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Verfahren zur Bestimmung des Oxydationsgrades
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eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels Die vorliegende Erfindung
betrifft ein neues Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades
eines Fettes oder fetthaltigen Nahrungsmittels.
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Das Erhitzen von Fetten auf Temperaturen, wie sie beim Braten und
Backen erforderlich sind, meist 160 - 2000C, in Gegenwart von Luftsauerstoff, führt
- unabhängig von der Fettart und Fettzusammensetzung - unvermeidbar zu oxydativen
Veränderungen, die sich in flüchtigen und nicht flüchtigen Reaktionsprodukten äußern.
Das Ausmaß der Hitzeumwandlungen hängt weitgehend von der Fettart und Fettzusammensetzung
ab. Als Backfette dienen pflanzliche und tierische Fette verschiedener Art und Bearbeitung,
auch in Mischungen untereinander. Allerdings liegt das Schwergewicht auf der Verwendung
besonderer für diese speziellen Zwecke hergestellter Pflanzenfette.
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Unabhängig von merkbaren geruchlichen und/oder geschmacklichen Mängeln
muß ein erhitztes Fett bei einem Gehalt von mehr als 0,7 % oxydierter Fettsäuren
als verdorben im Sinne des Lebensmittelgesetzes angesehen werden.
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Mit dem ständig zunehmenden Gebrauch von Fritiergeräten in gewerblichen
Betrieben und im Haushalt sind in verstärktem Maße Untersuchungen für die lebensmittelrechtliche
BeurteIlung derartiger Fette erforderlich. Hierfür sind insbesondere Arbeitsweisen
erwünscht, die auch von jedem Benutzer eines Fritiergerätes selbst während der Gebrauchszeit
ohne wesentlichen apparativen und zeitlichen Aufwand einfach und schnell durchgeführt
und mit ausreichender Sicherheit ausgewertet werden können. Die bekannten Verfahren
erfüllen diese Bedingungen nicht ausreichend.
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Aus Gigiena i Saniterija (UdSSR) 8, 91 - 92 (1973) ist ein Verfahren
zur Untersuchung erhitzter Fritürenfette mit Hilfe einer Farbreaktion mit Methylenblau
und/oder 2,6-Dichlorphenolindophenol bekannt. Dabei wird das zu untersuchende Fett
mit alkoholischer Kalilauge geschüttelt.
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Nach der Trennung des Gemisches wird die obere Schicht des alkoholisch-alkalischen
Extrakts abfiltriert, mit der Indikatorlösung versetzt und wieder geschüttelt.
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Nach 5 Minuten kann man anhand der Farbunterscheidung zwischen blau
und grün lediglich qualitativ feststellen, ob das untersuchte Fett gut oder verdorben
ist.
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Das vorliegende Bedürfnis nach einem zuverlässigen Schnelltest zur
Bestimmung des Oxydationsgrades von Speisefett kann durch diesen Test nicht erfüllt
werden. Das Verfahren zeigt nur undeutliche Farbabstufungen und erfordert darüber
hinaus eine Extraktion, eine Filtration und eine zusätzliche Pipettierung, so daß
es als Schnellverfahren von vornherein nicht geeignet ist. Die Untersuchungen
lassen
sich nur in einem Laboratorium von ausgebildetem Personal durchführen und es dauert
etwa eine halbe Stunde, bis das Ergebnis vorliegt.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden können,
wenn das neue Verfahren nach der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung
des Oxydationsgrades eines Fettes oder fetthaltigen Nahrungsmittels durch Reaktion
mit alkoholischer Base und einer Lösung von 2,6-Dichlorphenolindophenol, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man zu 1000 Teilen Fett 1500 - 4500 Teile eines Fettlösungsmittels,
36 - 110 Teile einer Base und 0,Q4 - 0,23 Teile 2,6-Dichlorphenolindophenol gibt
und den Gehalt an thermischen Oxydationsprodukten anhand des Farbumschlags von blau
nach gelb bzw. braun innerhalb eines Zeitraums von 2 bis 5 Minuten nach dem Durchmischen
bestimmt. Vorzugsweise gibt man zu 1000 Teilen Fett etwa 3000 Teile eines Fettlösungsmittels,
etwa 72 Teile einer Base und etwa 0,13 Teile 2,6-Dichlorphenolindophenol. Durch
dieses spezielle Verhältnis der einzelnen Komponenten läßt sich der Farbbereich
der. Reaktion so erweitern, daß die damit verbundene Steigerung der Genauigkeit
eine halbquantitative Auswertung ermöglicht.
