DE2630052C2

DE2630052C2 - Neues Mittel und Verfahren zur Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels

Info

Publication number: DE2630052C2
Application number: DE19762630052
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 6100 Darmstadt Fischer; Horst 4800 Bielefeld Meyer
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: MEYER, HORST, 4800 BIELEFELD, DE
Priority date: 1976-07-03
Filing date: 1976-07-03
Publication date: 1985-12-19
Also published as: DE2630052A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mittel und Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fettes oder fetthaltigen Nahrungsmittels.

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.

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.

Mit dem ständig zunehmenden Gebrauch von Fritiergeräten in gewerblichen Betrieben und im Haushalt sind in verstärktem Maße Untersuchungen für die lebensmittelrechtliche Beurteilung derartiger Feite 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.

Es ist bekannt, den Oxydationszustand eines Fettes anhand der beim Erwärmen mit alkoholischer Kalilauge auftretenden Braunfärbung zu beurteilen (Bestimmung der Verseifungsfarbzahl nach J. Wurziger u. E. Lindemann, Fette, Seifen, Anstrichmittel 60, 99 (1958)). Hierbei wird eine bestimmte Fettmenge mit alkoholischer Kalilauge durch längeres Kochen verseift und die Extinktion der Seifenlösung gegen eine Lösung des Ausgangsfettes gemessen.

Eine Verbesserung dieses Verfahrens ist in der DE-PS 21 50 513 beschrieben. Das Verfahren beruht darauf, daß das zu untersuchende Fett bei Zimmertemperatur mit einem Gemisch aus Fettlösungsmitteln und alkoholischer Lauge geschüttelt wird. Nach dem Absetzen scheidet sich eine braune Flüssigkeit ab, an deren Farbton der Oxydationsgrad des Fettes abgelesen werden kann. Auf diese Weise erübrigt sich das bisher erforderliehe Verseifen des zu prüfenden Fettes.

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-DichIor-phenolindophenoI bekannt. Dabei ίο wird das zu untersuchende Fett ebenfalls mit alkoholischer Kalilauge geschüttelt. Nach der Trennung des Gemisches wird die obere Schicht des alkoholisch-alkalischen Extraktes abfiltriert und mit der Indikatorlösung versetzt. Anhand des Farbunterschiedes kann der Verdorbenheitsgrad des Fettes ermittelt werden.

Das vorliegende Bedürfnis nach einem zuverlässigen Schnelltest zur Bestimmung des Oxydation^rades von Speisefett kann durch die bekannten Tests nicht erfüllt werden. Das verbesserte Verfahren nach der DE-PS 21 50 513 ist zu langwierig (Prüfzeit bis zu einer Stunde), das Verfahren mit Zusatz der Indikatoren Methylenblau und/oder 2,6-Dichlorphenolindophenol zeigt nur undeutliche Farbabstufungen und erfordert darüber hinaus eine Extraktion und Filtration, so daß es als Schnellverfahren von vornherein nicht geeignet ist

Gegenstand des Hauptpatents Nr. 25 43 543 sind ein Mittel zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels, enthaltend eine alkoholische Base und einen Redoxindikator sowie ein Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels durch Reaktion mit einer alkoholischen 3i.se und einem Redoxindikator.

Es wurde nun gefunden, daß als Redoxindikatoren auch Bromthymoiblau, Bromkresolgrün, Kresolindophenol. Thymolindophenol oder eine Mischung dieser Indikatoren geeignet sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Mittel zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels, enthaltend eine alkoholische Base und einen Redoxindikator, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Redoxindikator

Bromthymoiblau

(33'-Dibromthymolsulfonphthalein),

Bromkresolgrün

(33',5,5'-Tetrabrom-m-kresolsulfonphthalein),
Kresolindophenol

(Benzochinon-(l,4)-mono-[4-oxy-2-methylanii]),
Thymolindophenol

(Benzochinon-(l,4)-mono-[4-oxy-2-methyl-5-isopropyl-anil)]
oder eine Mischung dieser Indikatoren enthalten ist

Ferner umfaßt der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels durch Reaktion mit einer alkoholischen Base und einem Redoxindikator, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man der zu untersuchenden Probe das oben definierte Mittel zusetzt und die eingetretene Farbänderung bestimmt.

