Untersuchung und Beurteilung von Lebensmitteln

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1 Untersuchung und Beurteilung von Lebensmitteln Wurst Institut für Lebensmittelchemie

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 3 2 Analysen Sinnesprüfung Probenvorbereitung Aschegehalt Durchführung Messwerte/Berechnungen Trockenmasse Durchführung Messwerte/Berechnungen Kochsalz Durchführung Messwerte/Berechnungen Nitrit Durchführung Messwerte/Berechnungen Gesamtfett Durchführung Messwerte/Berechnungen Rohprotein Durchführung Messwerte/Berechnungen Hydroxyprolin Durchführung Messwerte/Berechnungen Auswertung/Beurteilung 15 2

3 1 Einleitung Die Probe mit der Nummer 6 (Filet-Rotwurst) und einem Gesamtgewicht von etwa 200 g wurde am ohne Kennzeichnung in einer Plastiktüte erhalten. Die Untersuchungen wurden dann in der Zeit vom bis zum durchgeführt. Die vorliegende Probe Filet-Rotwurst ist ein Lebensmittel im Sinne von Art. 2 Verordnung (EG) Nr. 178/2002 [1] sowie von 1 Abs. 1 des Lebensmittel- und Futtelmittelgesetzes [2]. Für die Herstellung einer solchen Wurstart dürfen laut [3] I als Ausgangsmaterialien nur fettgewebs- und sehnenarmes Schweinefleisch (I in [3]), Speck (I in [3]), Schwarten (I in [3]) und Blut (I.1.41 in [3]) verwendet werden und der Muskelfleischanteil darf dabei nicht unter 35% liegen. Bei der zu untersuchenden Probe handelt es sich um eine Kochwurst nach Definition I.2.23 in [3]. Kochwürste werden aus zerlegtem, gekochtem Fleisch und gekochten Innereien (Leber und Blut werden nicht gekocht) hergestellt. Die Zutaten werden dann in den Wolff gegeben und zerkleinert, anschließend mit Pökelsalz und Gewürzen vermengt und in den Kutter überführt. Dort erfolgt die Feinstzerkleinerung nach der Zugabe von zerkleinertem Fettgewebe. Die Ware wird nun abgefüllt, in Wasserdampf gargezogen und daraufhin abgekühlt (Abb. 1).[4] Abbildung 1: Produktionsablauf Kochwurst-Herstellung 3

4 2 Analysen 2.1 Sinnesprüfung Die vorliegende Wurst hat eine rotbraune Farbe und weist Fileteinlagen, Fettgrieben, wie auch Gewürze auf. Die Filetbestandteile sind sehr groß und dunkelrosa und die Fettstückchen sind eher klein und weiß. Die Probe riecht typisch nach Blutwurst. Eine Geschmacksprüfung wurde nicht durchgeführt. 2.2 Probenvorbereitung Nach [5]. Die gesamte Probe wird mit einem Messer vorzerkleinert, in ein hohes Becherglas gegeben und mit einem Homogenisator feinst zerkleinert. Damit wird eine gleichmäßige Verteilung aller Bestandteile (Filet, Fett) der Probe erreicht. Nach dem Abfüllen der homogenisierten Wurst in ein verschließbares Glasgefäß lagert man die Probe im Kühlschrank. Zu den jeweiligen Analysen wird sie dann wieder auf Raumtemperatur erwärmt und vor den Einwaagen gründlich durchmischt. 2.3 Aschegehalt Der Begriff Asche bezeichnet den Rückstand, der bei der vollständigen Verbrennung der organischen Bestandteile eines Lebensmittels unter festgelegten Bedingungen entsteht. Dabei verbleiben die Mineralstoffe (zum Teil als Carbonate) zurück. Die übliche Veraschungstemperatur beträgt 550 C, da bei höheren Temperaturen Alkalichloride flüchtig sind, was nur zur Bestimmung der Mehltype (ϑ=900 C) erwünscht ist.[6] Der Aschegehalt stellt eine wichtige Kennzahl zur Qualitätsbewertung dar, da sich aus ihr der Mineralstoffgehalt ergibt Durchführung Nach [7]. Drei Quarzglasschalen werden im Muffelofen bei 600 C für 1h geglüht, im Exsikkator abgekühlt und gewogen. Nun je etwa 5 g der homogenisierten Wurstprobe einwiegen und mit 1mL Magnesiumacetatlösung versetzen. Die Probe mit einem aschefreien Filterpapier abdecken und auf der Heizplatte und anschließend über dem Bunsenbrenner vortrocken und vorveraschen. Die Schalen nun für 3h in den Muffelofen mit 600 C stellen und danach abkühlen lassen. Die Asche mit wenig Wasser anfeuchten und Kohleteilchen mit einem Glasstab zerdrücken. Die Vortrocknung und Veraschung werden solange wiederholt, bis die Asche vollständig weiß ist. Zur Ermittlung des Aschegehalts der Magnesiumacetatlösung wird in einer Dreifachbestimmung je 1 ml dieser Lösung ebenfalls bei 600 C verascht Messwerte/Berechnungen Der prozentuale Glührückstand (Aschegehalt) G berechnet sich nach folgender Formel: 4

