DD249974A1 - Verfahren zur bestimmung des protein- und des fettgehaltes, insbesondere von milch - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Protein und Fett in biologischem Material, insbesondere in Milch. Dabei handelt es sich um eine fuer Serienuntersuchungen geeignete Schnellmethode, die besonders bei mikroprozessorgesteuerten Spektralphotometern effektiv angewandt werden kann. Das Verfahren beruht auf der Messung von Absorptionen im ultravioletten Spektralbereich. Hierzu ist es erforderlich, die Milch zuvor zu homogenisieren, mittels Detergenzloesung im Verhaeltnis 1:500 bis 1:50 zu verduennen und Kuevetten geringer Schichtdicke anzuwenden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen quantitativen Analyse des Protein- und des Fetthaltes von Milch und Molkereiprodukten, welches sowohl für die Milchleistungsprüfung als auch in der milchverarbeitenden Industrie unmittelbar angewendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die quantitative Bestimmung des Proteingehaltes von biologischen Flüssigkeiten, wie Milch, sind verschiedene Methoden bekannt wie z. B. die Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl, die alkalische Wasserdampfdestillation, die Formoltitration, das Farbstoffbindungsverfahren (DD-PS 57213, G01 N33/04; DD-PS 61640, G01 N33/02), Kopplungen von Kjeldahl-Naßaufschluß mit chemischen, elektrochemischen und photometrischen Ammoniak-Nachweisverfahren, die Analyse der Infrarotabsorption bei 1 548cm"¹, die Fluoreszenzmessung und die Untersuchung der Absorption verdünnter Lösungen im ultravioletten Spektralbereich bei 205,210,215,220,225, 230, 235 oder um ca.280nm. Für die Erfassung des Fettgehaltes von Flüssigkeiten, wie Milch, sind das acidbutyrometrische Verfahren, das gravimetrische Verfahren, die Trübungsmessung im sichtbaren Spektra I bereich zwischen 400 bis 800 η m, die Analyse der Infra rot absorption bei 1 750 oder 2860 cm"¹, die Reflexionsmessung im nahen und mittleren Infrarotbereich (DD-PS 73668, G01 N33/06) oder Ultraschallmessungen bekannt.

Eine gleichzeitige Bestimmung beider Milchinhaltsstoffe aus einer Lösung bzw. Probe ist bisher nur mit Hilfe der Infrarotspektralphotometrie möglich. Hierzu sind jedoch speziell konstruierte Analysengeräte erforderlich, so daß die Anwendung dieser Methode in der Praxis in breitem Umfange nicht möglich ist.

Die Ultraviolettspektralphotometrie wird überwiegend zur Untersuchung von entfetteten biologischen Flüssigkeiten eingesetzt, da die Fettkügelchen die Absorption durch Streulichteffekte um so mehr verfälscht, je kleiner die zur Untersuchung verwendete Wellenlänge ist.

Für nicht entfettetes Blutserum wurde die Doppelwellenlängenmessung bei 215 und 225nm und für Rohmilch die Kombination 210 und 220nm vorgeschlagen.

Beide UV-Verfahren sind jedoch auf die Analyse des Proteingehaltes beschränkt. Die von Nakai und Le (J. Dairy Sei. 53 [1970] 3,

276) empfohlene simultane Bestimmung von Mi Ich protein und Milchfett aus unhomogenisierter Rohmilch einer P ro be erfordert nach der Proteinbestimmung bei 280 η m eine erneute Chemikalienzugabe, um bei 400 η m im sichtbaren Spektral bereich danach das Fett bestimmen zu können. Außerdem ist eine runde Küvette notwendig.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine kostengünstige Alternative zur finanziell und technisch aufwendigeren Infrarotuntersuchung zu schaffen und im Vergleich zur getrennten herkömmlichen Bestimmung beider Milchinhaltsstoffe den Analysendurchsatz zu erhöhen, die Analysengenauigkeit zu verbessern und die Anwendung agressiver und giftiger Chemikalien zu eleminieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gemeinsame Bestimmung von Protein und Fett aus einer homogenisierten und anschließend mit einer Detergenzlösung verdünnten Milchprobe auf der Basis von handelsüblichen Ultraviolettspektralphotometern zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß homogenisierte Milchproben mit einer 0,5 bis 1%igen Alkylsulfat-, Alkylpolyglykolethersulfat-, Polyoxyethylenmonododecylether- oder anderen Detergenzlösungen geringer Eigenabsorbanz im Verhältnis 1:50 bis 1:500 verdünnt werden. Für die Bestimmung des Proteingehaltes eignen sich die Absorption der Peptid bind u ng von etwa 160nm bis 235 η m oder Absorptionsdifferenzen

Ai60bis240nm ~~ A220bis310nm.

Die Ultraviolettmeßdaten sind gegen dem nach Kjeldahl erfaßten Roh- oder Reinproteingehalt von Einzelmilchproben zu kalibrieren. Der Fettgehalt kann aus dem Spektralbereich zwischen 260nm und 650nm anhand der Absorbanz bei einer definierten Wellenlänge analysiert werden. Die Extinktionswerte werden mit Hilfe der nach Gerber oder Röse-Gottlieb ermittelten Fettgehaltswerte kalibriert. Für das Bestimmungsverfahren soll der Fettkügelchendurchmesserd < 1,3μ.ιη betragen.

Die Untersuchungen erfordern eine Durchflußküvette mit einer Schichtdicke < 1 mm.

