Fettanalytik

Um den Nährwert eines Lebensmittels quantifizieren zu können, braucht es die instrumentelle Analytik. Im Fall der Fettanalytik ist dies idealerweise die Gaschromatographie (GC) – aber bitte mit automatisierter Probenvorbereitung.

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Niemand kauft gerne die Katze im Sack. Geheimniskrämerei steht zudem im Widerspruch zum Verbraucherschutz. Vom Handel feilgebotene fertig verpackte Lebensmittel, also mit Ausnahme frisch verpackter Waren wie Fleisch, Käse, Obst und Gemüse, müssen dem Kunden auf einem Etikett oder als Aufdruck auf der Verpackung in hinreichender Weise Auskunft geben über Herkunft, Gewicht, Haltbarkeit, Zutaten sowie Nährstoffgehalt des Verpackungsinhalts [1]. Wie die Deklaration zu erfolgen hat, regelt hierzulande die Lebensmittel-Kennzeichnungsverordnung (LMKV) [2], die im Dezember kommenden Jahres abgelöst wird von der europäischen Verbraucher-Lebensmittel-Verordnung (EU-Verordnung Nr. 1169/2011), die laut Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) „mehr Transparenz für Verbraucher“ schafft [3].

Effizientere Fettanalytik durch automatisierte Probenvorbereitung

Die Bestimmung des Nährstoffgehalts eines Lebensmittels ist alles andere als trivial. Unterschiedliche analytische Verfahren und Methoden sind notwendig, um quantitative Aussagen treffen zu können, welche Mengen an Fett, gesättigten Fettsäuren, Kohlenhydraten, Zucker, Eiweiß und Salz [4] enthalten sind; nicht selten bedarf es zahlreicher Arbeitsschritte und Umrechnungen, bevor man als Hersteller die gewünschte Information erhält. Um die Effizienz der Analytik zu steigern, erweist sich die Automatisierung der Probenvorbereitung als sinnvoll und richtig.

John R. Stuff und Jackie A. Whitecavage von der in den USA ansässigen Gerstel Inc. waren vor die Aufgabe gestellt, die Effizienz der Analyse von Lebensmittelproben zwecks Bestimmung der Nährstoffparameter: Gesamtfett, gesättigte, ungesättigte und Trans-Fettsäuren zu erhöhen. Ziel war die vollständige Automatisierung der Probenvorbereitung unter Einsatz eines kommerziell erhältlichen Autosamplers, „was mit Bravour gelang“, bemerken die Applikationsexperten [5].

Ein Blick auf spannende Details

Zur Quantifizierung bewährt hat sich die Gaschromatographie (GC) mit Flammenionisationsdetektion (FID). Allerdings lässt sich der Fettgehalt nicht ohne Weiteres mittels GC/FID bestimmen. Hierfür bedarf es zunächst einmal einer Vielzahl unterschiedlicher Probenvorbereitungsschritte. Um den Fettgehalt bestimmen zu können, muss das Fett – gegebenenfalls nach vorheriger Trocknung – aus dem Lebensmittel extrahiert werden, üblicherweise unter Verwendung einer Soxhlet-Apparatur, vermittels der das Fett unter Einsatz von Lösemittel im Rückfluss vollständig aus der Probe entfernt wird. Diesem Schritt schließt sich die Entfernung des Lösemittels aus dem Fettextrakt durch Destillation an. Alles in allem handelt es sich um einen viele Stunden dauernden, arbeitsintensiven Prozess, der im weiteren Verlauf in der Verseifung und Derivatisierung der Fettbestandteile mündet: Fette und fette Öle sind Ester des dreiwertigen Alkohols Glycerin (Propan-1,2,3-triol) mit drei, meist verschiedenen, überwiegend geradzahligen und unverzweigten aliphatischen Monocarbonsäuren; Verbindungen dieser Art werden Triglyceride genannt. Tricglyceride lassen sich allerdings nicht direkt gaschromatographisch analysieren. Dafür müssen erst die Esterverbindungen geknackt und die freien Fettsäuren im Zuge einer Derivatisierung in die korrespondierenden Fettsäuremethylester (FAME, Fatty Acid Methyl Ester) überführt werden. Im Gegensatz zu den jeweiligen Fettsäuren sind FAMEs unpolar, moderat flüchtig und GC-gängig. Aus deren Gehalt lassen sich im Anschluss an die Messung die relevanten Fettparameter per Umrechnung ermitteln.

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