5 G[%] = m 2 m 1 m 3 E 100 m 1... Masse der leeren Schale in g m 2... Masse von Schale und Probe nach Veraschung in g m 3... Masse der Asche von 1 ml Mg-Acetat-Lsg. in g E... Probeneinwaage in g m Asche (1mL Mg(CH 3 COO) 2 ) in g Mittelwert = m 3 0,0299 0,0320 0,0303 0,0291 m 1 in g E in g m 2 in g Aschegehalt G in g/100g 15,4454 5, ,6853 3, ,9577 5, ,1753 3, ,4861 5, ,7482 3,9499 Der durchschnittliche Aschegehalt der Filet-Rotwurst beträgt also 3,9 g/100g. 2.4 Trockenmasse Die Trockensubstanz eines Lebensmittel ergibt sich aus den bei 103 C nichtflüchtigen Substanzen. Hauptbestandteile sind hierbei Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Mineralstoffe.[6] Die Bestimmung der Trockenmasse erfolgt über ein indirektes Verfahren, wobei die Probe, welche zur Oberflächenvergrößerung in Seesand verrieben ist, im Trockenschrank getrocknet wird und dabei enthaltenes Wasser verdampft. Aus dieser Größe kann man demzufolge auch den Wassergehalt berechnen Durchführung Nach [8]. Die zu verwendenden Aluschalen werden mit etwa 30 g Seesand gefüllt, mit einem kleinen Glasstab versehen und bei 103 C im Trockenschrank vorgetrocknet. Nach dem Abkühlen und Auswiegen der Schalen werden jeweils 4 g der homogenisierte Probe zugewogen. Man verreibt die Probe gründlich mit dem Sand und trocknet dann 4 Stunden bei ebenfalls 103 C. Anschließend lässt man im Exsikkator abkühlen und wiegt aus Messwerte/Berechnungen Die Trockenmasse w berechnet sich folgendermaßen: w = (m Probe a) m Probe 100 m Probe... Probeneinwaage in g a... durch Trocknung erfolgte Massenabnahme in g 5

