DD249974B1 - Verfahren zur bestimmung des protein- und des fettgehaltes, insbesondere von milch - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen quantitativen Analyse des Protein- und des Fettgehaltes von Milch und Molkereiprodukten, welches sowohl für die Milchleistungsprüfung als auch in der milchverarbeitenden Industrie unmittelbar angewendet werden kann.
Für die quantitative Bestimmung des Proteingehaltes von biologischen Flüssigkeiten, wie Milch, sind verschiedene Methoden bekannt, wie z. B. die Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl, die alkalische Wasserdampfdestillation, die Formoltitration, das
Farbstoffbindungsverfahren (DD-PS 572213, G01 N33/04; DD-PS 61640, G01 N33/02), Kopplungen von Kjeldahl-Naßaufschluß mit chemischen, elektrochemischen und photometrischen Ammoniak-Nachweisverfahren, die Analyse der Infrarotabsorption bei 1548cm"1, die Fluoreszenzmessung und die Untersuchung der Absorption verdünnter Lösungen im ultravioletten
Spektralbereich bei 205,210,215,220,225,230,235 oder um etwa 280nm.
Für die Erfassung des Fettgehaltes von Flüssigkeiten, wie Milch, sind das acidbutyrometrische Verfahren, das gravimetrisch^ Verfahren, die Trübungsmessung im sichtbaren Spektralbereich zwischen 400 bis 800 nm, die Analyse der Infrarotabsorption bei 1750 oder 2860cm"', die Reflexionsmessung im nahen und mittleren Infrarotbereich (DD-PS 73668, G01 N33/06) oder
Ultraschallmessungen bekannt.
Eine gleichzeitige Bestimmung beider Milchinhaltsstoffe aus einer Lösung bzw. Probe ist mit Hilfe der
Infrarotspektralphotometrie möglich. Hierzu sind jedoch spezieil konstruierte Analysengeräte erforderlich, so daß die
Anwendung dieser Methode in der Praxis in breitem Umfange nicht möglich ist.
Die Ultraspektralphotometrie wird überwiegend zur Untersuchung von entfetteten biologischen Flüssigkeiten eingesetzt, da die Fettkügelchen die Absorption durch Streulichteffekte um so mehr verfälscht, je kleiner die zur Untersuchung verwendete
Wellenlänge ist.
Für nicht entfettetes Blutserum wurde die Doppelwellenlängenmessung bei 215 und 255 nm und für Rohmilch die Kombination 210 und 220 nm vorgeschlagen.
Beide UV-Verfahren sind jedoch auf die Analyse des Proteingehaltes beschränkt. Die von Nakai und Le (J. Dairy Sei. 53 [1970] 3,
276) empfohlene simultane Bestimmung von Milchprotein und Milchfett aus unhomogenisierter Rohmilch einer Probe erfordert nach der Proteinbestimmung bei 280 nm eine erneute Chemikalienzugabe, um bei 400 nm im sichtbaren Spektralbereich danach das Fett bestimmen zu können. Außerdem ist eine runde Küvette notwendig.
