheinungen auftreten. Das Fett lässt sich dann nicht mehr gleichmäßig verteilen.Bei 35 bis 40°C verflüssigt sich das Fett. Die Verteilung erfolgt schneller.

Die Volumenmessgeräte sind auf 20°C geeicht. Temperaturabweichungen beeinflus-sen das Volumen. Lufteinschlüsse verringern die Dichte und damit die Masse der ab-gemessenen Milchmenge.

BENÖTIGTE GERÄTE

DURCHFÜHRUNG DER UNTERSUCHUNG = ARBEITSVORSCHRIFT

Bei Einführung der Gerbermethode wurden 11,0 ml Milch eingefüllt. Durch die Reduzierung der Milchmenge auf 10,75 ml stimmt die ermittelte Fett-menge besser mit den Ergebnissen der Referenzmethode überein. Beim Benetzen des Butyrometerhalses mit Milch können Reste hängenbleiben.

Kennzeichen eines guten Überschichtens ist eine klare Grenzlinie zwischen Säure und Milch ohne braungefärbten Rand.

Infolge der geringeren Dichte des Amylalkohols tritt kein Vermischen der Flüssigkeiten ein.

Das untere Ende des Stopfens taucht dabei in der Regel in die Flüssigkeit ein.

Beim Vermischen der Flüssigkeiten tritt eine starke Wärmeentwicklung ein. Infolge von Gasbildung kann der Stopfen herausgetrieben werden oder es kommt zum Bruch des Butyrometers.

Die Butyrometerhülse ist eine Sicher-heitsvorrichtung. Anstelle der Butyro-meterhülse kann das Butyrometer auch in ein Tuch eingewickelt werden.

Zu zaghaftes Schütteln oder unnötiges Schräghalten behindert das schnelle Vermischen und damit die schnelle Oxi-dationswirkung in der gesamten Flüs-sigkeit und macht das vorsichtige Über-schichten zunichte.

Das Einhalten der Temperatur ist für die Genauigkeit der Ergebnisse beson-ders wichtig. Nur das Ablesen bei 65°C gewährleistet ein exaktes Ergebnis. Bei Temperaturunterschreitungen verringert sich das Volumen der Fettsäu-le. Es wird ein zu geringer Fettgehalt angezeigt.

MESSERGEBNIS UND GENAUIGKEIT

Nach dem ersten Zentrifugieren wurden für die Doppelprobe 3,55 % und 3,60 % abgelesen.

Nach dem zweiten Zentrifugieren 3,60 % und 3,65 %. Als Ergebnis des Fettgehaltes der homogenisierten Milch wird 3,65 % angegeben.

Besteht nach den beiden letzten Wiederholungen, d. h. nach dem 3. und 4. Zentrifugieren immer noch eine größere Differenz als 0,05 %, so ist das Ergebnis dieser Bestimmung zu verwerfen.

VORWORT:

1.0 ANWENDUNGSBEREICH

2.0 VOLUMINA

BUTYROMETRISCHE FETTBESTIMMUNGVERSCHIEDENER MILCHPRODUKTE

Die butyrometrische Fettbestimmung von Milch wurde und wird in zuneh-mendem Maß durch andere Routineuntersuchungen ersetzt (durch Geräte wie z. B. LactoStar). Allerdings können mit solchen Geräten Milchprodukte wie z. B. Käse, Eiskrem etc. nicht, bzw. nur mit aufwendiger Probenvorbe-reitung, gemessen werden. Bei derartigen Produkten sind butyrometrische Verfahren nach wie vor eine gute Alternative für die Routine Analytik.

3.0 KURZBESCHREIBUNGEN DER BUTYROMETRISCHEN FETTBESTIMMUNG:

3.1 ... IN MILCH (NACH GERBER):

3.2 ... IN HOMOGENISIERTER MILCH

(Ausführlicher Seite 19)

3.3 ... IN MAGERMILCH UND MOLKEVerwendung von Magermilch-Butyrometern mit verengter Skala nach Sichler.

