Bestimmung von Glucose und Fructose mittels Enzymatik.
Geeignet für Biere, Biermischgetränke, Malzgetränke, alkloholfreie Erfrischungsgetränke, AFG, Fruchtsäfte und Getränke.
Glucose und Fructose werden durch das Enzym Hexokinase (HK) und Adenosin-5’-triphosphat (ATP) zu Glucose-6-phosphat phosphoryliert:
\(\text{Glucose + ATP} \space ^{\underrightarrow{\text{HK}}} \space \text{G-6-P + ADP}\)
\(\text{Fructose + ATP} \space ^{\underrightarrow{\text{HK}}} \space \text{F-6-P + ADP}\)
In Gegenwart des Enzymes Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6P-DH) wird G-6-P von Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP+) zu Gluconat-6-phosphat oxidiert. Es entsteht reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP + H+):
\(\text{G-6-P + NADP}^+ \space ^{\underrightarrow{\text{G6P-DH}}} \space \text{Gluconate-6-Phosphate + NADP + H}^+\)
Die während der Reaktion gebildete NADP + H+-Menge ist der Glucosemenge äquivalent. NADP + H+ ist Messgröße und wird aufgrund seiner Absorption bei 340 nm bestimmt.
Nach Ablauf der Reaktion wird F-6-P durch Phosphoglucose-Isomerase (PGI) in G-6-P überführt:
\(\text{F-6-P} \space ^{\underrightarrow{\text{PGI}}} \space \text{G-6-P}\)
Die während der Reaktion gebildete NADP + H+-Menge ist der Fructosemenge äquivalent. NADP + H+ ist Messgröße und wird aufgrund seiner Absorption bei 340 nm bestimmt.
Hinweis:
Alternativ kann auch NAD+/NAD + H+ statt NADP+/NADP+ H+ verwendet werden:
\(\text{G-6-P + NAD}^+ \space ^{\underrightarrow{\text{G6P-DH}}} \space \text{Gluconate-6-Phosphate + NAD + H}^+\)
Bestimmung von Glucose, Fructose, Saccharose mittels Enzymatik.
Geeignet für Biere, Biermischgetränke, Malzgetränke, alkloholfreie Erfrischungsgetränke, AFG, Säfte und Getränke.
Der D-Glucosegehalt wird vor und nach enzymatischer Hydrolyse der Saccharose bestimmt. D-Fructose wird im Anschluss an die D-Glucose-Bestimmung gemessen.
D-Glucose/D-Fructose-Bestimmung vor Inversion:
Glucose und Fructose werden durch das Enzym Hexokinase (HK) und Adenosin-5’-triphosphat (ATP) zu Glucose-6-phosphat (G-6-P) phosphoryliert:
\(\text{Glucose + ATP} \space ^{\underrightarrow{\text{HK}}} \space \text{G-6-P + ADP}\)
\(\text{Fructose + ATP} \space ^{\underrightarrow{\text{HK}}} \space \text{F-6-P + ADP}\)
In Gegenwart des Enzymes Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6P-DH) wird G-6-P von Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP+) zu Gluconat-6-phosphat oxidiert. Es entsteht reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP + H+):
\(\text{G-6-P + NADP}^+ \space ^{\underrightarrow{\text{G6P-DH}}} \space \text{Gluconate-6-Phosphate + NADP + H}^+\)
Die während der Reaktion gebildete NADP + H+-Menge ist der Glucosemenge äquivalent. NADP + H+ ist Messgröße und wird aufgrund seiner Absorption bei 340 nm bestimmt.
Nach Ablauf der Reaktion wird F-6-P durch Phosphoglucose-Isomerase (PGI) in G-6-P überführt:
\(\text{F-6-P} \space ^{\underrightarrow{\text{PGI}}} \space \text{G-6-P}\)
G-6-P reagiert wiederum mit NADP+ unter Bildung von Gluconat-6-Phosphat und NADP + H+. Die zusätzlich gebildete NADP + H+-Menge ist der Fructosemenge äquivalent und wird aufgrund seiner Absorption bei 340 nm photometrisch bestimmt.
Enzymatische Inversion:
Saccharose wird durch das Enzym β-Fructosidase (Invertase) bei pH 4,6 zu Glucose und Fructose hydrolysiert:
\(\text{Saccharose + H}{_2}\text{O} \space ^{\underrightarrow{\text{β-Fructosidase}}} \space \text{Glucose + Fructose}\)
Die D-Glucose-Bestimmung nach Inversion (Gesamt D-Glucose) erfolgt wie oben beschrieben.
Aus der Differenz der Glucose-Konzentration vor und nach enzymatischer Inversion wird der Gehalt an Saccharose berechnet.
Bestimmung der Saccharose mittels Enzymatik.
Zucker, Saccharose, Würze, Bier, Malzgetränke, Nährbier, Biermischgetränke, alkoholfreie Erfrischungsgetränke, AFG, Säfte, Getränke.
Saccharose ist als vergärbarer Zucker für die Technologie der Würze- und Bierbereitung von Bedeutung. Für die Beurteilung und Bewertung von Malzgetränken und Nährbieren spielt die Saccharose ebenfalls eine Rolle.
Der D-Glucosegehalt wird vor und nach enzymatischer Hydrolyse der Saccharose bestimmt.
