Mittels eines stark alkalischen Eluenten werden Kohlenhydrate ionisiert und mittels entsprechender Ionenaustauschersäule aufgetrennt und quantifiziert.
Die Kohlenhydrate werden amperometrisch detektiert. Durch das Anlegen eines Potentials werden die Ionen an einer Goldelektrode oxidiert und induzieren eine messbare Ladung. Damit die Elektrode nicht in kürzester Zeit belegt ist, wird das Potential anschließend umgekehrt, um die Ionen zu reduzieren und von der Elektrode freizusetzen.
Anmerkung zu Würze und Bier: Hauptbestandteile der Würze sind vergärbare Mono-, Di- und Trisaccharide. Als vergärbare und oxidativ assimilierbare Zucker benötigt Saccharomyces cerevisiae in erster Linie Glucose, Fructose, Saccharose, Maltose und Maltotriose, wobei Maltose in der Bierwürze den größten Anteil bildet. Rund 90 % der Bierwürze sind Kohlenhydrate, davon sind 74 % vergärbare Zucker. Die Gesamtzuckerkonzentration einer 12%igen Würze für ein helles Vollbier liegt durchschnittlich bei 88 g/l.
Analyse von Zucker in Würze, Bier und anderen Getränken mittels HPLC
Diese Methode eignet sich für Würze, Bier und andere Getränke
Die Analyse erfolgt analog zur Methode B-590.12.134 Zucker – HPLC oder B-590.13.134 Vergärbare Kohlenhydrate - HPLC. Bei der Methode B-590.12.134 Zucker – HPLC kann zur Detektion neben dem Refraktometer (RI- Detektor) auch ein Lichtstreudetektor (ELSD Detektor) eingesetzt werden. Erfolgt die Detektion mittels ELSD, ist neben der isokratischen Elution auch ein Gradientenprogramm möglich. Wird die Analyse mit der Methode B-590.13.134 Vergärbare Kohlenhydrate - HPLC durchgeführt, muss sichergestellt sein, dass die Probe keine Maltose enthält, da Maltose und Saccharose coeluieren.
Die Methode gibt die Definitionen der verschiedenen Arten der Wasserhärte und deren Berechnungen wieder.
Wasser, das in der Brau- und Lebensmittelindustrie verwendet wird.
Nach DIN 38409 Teil 6 (Januar 1986) wird als „Härte" eines Wassers sein Gehalt an Calcium- und Magnesium-Ionen verstanden. In einigen Spezialfällen kann es sinnvoll sein, daneben auch Barium- und Strontium-Ionen der Härte zuzurechnen. Wenn auch der Härtebegriff aus wissenschaftlicher Sicht nicht erforderlich und sogar – weil keine SI-Einheit – im Prinzip gesetzlich unzulässig ist, so scheint er doch in manchen Fällen notwendig oder wirkt vereinfachend. Aus diesem Grunde soll an dieser Stelle neben den Angaben in mg/l, mval/l und mmol/l noch die ältere Einheit berücksichtigt werden. Die Maßeinheit 1 Deutscher Grad, 1°d (früher auch 1°dH) entspricht (bezogen auf CaO) 0,3566 mval/l = 0,179 mmol/l: *)
*) SI-Einheiten ab 01. 01. 1978 im amtlichen und rechtgeschäftlichen Verkehr, wobei °d in mmol/l ausgedrückt werden soll.
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10,00 mg/l CaO |
= |
7,15 mg/l Ca2+ |
= |
0,3566 mval/l |
|
7,19 mg/l MgO |
= |
4,34 mg/l Mg2+ |
= |
0,3566 mval/l |
Bei der Maßeinheit 1 mval/l sind die obigen Werte um den Faktor 2,804 höher (1/10 des CaO-Äquivalentgewichts).
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28,04 mg/l CaO |
= |
20,04 mg/l Ca2+ |
= |
2,804 °d |
|
20,15 mg/l MgO |
= |
12,15 mg/l Mg2+ |
= |
2,804 °d |
Eine Konzentration von 1 mg/l an Erdalkali-lonen entspricht:
|
1 mg/l Ca2+ |
= |
0,1399 °d |
= |
0,0499 mval/l Härte |
|
1 mg/l Mg2+ |
= |
0,2306 °d |
= |
0,0822 mval/l Härte |
In natürlichen Wässern überwiegen von den Erdalkali-lonen Calcium und Magnesium.
Für bestimmte Verwendungszwecke und/oder Aufbereitungsverfahren genügt es nicht, die Gesamthärte zu kennen, sondern man unterscheidet, von welchen Erdalkali-lonen sie verursacht wird (Calcium- oder Magnesium-lonen) und welchen Anionen sie äquivalent entsprechen. Hier spielen die lonen der Kohlensäure eine besondere Rolle (Carbonat- und Hydrogencarbonat-lonen).
Die Untergruppen der Härte lassen sich folgendermaßen charakterisieren
Calcium- oder Kalkhärte (Ca-H):
Durch Calcium-lonen verursachter Anteil der Härte des Wassers.
Magnesium- oder Magnesiahärte (Mg-H):
Durch Magnesium-lonen verursachter Anteil der Härte des Wassers.
Gesamthärte (GH):
Unter diesem Begriff wird die Summe der Einzelhärten (Ca-H + Mg-H) verstanden.
Carbonathärte (KH):
Die Carbonathärte entspricht dem Anteil der Erdalkali-lonen, der den im Wasser vorhandenen Hydrogencarbonat- und Carbonat-lonen äquivalent ist. Diese lonen werden durch die Bestimmung des m-Wertes in mval/l erfasst. Wasser ohne Säureverbrauch (pH < 4,3) hat keine Carbonathärte. Der m-Wert entspricht der Carbonathärte in mval/l, solange dieser Wert die Gesamthärte in mval/l nicht übersteigt, da die Carbonathärte definitionsgemäß nicht höher sein kann als die Gesamthärte. Wasser, dessen m-Wert die Gesamthärte in mval/l übersteigt, nennt man „sodaalkalisch", da es Natrium enthält. Für die Wahl des Aufbereitungsverfahrens kann es noch angebracht sein, zwischen Kalk- und Magnesia-Carbonathärte zu differenzieren (Kalk-KH und Magnesia-KH).
Nichtcarbonathärte (NKH):
Sie ist die Differenz zwischen der Gesamthärte und der Carbonathärte und somit der Anteil an Calcium- und Magnesium-lonen, für die kein äquivalenter Anteil an Hydrogencarbonat- und Carbonat-lonen im Wasser vorhanden ist, sondern für die eine äquivalente Menge anderer lonen vorliegt (z. B. Hydroxid, Chlorid, Sulfat, Nitrat, Phosphat, Silicat, Humat). Wässer, deren m-Wert ≥ GH (mval/l) ist, haben keine Nichtcarbonathärte.
Benötigte Analysendaten:
Gehalt an Calcium-lonen in mg/l oder mval/l
Gehalt an Magnesium-lonen in mg/l oder mval/l
Säureverbrauch, m-Wert in mval/l
Trinkwasser, das in der Brau- und Lebensmittelindustrie verwendet wird.
Ionenchromatographische Bestimmung des Gehalts der Anionen Bromid, Chlorid, Fluorid, Nitrat, Nitrit, Oxalat, Phosphat und Sulfat
Wasser, Würze, Bier, AFG und Getränke sowie Malz und Hopfen
Auftrennung von Bromid, Fluorid, Nitrit, Oxalat, Chlorid, Sulfat, Nitrat und Phosphat mittels Ionenchromatographie und anschließender Leitfähigkeitsdetektion.