6 m leere Schale in g m Probe in g m nach Trocknung in g a in g w in g/100g 40,9443 4, ,7130 2, ,12 42,9995 4, ,6715 2, ,10 41,8456 4, ,6032 2, ,01 Die durchschnittliche Trockenmasse der vorliegenden Wurstprobe beträgt 38,1 g/100g und der Wassergehalt damit 61,9 g/100g. 2.5 Kochsalz Natriumchlorid ist der hauptsächliche Mineralstoff in Wurstproben und dient zur Wasserbindung und damit zur Senkung des a w -Wertes, was die Haltbarkeit deutlich verbessert. Außerdem wird die Fettbindung, sowie die Quellung des Bindegewebes verbessert und die Koagulation des in der Rotwurst enthaltenen Blutes gefördert. Auch trägt das Kochsalz zur Geschmacksbildung bei. Die Bestimmung erfolgt über den Chloridgehalt der Probe und anschließender Umrechnung auf NaCl.[9] Durchführung Nach [10]. 10 g der homogenisierten Probe werden in einen Erlenmeyerkolben eingewogen und mit 100 ml heißem Wasser versetzt. Nun wird der Kolben 15 Minuten auf kleinster Stufe der Heizplatte unter häufigem Umschwenken erhitzt, danach abgekühlt und quantitativ in einen 200-mL-Messkolben überführt. Es werden 2 ml Carrez I und nach Durchmischen 2 ml Carrez II zum Klären der Probe zugegeben. Man lässt 30 Minuten bei Raumtemperatur stehen und füllt dann zur Marke auf, schüttelt gut und filtriert durch einen Faltenfilter. 10 ml dieser Probelösung werden nun zur potentiometrischen Chloridbestimmung (702 SMTitrino, Methode: MET U Chlorid) mit 0,1 M Silbernitratlösung eingesetzt. Der Titer der Silbernitratlösung wird mit einer 0,1 molaren NaCl-Lösung in einer Doppelbestimmung ermittelt Messwerte/Berechnungen Der Gesamtgehalt w an Chloriden als NaCl wird berechnet nach: w = v T 0, , 4 20 E 100 v... Verbrauch an AgNO 3 -Lsg. T... Titer der AgNO 3 -Lsg. 0, Konzentration der AgNO 3 -Lsg. pro ml 58, 4... Molmasse von NaCl Verdünnungsfaktor E... Probeneinwaage 6

7 Der Titer der Silbernitratlösung beträgt 0,9370. v in ml E in g Kochsalzgehalt w in g/100g 3,320 9,8605 3,68 3,392 10,0140 3,71 3,482 10,3590 3,68 Als Mittelwert ergibt sich ein Kochsalzgehalt von 3,7 g/100g. Damit macht Natriumchlorid 95% vom Gesamtmineralstoffgehalt (Asche) aus. 2.6 Nitrit Nitrit hat eine wichtige Bedeutung bei der Herstellung von Fleischwaren. Beim sogenannten Pökeln wird der Fleischmasse Nitrat, welches später zu Nitrit reduziert wird oder direkt Nitrit zugesetzt. Dabei erfolgt der Zusatz beider Stoffe in einer Mischung mit Kochsalz, welche nur etwa 0,5-0,6% Nitrat bzw. Nitrit enthält. Durch diese Zusatzstoffe werden mehrere Wirkungen erzielt. So wird bei der Umrötung das Nitrit zu NO reduziert, welches dann mit dem Myoglobin im Fleisch zu einem NO-Myglobin-Komplex reagiert. Beim Erhitzen entsteht nun das typische Pökelrot NO-Myochromogen und das erwünschte Pökelaroma. Außerdem hemmt ein Nitratoder Nitritzusatz verderbniserregende Mikroorganismen, was zu einer verlängerten Haltbarkeit führt. Die Bestimmung des Nitrits erfolgt über eine photometrische Methode.[6][4] Durchführung Nach [11]. Nach der Einwaage von 10 g der homogenisierten Wurstprobe wird diese mit 10 ml gesättigter Boraxlösung und 50 ml Wasser versetzt und alles etwa 1 Minute homogenisiert. Nach Abspülen des Homogenisators und Zugabe der Spüllösung (50 ml) zur Probelösung wird der Kolben für 15 Minuten auf der Heizplatte auf kleinster Stufe erhitzt. Anschließend wird abgekühlt und die Lösung quantitativ in einen 200-mL-Messkolben überführt. Man gibt 2 ml Carrez I zu, schüttelt um, fügt 2 ml Carrez II zu, füllt zur Marke auf und lässt nun 30 Minuten bei Raumtemperatur stehen. Zur Erstellung einer Kalibriegeraden wird eine Stammlösung aus Natriumnitrit hergestellt, die dann auf die gewünschten Konzentrationen herunterverdünnt wird. Zur Farbreaktion werden 10 ml einer Lösung aus Sulfanilamidlösung und N-(1-Naphthyl)- ethylendiammoniumdichloridlösung in einen Erlenmeyerkolben pipettiert und genau 10 ml der Probelösung bzw. der Nitrit-Standardlösungen zugegeben. Nach einer Standzeit von 30 Minuten im Dunkeln bei Raumtemperatur wird die Extinktion der Lösungen bei 540 nm gemessen. Die Quantifizierung erfolgt über die Kalibriergerade Messwerte/Berechnungen 1. Erstellung der Kalibriergeraden: Konzentration der Natriumnitritstammlösung 1,0014 g/l Konzentration der verdünnten NaNO 2 -Lsg. 0,0501 g/l 7

