344 G. Lehmann und M. Mor£n:

Literatur

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Norris, E. R., Benoit, G. J. : J. Biol. Chem. 158, 433 (1945). 4. Rao, S. V. S. : Dissertation Hamburg 1960 (unverSffentlicht). 5. Coats, N. A., Katritzky, A. R. : J. Org. Chem. 24, 1837 (1959). 6. Baltes, W. : Diese Z. 186, 69 (1968). 7. Baltes, W.: Diese Z. 145, 222 (1971). 8. Jones, N. R. : Bioehem. J. 60, 81 (1955). 9. Baltes, W. : Diese Z. 144, 305 (1970).

10. Baltes, W. : Diese Z. 145, 149 (1971). 11. Sakaguchi, S. : J. Biochem. (Tokio) 117, 231 (1950). 12. Harris, J. J., Li, C. H.: J. Biol. Chem. 218, 499 (1955). 13. Niu, C. T., Fraenkel-Conrat, H. : J. Am. Chem. Soc. 77, 582 (1955). 14. Grau, R. : Diese Z. 84, 397 (1942). 15. Cselk6, M. : ~'leischwirtsehaft 13, 409 (1961). 16. Riffart, It., Keller, I t . : Diese Z. 68, 127 (1934). 17. Hadorn, H. : Mitt. Gebiete Lebensm. 87, 342 (1946). 18. Baltes, W.: Diese Z. 185, 319 (1968).

Prof. Dr. Wcrner Baltes Inst. ffir Organische Chemic und Biochemie der Universitgt D-2000 Hamburg 13, Papendamm 6

~ber die Anwendung yon Polyamidpulver bei der Analyse von organischen Antioxydantien GONTWR L~HMANN und 1Viva, co MoRLw*

Mitteflung aus der Arbeitsgruppe 6kologische Chemic am Institug fiir Organische Chemic der Universitg, t des Saarlandes, Saarbrticken (BRD)**

Eingegangen am 5. Dezember 1970

On the App l i ca t ion of P o l y a m i d e - P o w d e r in the Analys i s of Organic A n t iox ida n t s

Summary. The behaviour of some organic antioxidants against polyamide-powder is demon- strafed. By use of polyamide-powder it is possible to separate the antioxidants gallate, dihydro- caffeic acid and nordihydroguairetic acid from ascorbylpalmitate, butylhydroxyanisole, butyl- hydroxytoluole, guajacole and tocopherole.

Zusammen]assung. Organische Antioxydantien zeigen gegeniiber dem Sorptionsmittel Poly- amidpulver ein unterschiedliches VerhMten. W~hrend sich Gallussgureester, Dihydrokaffees~ure und Nordihydroguajarets~ure an Polyamidpulver adsorbieren lassen, warden Ascorbylpalmitat, Butylhydroxyanisol, Butylhydroxytoluol, Guajakol mad die Tokopherole daran nicht fixiert.

Einle i tung Antioxydantien geh6ren zu den verschiedensten Stoffklassen, die wichtigsten yon ihnen be-

sitzen eine oder mehrere phenolische Hydroxygruppen. In einer Reihe yon L/~ndern ist die Sta- bilisierung von Fetten mad 01en, besonders tierischer Hcrkunft, durch einige wenige synthetisehe, organische Antioxydantien iiblich geworden. Sie warden in Konzentrationen yon 0,01--0,05°/o dam Lebensmittel zugegeben. Die wesentliehsten Anti0xydantien sind Butylhydroxyanisol (BHA), ButylhydroxyColuol (BHT), Nordihydroguajaretsiiure (NDGA) mad Gallussi~ureester. Obwohl in

* DAAD Stipendiat am Institut fiir Organische Chemie yon der Universidad Central del Ecuador in Quito.

** Herrn Prof. Dr. O. Neunhoeffer danken wir fiir Hinweise und Ratschl~ge, Herrn Prof. Dr. B. Eistert fiir Unterstiitzung der Arbeit mit Institutsmitt~eln.

Anwendung yon Polyamidpulver bei der Analyse yon organischen Antioxydantien 345

der BRD bisher noch kein Zusatz yon Antioxydantien zu Lebensmitteln gestattet ist, [1, 2] kann es zur ~berwachung der gesetzlichen Vorschrift besonders bei Importen als auch veto ern~hrungsphysiologischen Standpunkt aus erforderlich werden, die Art des Antioxydans fest- zustellen und die vorhandene Konzentration zu bestimmen, weil aueh Emulgatoren auf Basis yon Glycerinestern vielfach zur Verbesserung ihrer Haltbarkei~ mit Antioxydantien versetzt sind [3] und damit in ein Lebensmittel gelangen kSnnen.