Saccharose wird durch das Enzym β-Fructosidase (Invertase) bei pH 4,6 zu Glucose und Fructose hydrolysiert:
\(\text{Saccharose + H}{_2}\text{O} \space ^{\underrightarrow{\text{β-Fructosidase}}} \space \text{Glucose + Fructose}\)
Glucose wird durch das Enzym Hexokinase (HK) und Adenosin-5’-triphosphat (ATP) zu Glucose-6-phosphat (G-6-P) phosphoryliert:
\(\text{Glucose + ATP} \space ^{\underrightarrow{\text{HK}}} \space \text{G-6-P + ADP}\)
In Gegenwart des Enzymes Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6P-DH) wird G-6-P von Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP +) zu Gluconat-6-phosphat oxidiert. Es entsteht reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP + H+):
\(\text{G-6-P + NADP}^+ \space ^{\underrightarrow{\text{G6P-DH}}} \space \text{Gluconate-6-Phosphate + NADP + H}^+\)
Die während der Reaktion gebildete NADPH-Menge ist der Glucosemenge äquivalent. NADPH ist Messgröße und wird aufgrund seiner Absorption bei 340 nm bestimmt.
Aus der Differenz der Glucose-Konzentration vor und nach enzymatischer Inversion wird der Gehalt an Saccharose berechnet.
Bestimmung der Konzentration von Ethanol in alkoholfreien oder in Getränken mit 0.0 % vol. Alkohol mittels Gaschromatographie mit Headspace-Sampler und Flammenionisationsdetektor (FID).
Die Probe wird, gegebenenfalls nach Verdünnung, mit einer bekannten Menge eines internen Standards (n-Propanol) versetzt.
Die Probe wird bei einer bestimmten Temperatur in einem Headspace-Vial äquilibriert und ein Teil des Kopfraums in einen Gaschromatographen injiziert.
Der enthaltene Ethanol wird auf einer polaren Gaschromatographiesäule getrennt und mit einem Flammenionisationsdetektor (FID) nachgewiesen.
Aus dem Verhältnis von Fläche des Ethanolpeaks zur Fläche des internen Standards (n-Propanol) mit den Verhältnissen der gleichen Peaks, die bei der Analyse von Standards mit bekanntem Ethanolkonzentrationen ermittelt wurden, wird die Ethanolkonzentration in % vol. berechnet.
Bestimmung der Velcorin®-Dosage.
Aromatisierte Getränke, Flüssigteekonzentrat, Fruchtwein, alkoholfreier Wein
DMDC (Velcorin®) wird zur Kaltentkeimung von alkoholfreien Erfrischungsgetränken verwendet.
Gemäß Verordnung EG 1129/2011 [1] dürfen nichtalkoholische aromatisierte Getränke, alkoholfreier Wein und Flüssigteekonzentrate mit bis zu 250 mg/l DMDC versetzt werden.
Dimethyldicarbonat (Velcorin®) zerfällt in wässrigen Lösungen rasch und praktisch vollständig in Kohlensäure und Methanol. Zudem bilden sich geringe Mengen an Ethylmethylcarbonat (EMC) aus der Reaktion von DMDC mit Ethanol, das mittels GC-MS nachgewiesen werden kann [2]. Der Gehalt an zugesetztem DMDC kann über die Gehaltsbestimmung von EMC und Ethanol ermittelt werden. Über die quantitative Methanolbestimmung mittels GC kann die Velcorin®-Dosage überprüft werden. Hierbei muss jedoch der Methanolgehalt des Produkts vor Velcorin®-Dosage berücksichtigt werden.
Bestimmung von Ethanol mittels Enzymatik mit zwei Enzymen (Alkoholdehydrogenase + Aldehyddehydrogenase) bei Proben mit niedrigem Ethanolgehalt.
Geeignet für Biere, alkoholfreie Biere, alkoholreduzierte Biere, Biermischgetränke, AFG, Säfte, Getränke.
Ethanol wird durch Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD+) in Gegenwart des Enzyms Alkohol-Dehydrogenase (ADH) zu Acetaldehyd oxidiert:
\(\text{Ethanol + NAD}^+ \space ^{\underrightarrow{\text{ADH}}} \space \text{Acetaldehyd + NADH + H}^+\)
Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt auf der Seite von Ethanol und NAD. Durch alkalisches Milieu und durch Abfangen des gebildeten Acetaldehyds kann das Gleichgewicht auf die rechte Seite verschoben werden. Acetaldehyd wird in Gegenwart von Aldehyd-Dehydrogenase (AI-DH) quantitativ zu Essigsäure oxidiert:
\(\text{Acetaldehyd+ NAD}^+ \space ^{\underrightarrow{\text{Al-DH}}} \space \text{Essigsäure + NADH + H}^+\)
Die bei den Reaktionen gebildete NADH-Menge ist der halben Ethanolmenge äquivalent und wird aufgrund seiner Absorption bei 340 nm photometrisch bestimmt.
Spezifität der Bestimmung [1]
Der Einfluss von Aldehyden und Ketonen wird durch die Reihenfolge der Reagenzienzugabe beim Test ausgeschaltet. Methanol wird wegen ungünstiger KM-Werte (Michaelis-Menten-Konstante) der verwendeten Enzyme nicht umgesetzt.
n-Propanol und n-Butanol werden unter Testbedingungen quantitativ umgesetzt, höhere primäre Alkohole führen zu probeabhängigen Schleichreaktionen. Sekundäre, tertiäre und aromatische Alkohole reagieren nicht. Glycerin stört den Test auch bei höheren Konzentrationen nicht.