3.4 ... IN KONDENSMILCH (UNGEZUCKERT)

3.5 ... IN BUTTERMILCH (MODIFIKATION NACH MOHR UND BAUR)

3.6 ... IN MILCHPULVER NACH TEICHERTVerwendung von Trockenmilchbutyrometer nach Teichert.

3.7 ... IN RAHM NACH ROEDER (WÄGEMETHODE)Verwendung von Rahmbutyrometer nach Roeder.

3.8 ... IN RAHM NACH SCHULZ-KLEY (WÄGEMETHODE)Verwendung von Rahmbutyrometer nach Schulz.

3.9 ... IN RAHM NACH KÖHLER (ABMESSMETHODE)Verwendung von Rahmbutyrometer nach Köhler.

3.10 ... IN KÄSE NACH VAN GULIK (WÄGEMETHODE)(Siehe ISO 3433) Verwendung von Käsebutyrometer nach van Gulik.

3.11 ... IN EISKREM NACH KÖHLER (ABMESSMETHODE)Verwendung von Eiskrembutyrometer nach Köhler.

3.12 ... IN EISKREM NACH ROEDER (WÄGEMETHODE)Verwendung von Eiskrembutyrometer nach Roeder.

3.13 ... IN BUTTER NACH ROEDER (WÄGEMETHODE)Verwendung von Butterbutyrometer nach Roeder.

3.14 ... IN MAYONNAISE NACH ROEDER (WÄGEMETHODE)Verwendung von Butterbutyrometer nach Roeder.

3.15 BUTYROMETRISCHE FETTBESTIMMUNG NACH GERBER (VAN GULIK) VON FLEISCH UND WURSTWARENNach der von „Pohja und Mitarbeitern“ empfohlenen Methodik.

BUTYROMETER

3160-G

3321-001

LactoStar

DIE NEUE GERÄTEGENERATION

Milchanalysegerät mit vollautomatischer Reinigung, Spülung und Nullpunkt-Kalibrierung für die schnelle und genaue Milchuntersuchung

* Die Wiederholbarkeit beträgt im Bereich von 0 bis 8 % Fett + 0,02 %. Im höheren Messbereich, von 8 bis 40 % Fett, beträgt die Wiederholbarkeit 0,2 %.

LactoStar

7151 *

3511 *

3516 *

3563 *

(mit * markierte Artikel sind im Lieferumfang 3510 enthalten)

3510-023

3510-023 A

LactoFlash

Preisgünstiges Analysegerät für die schnelle und genaue Fett- und SNF-Bestimmung

LactoFlash

3510-023

3510-023 A

REFERENZMATERIALIEN

3631-36

3631-24

3631-12

SuperVario-N

MEHRZWECKZENTRIFUGE FÜR DIE MILCHWIRTSCHAFT

Dipl.-Ing. K. Schäfer

RUHIGER LAUF

TYP 1: Zentrifuge mit flach liegenden Butyrometern

TYP 2: Zentrifuge mit Winkelrotor

TYP 3: Zentrifuge mit ausschwin-genden Butyrometerhaltern

UNWUCHT

DECKELVERRIEGELUNG

HEIZUNG

AUFSTELLUNG

LAUFENDER BETRIEB/WARTUNG

MILCHLABORZENTRIFUGEN

DREHZAHL

Dabei ist:

R = effektiver waagrechter Radius in Millimeter;

N = Drehzahl in Umdrehungen pro Minute [min-1].

ÜBERSICHTSTABELLE DER ABHÄNGIGKEIT VON G-ZAHLEN UND DREHZAHLEN

3680-L

3766-G

3766-O

STICKSTOFFBESTIMMUNG NACH KJELDAHL

KJELDAHL-STICKSTOFFBESTIMMUNGDipl.-Ing. Lebensmitteltechnologin, Dipl.-Ing. Biotechnologin, Anna Politis

Die Kaliumsulfatzugabe dient zur Erhöhung der Siedetemperatur von der Schwefelsäure und die Kupfersulfatzugabe als Oxidationskatalysator. Erhältlich sind sie auch als Kjeldahl Tabs (Art.-Nr. 4230/4231). Wenn der Vorgang mit Tabs durchgeführt wird, dann werden 5± 0,1 g der Milch mit 20 ml Schwefelsäure und 2 Kjeldahl-Tabs gemischt und 5 min stehen gelassen. Danach kann das Temperaturprogramm durchgeführt werden.