In der Regel werden Antioxydantien mit einem geeigneten L6sungsmittel aus dem Lebens- mittel extrahiert, aber aueh eine Abtrennung dureh Wasserdampfdestillation ist mitunter m6glieh. l~ach der Anreicherung und Reinigung des Extraktes werden die Verbindungen durch papier- oder diinnsehichtchromatographisehe Veffahren identifiziert [4--6].

Durch das unterschiedl iche Verha l ten yon A n t i o x y d a n t i e n gegeniiber Po lyamid - pu lve r [7] lassen sich Schwierigkei ten, wie sie be im Naehweis von B H A in Gegenwar t yon Ga l l a t en u n d N D G A en ts tehen [8], le icht i iberwinden, wenn m a n den E x t r a k t m i t P o l y a m i d p u l v e r behande l t . Gal la te u n d IVDGA werden ve to P o l y a m i d adsorbier t , wi~hrend B H A eine solehe S&ule mi t dem L6sungsmi t te l durehl£uf t . Die Untersehei - dung dieser be iden Verb indungen is t dann au f der Diinnschieh~ mSglieh, da Gal la te als Carbonsi~ureester m i t H y d r o x y l a m i n zu den en tsprechenden H y d r o x a m s ~ u r e n umgese tz t werden k6nnen, w~hrend N D G A m i t d iesem Reagens n ich t reagier t . Mit Hilfe der Gaschromatograph ie is t eine Ident i f iz ie rung der An~ioxydan t ien in kfir- zester Zei t m6gl ieh [9].

Priifung des Verhaltens yon Antioxydantien gegeniiber Polyamidpulver I)as Verhalten yon verschiedenen Antioxydantien gegeniiber Polyamidpulver wurde fest-

gestellt. Dazu wurden die Verbindungen in verdiinntem Methanol gelSst und auf PolyamidsEulen in Mikrorohren [10] gegeben. Nach dem Auswaschen des Sorptionsmittels mit Wasser wurden die veto Polyamid nieht adsorbierten Antioxydantien spektralphotometriseh im I)urchlauf be- stimmt.

Durehtiihrung der Versuehe Reagentien (spezielle). Polyamidpulver zur S~ulenchromatographie (M:N SC 6, Macherey,

l~agel & Co., 5160 Diiren; M. Woelm, 3440 Eschwege), Glaswolle, Seesand. Material. Chromatographierohr 15 × 150 mm mit Schliffhahn und Mikrochromatographierohre

15 × 150 mm mit einem Auslaufrohr 3 × 100 mm anstelle eines Auslauffohres mit Schliffhahn. Vorbereitung der Mikrechromatographierohre. Das als SaulenabsehluB dienende Capillarrohr

mit wenig Glaswolle abdichten und 1--1,5 g Polyamidpulver als Aufsehlammung in H~O in das Rohr iibefffihren. Nach dem Abtropfen des H~O auf die Saulenfiillung etwa 9 ml H~O in Anteilen yon je 3 ml geben, danach 4 ml Methanol in Anteilen yon je 2 ml und den Alkohol dutch Aufgabe yon weiteren 5 ml H~O aus dem Polyamid verdrangen. Saule ist danach einsatzbereit.

StandardlSsungen. Die in der Tabelle abgegebenen Mengen in 70%igem Methanol 16sen.

Tabelle

Antioxydans rag/100 n~[ max. nm Ads. ~

Ascorbylpalmitat Butylhydroxyanisol Bu~ylhydroxytoluol b Dihydrokaffeesaure Gallussaureathylester Gallussi~ureraethylester Gallussaurepropylester Guajakol Nardihydrogua] aretsii, ure DL-d-Tocopherol

20,0 249 - - 4,0 290 - - 8,5 280 - - 3,0 284 + 3,0 273 + 3,0 273 + 3,0 268 + 0,0 275 - -

12,0 285 + 100,0 292 - -

a Adsorption an Polyamid. b Auf vollst~ndige L5sung achten.

Adsorptionspri~/ung. 1, 2 und 3 ml jeder Standardl6sung auf vorbereiCete Polyamids~ulen geben, dann naeh Eindringen der L6sung in das Sorptionsmittel 2real je 3 ml H~O, ablaufende Flfissigkeit in 10 ml-Meflkolben auffangen. Zum Vergleich der Konzentra~ionen dienen gleiche

346 G. Lehmann and M. Mor~n: Anwendung yon Polyamidpulver

Mengen der LSsungen (mit 3 ml H20 versetzen und mit Methanol auffiillen). Elution der an Poly- amidpulver adsorbierten Verbindungen mit 2real je 4ml methylalkoholisehe NaOH-LSsung (3 g !qaOtt in 1 1 70%igem Methanol).