8 ml der verd. NaNO 2 -Lsg. in 200 ml Konz. in µg/10ml Extinktion 0,0 0,0000 0,000 0,5 1,2518 0,067 1,0 2,5035 0,135 2,5 6,2588 0,307 5,0 12,5175 0,685 0,80 0,70 0,60 y = 0,0542x - 0,0054 R 2 = 0,9969 Extinktion 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 Konzentration in µg/10ml Abbildung 2: Kalibriergerade der Nitritbestimmung 2. Berechnung des Nitritgehalts: Der Nitritgehalt ergibt sich nach folgender Gleichung: w = m F E w... Nitritgehalt in mg/kg m... aus Kalibriergerade berechneter NO 2 -Gehalt in µg/10ml F... Verdünnungsfaktor (F=20) E... Probeneinwaage Extinktion m in µg/10ml E in g Nitritgehalt w in mg/kg 0,127 2,444 9,8605 5,0 0,132 2,536 10,0140 5,1 0,140 2,683 10,3590 5,2 In der Probe befinden sich demnach 5 mg Nitrit pro kg Filet-Rotwurst. 2.7 Gesamtfett In einem Lebensmittel setzt sich der Gesamtfettgehalt aus freien Fett, gebundenem Fett und den in dem Fettlösungsmittel löslichen Bestandteilen zusammen. Das freie Fett kann durch direkte Extraktion bestimmt werden. Das gebundene Fett wird nach Säureaufschluss ermittelt. Die Probe wird also mit Salzsäure aufgeschlossen und nach Extraktion mit Petrolether getrocknet und gewogen.[6] 8

9 2.7.1 Durchführung Nach [12]. In je ein trockenes, großes Becherglas mit Siedesteinen werden 10 g der Probe eingewogen und diese mit 150 ml 4 N HCl versetzt. Mit einem Glasstab wird umgerührt und das Becherglas dann mit einem Uhrglas bedeckt. Alles wird unter mehrmaligem Umrühren 1 Stunde am Sieden gehalten. Nun werden 150 ml heißes Wasser dazugegeben und die Suspension anschließend filtriert. Die benutzten Glasgeräte werden mit Wasser abgespült und im Tockenschrank getrocknet. Der Filtrationsrückstand und der Filter werden solange mit heißem Wasser gespült, bis der Filter säurefrei gewaschen ist. Der gespülte Filter wird in dem zuvor benutztem Becherglas im Trockenschrank 3 h bei 103 C getrocknet. Der getrocknete Filter wird in eine Extraktionshülse gegeben. Der Spatel, das Uhrglas und das Becherglas werden mit Watte, die in Petrolether getränkt wurde, gesäubert. Die Watte wird ebenfalls in die Extraktionshülse gegeben. In Rundkolben, die 1h bei 103 C vorgetrocknet und gewogen wurden, gibt man etwa 200 ml Petrolether. Rundkolben und Extraktionshülsen werden an eine Apparatur nach Soxhlet (Abb. 3) angeschlossen. Die Extraktion dauert etwa 3 Stunden. Nach der Extraktion wird der restliche Petrolether abrotiert. Die Kolben werden anschließend so lange im Trockenschrank bei 103 C getrocknet bis sie Massenkonstanz aufweisen. Abbildung 3: Apparatur zur Fettextraktion nach Soxhlet Messwerte/Berechnungen Der Gesamtfettgehalt berechnet sich nach: 9

