Aus dem Universit~tsinstitut f~ir Lebensmittelehemie, Frankfurt a. M.

Der Einflull der UV-Bestrahlung auf die Inhaltsbestandteile der Milch.

II. Mitteilang*.

Von u DIEMAItt~ H. JANECKE and D. OTT.

(Eingegangen am 2. Juli 1954.)

In einer voransgegangenen Mitteilung wurde fiber papierelektrophore- tische Untersnchungen berichtet, wonach die Proteinstoffe der Milch nnter den praktischen Bedingungen keinerlei Vergndernngen erleiden. I m I~ahmen dieser nmfassenden Versuche wnrde aueh die Eirdtnl]nahme der UV-Strahlen auf die Vitamine A, D, ]32 und C studiert und experi- mentell verfolgt, inwieweit der Gehalt an Ammoniak, Amino-N nnd fifichtigen Schwefelverbindungen (als Gradmesser fiir eine etwaige Eiweil~- vergndernng) beeinflnf~t wird. Es war naheliegend, daneben auch die Beeinflnssung des S~nregrades und der Rednktaseprobe zu beobachfen. /dber diese Ergebnisse soll nachfolgend berichtet werden.

Experimenteller Teil.

Die quantitat ive Bestimmnng des Vitamins A erfolgte nach der Methode von H. Moo~ 9, die gcgeniiber dan anderen chemischen Ver- fahren den Vorzug verdient, dab sic bei jedem Ana]ysenmaterial ver- wendbar ist nnd dab sic die Schwierigkeit der Emu]sionsbildung nm- gcht, die beim u der Fet te nnd der nachfo]genden Extrakt ion des Unverseffbaren und Vitamin A ans den w~l~rigen Seifen]Ssnngen anftrit t . Da in der Milch das Vitamin A erheblich an Fett- nnd Eiweil3stoffe ad- sorbiert ist, ffihrt eine einfache Extrakt ion mit FettlSsnngsmittein nicht zum Ziel. Es wnrde daher nach B. RSs~ n. E. GOTTLIEB n gearbeitet, wobei darauf zn achten ist, dal~ die Reagenzien peroxydfrei sind.

Von der ExtraktionslSsung wird ein Teil eingedampft, unter Znsatz yon Hydro- chinon als Stabilisator verseift und die SeifenlSsung an aktiviertes Aluminiumoxyd adsorbiert. Bei der naehfolgenden Extraktion des sogenannten Seifen-Aluminium- Adsorbates mit Xther bleiben die Seifen, Emulgatoren und Riiekstgnde am Alu- miniumoxyd zurtick. Urn nun stSrende Stoffe, die fuller dem Vitamin A noch in dem Xther enthalten sind, zu entfernen, wird das Analysenmateriul unter Ver- wendung von besonders aktiviertem Aluminiumoxyd ehromatographiert. Das farb- lose Eluat wird eingedampft, in Chloroform aufgenommen, mit Antimontriehlorid versetzt und die Extinktion im Lumetron-Instrument mit dem Filter 61 gemessen.

* I. Mitteilung siehe diese Z. 148, 244 (195~).

UV-Bestrahlung und InhMtsbestandteile der Milch. II. 355

Gerade die Messung der Blauf~rbung bereitet bei dem CAm~-Pl~ICEsohen Ver- fahren eine gewisse Sehwierigkei~, da die l%rbintensit~t sehr rasch abnimmL and daher die Ablesung innerhalb yon ]0 see naeh Zugabe des Antimon(III)-chlorid- reagenses erfolgen mug, eine Bedingung, die bei Verwendung des PVLl~l~Ie~-Photo- meters kaum eingehalten werden kama.

Die Ausmessnng erfolgte pho~oelektriseh im Lume*ronger/~t*. Die ermittel~en Werte, die als IE in 1000 ml angegeben sind, bringt die Tab. 1.

Tabelle 1. Vitamin A-Gehalt in bestrahlter Milch. (NTEIN]~EIL- Ger~t.)