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Die erhaltene Mischung verfärbt sich je nach dem Grad der Verdorbenheit
des zu prüfenden Fettes. Bei frischen und noch nicht erhitzten Fetten ist die erhaltene
Lösung blau. Bei während einer längeren Zeit auf Brat- und Backtemperaturen erhitzten
Fetten schlägt die Farbe der Lösung infolge der oxydativen Veränderungen des Fetts
über grün nach gelb und braun um. Handelt es sich um ein teilweise verbrauchtes,
aber noch gutes Fett, so wird das durch verschiedene Grüntöne angezeigt. Hat das
Fett den Grenzwert
der Fettbrauchbarkeit erreicht, so schlägt die
Farbe nach gelb um, d.h. der Anteil an oxydierten Fettsäuren beträgt etwa 0,7 %.
Ist diese Belastungsgrenze überschritten, so wird dies im Verfahren nach der Erfindung
durch einen Farbumschlag nach braun angezeigt. Diese Fette dürfen nicht mehr weiter
verwendet werden. Den genauen Grad der Verdorbenheit des Fetts stellt man auf einfache
Weise durch Vergleich mit einer geeichten Farbskala, in der die auftretenden Farbtönungen
stufenweise oder kontinuierlich aufgetragen sind# fest.
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Das neue Verfahren nach der Erfindung ist völlig problemlos auch von
ungeschulten Hilfskräften ohne chemische Vorkenntnisse durchzuführen. Ferner ist
hervorzuheben, daß eine Bestimmung nach dem neuen Verfahren bereits 2 Minuten nach
dem Durchmischen beendet ist. Darüber hinaus sind keinerlei chemische Operationen
erforderlich. Die mit dem.
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Verfahren erzielbaren ausgezeichneten Farbabstufungen gewährleisten
exakte Aussagen über den Verdorbenheitsgrad der Fette.
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Für die Durchführung der bisher bekannten Methode waren demgegenüber
erheblich längere Zeiten erforderlich. Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist
damit erstmals ein echter Schnelltest zur Bestimmung des Oxydationsgrades von Fetten
geschaffen worden, der zuverlässige Ergebnisse liefert.
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Die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist sehr einfach.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zu dem als Fettlösungsmittel dienenden
Alkohol zunächst einige Tropfen einer Base und dann das zu untersuchende geschmolzene
Fett gegeben und umgeschüttelt. Dann wird die Indikatorlösung zugegeben und wieder
geschüttelt; nach 2 bis 5 Minuten vergleicht man die entstandene Färbung mit einer
Farbskala.
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Als Fettlösungsmittel sind diejenigen Alkohole geeignet, die Fett
und Alkali lösen. Besonders kommen hierfür aliphatische geradkettige oder verzweigte
Alkohole, insbesondere mit bis zu 14 C-Atomen, wie Methanol, Äthanol, n- oder iso-Propanol,
iso-Butanol, Pentanol, 2-Methylbutanol- (1), 3-Methyl-butanol- (1), 2-Methyl-butanol-
(2), Hexanol, Heptanol, 2-Äthylbutanol, Octylalkohol, 2-Äthylhexanol, Nonyl-, Decyl-,
Undecyl-, Dodecyl- oder Myristylalkohol oder cycloalipliatische Alkohole mit insbesondere
6 - 14 C-Atomen wie Cyclohexanol, ein- oder mehrfach durch niederes Alkyl substituiertes
Cyclohexanol wie 2,3-Dimethylcyclohexanol, und vor allem araliphatische Alkohole
mit vorzugsweise 7 - 14 C-Atomen wie Benzylalkohol, Methylbenzylalkohol oder Phenyläthylalkohol
in Frage.