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 nach 2 Minuten beendet ist, weil keinerlei chemische Operationen erforderlich sind. Die mit dem Verfahren erzielbaren ausgezeichneten Farbabstufun-

gen gewahrleisten exakte Aussagen über den Verdorbenheitsgrad der Fette.

Für die Durchführung der bisher bekannten Methoden 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

Die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist sehr einfach. In einer bevorzugten Ausführungsform werden in dem als Fettlösungsmittel dienenden Alkohol, der etwa 1 bis 3% einer Base enthält, das zu untersuchende geschmolzene Fett gelöst Dann wird eine bestimmte Menge einer etwa 0,l%igen Lösung des jeweiligen Indikators in Wasser bzw. einem organischen Lösungsmittel zugegeben und umgeschüttelt; nach 2 Minuten vergleicht man die entstandene Farbänderung mit einer Farbskala.

Die erhaltene Mischung verfärbt sich je nach dem Grad der Verdorboiheit des zu prüfenden Fettes. Bei frischen und noch nicht erhitzten Fetten ist die erhaltene Lösung blau bzw. blauviolett Bei während einer längeren Zeit auf Brat- und Backtemperaturen erhitzten Fetten ist die Lösung infolge der oxydativen Veränderungen des Fetts grün bis gelbrosa. Ist in den erhitzten Fetten die Belastungsgrenze erreicht oder überschritten, so wird dies im Verfahren nach der Erfindung in der Lösung durch eine gelbe bzw. bräunliche Farbe angezeigt Der Anteil an oxydierten Fettsäuren hat bei diesen verdorbenen Proben etwa 0,7% erreicht oder überschritten. Diese Fet'? 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

Als Fettlösungsmittel sind diejenigen Alkohole geeignet die Fett und Basen lösen. Besonders kommen hierfür aliphatische geradkettige oder verzweigte Alkohole, insbesondere mit bis zu 14 C-Atomen, wie Methanol, Äthanol, n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol, Pentanol, 2-Methyl-butanol-(l), 3-Methyl-butanol-(1), 2-MethyI-butanol-(2), Hexanol, Heptanol, 2-Äthylbutanol, Octylalkohol, 2-Äthylhexanol, Nonyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl- oder Myristylalkohol oder cycloaliphatische 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. Gegebenenfalls können auch Gemische aus mehreren der vorstehend angegebenen Alkohole verwendet werden. Bevorzugt ist z. B. ein Gemisch aus n-Propanoi und Benzylalkohol im Verhältnis 4 :1 bis 3:1.

Als Bu-sen 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 ailem Kaliumhydroxid oder auch Natriumhydroxid. Ferner können auch starke organische Basen, z. B. Ammoniumbasen, wie Tetraalkylammoniumhydroxide, insbesondere Tetra- nied. aikylammoniumhydroxie wie z. B. Tetraäthyl-(oder -methyl)ammoniumhydroxid, oder andere quartäre Ammoniumbasen, die z. B. neben aliphatischen auch araliphatische Reste wie Benzyl enthalten, wie Triäthyl-benzylammoniumhydroxid eingesetzt werden. Bevorzugt wird Kaliumhydroxid verwendet.

Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

1,5 ml geschmolzenem Fett werden in 3,5 ml einer 2°/oigen Lösung von KOH in einem Gemisch von Benzylalkohol und n-Propanol (1+3 Volumenteile) gelöst, mit 0,11 ml einer O,l°/oigen n-propanolischen Bron»thymolblaulösung versetzt und durchgeschüttelt Der Verdorbenheitsgrad des Fettes kann an der entstandenen Färbung abgelesen werden: blau: gutes Fett grün: gerade noch gut braun: verdorbenes Fett
Das Beispiel wird wie folgt abgewandelt:

a) Anstelle von 0,11 ml Farbstofflösung we~den 0,06 bis 0,14 ml verwendet

b) Anstelle von 2°/oiger Kalilauge wird 1 und 3%ige Kalilauge und 1 bis 3%ige Natronlauge verwendet

c) Anstelle von Bromthymolblau wird Bromkresolgrün, Kresoündophenol, Thymoündophenc! und Mischungen dieser Farbstoffe in verschiedenen Anteilen verwendet

d) Anstelle eines 3 :1-Gemisches von n-Propanol und Benzylalkohol wird Benzylalkohol allein oder Mischungen von n-Propanol und Benzylalkohol mit Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, Oktanol und Cyclohexanol verwendet

e) Anstatt in alkoholischer Lösung werden die Farbstoffe auch in Dioxan-Lösung, die 1 %ig äquimolare Mengen Triäthanolamin und Eisessig enthält verwendet.