Die Schwefelsäure wird so zugegeben, dass eventuell am Kolbenhals haftende Kupfersulfatlösung, Kaliumsulfat oder Milch heruntergespült werden. Ist der Kolben dicht verschlossen, kann er auch zu einen späteren Aufschluss aufbewahrt werden.

Während des Aufheizens der Probe bildet sich Schaum, der nicht höher als 4-5 cm unterhalb der Kolbenöffnung aufsteigen darf.

Um die spezifische Aufschlusszeit zu bestimmen, ist es ratsam Vorver-suche mit hochproteinhaltigen und fettreichen Proben durchzuführen.

Eine umfangreiche Kristallisation ist ein Zeichen für zu wenig Menge an Schwefelsäure und kann zu niedrigeren Proteinwerten führen. Deshalb ist es ratsam, den Verlust an Schwefelsäure zu reduzieren indem man die Absaugmenge verringert.

Bevor die heißen Aufschlusskolben aus dem Aufschlussblock genommen werden, muss gesichert sein, dass keine Kondensflüssigkeit in der Absaugeinrichtung entstanden ist. Ist das der Fall muss vor dem Abmontieren der Kolben die Absaugleistung vergrößert werden und die Kondensflüssigkeit beseitigt werden.

Der unverdünnte Aufschluss darf auf keinen Fall in den Kolben über lange Zeit (über Nacht) aufbewahrt werden. Es besteht eine Erstarrungs- Gefahr der Probe und es ist schwierig sie wieder in Lösung zu bringen. Wenn die Probe nach der Abkühlung mit 70 ml Wasser verdünnt wird, ist es kein Problem sie eine Zeit lang aufzubewahren.

Der Wasserdestillierer muss auf einen stabilen Labortisch mit ebener, waage-rechter Auflage gestellt werden, der sich in unmittelbarer Nähe eines Kaltwasser-anschlusses und eines Abflusses befindet. Der Wasserdruck muss mindestens 0,5 bar betragen.

Vor der Inbetriebnahme müssen sämtliche Schläuche angeschlossen werden und das Kühlwasser angestellt werden. Die Vor-ratsbehälter müssen richtig positioniert sein und der Füllstand getestet sein. Der Wasserdampf-Einleitungsschlauch muss in den Aufschlusskolben eingeführt wer-den. Der Wasserdestillierer ist mit einer Schutztür ausgerüstet.

Bei der ersten Destillation trifft der heiße Wasserdampf noch auf kalte Leitungen und Glasteile. Dadurch kommt es zu vermehr-ter Kondensatbildung, die zu übertriebe-ner Probenverdünnung und übermäßigem Flüssigkeitsvolumen im Aufschlussgefäß führen kann. Ein Testlauf ist deswegen notwendig. Die Einleitung von Wasser-dampf mit einer Temperatur von ca. 106°C verursacht mehr oder weniger laute Ge-räusche. Diese Geräusche sind kein Grund zur Beunruhigung.

Die Destillation wird solange durchgeführt bis ein Destillatvolumen von 150 ml er-reicht ist.

Etwa 2 Minuten vor Ende der Destillation wird der Erlenmeyerkolben so abgesenkt, dass das Ende des Ablaufrohrs nicht mehr in die Säurelösung eintaucht. Das Rohr wird mit etwas Wasser gespült und das Spülwasser in dem Erlenmeyerkolben auf-gefangen.

Als Indikator dient das Gemisch aus Methylrot und Bromcresolgrün (siehe 2.5, 2.6) Der Indikator ist für den Farbumschlag zuständig und signalisiert die Beendigung der Titration.

Der neutraler Hintergrund verbessert die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse. Somit werden die Titrationen immer unter möglichst gleichen optischen Bedingungen durchgeführt.

Der Aufschluss nach Kjeldahl ist nicht spezifisch für Ami-nosäuren und Proteine und erfasst den ganzen organisch gebundenen Stickstoff. Es werden auch andere Nichtpro-teinverbindungen aufgeschlossen und miterfasst (NPN: Nichtproteinstickstoff.) Deren Anteil in Milch und Milchpro-dukten ist aber gering und wird in dieser Kalkulation ver-nachlässigt.

