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Page 1: Über eine pyknometrische Fettbestimmungsmethode in Milch und Kondensmilch mit gleichzeitiger optischer Zuckerbestimmung

196 W. L e i t h e, rZeitschr" f" Untersuchung [ tier Lebensmitl;ei.

Die Zersetzung spiegelt sich einwandfrei in dem hohen pH-Wert wieder. Bei trockener Aufbewahrung war nach 5 Monaten der Nitri tgehalt noch derselbel) . Das Ergebnis stimmt also mit dem yon R i e g , M e y e r und M t i l l e r ~) tiberein.

Zusammenfassung. 1. Es wurden verschiedene Yerfahren zur Bestimmung des Nitrits nachgeprtift;

yon diesen eignen sich am besten: a) bei Abwesenheit Yon Zucker die Methoden yon K o l t h o f f und yon G r o f ~ m a n n , b) bei Oegenwart yon Zucker die Verfahren yon O r o f J m a n n und von R a s c h i g . 2. Es wird ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung des S~lfits angege.ben,

wodurch eine Oxydation des Thiosulfats und die Luftoxydation des Jodwasserstoffs vermieden werden.

3. Zur Bestimmung des Nitrits neben Sulfit werden zwei neue Methoden mit- geteilt.

4. Zur Bestimmung des Nitrits und Sulfits neben Zucker wendet man zuniichst die verbesserte Sulfitbestimmung an und t i t r iert dann das Nitrit nach R a s c h i g .

5. Eine 0xydation des Sulfits wird am besten in saurer Lbsung durch Zusatz yon 5% Zucker oder Spuren yon Brucin vermieden.

6. Bei trockener Aufbewahrung findet keine Zersetzung des Nitrits statt.

Abschliel]end mSchte ich nicht verfehlen, Fraulein I-I. B e r g m a n n , die mir bei der Ausfahrung der Arbeit unermtidlich geholfen hat, meinen herzlichsten Dank aus- zusprechen.

~) Bei der qualitativen Priifung eines PSkelsalzes auf Nitrat neben 1N~itrit kann man Kochen mit Ammoniumehlorid bezw. Harnstoff nieht anwenden, da in schwaeh saurer L6sung, wie sie angewandt werden mug, sieh die frei werdende Salpetrige Sgure unter Bildung yon Stiekoxyd und Salpeters~ure zersetzt. Dagegen hat man in der Verfltichtigung der Salpetrigen S~ure als Salpetrigs~uremethylester naeh H. W: F i s e h e r u. N. S t e i n b a e h (Zeitsehr. anorg. Chem. 1912, 78, 134) ein ausgezei:ehnetes Mittel zur Beseitigung des Nitrits, da Salpetrig- s~uremethylester sehon bei --120 siedet. Nan verf/~hrt dabei folgendermagen: In einem Reagensglas miseht man einige Kubikzentimeter ~ethylalkohol mit Sehwefelsgure 1:10, gibt die konz. Nitritlosung naeh und naeh zu und leitet Kohlensgure dureh, his alles Nitrit ent- fernt ist. ~ a n verjagt den Methylalkohol auf dem Wasserbade und prtift auf Nitrat.

2) Diese Zeitsehrift 1928, 55, 325.

fiber eine pyknometrische Fettbestimmungsmethode in Milch ulld Kondensmilch mit glcichzeitiger

optischer Zuckerbestimmung. Von

~Volfgang L e i t h e .

N i t t e i l u n g aus dem II. C h e m i s c h e n L a b o r a t o r i u m d e r U n i v e r s i t ~ t Wien . [Eingegangen am 2g. Februar 193d.]

Bei der Anwendung der pyknometrischen Fettbestimmungsmethode 1) auf S c h o k o- l a d e h a t sich ein rasches and genaues Verfahren zur glcichzeitigen Bestimmung yon Fet t und Zucker ergeben~). D i e Sc5okolade wird mit gemessenen Mengen Tetrachlor-

1) Diese Zeitschrift 1934, 67, 441. 2) Diese Zeitschrift 1934, 67, 535.

