560 W. DIEMAIR und L. Hf~TEI~:

Natronlauge. Raseher verlauft die Reaktion in Gegenwart eines kleinen Oberschusses gemessener Saute oder mit Natriumhisulfit, wobei dann die verschwundene Menge Bisulfit bestimmt wird. Es lief3en sieh einerseits Reaktionsbedingungen linden, bei denen Fumars~ure und Fumarsaureester nicht miterfal]t werden. Andererseits kann man auch so arheiten, da] Fumarsfiure und ihre Ester quantitativ in Maleinsaure umgelagert und dana ebenfalls bestimmt werden. Die Ester beider Sauren werden vor der Sul- fitierung durch ganz milde Verseifung (anderenfalls Umlagerung yon Maleia- saute in Furmarsaure und yon Fumarsaure in ~pfelsaure) in die Saurea bzw. ihre Natriumsalze iibergefiihrt. Aldehyde reagieren bei der Sulfitierung sehon inder Kalte, Malein- und Fumarsaure erst in der Warme. Dutch Kom- bination der verschiedenen Methoden ist es z. B. mSglich, Formaldehyd, Crotonaldehyd, Fumarsaure, Maleinsaure und gesattigte Sauren, z.B. Benzoesfiure, mal~analytiseh nebeneinander zu hestimmen. Es ist zu er- warten, dal3 die Methode der Sulfitierung, evtl. in Gegenwart yon iiber- schiissiger Saure, sich aueh zur Bestimmung anderer ungesattigter Verbin- dungen heranziehen la]t. Ffir Formaldehyd wird eine Ab~nderung der Arbeitsweise yon SEYEWITZ und LEMME gegeben, die init der jodometri- schea Bestimmung iibereinstimmende Werte liefert.

Erg~inzende analytische Bewertung von Backpulvern. Von

W. DIE.Am und L. Hi'TEa.

Mitteilung aus dem Universit~ts-Institut fiir Lebensmittelchemie Frankfurt ~. M.

Gewidmet aus Anlal] des 100j~hrigen Bestehens des L~bor~toriums Fresenius.

(Eingegangen am 16. Febraar 19d8.)

Die iibliche Backpulveruntersuehung wird bekanntlieh naeh der Methode yon J. T~LLMA~S, R. STROHECKER und O. HEUBLEI~ 1 vorgenommen.

Der bier analytiseh ermittelte Vor-, Naeh- und Gesamttrieb braucht sich abet keineswegs mit den Begriffen zu decken, wie sie bei der Teigfiihrung und beim Baekprozel~ in Erseheinung treten 2. Danach maeht sieh die ,,wirk- same Kohlepsaure" beim Anteigen und Backen teigloekernd bemerkbar, der u stellt bier die Gasentwicklung dar, die bereits beim Anteigen ein- setzt. Schlieltlieh versteht man unter Nachtrieb die Gasentbindung beim

1 Z. Unters. Lebensm. 3~, 353 (1917), ~7, 377 (1919). Ygl. T~UF~L, K.: Untersuchung der Backpulver, Handbuch der Lebensmittel-

chemie Bd. V S. 247. Springer, Berlin 1938.

Erg~inzende analytische Bewertung yon Backpulvern. 561

Erhitzen des Teiges im Ofen, entsprechend dem Ofentrieb bei Hefegebiicken. Die Analyse des u und Naehtriebes nach TILL~AbTS und H~UBLEIN hat zwar den Vorteil der einfachsten Handhabung, gibt aber fiber das Yerhalten des Backpulvers im Teig und beim Anbaeken desselben im Ofen, fiber die Reaktionsdauer und die TemperatureinfluI3nahme keinen Aufschlul~, es sei dean, dal~ sich ein erganzender Backversuch anschliel3t.