Eine Vorrichtung zur simultanen Bestimmung des Eiweiß- und Fettgehaltes von Milch auf der Basis spektralphotometrischer Untersuchungen wird in der SU-PS 1099281 (G 01 N 33/04) vorgestellt. Für die Milchanalyse aus einer gemeinsamen Milchprobe sind jedoch zwei separate Küvetten unterschiedlicher Schichtdicke vorgesehen. Während für die Fettbestimmung eine
Meßwellenlänge im sichtbaren Spektralbereich (400-430 nm) vorgesehen ist, erfolgt die Proteinbestimmung aus der
homogenisierten und mit Detergenzlösung verdünnten Milchprobe bei einer Wellenlänge im UV-Bereich (200-21 Опт). Die
unter diesen Bedingungen ablaufenden Messungen sind apparativ aufwendig und ungenau.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine kostengünstige Alternative zur finanziell und technisch aufwendigen Infrarotuntersuchung zu schaffen und im Vergleich zur getrennten herkömmlichen Bestimmung beider Milchinhaltsstoffe den Analysendurchsatz zu erhöhen, die Analysengenauigkeit zu verbessern und die Anwendung aggressiver und giftiger Chemikalien zu eliminieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gemeinsame Bestimmung von Protein und Fett aus einer homogenisierten und anschließend mit einer Detergenzlösung verdünnten Milchprobe auf der Basis von handelsüblichen Ultraviolettspektralphotometern zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß homogenisierte Milchproben mit einer 0,5- bis 1%igen Alkylsulfat-, Atkylpolyglykolethersulfat-, Polyoxyethylenmonododecylether- oder anderen Detergenzlösungen geringer Eigenabsorbanz im Verhältnis 1:50 bis 1:500 verdünnt werden. Für die Bestimmung des Proteingehaltes eignen sich die Absorption der Peptidbindung von etwa 160nm bis 235 nm oder Absorptionsdifferenzen A1Mbii240nm - А22оы>зипт-Die Ultraviolettmeßdaten sind gegen dem nach Kjeldahl erfaßten Roh- oder Reinproteingehalt von Einzelmilchproben zu kalibrieren. Der Fettgehalt kann aus dem Spektralbereich zwischen 260 nm und 360 nm anhand der Absorbanz bei einer definierten Wellenlänge analysiert werden. Die Extinktionswerte werden mit Hilfe der nach Gerber oder Röse-Gottlieb ermittelten Fettgehaltswerte kalibriert. Für das Bestimmungsverfahren soll der Fettkügelchendurchmesser d < 1,3 pm betragen.
Die Untersuchungen erfordern eine Durchflußküvette mit einer Schichtdicke s 1 mm.
Die punktuell oder kontinuierlich gegen die reine Detergenzlösung gemessene Absorption im ultravioletten Spektralbereich wird vorzugsweise nach einer der folgenden Gleichungen ausgewertet:
% Protein = Faktor -(Ax -Ay), χ = 160-240 nm, у = 220-310 nm
% Protein — Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 160 und 240 nm
%Fett = Faktor А,,, у = Wert zwischen 260 und 360 nm
%Fett = Faktor-(Ay+ A1), у und ζ = Werte zwischen 260 und 360 nm
%Fett = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 260 und 360 nm
Die technisch-ökonomischen Vorteile der Erfindung, die sich aus der gemeinsamen Analyse von Protein und Fett aus einer Probe ergeben, sind ein höherer Nutzungsgrad der herkömmlichen Analysentechnik, eine höhere Produktivität gegenüber der getrennten Bestimmung der Milchinhaltsstoffe und die genauere, von der Aminosäurezusammensetzung des Proteins unbeeinflußte Ultraviolettabsorptionsmessung sowie die Unabhängigkeit von aggressiven und giftigen Chemikalien.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
200μΙ einer homogenisierten Rohmilchprobe werden unmittelbar nach dem Homogenisieren und Temperieren auf 200C mit 50ml 0,5%iger Lösung von Natriumdodecylsulfat in Wasser versetzt und geschüttelt. Innerhalb von drei Stunden wird mit Hilfe eines Ultraviolettspektralphotometers mit einer 1 mm starken Durchflußküvette die Absorbanz bei 205,233 und 295 nm bestimmt. Die Errechnung des Proteingehaltes erfolgt nach: (A2Oe ~ А2зз) - Faktor — % Protein. Der Fettgehalt wird nach:
A296 Faktor = % Fett ermittelt.
Bei täglicher Justierung des Spektralphotometers mit Hilfe von definierter Absorbanz bleiben die Faktoren konstant. Die Messungen gegen die Detergenzlösung als Leer- oder Blindwert.
Die Homogenisation kann auch nach dem Verdünnen der Milch mit Detergenzlösung erfolgen.