Zahl tier tlestrahlungen

1 I I 3

645

/~ohmilch

858 864 915 774

1020 837 936 843 963

705 945 915 864 774 993 870 927 864 963

I:E i. Li~er

669 858 822 864 750

1020 825 915 831 945

Durehschnit~swerte

882 I 867 I 849

Der in der Litera~ur angegebene Gehalt an Vitamin A in ~ilch schwankt zwischen 600 lind 6000 IE, wobei die Jahreszeit, in der die Bes~immung durehgeffihrt walrde, der Grund ffir die untersehiedlichen Werte sein d/irf~e. ])a die Vitamin A-Bestimmungen dieser Arbeit im ~ o n a t Febmar ausgef/ihr~ wurden, lieg~ der Durehsehni~tsgehalt der Rohmilch im un~eren I)ritiel der angegebenen ~Verte. Wie aus der ~abel- larisehen Zusammenstelhng (Tab. 1) zll ersehen ist, trit~ bei der Bestrah- lung keine wesentliche Ver~ndernng des Vitamin A-Gehal~es ein. Bei der tibliehen einmaligen Bestrahlung ist eine Abnahme yon 2~o, bei der drei- maligen eine yon knapp 4% festzustellen, die, was die Wertminderung der ~ilch anbelangt, kaum ins Gewicht f~llt. Dieser Verlust entsprich~ genau den Werten, die yon A. E. GILLA~ u. 3/[itarb. s f/ir Sterilmileh an- gegeben wurden," nnd liegt welt nnter denjenigen yon K. H. WAGN~ is, der bei seinen Untersuchungen eine Abnahme yon fiber 20% bei Steril- milch gefunden hat. S. K. Ko~ s bezeiehnet schon diese Werte als viel

* Das Gergt Wurde uns freundlieherweise yon der Firma Itoffmann-La Roche A. G., Basel, iiberlassen, wofiir aueh an dieser Stelle unser verbindliehster Dank ausgesproehen sei.

23*

356 W. D~EM~ffR, H. J~NECK~ und D. OTT:

zu hoch. Berficksicht man eine Vitamin A-Abnahme durch Pasteurisieren und haushaltsm~Biges Kochen, die yon W. BECKER 1 mit 4- -10% an- gegeben wird und also im Durchschnitt um das 3--4fache hSher liegt als bei der Bestrahlung, so kann daraus geschlossen werden, dab die Be- strMalung keinen selagdlichen EinfluB auf de~ Vitamin A-Gehalt der lV[flch ausiibt.

Das Vitamin D s wurde nach W. DIENIAIR U. G. MA~DE~SOHEID 2 be- stimmt, naehdem 0. H6VELS 7 die Methode mit dem Verfahren yon B. P. Mi~LL]~R 10 vergliehen hatte und iibereinstimmende und reproduzierbare Werte erhalten konnte. Die Ergebnisse sind in Tab. 2 u. 3 (S. 357) fest- gehalten.

Es l~13t sich sowohl bei der Bestrahlung mit Hilfe der Apparatnr tier l~irma Steinhefl (Tab. 2) als auch bei der mit der schwedischen Apparatur (Tab. 3) eine deutliehe Zunahme feststellen. Sic betrggt mit der ers~eren bei der ersten Bestrahlung 8,7 #g = 348 IE und bei der zweiten Be- straMung 10,2 #g = 408 IE gegeniiber der einmal bestraMgen 1Vfileh, nnd erst naeh der dritten Bestrahlung erfolgt eine Abnahme um 4,1 #g = 164 IE. Mit der schwedisehen Apparatur wird eine Zunahme yon 7,I #g = 284 IE, bzw. eine yon 8,6 #g ----- 344 IE und eine Abnahme um 4,3 #g = 172 IE verfolgt. Bei der in der Praxis fiblichen einmaligen Besti.ahiung ist noeh nioht das ~ax imum des Vitamin D3-Wertes er- reioht, es kSnnen also nieht Toxisterine und Suprasterine auftreten, wie sic K. H. WAGNEI~ aufgefunden haben will. Mit diesen Ergebnissen konnten die frtiheren yon W. DIE,AIR U. G. ~ANDV, I~SCI~EID S bestgtigt werden, womit der Beweis erbracht sein diirfte, dab die UV-Bestrahlung der Milch durehaus wirksam und dem Zugabeverfahren gleiehwertig ist.

])as Vitamin B~ (Lactoflavin) wurde stufenphotometriseh naeh M. SCHVLZ U. W. WEI~NER ~2 bestimmt. Das Verfahren hat gegeniiber der yon J. EFrERN 5 angegebenen Methode den Vorteil, dab die zu unter- suohende Milch nieht verdiinnt werden muB, sondern mit dem gesamten Laetoflavingehalt zur ~essung kommt, wodureh sieh die Konzentration des Laetoflavins um das Dreifaehe gegen~ber dem Arbeitsverfahren yon J. EFFEI~ erh6ht.