Schon J. TILLM• und A. GUETTLER 1 haben dieses unterschiedliehe Verhalten des Backpulvers bei der Analyse und beim Backvorgang erkannt. Sie haben demgemiil3 in ihren Untersuchungen fiber die Wirkung yon Backpulvern eine starke Temperatur- und Zeitabh~iagigkeit des Vor-~und Nachtriebes festgestellt - Tatsachen, die bei der ge,wShnliehen analytischen Bewertung nieht berfieksichtigt werden. Dieser Mangel der Analysenmetho- dik kann dadurch behoben werden, dab die Baekpul~erproben mit Wasser bei konstanten Temperaturen (40 ~ 60 ~ 80~ zersetzt und dann indirekt aus der verbliebenen (Rest-)Kohlensiiure der Trieb ermittelt wird.

P. H ~ R ~ und L. u 2 berafihten sieh, bei der Untersuehung yon Calciumlactat als Triebmittel einen besseren Einbliek in die Verhiiltnisse der Gasentwicklung beim Backproze~ zu erhalten, indem sie das Back- pulver bei bestimmten Temperaturen (bis 100~ mit w~iBriger, halbges~it- tigter Kochsalzl(isung umsetzten und das freiwerdende ~O 2 in einem KOH- Absorptionsgefiil~ auffingen und nach versehiedenen Zersetzungszeiten zur W~igung brachten. Diese Methode hat zwar den Vorteil der direkten C02- Bestimmung, es mul~ abet fiir jeden Mel~punkt im Diagramm der Gasent- wicklung mit der Temperatur eine neue Versuehsprobe angesetzt werden.

Die beiden Methoden zur Bestimmung der Zersetzung voja Baekpulvern nach Temperatur und Zeit haben nun den Naehteil, dal~ das zu untersuehende Triebmittel mit Wasser zersetzt wird. Dabei dfirfte aber ffir die Neutrali- sationsreaktion, die als Ionenreaktion momentan verhuft, die LSsungs- geschwindigkeit der sauren Komponente in Wasser bestimmend sein. Anders jedoch sind die Verh~iltnisse bei guter Durehmisehung in den heterogenen Teigsystemen, wo sowohl die Liisungsverhiiltnisse als aueh die Dissoziation und Hydrolyse (und der daraus sich ergebende p~-Wert, der aueh durch das Mehl beeinflul~t wird) der verwendeten Salze wesentlich zur Veriinde- rung der Zersetzungsgeschwindigkeit des Backpulvers beitragen. Thermische Dissoziationen, wie sie beim Hirschhornsalz stattfinden, kSnnen nach den erwiihnten Methoden iiberhaupt nieht untersueht und verglichen werden.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, die Baekpulver in ihrer Ab- hi~ngigkeit yon der Temperatur und der Zeit im Baekvorgang zu studieren. Dazu schien die Bestimmung der Gasvolumina geeigner die beim Anbaeken Yon kleinen Proben laufend gemesser~ und ftir die einzelnen Backpul~er- sorten in charakteristischen Diagramraen ausgedrfickt werden kSnnen.

1 Z. Unters. Lebensm. 45, 102 (1923). Dtsch. ~ahrungsm.-l~dsch. S. 162 (1931).

562 W . . D ~ a und L. HI~TER:

Versuchsteil: Bei jeder Backprobe muflte sehon beim An~eigen streng auf gleiche Ausgangsbedingungen geaehtet werden. Zuers~ wurden immer gleiehe Mehl- und Wassermengen benutzt. Die Anteigzeit setzte man bis zum eigentliehen Versuchs- beginn auf 5 Minuten fes~. 23 g Weizenmehl veto Typ 1350 warden mi~t 2 g Back- pulver in der Weise g~qindlieh durchgemiseht, dal3 man es dreimal durch ein Mfiller- sieb V passieren lieG. Ven dieser Mischung wurden je 5 g zum Anteigen in eine Reibseh~le gegeben, wozu aus einer Pipette 3 ml H~O zulaufen gelassen wurden (Beginn der AnteigzeiQ. Nun wurde die Probe mit dem Pistill gut durehgeknetet. Nach 5 Minuten konn~e der Teig handlieh und vollst~ndig in Form eines Kliimp- chens in eine Zinnfolie yon 25 qem eingesehlagen w~rden. Nine ~etallfolie wurde

