In der Arbeit werden zunächst allgemeine Grundlagen der Wirkungsweise von Aromen und deren Stoffvielfalt diskutiert. Nach der Vorstellung verschiedener aromawirksamer Stoffklassen wie den Terpenoiden, Aromaten und Carbonsäureester wird noch die Anwendung von Aromen in der Lebensmittelindustrie behandelt. Nach dieser allgemeinen Diskussion über die Grundlagen der Aromen wurde nun die eigentliche Zielsetzung der Arbeit behandelt, die Untersuchung von Aromen in Kaugummi. Durch Ultraschall-Extraktion in Diethylether konnte die Matrix erfolgreich erstört werden und die Probe für die anschließende Analyse per Gaschromatographie/Massenspektrometrie vorbereitet werden. Aus den so erhaltenen Massenspektren konnte durch Vergleich mit einer Datenbank die meisten Aromen zugeordnet werden und über die GC-Daten eine quantitative Information erhalten werden. Aus den so erhaltenen quantitativen Informationen konnte mit Vergleich auf die Literatur Schlüsse über die Herkunft der in den Proben eingesetzten Aromen gezogen werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Aromen
1.1 Allgemeine Definition
1.2 Wirkung von Aromen unter Betrachtung der Interaktion mit dem menschlichen Organismus
1.3 Aromawirksame chemische Verbindungen
1.3.1 Terpenoide
1.3.2 Aromaten
1.3.3 Carbonsäureester und Lactone
1.4 Natürliches Vorkommen von Aromen und Biosynthese
1.5 Weitere aromarelevante Stoffe
2. Einsatz und gesundheitliche Eigenschaften von industriell verwendeten Aromen
2.1 Zusatz von Aromen zu Lebensmitteln
2.2 Verschiedene Arten an zugesetzten Aromen
2.3 Der Gehalt an Monoterpenen in kommerziell erhältlichen Nahrungsmitteln
2.4 Stabilität von Aromen
2.5 Negative gesundheitliche Folgen der in Lebensmitteln eingesetzten Aromen
3. Analyse der Proben mithilfe von Gaschromatographie
3.1 Einleitung
3.2 Materialien und Methoden
3.2.1 Materialien
3.2.2 Vorbereitung der Proben
3.2.3 Einstellungen der Gaschromatographen
3.3 Ergebnisse und Auswertung
3.3.1 Probenvorbereitung
3.3.2 Gaschromatographische Untersuchung
3.3.3 Analyse der Proben mittels GC/FID
3.3.4 Untersuchung der Proben mittels GC/MS
3.3.5 Auswertung und Identifizierung der Einzelkomponenten
3.3.7 Auswertung des Anteils der Aromen in den einzelnen Proben und Folgerungen über deren Herkunft
3.3.7.1 Probe 1
3.3.7.2 Probe 2
3.3.7.3 Probe 3
3.3.7.4 Zusätzliche Aromen
3.3.8 Genauigkeitsuntersuchung der Methode
3.3.9 Vergleich der Analyseergebnisse mit weiteren Untersuchungen
4. Schluss
Zielsetzung und Themen
Diese Arbeit befasst sich mit der experimentellen lebensmittelchemischen Untersuchung der in Kaugummis enthaltenen Aromen mittels Gaschromatographie, um qualitative und teilweise quantitative Rückschlüsse auf die Art und Herkunft der verwendeten Aromastoffe zu ziehen.
- Grundlagen zu Aromen, deren Wahrnehmung und chemischen Verbindungsklassen
- Einsatz von Aromen in der Lebensmittelindustrie sowie deren Stabilität und gesundheitliche Aspekte
- Methodik der Probenvorbereitung und Gaschromatographie (GC/FID und GC/MS)
- Analyse und Auswertung der spezifischen Inhaltsstoffe in verschiedenen Kaugummiproben
- Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit Literaturdaten zur Herkunftsbestimmung
Auszug aus dem Buch
1.1 Allgemeine Definition
„Es ist eine merkwürdige Thatsache, dass sich die chemische Wissenschaft und eine auf ihr fussende Industrie verhältnissmässig spät mit der näheren Erforschung und Befriedigung der ästhetischen Bedürfnisse gerade derjenigen Sinne befasst hat, welche wir recht eigentlich unsere ,,chemischen Sinne" zu nennen berechtigt sind.“ [1]
So beginnt Dr. Ernst Erdmann im Jahre 1900 seinen Artikel „Über den Geruchssinn und die wichtigsten Riechstoffe“ in der Zeitschrift für Angewandte Chemie. Heute ist die Wissenschaft mit ihren Erkenntnissen, auch bedingt durch die neuen instrumentellen Methoden, sehr viel weiter als es Herr Erdmann im Jahre 1900 nur zu träumen gewagt hätte.
