LMC (Fach) / Fruchtsaft (Lektion)

Vorlesung 2

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• Wie kann Fruchtsaft haltbar gemacht werden? Pasteurisation Gefrierkonzentrierung Lagerung unter Inertgas Behandlung mit SO2 --> bei Traubensäften, anschließende Entschwefelung auf unter 10 mg/L
• Inhaltsstoffe von Obst Wasser (75-95%) KH: Glucose, Fructose, Saccharose, Sorbit, Stärke, Pektin Stickstoffverbindungen (0,1-1,5%, hauptsächlich Enzyme) Fett (0,1-0,6%) Vitamine (C, B, beta-Carotin, Vit E) Org. Säuren (Äpfel-, Citronen-, Isocitronen-, Weinsäure) Aroma- und Geschmacksstoffe (ätherische Öle, Ester, höhere Aldehyde ...) Farbstoffe (Carotinoide, Chlorophyll, Polyphenole, Betalaine) Sek. Pflanzeninhaltsstoffe (Glucosinolae, Phytosterole, Polyphenole..)
• Parameter zur Beurteilung eines Fruchtsaft(erzeugnisses) rel. Dichte Asche Mineralstoffe (z.B. Mg, K) Zucker org. Säuren Formolzahl Prolingehalt Konservierung: SO2 Wärmebehandlung (Hydroxymethylfurfural) Ascorbinsäure Evtl. mikrobieller Befall des Ausgangsmaterials: Patulin
• Ascorbinsäuregehalt nach Tillmanns Prinzip Die reduzierende Wirkung von Ascobinsäure wird genutzt! Titration mit 2,6-Dichlorphenolindophenollösung (DI-Lösung) Das Reagenz (DI-Lösung) dient zeitgleich als Indikator Ascobinsäuer + DI-Lösung (blau) --> Dehydroascobinsäure + Leukoform der DI-Lösung (farblos)
• Ascobinsäuregehalt nach Tillmann Durchführung Titer der DI-Lösung bestimmen Blindwert bestimmen Fruchtsaft bestimmen
• Warum wird der Titer der DI-Lösung bestimmt? Es muss bestimmt werden, wieviel mg Ascobinsäure 1 mL DI-Lösung tatsächlich oxidiert --> Ascobinsäurestandard (bekannte Konz. an Ascobinsäure) herstellen und mit DI-Lösung bis zur schwachen Rosafärbung titrieren
• Wozu benötigt man bei der Bestimmung des Ascorbinsäuregehaltes nach Tillman einen Blindwert? Über den Blindwert werden in diesem Fall evtl. Verunreinigungen in der Oxalsäurelösung erfasst (Wasser in Oxalsäure lösen und mit DI-Lösung bis zur schwachen Rosafärbung titrieren)
• Wobei entsteht HMF? Wozu dient es? HMF = Hydroxymethylfurfural Entsteht beim Erhitzen von Hexosen (z.B: Glucose) durch Wasserabspaltung Indikator für startke thermische Belastung HMF-Gehalt bei schonender Erwärmung max. 20 mg/L
• Wie wird der HMF-Gehalt in Fruchtsaft bestimmt? Photometrisch Fruchtsaft + p-Toluidin-Lösung + Barbitursäure-Lösung  (im Blindversuch Wasser statt Barbitursäure) HMF bildet mit Barbitursäure und p-Toluidin einen roten Farbstoff (konjugiertes π-System), der photometrisch bei 550 nm gemessen werden kann
• Warum werden Lebensmittel geschwefelt? Hemmung des Wachstums von MOs, besonders von Schimmelpilzen und Hefen (ab 20 mg/kg) --> wichtiger Konservierungsstoff Stabilisierung des Aromas und der Farbe von LM Verhinderung von Bräunungsreaktionen, die LM unansehnlich wirken lassen (z.B. enzymatische Bräunung von geschnittenen Äpfeln--> Apfelsaft) unterdrückt Oxidationsprozesse Gärstopp bei der Weinherstellung
• Nachteil von Schwefeldioxid und Sulfiten Einige Menschen reagieren schon auf geringe Mengen an SO2 empfindlich Kopfschmerzen, Asthma u.a. PSEUDOALLERGEN
• Möglichkeiten zur SO2-Bestimmung Destillation Redoxtitration HPLC-IMER
• Wofür steht HPLC-IMER? High pressur liquid chromatographyImmobilized Enzyme Reactor
• HPLC-IMER Welche mobile Phase? Eluent = mobile Phase aus einem oder mehreren Lösungsmittel, Carbonatpuffer (pH 9,1) pH-Wert abhängiges Gleichgewicht!!! Durch den alkalischen Eluent: Gleichgewicht auf der Seite vom Sulfit
• HPLC-IMER Welche stationäre Phase? Säule: stationöre Phase: Ionenaustauschersäule (vgl. RP oder NP-Säule)
• HPLC-IMER Detektor? Elektrochemischer Detektor, gekoppet mit einem Biosensor
• HPLC-IMER Was ist ein Biosensor? Ein immobilisiertes biologisch aktives System (Enzyme, hier: Sulfitoxidase) wird mit einem Signalumwandler gekoppelt
• Wie funktioniert die Sulfit-Bestimmung? Abtrennung des SO32- über HPLC mit Ionenaustauscher Säule Umsetzung des SO32- durch das Enzym Sulfitoxidase H2O2 wird an einer Platinelektrode bei 0,2 V oxidiert Gemessen wird die STROMSTÄRKE
• SO2 Bestimmung mit HPLC-IMER Wie erfolgt die Quantifizierung? Kalibrierkurve --> Standardlösungen mit unterschiedlichen Sulfitkonzentrationen Einpunktkalibrierung --> eine Standardlösung mit definierter Sulfitkonzentration c(SO2 in Saft) = Peakfläche Probe/Peakfläche Standard * Konzentration Standard
• Vorteile der SO2-Bestimmung mit HPLC-IMER geringe Probenaufarbeitung selektives und emfindliches Messen schnelle Methode umweltfrendlich Gehalte im ppm Bereich erfassbar Wiederverwendbarkeit der Enzyme Lager- und Arbeitsstabilität der Enzymreaktoren
• Nachteile der SO2-Bestimmung mit HPLC-IMER Trennprobleme bei HPLC Kalibration
• Wofür steht DI-Lösung? 2,6-Dichlorphenolindophenollösung pH<7 rot pH> 7 blau Leukoform: weiß

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