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68. Bancl. ] August 193~.1 Pyknometrische Fettbestimmung. 197

kohlenetoff (Tetra) und verdilnnter BleiessiglOsnng emulgiert and zentrifugiert. Zucker und Fett der Probe werden hierbei quantitativ yon der entsprechenden fliissigen Phase aufgenommen; die Polarisation der w~,sserigen Sehich~ ergibt den Zuckergehalt, w~hrend aus der pyknometrisch bestimmten Diehte der Tetra-L0sung der Pettgehalt berechnet werden kann. Es lag nahe, das Prinzip, ein Untersuchungsmaterial mit Tetra zur pyknometrischen Fettbestimmung auezuschiitteln und gleichzeitig eine klare whsserige LOsung for optische Konzentrationsbestimmungen zu gewinnen, auch in anderen Gebieten der Lebensmittelanalyse anzuwenden. Die vorliegende Untersuchung hat in diesem Sinne die Analyse von Mi l ch und K o n d e n s m i l c h zum Gegenstand.

Zun~chst war es yon Interesse, zu untersuchen, ob sich aus Milch, die auf analoge Weise mit Tetra und Bleiessig emulgiert und zentrifugiert wurde~ eine quantitative Aufnahme des Milchfetts durch den Tetrachl0rkohlenstoff erzielen lagt. Die hierzu angestellten Yersuche hubert gezeigt, dab nnter geeigneten Bedingungen schon nach etwa 2 Minuten dauerndem Schiitteln der Milch-Bleieseig-Tetra-Emulsion die Aufnahme dee Milchfetts dnrch die Tetra-Phase vollst~.ndig ist. Beim darauffolgenden Zentrifugieren des Gemenges erfolgt eine Trennung in drei Schichten, zuunterst die v611ig klare Fettl6eung, in der Mitte, zu einer diinnen Scheibe zusammengeprel~t, der ausgefMlte K~sestoff and zuoberst, ebenfalls ganz Mar und aueh zur unmittelbaren polarimetrischen Bestimmung geeignet, due Bleiessig-Serum. Bei Anwendung yon 1,5 ccm Bleiessig auf 30 ccm Milch ist diese Losung identisch mit dem Bleisernm R o t h e n f n g e r ' e , das zur refrakto- metrischen Untersuchung analog dem Chlorcalciumserl~m nach A c k e rm an n geeignet ist.

Nach R o t h e n f ~ B e r ~) kann d~s Bleiseram der Milch auf zwei Arten hergestelt~ werden: Zunfiehst werden 50 ccm Milch mit 2,5 cem Bleiessig gefallt und geschtttt.elt. Nach der ersten Methode wird nun filtriert, naeh der zweiten zur Beschwerung dee K~sestoffs mit einer 'kieinen Menge Trichlor~thylen geschtlttelt und zentrifugiert. Beide Sera sind ldar und erlauben eine einwandfreie Bestimmung der Reh'aktometerzahl mit d e m Z e i g 'schen Eintauchrefraktometer. Nach dem Untersuchungsmaterial yon R o t h e n fu g e r sind die Refraktionen des Bleiserums mit den Werten des Chlorcalciumserums naeh A c k erm ann in praktisch ausreichender (~bereinstimmung. (Tber weitere, ira allgemeinen gtinstige Erfahrungen hierzu berichtet ferner E. T e l lm a n n ~). Es scheint demnach alas R oth e n f u g er 'sche Bleisernm mit Rilcksicht auf seine rasehe Herstellbarkeit sowie seine Yerwendbarkeit ale Bin-Serum (Pasteurisierungsnaehweis) bernfen zu sein, an die Stelle des Chlorcalciumserume zu treten.

Die Erwartnng, dug bei Anwendung der gleichen Menge Bleiessig das mit Tetra unter gleichzeitiger quantitativer Extraktion des Milchfetts hergestellte Serum mit dem Bleiserum R o t h e n f u B e r ' s identisch eein werde, hat sich, wie schon erwhhnt, in ehmtlichen untersuchten FMlen erftillt. Die Abweiehungen beztiglich der Refraktometerzahl lagen durchwegs innerhalb der Ableeefehler (4-0,1%

Auf Grand dieser Erfahrungen lie~ sieh eine Methode zur pyknometrischen Fett- bestimmung unter gleichzeitiger Herstellung des Bleiserums ausarbeiten. Hierbei hat sich bezagtich der praktischen Durehftihrung der Bestimmung folgende u o r s ch r i f t ergeben :

In einem starkwandigeI~ Zentrifugengef~J~ ve~ etwa 100 ccm tnhalt mit Glas- stopfen werden 30 ccm Milch mit 1,5 ccm Bleieesig versetzt and einige Sekunden krCftig geschiittelt. Man fiigt hierauf zur Einleitung der Emulsion etwa 10 qcm weictles Filtrierpapier in Schnitzeln and 30 ccm Tetrachlorkohlenstoff mit einer darauf geeichten

1) Diese Zeit~chrift 1931, 62, 202; 1932, 64, 105. 2) Milchw. Forschungen 1933, 15, 296.