Abb. 92. Versuchsappara~ur. Anfbauder Apparatur :

1. t~echerfSrmiges l~eaktionsgef&2.9. Xapfllares Steig- xohr. 8. Bechex~6rmiges Adsol'DtionsgefM]. 4. Nfikro-

bii~ette mit Zweiwegehahn.

deshalb benutz~, well sie sofort die W~rme yon d@r Gef~Bwand auf den Teig iiber~riig~ und so ein rasches Einbringen der l~robe in das vor- erhitzte Reaktionsgefi~13 erm6glichg, ohne dab sie anktebt. *

Die Versuehsanordnung ergibt sich aus der Abbildmag 92. Als Ofen wurde ein gewShnlicher kleiner Nlektro- Trockensehrank der Firing W. C. Heraeus benutz~, 'der durch seine antomatische Regelung wglqrend der Versuchsdauer auf kons~anter Tem- peratur gehalten wird. In den Ofen wurde ein Meines beeherfSrmiges Reaktionsgef~B eingeh~ngt (2 em ~ , 4 em HShe incl. Sehliff 26). Mittels seines Schliffes konnte es gasdicht mit einem CapKlarrohr (2) verbun- den werden, welches dureh die obere ThermometerSffnung des Ofens fiihr- te nnd etwa 25 cm aus demselben herausragte. So diente die Capillare zugleich als eapillares Steigrohr. In ibm kondensierte sieh die ttaupt- menge des Wasserdampfes, welcher beim Anbaeken gegen Versuehsende besonders lebha{~ aus dem Teig her- vor~rat. Dutch die st/indige, rech$- zeitige Kondensatibn des Wasser- dampfes im S~eigrohr warde ein starker Verbrauch des Trockenmittels im Absorptionsgefi~[~ (3) verhindert. Dadureh konnte aneh das Zusammen- baeken des Trockenmittels vermieden

werden. Nine zus~tzliche G~svohmenzun~hme, die die Zlessungen s~ark gest6rt h~te , trat somit nicht,auf. Das Absorp~ionsgef~fl war weitgehend aufgefiillt, um ein mSglichst geringes Nigenvolumen gegentiber dem Gesamtg~sraum der App~r~a~ur .~u erhal~en. Als Trockenmi~Vel wurde Fhosptlorpen~oxyd, bei Hirschhornsalz w~sser- freies N~triumsulfat verwendet. Das Absorptionsge~i~B war weiterhin capillar dutch einen Zweiwegehatm mit einer U-fSrmig gebogenen, verkiirz~en .Mikrogasbfirette (4) ~(mit 0,01 ml-Teilung) verbunden, deren rechter Sehenkel in HShe des Nullpunktes

Erganzende analytische Bewertung yon Backpulvern. 563

becher~Srmig ausgeweitet war. Der Zweiwegehahn stellte auch die Verbindung des l%eaktionsgef~l~es mit der AuI~enlu~t her. Damit konnte durch rasches 0ffnen und SehlieJ~en des Itahnes w~hrend des Versuches ein ;Jberdruck fiber 150 mm ttg-Sgule vermieden nnd die Jindernng des Gasvolumens infolge zunehmender Xompression in mgBigen Grenzen gehMtcm werden. So wurde der Fehler, welcher infolge der Volumen-Druckabhgngigkeit des Gases auftreten und sieh beim Ablesen der Vo- inmenzunahme des Triebgases bemerkbar maehen k5nnte, innerhMb des Ablese- fehlers gehMten.

