Bestimmung von Brix, Fructose, Glucose und Saccharose mit NIRS

Saccharose, Glukose und Fruktose sind drei häufig vorkommende Zucker, die vom Körper unterschiedlich aufgenommen werden. Jeder dieser Zucker hat leicht unterschiedliche Wirkungen. Ein wichtiger Faktor hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf unsere Gesundheit ist, ob diese Zucker natürlicherweise in Lebensmitteln vorkommen oder während einer Verarbeitungsphase hinzugefügt wurden. Die Bestimmung der einzelnen Zuckerarten und des Brix-Wertes (°Bx, ein Maß für den Gehalt an gelöstem Zucker) sind wichtige Qualitätsparameter in der Lebensmittelindustrie.

Die Bestimmung dieser Parameter kann beispielsweise mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Ionenchromatographie (IC) und Dünnschichtchromatographie (TLC) erfolgen. Allerdings können diese Methoden zeitaufwändig sein und hohe laufende Kosten verursachen. Andererseits ermöglicht die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) die gleichzeitige Bestimmung vieler Zucker ohne Chemikalien oder Probenvorbereitung in weniger als einer Minute.

Insgesamt wurden 50 Spektren wässriger Lösungen von Glukose, Fruktose und Saccharose erstellt, um ein Vorhersagemodell für die Quantifizierung zu erstellen. Alle Proben wurden mit einem Metrohm NIRS DS2500 Liquid Analyzer (400–2500 nm, Abbildung 1) im Transmissionsmodus gemessen mit einer Halterung für Durchflusszellen. Für diese Anwendung wurde eine Durchflusszelle mit 1 mm Schichtdicke verwendet. Die Datenerfassung und Vorhersagemodellentwicklung erfolgte mit dem Softwarepaket Vision Air Complete von Metrohm.

Diese Application Note demonstriert die Möglichkeit, Glucose, Fructose, Saccharose und Brix in wässrigen Proben mit NIR-Spektroskopie zu bestimmen. Vis-NIR-Spektroskopie ist eine schnellere, einfachere und hochpräzise Alternative zu anderen Standardanalysemethoden (Tabelle 2).

Internal reference: AW NIR CH-0072-042023