Das Wohlbefinden im Blick

Die Diskussion, welches dieser fetten Produkte das gesündeste oder hochwertigste ist, ist ein Dauerbrenner. Galt etwa in der Vergangenheit Margarine als „billiger Ersatz“ für die „gute Butter“, wird sie heute sogar als gesünder als die tierischen Fette angesehen und hat sich in der Riege der Brotaufstriche etabliert.

Um die Angaben der Verpackung, die Unbedenklichkeit, aber auch den ernährungsphysiologischen Nutzen von Fetten zu überprüfen, ist die Analyse von Speisefetten und -ölen mittels Infrarotspektroskopie eine bekannte Methode bei Lebensmittelkontrollen. Hersteller von Streichfetten und Ölen wollen etwa die genaue Zusammensetzung von gesättigten und ungesättigten Fettsäuren ihrer Produkte kennen, denn hohe Cholesterinwerte im Blut sind verantwortlich für Herz- und weitere Erkrankungen. Darüber hinaus interessiert die Ernährungsphysiologie, die sich über den cis/trans-Wert der ungesättigten Fettsäuren abbildet. Denn einige der ungesättigten Fettsäuren sind lebensnotwendig, wie zum Beispiel Linolsäure und die Arachidonsäure.

Die chemische Analyse sollte eine qualitative und quantitative Bestimmung von jeder Fettsäure/jedem Fettsäureester enthalten, jedoch ist diese Analyse sehr komplex und zeitaufwendig. Die Industrie hat daher Analysenzahlen (Fettkennzahlen), um die Fette zu charakterisieren und zu identifizieren. Dazu zählen vor allem Säurezahl, Verseifungszahl, Esterzahl oder Jodzahlen. Mit der Infrarotspektroskopie kann sehr genau die cis- und trans-Fettsäure bestimmt werden. Zu diesem Zweck wird zur Analyse für die ungesättigten cis-Fettsäuren das Signal bei 3010 cm^-1 und die ungesättigte Transsubstituierte bei 966 cm^-1 ausgewählt. Das Wasserspektrum liegt im Bereich von 3350 cm^-1 in breiter Bande.

Schnelle Qualitätskontrolle

Mit der Infrarotspektroskopie ist es möglich, Fette einer schnellen Qualitätskontrolle zu unterziehen und ihren Wassergehalt zu bestimmen, ohne das Fett für die Analyse aufbereiten zu müssen. Untersucht wurden fünf handelsübliche Fette aus dem Supermarkt und die Ergebnisse mit den Angaben auf der Verpackung verglichen. Einmal fand die Analyse mittels Infrarotspektroskopie statt, um die Unterschiede im Wasseranteil aufzuzeigen. Des Weiteren kam die Fluoreszenzspektroskopie zum Einsatz, um das Vorhandensein von Vitamin A zu überprüfen. Die Fette wurden bei Raumtemperatur im festen Zustand gemessen.

Diese Streich- oder Bratfette unterscheiden sich grundsätzlich in ihrem Werdegang. Das eine sind tierische, das andere pflanzliche Fette, wobei die tierischen Fette weniger Wasser aufweisen als die pflanzlichen. Da in tierischen Fetten mehr Fettsäuren enthalten sind, kann man dort auch fettlösliche Vitamine erwarten, die in Spuren, aber grundsätzlich in höherer Konzentration als in pflanzlichen Fetten vorliegen. Allerdings können Vitamine den Margarinen auch bei der Herstellung untergemischt werden.

Da bei der Analyse die Schnelligkeit und Einfachheit, mit der Informationen über die Zusammensetzung gewonnen werden, im Vordergrund standen, galt für beide Techniken die Zielsetzung, die Analyse mit einfacher Probenvorbereitung ohne chemische Vorbehandlung der Fette durchzuführen. Sollen darüber hinaus Inhaltsstoffe ermittelt werden, die in Spuren vorliegen, dann kommen andere Analysenverfahren und Techniken wie zum Beispiel die Chromatografie infrage oder – wenn es um elementspezifische Inhaltsstoffe geht – sind die Analysentechniken EDX, AAS, und ICP ratsam. [1], [2], [3]

Einfach auftragen, schnell reinigen: Probenvorbereitung und -analyse

Die Probenvorbereitung ist für beide Messtechniken einfach: Beim Fourier-Transform-Infrarotspektrometer (FTIR) wird das Fett mit dem Spatel auf das Messfenster blasenfrei aufgetragen. Für die Fluoreszenzspektroskopie wird die sogenannte „FrontFace“-Analyse angewendet. Dazu wird ein Probenhalter des Feststoffprobenhalters mit dem Fett bis zur Kante gefüllt und mit einer Quarzplatte abgedeckt, sodass der Quarz Kontakt mit dem Fett hat. Dies wird in den Feststoffprobenhalter in den Probenraum gegeben.

Bei der Infrarotspektroskopie kam ein Shimadzu IRSpirit-T FTIR-Laborgerät zum Einsatz, ausgerüstet mit einem diamantbasierenden ATR-Zubehör für eine Messung in Einfachreflexions-ATR. Der Diamant ist robust und lässt sich einfach pflegen. Das Messfenster – nur 2 mm groß – wird mit Papier abgerieben bis zur subjektiven Fettfreiheit und dann mit einem fettlösenden Reiniger bis zur absoluten Fettfreiheit nachgearbeitet. Insgesamt beträgt der Reinigungsaufwand unter einer Minute und das Zubehör ist sofort einsatzbereit für die nächste Probe.