Ausfi~hrung der Versuche: Um m5gliehst reproduzierbare Ausgangsbedingungen ffir jeden Versuch zu haben, wurde zungchs~ der Trookenschrank einschliel~lich der lgeaktionsgef~l~e auf konst~nte Temperatur (140 ~ C) gebraeht. Diese verhgltnis- mgl~ig hohe Baektemperatur wurde gew'~Mt, da vorerst die Zersetzung der Trieb- mittel in Flachgeb~cken interessierte, die bei hohen Ofentemperaturen ziemlich rasch angebacken werden. Im Leerversuch wurde der Temperaturabfa]l des Ofens bei konstanter 0ffnungsweite und 0ffnungszeit (30 Sekunden) mi~ 18 ~ C bestimrat. Nach 3 Minuten laatte der Ofen wieder die alte Teml)e1~tur erreieht. Bei einiger ~bung war es nun mSglioh, die vorbereitete Teigprobe mit einem abgepl~tteten l~ rasch und fes% in das heine Bechergefs einzudriicken und dieses sofort mittels zs I-Iahnenfettes gasdicht a n die Capillare anzuschliel~en. Eine ttMtefeder sorgte ffir eined festen Versehlu~. Vor jedem Versuch wurde mit einer Vergleichs- probe yon 5 g ~eM ohne Backpulverzusatz die Xnderung des Partialvolumens des

Wasserdampfes mit der Zeit - ~ - unter den gleiehen Versuehsbedingungen ge- 0

raessen. Dabei ergab sieh eine Itir das benutzte Mehl und das Troekenmittel eha- rakteristisehe spitze Kurve 1 in dem Volumen-Zeitdi~gramm, die die eigentliehe CO~-~ParMMvolumenkurve fiberlagerte. Es wurden daher, wie die folgende Tabelle 1 als Beispiel einer Versuehsauswertung zeigt, die Volumendifferenzen, die der H~O-

Dampf verursaehte, yon den gemessenen Volumengnderungen mit der Zeit ~ v A t

in Abzug gebr~eht. 3~it einer Stoppuhr wurde jede Minute die Xnderung des Vo- lumens, die dureh die Gasentbindung im Teig verursaeht wurde, abgelesen. Bei geringem Oberdruek (gewSlmlieh zwisehen 100-150 mm" I-Ig) wurde die Verbindung mit der AuBenhift hergestellt*. Diese ~egulier~mg nalam 30 Sekunden in Ansprueh. In diesem FM1 wurde Mso n~eh weiteren 30 Sekunden abgelesen und die Vohmen- ~nderung auf 1 lVIinute mngereehnet. Um Fehler zu vermeiden, wurde jeder Ver- such raindestens zweimal wiederholt. Die Streuung der abgelesenen Volumendiffe- renzen betrugen so hSehstens 4- 50/o. Daher waren die Versuehsergebnisse gut reproduzierbar. Naoh einer Ablesezelt yon gewShnlieh 20 bis 30 Minuten war die CO~-Entwieklm~g so stark zurfiekgegangen, dag die Versuehe abgebroehen werden konnten. Die :Probe wurde mit einer Pinzett'e herausgenommen und naeh dem Durehsehneiden auf ihre Besehaffenheit, insbesondere ihre ~Porigkeit geprfift. Die folgende Tabelle zeigt die Nittelwerte aus drei Baekproben mit Hirsehhornsalz.

Vers~chsergebnisse: Die so erhal tenen Par t ia l~otumenf inderungen mi t de r Zeit wurden in ein D iag ramm eingetragen und durch eine en tsprechende Ansgle ichskurve verbunden. So ergab sieh ftir jedes Backpu lver bei einer b e s t i m m t e n Ofen tempera tu r eine charak te r i s t i sche Knrve , die den Ofen- t r ieb des Backpulvers beschreibt . Die Abb. 93 gibt yon vier verschiedenen Backpu lve rn den zei t l ichen Verlauf der Gasen tb indung wieder. Die Kurve l

i DIEN[AIR, W. u. L. ]-IuTEI:t: Dtsch. Lebensm.-~dsoh. 4, 117 (1947); vgl. Ab- bildungen.