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] 98 W. L e i t h e ~ [Zeitschr. f. tTntersuchung [ tier Lebensmittel.

Pipette zu und schtittelt eine Minute sehr kr~tftig. Man lhl~t etwa 2 Minuten stehen und schattelt dann nochmals etwa 1/~ Minute mit roller Kraft. ttierauf ersetzt man den Glasstopfen durch einen passenden Korkstopfen und zentrifugiert etwa 5 Minuten bei einer To urenzahl yon 3000 je Minute. Man pipettiert darauf alas zuoberst abge- schiedene klare Serum zur refraktometrischen oder polarimetrischen. Bestimmung ab.

Zur l~berfallung tier Tetrachlorkohlenstoff-L6sung in das Pyknometer wird zweck- mhl~ig eine , S c h e i d e p i p e t t e " verwendet, d.i. eine Pipette yon etwa 50 ccm Inhalt und etwa 4 mm innerem Rohrdurchmesser, die nicht zur Spitze ausgezogen ist. Man filhrt in das eine Ende als Filter einen kleinen Wattebausch ein, taucht das andere Ende bis zum Boden in das Zentrifugenglas (zuvor hat man durch leichtes Neigen und Klopfen die Caseinscheibe zum Kippen gebracht) und saugt die Tetra-LSsung vollsthndig auf. Hierauf zieht man die Pipette waagerecht heraus, verschliefit mit der anderen Hand die andere 0ffnung, wendet die Pipette und lh~t nun die Tetra-LOsung durch das Wattefilter in das 25 ccm-Pyknometer abrinnen. Die weitere Temperierung, W~gung und vereinfachte Berechnung geschieht genau nach den fraher 1) gegebenen u

Die Methode lhl3t sich auch auf.pasteurisierte Milch, auf Magermilch sowie auf Kaffee-Rahm anwenden. Bei Einhaltung der bier und fraher 1)angegebenen Versuchs- bedingungen lhBt sich eine Ubereinstimmung yon ~= 0,03% Fett erzielen. Damit ist die Genauigkeit der Methode nach R 6 s e- G o t t 1 i e b erreicbt, das acid-butyrometrische Ver- fahren iibertroffen. (Siehe Kontrollbestimmungen und Tabelle am Schlul3 der Abhandlung.)

Die Frage, ob der angegebenen Methode gegeniiber dem gut eingebiirgerten Yerfahren yon G e r b e r praktische Bedeutung zukommt, kann insbesondere bei Einzel- bestimmungen bejaht werden. Die zur pyknometrischen Fettbestimmung iiber die zur Herstellung des Bleiserums hinaus aufzuwendende Mehrarbeit besteht in etwas lhngerem Schtitteln, Einftillen der FettlSsung in das Pyknometer, Temperierung und vereinfachter Whgung. Der Aufwand an Zeit und Arbeit ist demnach nicht grSBer als nach G e r b e r , wobei man ftir die pyknometrisehe Methode immerhin ihre grSl3ere Genauigkeit als Vorteil anfiihren kann.

Es war naturgemhl~ auch daran zu denken, die Dichtebestimmung auf a r h o - m e t r i s c h e m Wege mit einer Spindel durchzufiihren, die unmittelbar die Prozente 1VIilchfett abzulesen gestattet, was unter Umsthuden eine erhebliche Vereinfachung bedeuten wtirde. Doch ist die erforderliche Genauigkeit beztiglich der Dichtebestimmung zu grol3, als dal~ sie mit dem durch die Zentrifuge beschr~nkten Yolumen der Fett- 16sung auf arhometrischer Grundlage durchfiihrbar w~re.

Die M6glichkeit einer gleichzeitigen Fett- und Zuckerbestimmung macht die Methode ganz besonders zur Analyse yon g e z u c k e r t e r K o n d e n s m i l c h geeignet, zumal hier die Anwendung des acidbutyrometrischen Verfahrens auf Schwierigkeiten stol~t. Auch hierbei kSnnen bei Einhaltung der folgenden u in kurzer Zeit sehr gute Ergebnisse erzielt werden:

5 g Kondensmilch werden im Zentrifugengefh~ zur Aufhebung der Mutarotation mit 30 g siedend heil~em Wasser t~bergossen, verschlossen, kurz geschiittelt und bei Zimmertemperatur erkalten gelasseu. Man versetzt hierauf mit I ccm Bleiessig, schiittelt wieder kurze Zeit, setzt einige Filtrierpapierschnitzel und genau 30 ccm Tetrachlor- kohlenstoff zu und schattelt 5 - - 1 0 Minuten lung sehr krhftig (Scbiittelmaschine). Hierauf wird 5 Minuten lung zentrifugiert. Die Zuckerl6sung scheidet sich hierbei klar ab

1) Diese Zeitschrift 193~, 67, 441.