Beim Genuss eines Lebensmittels wirkt eine Vielzahl an Reizen auf unseren Körper. Dieser Geschmackseindruck eines Lebensmittels, der aus einer Kombination von Geschmacks-, Geruchs- und Tastempfinden entsteht, ist dann im Allgemeinen dem Esser als ‘Geschmack‘ bekannt. Doch gilt es die unterschiedlichen Substanzen, die diesen Eindruck hervorrufen, weiter zu untergliedern, nämlich in Geschmacksstoffe und Aromastoffe, wobei zweite auch als Geruchsstoffe bekannt sind. [2]
Zusammenfassung der Kapitel
1. Aromen: Einführung in die Definition und Wahrnehmung von Aromen sowie Vorstellung chemischer Stoffgruppen wie Terpenoide, Aromaten und Ester.
2. Einsatz und gesundheitliche Eigenschaften von industriell verwendeten Aromen: Analyse der Verwendung von Aromen in der Lebensmittelindustrie, ihrer Stabilität, gesundheitlicher Aspekte und gesetzlicher Rahmenbedingungen.
3. Analyse der Proben mithilfe von Gaschromatographie: Detaillierte Darstellung der experimentellen Untersuchungsmethode, der Vorbereitung von Kaugummiproben und der gaschromatographischen Analyse mittels FID und MS zur Identifizierung der Inhaltsstoffe.
4. Schluss: Zusammenfassende Betrachtung der Ergebnisse, welche die Komplexität der Aromen in industriellen Lebensmitteln verdeutlicht und die Eignung der verwendeten Extraktions- und Analysemethode bestätigt.
Schlüsselwörter
Aromen, Gaschromatographie, Kaugummi, Terpene, Menthol, Limonen, Lebensmittelchemie, GC/FID, GC/MS, Lebensmittelzusatzstoffe, Aromaanalyse, Extraktion, Qualitätssicherung, Riechstoffe, Monoterpene
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht experimentell, welche aromatischen Substanzen in handelsüblichen Kaugummis enthalten sind und ob sich durch chemische Analysen Rückschlüsse auf deren Art und Herkunft ziehen lassen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder umfassen die Lebensmittelchemie von Aromen, die industrielle Anwendung von Aromastoffen sowie die analytische Chemie, speziell die Gaschromatographie zur Trennung und Identifizierung flüchtiger Verbindungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, die in Kaugummiproben enthaltenen Aromen qualitativ und teils quantitativ zu analysieren, um die Zusammensetzung der Aromen und deren mutmaßliche pflanzliche oder synthetische Basis zu identifizieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird die Gaschromatographie eingesetzt, ergänzt durch Probenvorbereitung mittels Ultraschall-Flüssigextraktion sowie die Identifizierung durch Flammenionisationsdetektion (FID) und Massenspektrometrie (MS).
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen der Aromen, die Vorbereitung der Kaugummiproben, die technischen Einstellungen der Analysegeräte sowie die detaillierte Auswertung und Identifizierung der gefundenen Einzelkomponenten in den Proben.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Schlüsselwörter sind Aromen, Gaschromatographie, Kaugummi, Terpene, Menthol, Lebensmittelchemie sowie analytische Verfahren wie GC/MS und GC/FID.
Wie wurde die Herkunft der Aromen in Probe 3 bestimmt?
Durch den Vergleich der detektierten Mengenverhältnisse von Inhaltsstoffen wie Menthol, Menthon und Menthylacetat mit Literaturdaten wurde das verwendete Minzöl der japanischen Ackerminze zugeordnet.
Welche Rolle spielt Butylhydroxytoluol (BHT) in der Untersuchung?
BHT wurde in den Proben als Antioxidans nachgewiesen, das zur Stabilisierung der oxidationsanfälligen Kaumasse und der Aromen eingesetzt wird, dessen Einsatz jedoch gesundheitlich umstritten ist.
Warum war die Extraktion von Probe 3 schwieriger als bei den anderen Proben?
Probe 3 ließ sich auch nach längerer Behandlung im Ultraschallbad nicht vollständig dispergieren, was zu einem unvollständigen Abbau der Matrix führte, während sich Proben 1 und 2 nahezu vollständig lösten.
- Citar trabajo
- Robert Mayer (Autor), 2011, Experimentelle lebensmittelchemische Untersuchung von Aromen mittels Gaschromatographie am Beispiel von Kaugummi, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/192824