564 W. DI~ AIa und L. HiJTER:

Tabelle 1. Mittelwerte der Versuche Nr. 23-25.

Teigprobe: Triebmi~tel: 0,4 g ttirschhornsalz Wasserzusatz: 3 ml t{20 desk. Weizenmehl, Typ 1350 (13,5% I-I~O): 4,6 g Ofentemper~tur: 140 ~ C..

Zeit (t) (rain)

2

3 4 5 6

7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Vohmen (ml)

0,27 0,59 0,96 1,38" 0,43 0,86 1,30" 0,46 0,90 1,39" 0,23 0,40 0,52 0,63 0,73 0,81 0,83 0,84 0,85 0,86

AV At

0,27 0,32 0,37 0,42 0,43 0,43 0,44 0,46 0,44 0,49 0,23 0,17 0,12

Au

0,11 0,10 0,08 0,02 0,01 0,01 0,01 .

0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,09 0,12 0,16 0,22 0,28 0,08 0,02 0,01

Au AV

0,24 0,28 0,32 0,36 0,36 0,34 0,32 0,30 0,22 0,21 0,15 0,15 0,11 0,11 0,10 0,08 0,02 0,01 0,01 0,01

* Siehe Text: Offnen des I-Iahnes. ]3escha~fenhei$ der Teigprobe nach dem Ausbacken: ieinporig.

zeigt, wie Hirschhornsalz gerade bei der giinstigen Zersetzungstemperatur yon i40~ verhiiltnismal~ig friih und rasch (nach 7 Minuten) sein Maximum erreicht. Somit ist es den tiblichen Backpulvern in dieser Hinsicht stark tiberlegen und konnte bei der Flachgebiickherstellung yon einem anderen Baekpulver seither kaum ersetzt oder gar verdr~ingt werden. W~hlt man tiefere Ofentemperaturen, dann verschieben sich Lage und H6he des Maximums wesentlich. Die Kurve wird flacher und niedriger und wird yon gew0hnliehen Backpulvern in H0he und Breite tibertroffen. Gerade in der Temperaturabhfingigkeit solcher Backdiagramme ~ui~ert sich der wesent- liche Unterschied zwischen Triebmittel, wie Hirschhornsalz (thermisehes Zersetzungsgleichgewicht) und Backpulver (chem. Umsetzungsreaktion).

Die Kurve 2 stellt den Triebverlauf eines Phosphat-Bicarbonat-Backp~l~ers dar, das gegeniiber den anderen Backpulvern sowohl ein rasches, fast momen- tanes Einsetzen der CO~-Entwicklung ats auch einen ziemlich hestandigen Trieb zeigt, was sich in dem hohen und breiten Maximum zeigt. Normales Weinsteinbackpulr kommt ihm nahe, fiillt jedoeh im Maximum schneller'

Ergiinzende analytische Bewertung yon Backpulvern. 565

ab. Der starke Einflul3 der Korngr(iIte der Siiurekomponente offenbart sich in der Triebkurve 4. Hier wurde mit Absicht ein Weinsteinbackpulver mit ziemlich grobkSrfiigem Weinstein uatersucht. Analytisch wiirden sich nach TILL~I~S und HEUt~.LEIN bier wohl kaum im Gesamttrieb, Vor- und Nach- trieb, Unterschiede zwischen grob- und feinkSrnigem Weinsteinbackpulver

1= Hirschhorn~a/z 2 = Phospha/-Bikarbona/

- I 3 = Calumet ! ~ ~= Weins/ein

/ , I

o,1 1o

0 I 0 2 7 72 77 ~2 rain

Z e i f - -~ Abb. 93. Zeitlicher Verlauf tier Gasentbindung.

ergeben. Die Ofentriebkurve 4 weicht jedoch gerade hier wesentlich yon derjenigen eines normalen Backpulvers ab. In solehen F~illen weist beson- ders das Backdiagramm auf eine sehlechte u des Baekpulvers hin und kann so die analytische Beurteilung ergfinzen.

