ob nass oder trocken), innerhalb von weniger
als drei Minuten schnell zu analysieren. Der
Fettanalysator Oracle (Abbildung 1) macht
die Entwicklung von Methoden überflüssig,
indem das Signal selbst in komplexen Probenmatrizen
vollständig von Fettmolekülen isoliert
wird. Direkt nach der Installation ist das Oracle
für die Routine einsatzfähig! Es hat niemals ein
vergleichbares System auf der Welt gegeben,
was derart vielseitig, kalibrationsfrei, lösemittelfrei,
schnell und präzise den Feuchte- und
Fettgehalt aller Lebensmittel bestimmt.
Das Sprint ist ein direktes Proteinmesssystem,
das mithilfe der Farbstoffbindungstechnologie
iTAG sicherstellt, dass nur echtes Protein
und nicht Gesamtstickstoff nachgewiesen
wird. Dies kann zu fehlerhaften Messungen
führen, wenn kein Proteinstickstoff vorhanden
ist. Das Sprint erfordert keine regelmäßigen
Kalibrierungen und Methoden können von
jedem Laborbenutzer einfach erstellt werden.
Wettbewerbsfähige, schnelle Technologien
(NIR, FT-IR, TD-NMR) erfordern aufgrund von
Variationen in Farbe, Textur und Konsistenz
fortlaufende, teure Kalibrierungen und Methodenentwicklung
für jede einzelne Probe.
Die neue Messtechnik
Nach der Homogenisierung werden die unterschiedlichen
Lebensmittelprodukte auf ihren
Feuchte- und Fettgehalt hin untersucht. Der
Arbeitsablauf besteht nur aus 3 Schritten:
1. Trocknung der Probe im Mikrowellentrockner
Smart 6 um das gesamte Wasser innerhalb
von 2 - 3 Minuten auszutreiben.
2. Überführen der getrockneten Probe ins NMR
Kernresonanzspektrometer (Oracle-Modul).
3. Fettmessung innerhalb von 30 Sekunden
im Oracle Modul.
Die gesamte Bedienung der Trocknungswaage
und des Oracle Moduls erfolgt über einen Touch
Screen. Die Software wurde so konzipiert, dass
sie menügeführte Arbeitsanweisungen analog
zur Bedienung von SmartPhones vermittelt.
Komplizierte Spektren wie z. B. die Fettsignale
werden von der Software direkt ausgewertet
und der Anwender bekommt das Ergebnis zu
sehen. Ein PC wurde in das Oracle System so
integriert, damit auch angelerntes Personal ohne
lange Schulung, also nach maximal 15 min. die
Analysen selbstständig durchführen kann!
Wie funktioniert die Kombination der
Feuchte- & Feststoffbestimmung mit anschließender
Fettmessung?
Die Fettbestimmung von Lebensmitteln
mittels Kernresonanzspektroskopie ist eine
zuverlässige Technik, die
• bei allen Proben universell einsetzbar ist,
• bei trockenen Proben schon lange etabliert ist,
• ohne toxische Lösemittel arbeitet,
• keine aufwendige und produktspezifische
Kalibration erfordert,
• sehr schnelle Ergebnisse in weniger als
einer Minute liefert und
• sehr einfach zu bedienen ist.
Der Einsatz der NMR-Technologie für die
Fettmessung ist nicht neu und wird bereits seit
vielen Jahrzehnten für trockene Proben wie
Nüsse, Schokolade oder Getreide eingesetzt.
Allerdings scheiterten frühe Versuche zur
Fettanalyse von sehr feuchten Produkten wie
Fleisch- und Wurstwaren u. v. m. Der Grund
für diese Fehlschläge war der Störeinfluss des
Wassers auf das Fettsignal. Ergo: Vor der Fettbestimmung
muss das Wasser aus der Probe
ausgetrieben werden. Da aber Trocknungen im
Trockenschrank etliche Stunden dauern, scheiterte
diese Idee bereits im Ansatz. Somit war
es für CEM als Pionier und Hersteller der Mikrowellentrockner
eine logische Konsequenz,
den schnellsten Trockner der Welt, das Smart
6 zur schnellen Probentrocknung innerhalb
von 2 – 3 min. der Fettmessung vorzuschalten.
Die Mikrowellentrocknung als die schnellste
direkte Trocknungsmethode ist schnell genug
für die Prozesskontrolle und kann ohne Kalibrieraufwand
für unterschiedliche Produkte und
Sorten direkt am Produktionsort eingesetzt
werden. Als Feuchte-/Feststoff-Analysensystem
kommt das Smart 6 in den verschiedensten
Produktionssparten seit Jahrzehnten zum
Einsatz. Das Probengut wird dabei auf ein
Probenträgermaterial (Glasfaserträger) gegeben
(Abbildung 2) und auf die eingebaute
Waage gelegt. Dabei werden die Wassermoleküle
der Probe im eingestellten Mikrowellenfeld
erwärmt und ausgetrieben, ohne dass die
Probe an der Oberfläche verkrustet und somit
weiteren Wasseraustrieb verhindert. Über den
integrierten Temperatursensor findet eine kontrollierte
Erwärmung des Probengutes statt,
so dass hier die Gefahr einer Zersetzung (z. B.
Karamellisierung bei Kohlenhydraten) der Probe
minimiert ist. Die integrierte Analysenwaage
nimmt während des Trocknungsprozesses
ständig das Probengewicht auf und sorgt für
die Abschaltung bei Gewichtskonstanz - oft
schon nach 2 Minuten Messdauer. Insbesondere
für Substanzen mit hohem Wassergehalt
(bis zu 99,9 %) ist dieses Verfahren dank seiner
Schnelligkeit und Messgenauigkeit (Präzision
von + 0,1 % Trockensubstanz) für die At-line-
Prozesskontrolle besonders geeignet.
Die so exakt getrocknete Probe wird jetzt
ins Oracle Modul, das NMR-Spektrometer, überführt
(Abbildung 3). Die Fettmoleküle geben
ein charakteristisches Signal, welches die Gerätesoftware
des Oracle direkt als Fettgehalt
umrechnet und dem Benutzer anzeigt. Diese
Fettmessung wird nicht durch Begleitsubstanzen
wie Zucker, Salz, Aromastoffe, Geschmacksverstärker,
Emulgatoren, Konservierungsmittel...
etc. verfälscht. Auch Farbunterschiede der Proben
untereinander haben keinen Störeinfluss.
Damit ist diese Methode universell einsetzbar,
auch für Molkereiprodukte und Fleisch- und
Wurstwaren. Dazu wurde im Oracle eine univer-
Abb. 2 Trocknung im Smart 6 Abb. 3 Arbeitsweise Oracle
Abb. 4 Sprint Proteinanalysator
Qualitätsbestimmung 25