Mehl und Saaten
- Chargenkonstanz
- Unterstützung der Forschung für verbesserte Saatgutsorten (z. B. höherer Proteingehalt, bessere Nährwerteigenschaften))
- Bestimmung des Proteingehalts für Nährwertkennzeichnung und Qualitätskontrolle
Joghurt, Getreide, Brot, Fleisch – die Vielfalt an Lebensmitteln ist enorm und ihre Zusammensetzung verändert sich je nach Produktionsart, Herkunft oder Verarbeitung. Das Bewusstsein für gute Lebensmittelqualität und gesunde Inhaltsstoffe ist in den letzten Jahren gewachsen und treibt die Branche zu schnelleren und gleichzeitig genaueren Analysemethoden sowie zu mehr Parametern.
Qualitätskontrollen zur Produktsicherheit und Einhaltung von Normen sind alltägliche Verfahren in der Lebensmittelindustrie, bei denen verschiedene Parameter verwendet werden, um Qualität und Beständigkeit für den Kunden zu bestimmen. Aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit der zu testenten Proben und der Flexibilität im Analyseverfahren ist es wichtig, die Reproduzierbarkeit aufrechtzuerhalten.
Die Proben reichen von Flüssigkeiten über Feststoffe wie Saaten bis hin zu pastösen Materialien wie Hackfleisch und erfordern variable Systeme sowie sich überschneidende Parameter, die für verschiedene Lebensmitteltypen genutzt werden können.
Kohlenstoff ist das wichtigste Strukturelement aller organischen Verbindungen: Kohlenhydrate, Fette, Proteine oder organische Säuren. Die Menge des Gesamtkohlenstoffs (TC; „total carbon“) ist daher ein direkter Indikator für den gesamten organischen Anteil in einer Lebensmittelprobe.
Dies kann verwendet werden, um einen Nährwert für den Endkunden festzulegen, die Chargenkonstanz zu dokumentieren oder Abweichungen in der Rezeptur zu erkennen. Zum Beispiel weisen stabile Kohlenstoffwerte in Mehl- oder Stärkeprodukten auf eine konstante Kohlenhydratzusammensetzung hin, was wiederum für gleichbleibende Qualität steht. In verarbeiteten Lebensmitteln können Veränderungen im Gesamtkohlenstoffgehalt auf Unterschiede in der Zusammensetzung hinweisen, wie etwa Feuchtigkeitsverlust oder Rezepturänderungen. In bestimmten Anwendungen kann die Kohlenstoffanalyse die Prozessüberwachung unterstützen, zum Beispiel bei gerösteten Getreideprodukten, Kaffee oder Backwaren.
Protein enthält etwa 16 % Stickstoff in Form von Aminosäuren. Die Menge an Stickstoff steht daher in direktem Zusammenhang mit dem Proteingehalt einer Lebensmittelprobe. Durch die Messung des Stickstoffgehalts und die Anwendung etablierter Umrechnungsfaktoren (z. B. 6,25 für viele Lebensmittel) kann der Proteingehalt der untersuchten Proben bestimmt werden.
In vielen Lebensmittelmärkten muss der Proteingehalt auf Produktetiketten angegeben werden, da er ein zentraler Indikator für die ernährungsphysiologische Qualität ist und den Marktwert proteinreicher Lebensmittel erheblich beeinflusst.
Die Stickstoffanalyse unterstützt die Kontrolle eingehender Rohstoffe und damit die Qualifizierung von Lieferanten. Ähnlich wie beim Kohlenstoff ist auch der Stickstoffgehalt ein Parameter für die Chargenkonstanz. Zum Beispiel bestimmt der Proteingehalt die Backqualität von Weizen- und Mehlprodukten sowie die Teigelastizität in Backwaren und ist damit ein entscheidender Bestandteil des Qualitätsmanagements.Dies gilt ebenso für die Milch- und Futtermittelindustrie, wo der Proteingehalt Produktqualität, Rezeptur und Preisgestaltung bestimmt.