Die punktuell oder kontinuierlich gegen die reine Detergenzlösung gemessene Absorption im ultravioletten bzw. ultra-violetten und sichtbaren Spektralbereich wird vorzugsweise nach einer der folgenden Gleichungen ausgewertet:

%Protein = Faktor · (A_x- A_y),x= 160-240nm/y = 220-310nm)

% Protein = Faktor-A_x, χ kleiner 240 nm

%Protein = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 160 und 240 nm

%Fett = Faktor-Ay, y = Wert zwischen 260 und 650 nm

%Fett_ = Faktor-(Ay + A₂), y und z = Werte zwischen 260 und 650 nm

% Fett = Polynom rrift~Absörbanzwerten zwischen 260 und 650 nm

Die technisch-ökonomischen Vorteile der Erfindung durch die gemeinsame Analyse von Protein und Fett aus einer Probe ergeben sich aus dem höheren Nutzungsgrad der herkömmlichen Analysentechnik, der höheren Produktivität gegenüber der getrennten Bestimmung der Milchinhaltsstoffe, der genaueren, von der Aminosäurezusammensetzung des Proteins unbeeinflußten Ultraviolettabsorptionsmessung sowie der Unabhängigkeit von agressiven und giftigen Chemikalien.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1:

200μ.Ι einer homogenisierten Rohmilchprobe werden unmittelbar nach dem Homogenisieren und Temperieren auf 20⁰C mit 50ml 0,5%iger Lösung von Natriumdodecylsulfat in Wasser versetzt und geschüttelt.

Innerhalb von drei Stunden wird mit Hilfe eines Ultraviolettspektralphotometers mit einer 1 mm starken Durchflußküvette die Absorbanz bei 205, 233 und 295nm bestimmt. Die Errechnung des Proteingehaltes erfolgt nach: (A₂os - A233) Faktor = % Protein.

Der Fettgehalt wird nach: A295 · Faktor = % Fett ermittelt.

Bei täglicher Justierung des Spektralphotometers mit Hilfe von Filtern von definierter Absorbanz bleiben die Faktoren konstant.

Die Messungen erfolgen gegen die Detergenzlösung als Leer- oder Blindwert.

Ausführungsbeispiel 2:

50μΙ frisch homogenisierte und auf 2O⁰C temperierte Milch werden mit 10 ml 0,7%iger Natriumalkylpolyglykolethersulfatlösung verdünnt und geschüttelt. Die Absorbanz bei 205 nm und bei 280 nm wird unter Einsatz eines Ultraviolettspektralphotometers mit einer Schichtdicke von 1 nm innerhalb von drei Stunden bei 4O⁰C bestimmt. Der Proteingehalt errechnet sich nach: A205 · Faktor = % Protein. Der Fettgehalt ergibt sich aus: A₂₈O Faktor = % Fett.

Ausführungsbeispiel 3:

100—200 mg Käse oder Quark werden eingewogen undmit4ml0,1M Ka Ii um hydroxid lösung über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Nach Rühren und Filtration von den unlöslichen Bestandteilen (Fett u.a.) ist es möglich, den Proteingehalt durch Differenzmessung bei 205 und 233nm zu bestimmen, nachdem 50ml der proteinhaltigen Lösung mit 10ml 0,5-1%iger Detergenzlösung verdünnt wurden. Die Absorptionsdifferenz ist an dem nach KJELDAHL ermittelten Rohproteingehalt von Käse zu kalibrieren.

Bei Beschleunigung der Auflösung des Käseproduktes durch Rühren und nach Homogenisieren von bis zu 5 Stunden alten Lösungen von Käse in 0,1 M KOM ist auch die gemeinsame Bestimmung von Protein und Fett in der beschriebenen Weise durchführbar.

Sinngemäß ist die Bestimmung auch bei gewolften oder homogenisierten Proben von Fleisch und Wurstwaren anzuwenden, die in 0,1 M Ka Ii um hydroxid oder in 0,05 M N atrium peroxid lösungen aufgelöst wurden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Bestimmung des Protein- und Fettgehaltes, insbesondere von Milch aus homogenisierten Proben mit Hilfe der Spektralphotometrie, gekennzeichnet dadurch, daß Milchproben mit Detergenzlösungen, vorzugsweise mit Alkylsulfat, Alkylpolyglykolethersulfat und Polyoxyethylenmonodecylether verdünnt werden und die gleichzeitige Analyse von Protein und Fett aus einer detergenzhaltigen Lösung mittels Spektralphotometrie im ultravioletten oder im ultravioletten und sichtbaren Bereich erfolgt.

2. Verfahren zur Bestimmung des Protein- und Fettgehaltes nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Detergenzlösungen in einer Konzentration von 0,5-1,0 Ma.-% und einem Mischungsverhältnis von 1:50 bis 1:500 zugesetzt werden.

3. Verfahren zur Bestimmung des Protein- und Fettgehaltes nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die gegen die reine Detergenzlösung gemessene Absorption im ultravioletten bzw. im ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich vorzugsweise nach einer derfolgenden Gleichungen ausgewertet wird:

% Protein = Faktor-(A_x-A_y),x = 160-240 nm; Y = 220-310 nm)

% Protein = Faktor· A_x, χ kleiner 240 nm

% Protein = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 160 u. 240 nm

%Fett = Faktor· Ay, y = Wert zwischen 260 u. 650 nm

%Fett = Faktor· (Ay+ A_z),y und z = Werte zwischen 260 und 650 nm

%Fett = Polynom mit Absorbanzwerten zwischen 260 und 650 nm