Soll der nichtproteinhaltiger Stickstoff (NPN) auch er-mittelt werden, dann muss gemäß DIN EN ISO 8968-4 dieMethode durchgeführt werden. Wenn nur der Proteinstick-stoff bestimmt werden soll, dann müssen die Milchpro-teine zuerst abgetrennt werden. 5±0,1 ml Milch verdünnt mit 5±0,1 ml Wasser werden gemäß DIN EN ISO 8968-5 mit insgesamt 60 ml einer 15 % (w/v) Trichloressigsäure stufenweise gewaschen, die Proteine werden ausgefällt und anschließend werden sie über einen harten Papier-filter abfiltriert. Das Filtrat enthält die Bestandteile des Nichtproteinstickstoffs und der abfiltrierte Niederschlag enthält den Proteinstickstoff. Der Filter mit dem Nie-derschlag wird in das Aufschlussgefäß gegeben und die Stickstoffbestimmung wird wie oben beschrieben nach Kjeldahl Verfahren durchgeführt. Der Proteingehalt wird durch die Multiplikation mit dem Faktor 6,38 berechnet.

Der Wert 6,38 ist spezifisch für Milch und Milchprodukte und wurde so festgelegt weil die Milchproteine einen Gehalt von 15,65 % an Stickstoff haben (100:15,65 = 6,38).

Der Blindversuch ist für die Berechnung des Stickstoffgehalts der Probe wichtig.

Vorsicht, die Wasserstoffoperoxid Zugabe verursacht eine heftige Reaktion

Der Blindwertversuch wird mit 2 ml Wasser und 0,25 g Saccharose durchgeführt. Die Aufschlusseffektivität wird mit 0,08 g Tryptophan oder 0,06 g Lysinhydrochlorid untersucht.

Um den Wirkungsgrad des Aufschlusses zu kon-trollieren wird als Probe 0,18 g Tryptophan oder 0,16 g Lysinhydrochlorid und 0,67 g Saccharose benutzt. 98 % des Stickstoffs müssen wiederge-funden werden. Ist das nicht der Fall, ist die Auf-schlusstemperatur oder Zeit unzureichend oder die Probe ist verkohlt.

pH-WERT-MESSUNGDipl.-Ing. Lebensmitteltechnologin, Dipl.-Ing. Biotechnologin, Anna Politis

Bei Fett-oder Ölablagerungen muss die Membran mit in Azeton oder Seifenlösung getränkter Baumwolle entfettet werden.

Wenn sich am Diaphragma Protein abgelagert hat, wird die Elektrode in eine HCl/ Pepsin-Lösung aprox. 1-2 Stunden eingeweicht.

Im Falle einer Silbersulfid-Kontamination ist die Elektrode in eine Thioharnstoff-Lösung zu stellen und einzuweichen

Bei anorganischen Belägen wird die Elektrode für einige Minuten in 0,1 M HCl oder 0,1 M NaOH eingetauchen. Mit 40-50°C warmen Lösungen wird eine bessere Reinigung erreicht.

Nach jeder Reinigungsprozedur ist die Elektrode zur neuen Konditionierung etwa ¼ Stunde in ein 3M KCl-Lösung zu stellen und anschließend neu zu kalibrieren.