Arbeit~gang. 96 ml Milch werden in einem 100 ml fassenden Megkolben naoh CAI~EZ mit 2 ml einer 15%igen Kaliumeyanoferrat(II)-16sung und 2 ml einer 30%igen Zinksulfatl6sung versetzt und filtrierg. Die Messung erfolgt in 2 bzw. 3 cm- Kiivetten. Da neben der gelben t~arbe des Lactoflavins in dem Milchserum nooh die t~arbe der iiberschiissigen Cyanoferrat(II)-16sung und der ~nderen nioht zu redu- zierenden l%rbstoffe enthalten ist, muB Ms BlindlSsung 6ine tactoflavinfreie LSsung sonst gleicher Zusammensetzung verwendet werden. Diese wird hergestellt, indem unmittelbar vor der Messung in einer der Ktivetten das Serum mit einigen K6rnehen Natriumdithionit versetzt wird. I-Iierduroh wird das Lactoflavin zu dem farblosen Leukolaetoflavin reduziert. Zu be~ehten ist hierbei nut, dab beim Zusatz des Dithionits keine die Messung st6rende Triibung auftritt. DeshMb s~ellt man die Milch vor der Kliirung mit Ammoniak auf einen pH-Wert yon 6,5--6,8 6in. Der

UV-Bestrahlung und Inhaltsbestandteile dcr Milch. II. 357

Extinktionskoeffizient wird mit dcm Faktor 3,57 multipliziert und crgibt so die Menge Lactoflavin, die in 100 ml der gemessenen L5sung enthaltcn ist. Diescr Wert mul3 dann noch um 4% crhSht werdcn, da durch die CA~REZsche Kli~rung die Milch um diesen Betrag vcrdfinnt wurdc.

Tabelle 2. Vitamin D 3 (relative Einheiten)* in bestrahlter Milch.

l~ohmilch

13,80 9,78

11,98 6,73 8,12

12,27 7,30

11,34 12,33 8,43

(Steinheil-Gerat.)

Zahl der Bestrahlungen

~g i. Liter

22,34 32,59 18,91 31,03 21,42 35,59 13,57 21,01 15,49 28,27 19,88 30,70 19,56 26,27 20,17 28,78 21,00 30,09 16,86 27,49

27,53 26,07 28,10 18,77 21,78 26,34 24,96 26,11 25,52 25,20

Anzahl der Bes~rahlungen

Rohmilch 1 t 2 I 3

13,86 15,72 18,30 10,23 10,61 9,74

13,28 13,47 10,57 15,42

Tabelle 3. Vitamin D a (relative Einheiten)* in bestrahlter Milch. (Schwedische Apparatur.)

I [ #g i. Liter

19,20 26,00 23,40 34,45 28,96 39,32 17,81 26,13 16,45 25,29 14,00 20,37 20,06 29,61 20,47 28,83 18,91 26,28 23,74 32,22

Durchschnittswerte

13,12 20,28 t 2 8 , 8 5 ! 2 4 , 5 2

20,35 28,80 33,71 23,25 21,78 16,84 24,93 25,55 22,02 27,97

* Da, wie wiederholt mitgeteflt wurde, es sehr schwierig ist, das Vitamin D aus der Milch in reiner Form zu isolieren und zur Reaktion zu bringen und es bisher nicht gelungen ist, die st6renden Begleitsubstanzen quantitativ abzutrennen, haben wir uns dem Vorschlag yon H6VELS angeschlossen, die Ergebnisse der colorimetrischen Bestimmung nicht in Vitamin Ds, sondern in relativen Einheiten anzugeben.

Durchschnittswerte

10,20 18,92 1 29,18 I 25,03

358 W . DIElVIAIR, H. JANECKE und D. OTT:

Wie aus der Tab. 4 hervorgeht, nimmt der Gehalt an Laetoflavin bei der fiblichen einmaligen Bestrahlung um etwa 7%, bei der zweimaligen Bestrahlung nm etwa 11% und bei der dreimaligen Bestrahlung um etwa 15% ab. Diese Abnahme ist, gemessen an dem Verlust, den das Lac~oflavin durch die Einwirkung des Lichtes erleidet, sehr gering, da gewShnliche Lichteinwirknng einen Verlust bis zn 50%, diejenige yon Sonnenlicht yon etwa 60% bedingt.