50μΙ frisch homogenisierte und auf 20°C temperierte Milch werden mit 10ml 0,7%iger Natriumalkylpolyglykolethersulfatlösung verdünnt und geschüttelt. Die Absorbanz bei 205 ηm und bei 280 nm wird unter Einsatz eines Ultraviolettspektralphotometers mit einer Schichtdicke von 1 mm innerhalb von drei Stunden bei 40"C bestimmt. Der Proteingehalt errechnet sich nach: A2OS' Faktor = % Protein. Der Fettgehalt ergibt sich aus: A280 Faktor = % Fett.
Ausführungsbeispiel 3
100-200 mg Käse oder Quark werden eingewogen und mit 4ml 0,1 M Kaliumhydroxidlösung über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Nach Rühren und Filtration von den unlöslichen Bestandteilen (Fett u.a.) ist es möglich, den Proteingehalt durch Differenzmessung bei 205 und 233nm zu bestimmen, nachdem 50ml der proteinhaltigen Lösung mit 10ml 0,5-1 %iger Detergenzlösung verdünnt wurden.
Die Absorptionsdifferenz ist an dem nach KJELDAHL ermittelten Rohproteingehalt von Käse zu kalibrieren.
Bei Beschleunigung der Auflösung des Käseproduktes durch Rühren und nach Homogensieren von bis zu 5 Stunden alten Lösungen von Käse in 0,1 M КОМ ist auch die gemeinsame Bestimmung von Protein und Fett in der beschriebenen Weise durchführbar.
Sinngemäß ist die Bestimmung auch bei gewolften oder homogenisierten Proben von Fleisch und Wurstwaren anzuwenden, die in 0,1 M Kaliumhydroxid oder in 0,05 M Natriumperoxidlösungen aufgelöst wurden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Bestimmung des Protein-und Fettgehaltes, insbesondere von Milch, aus
homogenisierten und mit Detergenzlösungen verdünnten Proben mit Hilfe der
Spektralphotometrie, dadurch gekennzeichnet, daß die Milchproben mit Detergenzien von geringer Eigenabsorbanz verdünnt werden und die gleichzeitige Analyse von Protein und Fett aus nur einer Lösung in nur einer Durchflußküvette mit einer Schichtdicke < 1 mm im ultravioletten Bereich
erfolgt.
homogenisierten und mit Detergenzlösungen verdünnten Proben mit Hilfe der
Spektralphotometrie, dadurch gekennzeichnet, daß die Milchproben mit Detergenzien von geringer Eigenabsorbanz verdünnt werden und die gleichzeitige Analyse von Protein und Fett aus nur einer Lösung in nur einer Durchflußküvette mit einer Schichtdicke < 1 mm im ultravioletten Bereich
erfolgt.
2. Verfahren zur Bestimmung des Protein- und Fettgehaltes nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Detergenzlösungen in einer Konzentration von 0,15-1,0Ma.-% und einem Mischungsverhältnis von 1:50 bis 1:500 zugesetzt werden.
gekennzeichnet, daß die Detergenzlösungen in einer Konzentration von 0,15-1,0Ma.-% und einem Mischungsverhältnis von 1:50 bis 1:500 zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung des Proteingehaltes, die gegen die reine Detergenzlösung gemessene Absorption nach einer der folgenden Gleichungen
ausgewertet wird:
ausgewertet wird:
% Protein = Faktor · (Ax - Ay), χ = 160-240nm, у = 220-31 Опт
% Protein = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 160 u. 240 nm.
% Protein = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 160 u. 240 nm.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung des Fettgehaltes, die
gegen die reine Detergenzlösung gemessene Absorbanz nach einer der folgenden Gleichungen
berechnet wird:
gegen die reine Detergenzlösung gemessene Absorbanz nach einer der folgenden Gleichungen
berechnet wird:
% Fett = Faktor · Ay; у = 260-360nm
% Fett = Faktor · (Ay + Az), у u. z. = 260-360 nm
% Fett = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 260 u. 360 nm.
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Applications Claiming Priority (1)
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