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68. B a n d . ! August 1934.J Pyknometrische Fettbestimmung. 199

und wird vollst~ndig abgegossen; der K~sestoff bildet dagegen mit dem Tetra in der Regel eine voluminSse Schicht, die aber leicht durch nochmaliges ganz kurzes Auf- schotteln und 1 - - 2 Minuten dauerndes Zentrifugieren scharf getrennt werden kann. Die FettlSsung kann nunmehr wie bei Milch angegeben mit der Scheidepipette in das 25 ccm-Pyknometer fibergef~ihrt werden.

Die Bestimmung yon S a c c h a r o s e und M i l c h z u c k e r nebeneinander kann in teilweiser Anpassung an die Angaben yon Gr~inhut und R i i b e r 1) folgendermafien durchgef~ihrt werden:

Das durch Zentrifugieren erhaltene Serum ergibt bei der unmittelbaren Polari- sation im 2 dm-Rohr den Winkel P. Ferner werden 20 ccm des Serums in einem 25 ccm-K01bchen mit 1 ccm konz. Salzs~ure (d = 1,19) versetzt, in der abtiehen Weise 5 Minuten bei 67--700 invertiert und nach dem Erkalten und Auff~illen zur Marke polarisiert. Der erhaltene Drehwinkel, mit 1,25 multiplizier L liefert den Wert J. Dis Werte P und J, i n die C l e r g e t - H e r z f e l d ' s c h e Formel eingesetz L ergeben Z, den der vorhandenen Saccharose zuzuordnenden Drehwinkel, sowie P - - Z = M als den dem Milchzucker entsprechenden Winkel.

Um nunmehr die Konzentration der S a c e h a r o s e zu berechnen, mul~ man alas Volumen der wasserigei~ Phase kennen. Dieses ist gegeben aus: 30 ccm Wasser, I ccm Bleiessig, dem Wassergehalt W yon 5 g Kondensmilch und dem Volumen des Yorhandenen Zuckers. In Erweiterung der frtiher 2) gegebenen Gleichung ergibt sich demnach die vorhandene Menge Saccharose in Gramm nach folgender Formel:

g Saccharose-- (31+W). Z P 133 - - - -

1,62 P

Durch Einf~ihrung Yon P an Stelle Yon Z in das Glied 1 ~ beracksichtigt man

auch das Volumen des vorhandenen Milchzuckers, vernachl~ssigt hierin allerdings die Verschiedenheit tier beiden Zuckerarten bez~iglich Dichte und Drehuugsverm~gen. Der dabei entstehende geringfagige Fehler (etwa 0,1%) ist durch die erzielte Yereinfachung der Berechnung gerechtfertigt.

Der Gehalt an M i l c h z u c k e r (Cz~H2e01z + H~0) ergibt sich auf entsprechende Weise aus folgender Formel:

S M

g Milchzucker- M

105 --1,59

W ~ Wassergehalt der Einwaage in g, S = Saccharosegehalt der Einwaage in g,

1,62 = Dichte tier Saccharose in LSsung, 1,59 = Dichte des Milchzuckers in LSsung3).

B ei s p i e 1 : 5,00 g Kondensmilch yon 22% Wassergehalt zeigten : 10,93

P : +10,05; I ~ - ~ 0 , 7 0 - 1 , 2 5 ~ - - 0 , 8 8 ; Z - - 1,319--8'29; M=1~76.

g Saceharose : 32,1 �9 8,29 133 - - 6,2 2,093 g ~ 42,0%.

g Milchzucker = (32,1 + 1,3) 1,76 ~- 0,566 g ~ 11,3%. 105 - - 1,1

1) Zeitschr. analyt. Chem. 1900, 39, 19. 2) Diese Zeitsehrift 1934, 67, 535. 3) Berechnet aus Messungen yon S chin 5 ge r (Ber. Deutzch. Chem. Ges. 1880, l~l, 1922).