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Gegebenenfalls können auch Gemische aus mehreren der vorstehend angegebenen
Alkohole verwendet werden. Bevorzugt ist z.B. ein Gemisch aus n-Propanol und Benzylalkohol
im Verhältnis 4:1.
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Als Basen eignen sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
solche, die einen pH-Wert von mindestens etwa 12 aufrechterhalten können, z.B. anorganische
Basen; wie Alkalihydroxide, vor allem Kaliumhydroxid oder auch Natriumhydroxid.
Ferner können auch starke organische Basen, z.B. quartäre Ammoniumbasen, wie Tetraalkylammoniumhydroxide,
insbesondere Tetranied. alkylammoniumhydroxide wie z.B. etraäthyl-(oder -methyl)
-ammoniumhydroxid, oder andere quartäre Ammoniumbasen, die z.B. neben aliphatischen
auch
araliphatische Reste wie Benzyl enthalten, wie Triäthylbenzylammolliumhydroxidieingesetzt
werden. Bevorzugt wird Kaliumhydroxid verwendet.
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Die Indikatorlösung besteht vorzugsweise aus einer 0,1 zeigen Lösung
von 2,6-Dichlorphenolindophenol in einem Puffer vom pH-Wert 7, insbesondere in einem
Phosphatpuffer oder in einem organischen Lösungsmittel wie Dioxan und Zusatz von
1 % Eisessig. Auf diese Weise ist die Indikatorlösung praktisch unbegrenzt stabil,
während wäßrige Lösungen des Indikators bereits nach 2 - 3 Wochen unbrauchbar sind.
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Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
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Beispiel 1 Zu 3 ml des Fettlösungsmittels, bestehend aus einem Gemisch
von n-Propanol und Benzylalkohol im Verhältnis 4 : 1, werden unter Umschütteln zunächst
6 Tropfen 25 %iger Kalilauge und anschließend 1 ml geschmolzenes Fett gegeben.
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Man gibt zu diesem Gemisch 3 Tropfen einer 0,1 Eigen 2,6-Dichlorphenolindophenollösung
in Phosphatpuffer vom pH 7, schüttelt um und vergleicht die entstandene Färbung
nach 2 Minuten mit einer geeichten Farbskala. Die Lösung hat einen mittelgrünen
Farbton, was auf der Farbskala einem Gehalt von etwa 0,4 % an oxydierten Fettsäuren
entspricht, d.h. das Fett ist noch brauchbar.
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Eine zweite Fettprobe wird in gleicher Art und Weise behandelt. Nach
2 Minuten hat sich ein gelbbrauner Farbton gebildet. Anhand der Farbskala ergibt
sich ein Gehalt an oxydierten Fettsäuren von etwa 0,8 %, d.h. das Fett ist verdorben.
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Beispiel 2 1 ml des zu untersuchenden Fetts wird in 4,5 ml eines Gemisches
von i-Propanol/Benzylalkohol (4:1), das mit 3 Tropfen 25 zeiger Kalilauge vermischt
war, gegeben. Man schüttelt kurz um und versetzt mit 3 Tropfen einer 0,1 zeigen
2,6-Dichlorphenolindophenollösung in Dioxan/Eisessig (99:1). Nach erneutem Schütteln
vergleicht man nach etwa 2 Minuten mit einer Farbskala.
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Beispiel 3 1 ml Fett wird in 1,5 ml n-Propanol/Benzylalkohol (4:1),
dem 9 Tropfen 25 %iger Kalilauge zugemischt waren, gegeben. Nach kurzem Schütteln
gibt man 3 Tropfen einer 0,1 zeigen 2,6-Dichlorphenolindophenollösung in Dioxan/
Eisessig (99:1) zu, schüttelt erneut und vergleicht die Reaktionsprobe mit einer
Farbskala.