Kurve 3 zeig% schliel~lich die CQ-Entbindung eines Backpulvers, das aul~er Phosphat noch Kalialaun enthielt. Aueh dieses Backpulver fiillt in der Beurteilung gegeniiber Phosphatbackpulver etwas ab.

1Nicht nur die HShe und Breite der Maxima der Kurven, sondern auch die zeitliche Lage derselben sind von ma2geblicher Bedeutung. Weiterhin gibt die graphisehe Integration der yon der Kurve und den beiden Ordi- naten eingeschlossenen Fl~iehe individuell bei jedem Backpulver fiber die Menge Triebgas Aufschlul~, die beim Anbacken frei wird.

Zusammenfassung. Die vorliegende Arbeit gibt eine Methode an, mit einfaehen Laborato-

riumshilfsmitteln den zeitlichen Verlauf der Gasentbindung aus Backtrieb-

566 W. DIE,AIR und H. NEU:

mitteln zu bestimmen. Es werdea Teigproben angebacken; die Entwiek- lung des Triebgases wird laufend volumetrisch gemessen. Es ergeben sieh fiir die einzelnen Baekpulver charakteristisehe Triebkurven, deren gra- phische Integratioh deln Ofenbetrieb bei der Hefegarung gleichzu~etzen ware. Lage, HOhe und Breite der Maxima sind Kennzeichen fiir die Giite der Triebmittel.

Zur Kenntnis der Adsorpt ion von Aminos i iuren .

Von

W. DIEMAItt und H. N~r:.

Mi~teilung ~us dem Universit~ts-Institut ffir Lebensmittelchemie Frankfurt a. M.

Gewidmet aus AnIM3 des 100j~hrigen Bestehens des Labor~toriums Fresenius.

(Eingegangen am 16. Febmar 19~8.)

Unter dem Gesichtspunkt der m6glichst weitgehenden Ausnutzung aller zur Verftigung stehenden Rohstoffe gewinnen gegenwartig auch solche, fiir die Ern~ihrung bisher mehr oder weniger beachtete, eine gewisse Bedeutung. Molkeneiwei/3 fallt, wenn auch nicht unbegrenzt, so doch in ausreichender Menge an; Raps, Bucheckern, Mais (neben Hefe [i]) und So/a sind als Ei- weifttr~iger gut geeignet, und stehen in den 01mtillereien als industrieller Abfallstoff zur Verfiigung.

Wenn auch ihre Verwendung in unverarbeiteter Form kaum mSglicJd ist, so lassen sich dutch besondere FMlnngs- und Extraktionsverfahren eiweift- haltige Produkte entwickeln oder man kann dureh entspreehende Hydrolyse- verfahren die Gewinnung yon Wtirzen, Nahrpasten usw. sichern. Die Erkennt- his, dab der Wert eines Eiweifttr~gers weniger yon seinem Gehalt an Roh- protein abhangig ist als vielmehr yon der Menge und Art seiner Amino- sauren und deren Verteilung, geht aus den in den letzten 3ahren in grof~er Zahl erschienenen Arbeiten des In- und Auslandes hervor. Es war sehr nahe- liegend, daft in den umfangreichen Forsehungsarbeiten, die bisher den Ei- weif~stoffen gewidmet waren, fast immer nut die Methode yon vA~ SLYEE zur Aminos~iurebilanz herangezogen wurde.

Die gr013en Erfolge, die mit der chromatographischen Adsorption bei der Trennung farbiger und farbloser Stoffe erzielt wurden, haben dazu angeregt, Aminosauregemische auf diese Weise aufzutrennen. Bisher sind dureh die Arbeiten .yon F. TIsR~A, TI~. WIELA.~D, TH. WIELAND und L. WIRTI:I, E. SCH&AF und O; REINItARD, C_x. SCHI~AMM und J. PRIMOSIGH sowie W. Ko- scI~R~ [2] befriedigende Ergebnisse erzielt worden, welehe dazu reran-