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9~00 W. L e i t h e, Pyknometrische Fettbestimmung. [Zeitschr.f. Untersuchung [ der Lebensmittel.

Die beschriebene Durchfiihrung der Zuckerbestimmung unterscheidet sich insofern grundshtzlich yon den bisher gebri~uchiichen Methoden, als die eingewogene Probe nicht auf ein bestimmtes u uufgefiillt wird, sondern das Volumen tier Zucker- 15sung additiv aus der Menge der sie zusammensetzenden Bestandteile berechnet wird. Dadurch umgeht man die Notwendigkeit, das Yolumen des Niederschlags zu bertick- sichtigen. Dieses Volumen wird andernfalls noch am besten aus dem Fett- und Eiweii3- gehalt der Probe geschi~tzt (bei den durchgefiihrten Kontrollbestimmungen wurde far 10 g Kondensmilch ein Volumenwert yon 2 ccm abgezogen). Das Verfahren, diese Gr01~e durch Drehungsmessung bei zweierlei Konzentrationen zu ermitteln, mu~ hier als bedenklich bezeichnet werden, da die durch Mutarotation, Temperatur- und Konzen- trationsabhi~ngigkeit sowie weehselnde Adsorption bedingten und schwer vermeidbaren Fehler in den Polarisationsmessungen eine auch nur angenaherte Berechnung des Niederschlagsvolumens ausschliel~en (vergl. hierzu auch H a s s e und Bake1)) .

Die durchgefiihrten K o n t r o 11 b e s t i m m u n g e n erstreckten sich auf nicht pasteu- risierte Milche yon versehiedenem Fettgehal L auf Molkereimilehe und auf Kaffee- Rahm. An Yergleichsmethoden kamen die frtiher beschriebene pyknometrische Methode nach dem Aufschlul] mit Salzshure, die Verfahren yon R 6 s e - G o t t l i e b und yon G e r b e r zur Anwendung. Die Obereinstimmnng ist durchwegs sehr gut. Yon gezuckerter Kondensmilch wurden zwei Marken, ,,Nestle" und ,,Berna", untersucht, deren Zusammen- setzung sich allerdings als innerhalb tier u identisch erwies. Zur Fett- bestimmnng nach R 0 s e - G o t t l i e b wurden 20 g mit Wasser auf 100 ccm verdtinnt und hiervon 10 ccm entnommen. Die Kontrollbestimmung fiir Saccharose und Milch- zncker erfolgte entsprechend den Angaben yon G r i i n h u t und R i i b e r nach der Vor- schriff des Codex Alimentarius Austriaeus. Auch hier ist die Ubereinstimmung mit den Werten der neuen Methode befriedigend.

V e r g l e i c h e n d e B e s t i m m u n g e n des F e t t g e h ~ l t e s (%) n~ch v e r s c h i e d e n e n

Untersuchungssub stanz

Magermilch, nicht pasteurisiert Mischmilcb, ,,

~' . " , ,

Kindermllch, Molkereimilch I, pasteurisiert .

,, II, ,,

Kaffee-'i~ahm III, ,,

V e r f a b r e n .

Pyknometer- Zentrifugen- Verfahren

1,14 2,56 ; 2,49

3,09; 3,10; 3,16 3,43; 3,45

4,09 ; 4,05 ; 4,03 3,64

3,74 ;: 3,72 3,78 ; 3,76 9,86 ; 9,84

Pyknometer + HC1

RSse- G o t t l i e b

1,14 1,19 2,47; 2,55 2,55

3,13 "3,15 3,37 3,48 3,98 4,03 3,65 3,64 3,74 3,79 3,77 3,80 9,92 i 9,71

2,45

3,35 3,95 3,55 3,70 3,70

I II

~) Chem-Ztg. 1923, 47, 562.

Wasser I Pyknometer- Zentrifugen-

% Verfahren

21"~,7 8,8 ; 8,9 ; 9,0 ; 9,0 22,0 [ 8,6; 8,6; 8,8

R6se - G o t t : ] ieb

9,0 8,8

Zentri- Codex fugen- Alimen.

Verfahren Austriacus

11,6; 11,7 11,2 11,3; 11,6 11,1

Kondens- milch

Zentri- Codex fugen- Alimen.

Verfabren Austri~cus

41,8; 41,9 42,7 42,0; 41,7 42,6

G e r b e r

V e t l e i c h e n d e B e s t i m m u n g e n yon F e t t und Z u c k e r in K o n d e n s m i l c h .

i Fett % Milchzucker % Sacch~rose %


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