| Lebensmittel | Faktor | ||||
| Milch | 6.38 | ||||
| Gerste, Hafer, Roggen | 5.83 | ||||
| Reis | 5.95 | ||||
| Weizenmehl | 5.70 | ||||
| Sojabohne | 5.71 | ||||
| Nüsse, Saaten | 5.30 | ||||
Die Dumas-Verbrennungsmethode ist zu einer zuverlässigen Referenzmethode für die Analyse von Stickstoff und Kohlenstoff in der Lebensmittelindustrie geworden, insbesondere da Labore nach sichereren und schnelleren Arbeitsabläufensuchen. Viele Normen beinhalten neben der Kjeldahl- mittlerweile auch die Dumas-Methode (z. B. ISO 16634 für Getreide, AOAC 992.15 für Fleischprodukte). Beide Methoden bestimmen den Gesamtstickstoff, der mithilfe eines Faktors in Protein umgerechnet wird (z. B. 6,38 für Milchprodukte, 6,25 für die meisten Lebensmittel). Die Dumas-Methode verbrennt dabei die gesamte Probe bei hoher Temperatur und wandelt alle Stickstoffverbindungen in messbares N₂-Gas um.
Die Dumas-Methode liefert Ergebnisse in wenigen Minuten im Gegensatz zu Stunden oder länger als bei Kjeldahl und ist daher besonders attraktiv für Lebensmittelindustrien mit hohem Probendurchsatz. Der ELEMENTRAC CN-r Analysator liefert schnelle Stickstoff-/Protein- und Kohlenstoffergebnisse mit einer Analysezeit von 2 Minuten und 30 Sekunden pro Probe. Dies ermöglicht die Untersuchung einer großen Anzahl von Lebensmittelproben: Ein einzelnes Gerät kann Hunderte von Proben pro Tag analysieren, was ideal für QA/QC-Labore in Bereichen wie Molkerei (z. B. Milchpulver, Molkenprodukte), Fleischverarbeitung oder Getreidemühlen ist.
Schnelle Analyse geht nicht auf die Kosten der Genauigkeit: Der ELEMENTRAC CN-r verwendet reine Sauerstoffverbrennung, gefolgt von empfindlicher Wärmeleitfähigkeitsdetektion für Stickstoff und Infrarotdetektoren für die Kohlenstoffbestimmung, um zuverlässige Messergebnisse sicherzustellen.
| Messbereich | Stickstoff: 0.03 – 300 mg Kohlenstoff: 0.02 – 175 mg |
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| Typische Einwaage | Bis zu 1.0 g, 0.5 g nominal | ||||
Unser Dumas-Analysator ist vollautomatisch – der oder die Anweder*in wiegt die Probe in einer Zinnfolie oder Zinnkapsel ab, platziert diese im Autosampler, und das Gerät erledigt den Rest. Der ELEMENTRAC CN-r ist für den kontinuierlichen Hochdurchsatzbetrieb ausgelegt und verfügt über einen Wartungsmodus, der einen schnellen Austausch von Verbrauchsmaterialien und Reagenzien in etwa 15 Minuten ermöglicht und das Ganze, während das Gerät betriebsbereit bleibt.
Die Verbrauchskosten pro Test sind beim ELEMENTRAC CN-r gering und beschränken sich hauptsächlich auf kostengünstige und ungefährliche Reagenzien wie Absorptionsmittel, Katalysatoren und die verwendeten Gase zur Analyse. Das effiziente Design, wie ein chromfreier Katalysator und ein leicht zu handhabendes Verbrennungsrohr, verlängert zudem die Lebensdauer der Verbrauchsmaterialien und trägt so zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten. bei.
Der ELEMENTRAC CN-r arbeitet mit ungefährlichen Verbrauchsmaterialien (z. B. Kupfer, CO₂/H₂O-Absorber) und erzeugt nur geringe Abfallmengen, was den Analysator sicherer für das Laborpersonal und umweltfreundlicher macht.
