Themenwelt Lebensmittelanalytik

Kjeldahl ist out! Messung des Eiweiss-/Proteingehaltes im iTAG Sprint

Die häufigste Methode zur Bestimmung des Proteingehaltes von Molkereiprodukten war bisher die Kjeldahl-Methode, die als Standard-Methode vielfach vorgegeben ist. Einige Nutzer versuchten schon seit geraumer Zeit die Nachteile der Kjeldahl-Methode zu umgehen, indem sie auf Alternativen wie Dumas oder NIR auswichen. Die Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl erfasst den Gesamtstickstoffgehalt der Probe, aus dem wiederum der Stickstoffanteil der Proteine errechnet wird. Probleme ergeben sich bei verfälschten Lebensmitteln (Adulterated Food) oder modifizierten Lebensmitteln (Modified Food), wie der Melamin Skandal zeigte. Bei der NIR-Methode sind umfangreiche Kalibrationen notwendig, leichte Schwankungen der Probenzusammensetzung können das Messergebnis nachhaltig beeinflussen. Es kommt schon einer Revolution gleich, wenn Jahrhunderte alte Methoden durch ein schnelles, einfaches und sicheres Verfahren abgelöst werden. Die Protein-/Eiweiß-Analyse im Sprint erfolgt direkt mittels der iTAG Technologie und wird nicht durch Lebensmittelzusätze verfälscht. Die Verwendung von gefährlichen und umweltschädlichen Chemikalien entfällt zudem. Prinzip der Methode Zu Beginn der Analyse wird die Probe (Getreide, Wurst, Getränk, Milch, Joghurt, Molkepulver, Käse, Milchdrinks... etc.) in einen Becher eingewogen und in das Sprint-Gerät gestellt. Das Sprint gibt nun eine definierte Menge an iTAG Lösung zu der Probe und der eingebaute Homogenisierer durchmischt die Probenmischung. Während dieses Prozesses bindet die iTAG Lösung an den charakteristischen Molekülstellen der Proteine. Tagging (engl. Markieren) bedeutet das selektive Binden des Farbstoffes an die Aminosäuren des Eiweißes in der Probe. Diese Farbreaktion ist schon seit gut 30 Jahren bekannt und hat das offizielle AACC und AOAC Approval für Cerealien wie Mehl und Milchprodukte. Die unverbrauchte iTAG Lösung wird über ein Filtersystem aus der Probe entnommen und anhand seiner charakteristischen Färbung im Sprint analysiert. Zeitgleich wird der Homogenisierer automatisch im Sprint gereinigt und somit eine Kontamination mit der nächsten Probe verhindert. Nach typischerweise 2 bis 3 min. ist die Analyse fertig. Als Abfall fallen lediglich etwas Reinigungswasser, etwas nichttoxische iTAG Lösung und der Probenbecher mit der eingewogenen Probe sowie dem Filtriervorsatz an. Beim Ende der Analyse wird der Proteingehalt am Bildschirm und am eingebauten Drucker ausgegeben. Nun ist das Gerät bereit für die nächste Proteinbestimmung. Bei hohem Probendurchsatz können mehrere Sprint Geräte miteinander gekoppelt werden.  Anwendungen Als Ersatzmethode für die Kjeldahl Standardmethode sind vergleichbare Ergebnisse eine zwingende Voraussetzung. Studien an zertifizierten Referenzmaterialien zeigen, das genau diese Anforderung mit der iTAG Sprint Methode erfüllt wird. Darüber hinaus ist eine deutliche Verbesserung der Präzisionsdaten mit iTAG Sprint zu beobachten. Die nachfolgenden Tabellen mit Messergebnissen zeigen genau diese Beobachtungen. Anwendungsbeispiel: Mehl, Kjeldahl Methode ergibt 13,45 % Protein Probe Sprint  Proteingehalt [%] Proben-einwaage [g] 1 13.50 0.6472 2 13.29 0.6381 3 13.40 0.6669 4 13.30 0.6421 5 13.29 0.6288 6 13.31 0.6482 7 13.37 0.6661 Mittelwert 13.35 Standard Abweichung 0.08 % RSD 0.59