Er/assung im Lebensmittel Abtrennung yore Substrat. Geeignete Methode Arbeitsvorschrift yon Miethke [9] (geringfiigig

abgewandelt), vergleiche auch Bericht der Arbeitsgruppe Antioxydantien [11]. 5--20 g geschmolzenes Fett oder 01 in 50---100 ml Petrol~ther 15sen, 3 real mit je 20--30 ml

Acetonitril ausschfitteln, vereinigte Aeetonitrilextrakte mit 20---30 ml acetonitrilges~ttigtem Petrol~ther extrahieren, Aeetonitrilphase im Vakuum (Rotationsverdampfer) einengen , Rfiek- stand in 70%igem Methanol aufnehmen, auf Polyamids~ule geben und mit je 3 ml tt20 und 70°/oigem Methanol durehspiilen. Durehlauf erneut einengen and zur DC verwenden. Elution der adsorbier~en Antioxydantien mit 2mal je 3 ml methanoliseher ~NaOtt, ans/~uern, einengen und zur DC verwenden.

Abtrennung yore Substrat nach Verreiben mit Cellte. Probemenge mit Kieselgur (Celite) verrei- ben, bis rieself/ihige Masse entstanden, fiberfiihren dieser Masse in ein kurzes, mit Glaswolle ab- gediehtetes Chromatographierohr mit Schliffhahn. Bei gesehlossenem Hahn einige ml Petroli~ther zugeben, Masse mit Glasstab verteiten und zur S~ule sehichten. Naeh dem Abtropfen des LSsungs- mittels solange neues zugeben, bis ein verdampfender Tropfen auf Filtrierpapier keinen Fleck mehr hinterl~Bt. Antioxydantien mit 2 real je 5--10 ml Methanol herauslSsen, LSsung im Vakuum einengen und zur weiteren Verarbeitung wie oben verwenden.

Ergebnisse

Organische Antioxydantien zeigen gegenfiber Polyamidpulver ein unterschied- liches Verhalten. W~hrend sich Galluss~ureester, Dihydrokaffees~ure und Iqordihydro- guajaretsiiure an diesem Sorptionsmittel adsorbieren lassen, werden Ascorbylpal- mitat, Butylhydroxyanisol, Butylhydroxytoluol, Guajakol und die Tocopherole nicht festgehalten. Durch Verwendung yon Polyamidpulver als Sorptionsmittel ffir Anti- oxydantien l~Bt sich ein analytischer Trennungsgang aufbauen, wobei auch natfirliche Antioxygene mit eingeschlossen werden kSnnen [12].

Die AusgangslSsung ist eine methanolische LSsung, die durch Extrak~ion der Probe mit Petrol/~ther-Acetonitril, nachtr/iglichem Abdampfen des LSstmgsmittels und Aufnahme in 70 %igem Methanol erhalten wurde. Man gibt diese LSsung auf eine Polyamids/iule im Mikrorohr. Das folgende Schema zeig~ im ~berblick das Verhalten verschiedener Antioxydantien und antioxydativ wirkender Na~urstoffe.

Ausgangsl6sung (in 70%igem Methanol)

Polyamidpulver Durchlauf Eluat Ascorbylpalmitab Dihydrokaffees~ure Butylhydroxyanisol 3,4-Dimethoxy-zimts~ure Butylhydroxytoluol l%rulas~ure Guajakol Galluss~iure/ithylester Tocopherole Galluss~uremethylester

Galluss~urepropylester Kaffees~ure Nordihydroguaj aretsgure Scopoletin

Dami~ is~ eine Unterteilung der Antioxydantien in 2 Gruplaen auf einfachem Wege mSglieh geworden, dutch die eine weitere Identifizierung und Bestimmung erleichter~ und vereinfaeht wird, denn durch Elution mit methanolischer Natrium. hydroxid-LSsung lassen sieh die am Polyamidpulver fixierten Verbindungen gewinnen. 1~ach dem Einengen des Eluats (evtl. naeh dem Ansi~uern) k5nnen die einzelnen Stoffe nach bekann~en Verfahren der DC getrennt und identifiziert werden. Auch die LSsung (Durchlauf der Polyamids~ule) mit den veto l~olyamid nicht adsorbierten Verbin- clungen kann nach dem ]~inengen zur ])C verwende~ werden.