TITRIERAPPARATE

WÄRMESCHRÄNKE UFB

WÄRMESCHRÄNKE UNB

BRUTSCHRÄNKE (INKUBATOREN) INE

STERILISATOREN SNB

KÜHLBRUTSCHRÄNKE MIT KOMPRESSOR-KÜHLUNG ICP

HEMMSTOFFNACHWEIS

6602-E

6603-ES

6612-E

6613-ES

6622-ES

6621-E

LAKTODENSIMETER

6641-ES

6641-E

6630-15

6631-15

THERMOMETER / ZUBEHÖR

7070-ES

PSYCHROMETER

EINSTECH- / TAUCHFÜHLER

Schon 1895 begann der deutsche Chemiker Beckmann, bekannt durch das nach ihm benannte “Beckmann-Thermometer” den Gefrierpunkt der Milch zum Nachweis eines Fremdwasserzusatzes auszunutzen. Der Amerikaner Hortvet arbeitete im Jahre 1920 intensiv mit dieser Methode und verbesserte sie in wesentlichen Punkten. Die ersten Thermistor-Kryoskope wurden in den 60er Jahren auf dem Markt eingeführt. Allerdings mussten diese noch vollständig von Hand bedient werden. Anfang der 70er Jahre waren erstmalig automatische Thermistor-Kryoskope erhältlich. Damit gab es die Möglich-keit, den Gefrierpunkt automatisch – per Knopfdruck – zu ermitteln.

Ein entscheidender Schritt bei der Verbesserung der Thermistor-Kryoskopie konnte zur Messe “FoodTec 1984“ verzeichnet werden: Funke-Gerber stellte erstmalig ein Gerät mit automatischer Kalibrierung vor. Diese erfolgreiche, intensive Entwicklungsar-beit fand einen weiteren Höhepunkt zur “FoodTec 1988“ wo Funke-Gerber eine vollautomatische Ge-frierpunktbestimmungsanlage mit einer Leistung von 220 Pr. / Std. vorstellen konnte.

Mit der Einführung einer indirekten Messung des Gefrierpunktes (z. B. LactoStar) für die Routine-analytik richtete sich das Interesse hauptsächlichauf Referenzgeräte, welche in der Lage sind, den Gefrierpunkt gemäß den geltenden Normvor-schriften ermitteln zu können. Diese Geräte müssen strengsten Anforderungen hinsichtlich Messgenau-igkeit gerecht werden, weil damit die Routinegeräte kalibriert werden. Zu diesem Zweck entwickelte Funke-Gerber ein frei programmierbares Kryoskop mit einer Auflösung von 0,1 m°C. Dieses Gerät hatin sehr vielen Laboratorien weltweit seine Genauig-keit und Zuverlässigkeit unter Beweis gestellt. DasLieferprogramm wurde durch ein Mehrproben-Gerät (CryoStarautomatic) erweitert. Seit Januar 2007 sind diese Geräte mit einem grafischen Farb-Dis-play ausgestattet. Dadurch wurde es möglich, die

gesamte Gefrierkurve, insbesondere den Vorgang der Plateausuche, mit einer paten-tierten Darstellung auf dem Bildschirm anzuzeigen.

GEFRIERPUNKTBESTIMMUNG

Dipl.-Ing. K. Schäfer, Dipl.-Phys. W. Spindler

HISTORIE

GEFRIERPUNKT:

MESSPRINZIP:

MESSPROZEDUR:

MÖGLICHE FEHLERQUELLEN IM MESSABLAUF

„CryoStar I (bzw. CryoStar automatic), Funke Gerber“

ERKENNEN VON TECHNISCHEN DEFEKTEN

ERKENNEN VON FEHLERN BEI DER BENUTZUNG

VERWECHSLUNG A-KALIBRATION ANSTELLE B-KALIBRATION

VERWECHSLUNG A-LÖSUNG MIT B-LÖSUNG:

SPEZIELLE ANWENDUNGEN/MESSUNG VON SAHNE

CryoStarautomatic CryoStar I

DIE WICHTIGSTEN EIGENSCHAFTEN IM ÜBERBLICK:

(empfohlener Wert: 2,2 ml)

KURZZEITERHITZUNGSNACHWEISE

8502-001

(englische Bezeichnung: accuracy)

(englische Bezeichnung: trueness, accuracy of the mean, auch: bias für die Größe des systematischen Fehlers)

(englische Bezeichnung: precision)

DER EINSATZ VON REFERENZMATERIALIEN IM LABOR

QUALITÄT VON ANFANG AN

KALIBRIERVERFAHREN

DER Z-SCORE

mscorez

LABORGLAS

SACHWORTVERZEICHNIS

DIE BUTYROMETRISCHE FETTBESTIMMUNG NACH … · B^aX] jciZg kdgh^X]i^\Zb JbhX]lZc`Zc aVc\hVb Vj[ (*...

Documents