Tabelle 4. Lacto/lavingehalt in bestrahlter Milch. (Steinheil- Gerat.)

l:tohmilch 1

i

1,178 1,035 1,106 0,993 0,992 0;945 1,005 0,963 1,035 0,999 0,986 0,939 1,036 1,001 1,142 1,014 0,963 0,928 1,076 0,989

Anzahl der Bestrahlungen

2 3

mg i. Liter

0,999 0,928 O,943 O,928 0,901 0,873 0,931 0,898 0,926 0,892 0,902 0,867 0,958 0,919 0,972 0,938 0,887 0,844 0,934 0,902

Durchschnittswert

I 0,935 0,898 1,051 I 0,980

Zur Bestimmung yon Vitamin U diente das yon B. WILLBERG 14 an- gegebene Verfahren, wobei nach W. DIEMAIR ~. W. FRESENrVS t aueh mit 2, 6-Dichlorpheno]indophenol nach TILLMANS titrier~ wurde. Vor- gegangen wurde in der Weise, dab das Serum mit einer gesattigten Oxal- saurelSsung und einer gesattigten Natriumchloridl5sung gewonnen wird. Dieses Verfahren erlaubt eine rasche Durchffihrung ~nd schliel~t Fehler aus, die durch das bei Reihenuntersuchungen unvermeidbare Stehen- lassen wahrend der Titration auftreten kSnnen.

_&us den Zahlenwerten der Tab. 5 geht hervor, dab mit der Anzahl der Bestrahlungen eine Verminderung des Vitamin C- Gehaltes einhergeht. Die Verl~ste bewegen sich beim erstenDurcMauf nm 20%, beim zweiten um etwa 30% und beim dritten um etwa 52%. Es erfo]gt also bei der in den ~olkereien fiblichen einmaligen Bestrahlung eine Verminderung des Vitamin C-Gehaltes um etwa 20%. Dieser Wert liegt fiber dem yon W. DI~MAIR u. W. FgESENIUS ermittelten, doch fallt aueh dieser fest- gestellte hShere Verlust an Vitamin C deshalb nicht so sehr ins Gewicht,

UV-Bestrahlung und Inhattsbestandteite der Milch. II. 359

weil die Milch ihres sehr schwankenden Vitamin C-Gehaltes wegen nicht als Vi tamin C-Quelle angesehen werden kann nnd nicht zur Deckung des Bedarfs an Vitamin C geniigt.

Tabelle 5. Vitamin C-Gehalt in bestrahlter Milch. (Steinheil- Ger&t.)

Anzahl der Bes t rah lungen

Rohmilch 1 2 3

m g i. L i te r

14,62 12,30 18,06 16,51 17,50 15,82 11,92 15,28 18,34 17,22

10,90 10,45 15,01 13,62 14,64 12,95 9,49

12,50 15,36 14,35

5,81 9,80

12,14 11,52 12,70 10,62 6,31 9,96

12,34 11,78

3,35 7,58 8,56 9,09 9,76 8,15 3,53 5,90 9,76 9,44

Durchschnittswerte:

15,85 12,92 ] 10,29 7,51

Zusammenfassung.

Aus den experimentellen Befunden geht hervor, dal~ das Vitamin A dutch die in der Praxis fiblichen UV-Best rahlung keine Ver~inderung erleidet, nnd dal~ das Vitamin B~ eine Verminderung nm etwa 7% er- f~hrt. ])as Vitamin C nimm~ in Ubere ins t immung mit den frfiheren Be- obachtungen um etwa 20% ab. Die Bildung yon Vitamin D s setzt in ether GrSl]enordnnng yon durchschnit t l ich 8 #g/1 ~ 320 I E ein. Dabei ist bemerkenswert , dab nach der fiblichen Bestrahlungszeit noch nicht das Maximum an Vi tamin D a erreicht ist; denn nach ether zweimaligen Be- strahlung finder noch eine geringe Bildung yon Vitamin D, stat~ nnd erst nach dreimaliger Bestrahlung setzt die Abnahme des Vitamin D s ein. Dies bedeutet , dal] nach der fiblichen Bestrahlungszeit keine Bildung yon toxischen Stoffen (Toxisterin, Suprasterin) einfritt .

Literatur. 1 BECKIng, W.: Dtsch. tier~rztl. Wschr. 3, 46 (1952). - - ~- DIEMAm, W., u. G.

MA~DE~SO~ErD: Diese Z. 129, 154, 254 (1949). - - 3 DIE~AIR, W., u. G. SC~WI~D- LING-MANDE~SC~EID: Milchwissenschaft 8, 278 (1953). - - r ])IEMAI~, W., u. W. F~ESn~IUS: Diese Z. 120, 313 (1940) . - 5 EFFERN, J.: Siiddtsch. Molkerei-Ztg. 68, 24, 147 (1947). 6 GILLA~, A. E., K. M. ]-IEN~Y, S. K. KON and P. WHITE: J. Dairy Res. 9, 17 (1938). - - v HSVELS, 0.: Mschr. Kinderheilkunde 101, 176 (1953). - -