Man erhält jeweils die gleichen Ergebnisse.
Beispiel 2

Eine Lösung von 3 ml Fett in 2 ml 2%iger benzylalkoholischer Kalilauge werden mit 6 ml ?eagenzlösung, hergestellt aus 5,74 ml 2%iger benzylalkoholischer-methanolischer (1 +1 Volumenteile) Kalilauge und 0,26 ml 0,l%iger äthanolischer Bromkresolgrünlösung, durch Aufschütteln vermischt

Der Verdorbenheitsgrad des Fettes kann wie in Beispiel 1 an der entstandenen Färbung abgelesen werden. Das Beispiel wird wie folgt abgewandelt:

a) Anstelle von Bromkresolgrün wird Bromthymolblau, Kresoündophenol und Thymolindophenol verwendet.

b) Anstelle einer 0,l%igen äthanolischen Lösung des Farbstoffs wird eine 0,08- oder 0,12%ige Lösung verwendet

c) Zur Herstellung der Farbstofflösung wird anstelle von Äthanol Methanol, Isopropanol oder andere unter 1 d) genannte Alkohole verwendet.

Beispiel 3

Eine Lösung von 1,5 ml Fett in 3,5 ml einer 2%igen benzylalkoholisch-n-propanolischen (1+3 Volumenteile) Kali- oder Natronlauge werden mit 0,10 ml 1 :1 :3-Gemisches von jeweils 0,l%igen Lösungen von Bromthymolblau, Bromkresolgrün und 2,6-Dichlorphenolindephenol in Dioxan, das 1% äquimolare Mengen Triäthanol und Eisessig enthält, gemischt und der Verdorbenheitsgrad des Fettes wird anhand der Färbung analog Beispiel 1 und 2 beurteilt.

Anstelle von Dioxan, kann als Lösungsmittel für das Farbstoffgemisch auch ein anderes geeignetes Lösungsmittel, z. B. einer der unter I d) genannten Alkohole, verwendet werden.

Beispiel 4

Eine Lösung von 1,5 ml Fett in 3,5 ml einer 2% igen benzylalkoholischen-n-propanolischen (1+3 Volumenteile) Kali- oder Natronlauge werden mit 0,14 ml eines 1 :1-Gemisches von jeweils O,l°/oigen Lösungen von Bromthymolblau und 2,6-Dichlorphenolindophenol in n-Propanol oder Dioxan, das 1% äquimolare Mengen Triathanolamin und Eisessig enthält, sowie 0,25 ml Wasser vermischt und der Verdorbenheitsgrad des Fettes anhand der Färbung analog den Beispielen 1 bis 3 beurteili.

Bei allen Beispielen kann die benötigte Alkalimenge auch erst unmittelbar bei Ausführung des Tests in Form von einigen Tropfen einer 20—25%igen Lösung von KOH oder NaOH dem Fettlösungsmittel zugefügt werden.

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Claims

Patentansprüche:

1. Mittel zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels, enthaltend eine alkoholische Base und einen Redoxindikator, dadurch gekennzeichnet, daß als Redoxindikator Bromthymolblau, Bromkresolgrün, Kresolindophenol, Thymolindophenol oder eine Mischung dieser Indikatoren enthalten ist.

2. Verfahren zur kolorimetrischen Bestimmung des Oxydationsgrades eines Fetts oder fetthaltigen Nahrungsmittels durch Reaktion mit einer alkoholischen Base und einem Redoxindikator, dadurch gekennzeichnet, daß man der zu untersuchenden Probe das Mittel nach Anspruch 1 zusetzt und die eingetretene Farbänderung bestimmt