In heutigen Lebensmittellaboren hat sich die Dumas-Verbrennungsmethode als bevorzugte Lösung für die Protein- (Stickstoff-) und Kohlenstoffanalyse etabliert und bietet große Vorteile hinsichtlich Geschwindigkeit, Sicherheit und Durchsatz. Die wissenschaftliche und regulatorische Akzeptanz der Dumas-Methode ist mittlerweile gut etabliert – beispielsweise enthalten ISO- und AOAC-Normen für viele Lebensmittel die Dumas-Methode. Unser Analysator erfüllt die gängigen Normen für die Lebensmittelanalyse mit der Dumas-Methode:
| Probenart | Normen | ||||||||
| Ölsaaten, Getreide & Körner | • AACC 46-30 • AOAC 992.23 • AOCS Ba 4e-93 • DIN EN ISO 16634-1, DIN EN ISO 16634-2 • GAFTA Method 4:2 • ICC Standard No. 167 |
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| Lebensmittel | • AOCS Ba 4f-00 • ISO 16634-1, ISO TS 16634-2 • §64 LFGB methods 17.00-18, 18.00-18, 22.00.2, 48.01-26 |
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| Fleischprodukte | • AOAC 992.15 • OIV-MA-AS323-02A • § 64 LFGB 06.00-20 |
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| Milchprodukte | • AOAC 992.15 • ISO 14891 / IDF 185 • § 64 LFGB methods 01.00.60, 02.00.24, 03.00.27, 48.01-26 |
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| Futtermittel | • AOAC 976.05, AOAC 968.06, AOAC 990.02, AOAC 990.03 • AACC 46-30 • DIN EN ISO 16634-1 • GAFTA Method 4:2 |
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| Bier | • AOAC 920.53, AOAC 950.09, AOAC 997.09 • MEBAK 2.6.1.2 |
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| Wein | • OIV-MA-AS323-02A | ||||||||
Mit der Dumas-Verbrennungsmethode bestimmt der ELEMENTRAC CN-r Stickstoff/Protein und Kohlenstoff zuverlässig und mit hoher Präzision. Die Standardabweichung entspricht den Normanforderungen für gängige Lebensmittelanwendungen und garantiert konsistente Ergebnisse.
| Weizen | ||||
| Gewicht [mg] | Stickstoff [%] | Protein [%] | ||
| 400.69 | 1.69 | 9.65 | ||
| 400.28 | 1.70 | 9.67 | ||
| 400.87 | 1.72 | 9.78 | ||
| 400.04 | 1.72 | 9.80 | ||
| 400.29 | 1.67 | 9.50 | ||
| 400.54 | 1.69 | 9.65 | ||
| 400.42 | 1.70 | 9.67 | ||
| 400.82 | 1.70 | 9.69 | ||
| 400.76 | 1.73 | 9.86 | ||
| 400.64 | 1.70 | 9.68 | ||
| Mittelwert | 1.70 | 9.70 | ||
| Standardabweichung [%] | 0.017 | 0.098 | ||
| Relative Standardabweichung [%] | 1.012 | 1.012 | ||
Bild 1: Stickstoffwerte und Signale von gemahlenen Weizenproben wurden mittels des ELEMTRAC CN-r analysiert. Der Proteinfaktor von 5.7 wurde angewendet.
| Hackfleisch | ||||
| Gewicht [mg] | Stickstoff [%] | Protein [%] | ||
| 362.42 | 3.60 | 22.48 | ||
| 381.03 | 3.55 | 22.21 | ||
| 346.53 | 3.66 | 22.89 | ||
| 374.59 | 3.59 | 22.46 | ||
| 340.80 | 3.56 | 22.26 | ||
| 362.60 | 3.56 | 22.28 | ||
| 350.58 | 3.57 | 22.28 | ||
| 343.73 | 3.57 | 22.30 | ||
| 381.51 | 3.60 | 22.52 | ||
| 350.21 | 3.60 | 22.50 | ||
| Mittelwert | 3.587 | 22.418 | ||
| Standardabweichung [%] | 0.032 | 0.202 | ||
| Relative Standardabweichung [%] | 0.902 | 0.902 | ||
Bild 2: Stickstoffwerte und Signale von Hackfleischproben wurden mittels des ELEMTRAC CN-r analysiert. Der Proteinfaktor von 6.25 wurde angewendet.