360 Bericht: Allgemeine analytische Methoden usw.

s Ko~, S. K. : Milchwissenschaft 7, 394 (1952). - - 9 Mooa, H. : Mitt. Gebiete Lebens- mittelunters. Hyg. 44, 257 (1953) ; vg]. diese Z. 141,216 (1954). - - ~0 Mi~LLE~, B. P. : Mitt. Gebiete Lebensmittelunters. Hyg. 40, 357 (1949). - - 1t R6sE, B., u. E. GOTT- LIEn: Landwirtsch. Versuchsstat. 40, 1 (1892). - - 1-. ScHvLz, M., u. W. WEg~ER: Zbl. Bakteriol. Parasitenkunde, Infektionskrankh. Abt. II . 105, 26 (1942/43). - - la WAGNEI~, K. H. : Milehwissensehaft 7, 396 (1952). - - 1r WILLB]~I~G, W. : Z. Unters. Lebensmitte176, 128 (1938); vgl. diese Z. 119, 235 (1940).

ProL Dr. Dr. W. DIEMAIR, Frankfurt a. M., Paul-Ehrlichstr. 40.

Bericht fiber die Fortschritte der analytischen Chemie.

I. A l l g e m e i n e ana ly t i s che Methoden, analytische 0perationen, Apparate und Reagenzien.

Literatur. F. LSWE: Optische Messungen des Chemi~ers und Mediziners. Sechste neubearbeitete Auflage. (Bd. 6 der Technischen Fortschrittsberiehte, herausgegeben yon B. R.~ssow). XX, 364 Seiten mit 138 Abbildungen und 4 Spektraltafeln. Verlag yon Theodor Steinkopff, Dresden und Leipzig 1954. Preis geb. DM 12.50, brosch. D ~ 10.50.

In den seit Erscheinen der 5. Auflage 1 vergangenen 5 Jahren sind sehr hoch- wertige neue Spektralapparate, Flammenphotometer, Spek~rophotometer, Filter- photometer, Refraktometer, ZubehSrteile usw. auf den Markt gekommen. Um dieser Entwicklung Reehnung zu tragen, muBte das vorliegende Werk betr~chtlieh erweitert werden, an vielen Stellen wurden der bisherige Text umgearbeitet und die Abbildungen umgezeichnet. Die Literaturhinweise sind bis in die letzte Zeit ergi~nzt, wiehtige Neuerseheinungen sind kritisch besproehen. Man wird das ausgezeiehnete Werk yon LSWE naeh wie vor gem als zuverli~ssigen Ratgeber benutzen.

iV[. RAVEN und W. S T ~ : Gegenstromverteilung. (Bd. VI der Anleitungen fiir die ehemische Laboratoriumspraxis.) VII, 81 Seiten mit 65 Abbildungen. Springer-Vet- lag, Berlin-GSttingen-Heidelberg 1953. Preis DM 12,80.

Nach kurzer Erl~uterung der theoretisehen Grundlagen werden die verschiedenen Apparaturen und Methoden der Gegenstromverteilung besehrieben und ihre An- wendungsbereiche angegeben. Es folgt ein Abschnitt fiber die mathematische Behandlung der Gegenstromverteilung und schliel31ieh werden ffir eine Reihe yon eindrucksvollen Beispielen ausfiihr]iche Arbeitsvorschriften gegeben. Sie lassen erkennen, welehe gro~en Erfolge mit dem sehr wirksamen Trennverfahren zu erzielen sind. Ein ausffihrliches, bis in die letzte Zeit for~geffihrtes Literaturver- zeichnis ermSglicht n~heres Studium yon Einzelfragen.

E. LEDE~E~ und M. LEDERE~: Chromatography. A Review o[ Principles and Applications. XVI, 460 Seiten. Elsevier Publishing Company, Amsterdam-Houston- London-New York 1953. Preis DM 38.--.

/)as ~u ist ein Litera.turbericht fiber Fortschritte auf dem gesamten Gebiet der Chromatographie mit AusschluB yon Arbeiten fiber die Theorie der Verfahren. Ungef~hr 1900 in der Literatur bis Mitre des Jahres 1952 verSffentliehte Arbeiten sind im Text ausgewertet. Zahlreiche weitere etwa bis Anfang 1953 ersehienene Arbeiten sind mit stichwortartigen Inhaltsangaben im Anhang zusammengestellt. Der Text umfaBt zun~ehst die Arbeiten allgemeiner Natur fiber die Adsorptions-, Ionenaustauseh- und Verteilungsehromatographie. Den Hauptteil des Werkes be- anspruchen die Anwendungen zur Bestimmung und Trennung yon organisehen und

i Vgl. diese Z. 180, 416 (1949/50).