Buchbesprechungen 347

Literatur

1. EWG-Riehtlinie fiir An~ioxydantien im Amtsblatt der Europ~isehen Gemeinschaft L 157/31 veto 18. 7. 1970 sieht die Zulassung der Antioxydantien vor.

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verarbeitung, Detmold. 4. Dessel, L. van, Clement, d. : Diese Z. lg9, 146 (1969), mit weiteren Literaturangaben. 5. Waehs, W., Gerhardt, K.- Deut. Lebensm. Rundschau 62, 202 (1966). 6. Niederstebrueh, A., Hinsch, I.: Fette, Seifen, Anstriehmittel 69, 559 (!967). 7. Lehmann, G.: GieBen/Saarbrfieken: Habilitationsschrift 1969. 8. Wurziger, J., Chandra, U. : Deut. Lebensm. Rundschau 55, 281 (1959). 9. Miethke, H. : Dent. Lebensm. Rundschau 62, 267 (1966).

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Priv.-Doz. Dr. Gfin~r Lehmann Institut ffir Organische Chemic der Universit~t des Saarlandes D-6600 Saarbrfieken 11

Buchbesprechungen Die Bestandteile der Lebensmittel und deren Bestimmung

Stickstoff. Bestimmung nach der Kjeldahlmethode. [D~nisch u. Englisch.] Nr. 6 (1970) der ,,Analytischen Methoden". I-Irsg. v. BTordischen Methodik-AusschuB ffir Lebensmittel. Kopen- hagen: Teknisk Forlag 1970. Einzel-Sonderdruck. dkr 2,--.

Die Methode 6 (1952) ist umgearbeitet worden und bringt genaue Angaben fiber die Aus- ffihrung des bekannten Prinzips. W. Hohl[eld (Stockholm)

Die einzelnen Lebensmittel (fhemie, Technologie, Anolytik) M. Gutterson: Fruchtsatt-Technologie. (Fruit juice technology) Food Processing Review

No. 15. 204 S. mit Abb. Park Ridge, ~T. ¥., Noyes Data Corporation 1970 $ 35.--. Der vorliegende 15. Band der ,,Food Processing Reviews" bringt in der gewohnten Aus-

stattung eine ~bersicht fiber ca. 140 US-Patente, die zwischen 1960 und 1969 verSffentlicht wur- den.

Das Inhaltsverzeichnis ist so angelegt, dab es als Saehindex dienen kann. Der 1. Abschnitt unffaBt die Saftherstellung aus Trauben, Citrusfriichten, Apfeln, Moosbeeren und Tomaten sowie die Dialyse yon Fruehts~Lften. Im 2. Abschnitt werden Verfahren zur Konzentrierung yon Citrus-, Trauben- und Apfels~,ften und die Anwendung yon partiellem Gefrieren, yon hydratbfldenden Agentien und yon Molekulaffiltration zum Einengen yon S~ften besproehen. Der 3. Abschnitt enth~lt Methoden zur Stabilisierung yon Siften dutch Antioxydantien, Pasteurisierung, Ent- lfiftung, ehemische Konservierung und Klirung. Im 4. Abschnitt finden sieh Veffahr~n zur Trocknung yon S~ften durch Schaummattenmethoden, Trommeltrocknung, Vakuumtroeknung und Sprfihtrocknung, w~hrend die Geffiertroeknung in ihren verschiedenen Varianten im 5. Ab- schnitt behandelt wird. Der 6. Abschnitt ist der Aromagewinnung durch Destillation und Ex- traktion und den festen Aromakomplexen gewidmet. Im 7. und letz~en Absehnitt sind verschie- dene Verfahren ffir die W/Crmebehandiung yon S/~ften, fiir die Trfibungsstabilisierung und f i r die ErhShung der Schmackhaftigkeit yon S~ften zusammengefaBt. Ein Index der beteiligten Firmen sowie der Patentnummern beschliel3t den Band.

Wie in den vorausgegangenen VerSffentlichungen dieser Reihe liegt der besonderer Wert in der schnellen Bekanntgabe yon Verfahren, die yon der allgemeinen Literatur racist nicht er- faint werden. Wichtig sind die det~illierten Beispielbeschreibungen, die sine Beurteilung der Ver- fahren aueh hinsiehtlich der daraus resultierenden Produkte erleiehtert. Da einige der besehrie- bench Methoden bereits kommerzielle Anwendung gefunden haben diirften, ist dieser Baud fiir den Technologen und Hersteller, aber auch fiir den Lebensmittelchemiker, der diese Produkte zur Untersuchung erh~lt, yon betrichtlichem Interesse. E. Schwerdt]eger (Geisenheim)

* EinschlieBlich Besprechungen yon Diplomarbeiten und Dissertationen.