10 w = (m 2 m1) E 100 w... Gesamtfettgehalt in g/100 g m 2... Masse der Kolben mit Fett nach der Trocknung in g m 1... Masse der leeren Kolben in g E... Probeneinwaage E in g m 1 in g m 2 in g Gesamtfettgehalt in g/100g 10, , , ,26 10, , , ,27 10, , , ,70 Der Fettgehalt der dritten Probe weicht erheblich von denen der anderen Proben ab. Um festzustellen, ob es sich um einen Ausreißer handelt, der zur Berechnung nicht herangezogen werden muss, wird ein Ausreißertest durchgeführt. Ausreißertest nach Dixon für Ausreißer nach unten: PG = (x 2 x 1 ) (x n x 1 ) PG... Prüfgröße x 1... kleinster Messwert = 10,70 g x 2... zweitkleinster Messwert = 12,26 g x n... größter Messwert = 12,27 g Damit ergibt sich eine Prüfgröße von 0,997. Der Tabellenwert für α=0,05 beträgt 0,941 und da Prüfgrößen, welche größer als der Tabellenwert sind auf Ausreißer verweisen, wird der kleinste Messwert nicht in die Berechnungen einbezogen. Damit beträgt der Gesamtfettgehalt der Probe 12,3 g/100g. 2.8 Rohprotein Zur Erfassung des Gesamtproteingehalts in Lebensmitteln wird in der Regel der Stickstoffanteil herangezogen. Unter Zuhilfenahme eines Faktors kann daraus der Proteingehalt für das jeweilige Lebensmittel bestimmt werden. Hierbei ist zu beachten, dass sämtlicher Stickstoff, also auch der Nichtproteinstickstoff in Protein umgerechnet wird und somit der Gesamtproteingehalt höher als der richtige Anteil sein kann. Bei der Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl wird die Untersuchungsprobe mit konzentrierter H 2 SO 4 unter Zusatz eines Katalysatorgemisches oxidativ aufgeschlossen. Dabei entsteht Ammoniumsulfat, aus welchem durch Zugabe von NaOH NH 3 freigesetzt wird. Mit Hilfe einer Wasserdampfdestillation überführt man den Ammoniak in eine Borsäurevorlage. Die Bestimmung des NH 3 erfolgt anschließend durch Titration mit Säure.[6] 10

11 2.8.1 Durchführung Nach [13]. In einen Kjeldahlkolben werden 2 g der homogenisierten Wurstprobe eingewogen, mit 20 ml konzentrierter H 2 SO 4 und einer Spatelspitze der Katalysatormischung (TiO 2, CuSO 4, K 2 SO 4 ) versetzt. Nach Zugabe einiger Siedeperlen wird der Kolben in einen Heizblock gestellt und etwa 30 Minuten stehen gelassen. Danach wird vorsichtig hochgeheizt und nach einiger Zeit erhöht man die Temperatur auf etwa 400 C. Der Aufschluss ist beendet sobald die Lösung klar geworden ist. Es wird noch einige Zeit nachgeheizt. Nachdem der Aufschluss abgekühlt ist, wird er in einen 100 ml Messkolben überführt und dieser vorsichtig mit Wasser zur Marke aufgefüllt. Anschließend erfolgt die Wasserdampfdestillation. Ein 300 ml Erlenmeyerkolben wird unter den Kühlerauslauf der Apparatur (Büchi Destillation Unit B-324) gestellt, wo er automatisch mit 25 ml Borsäure bestückt wird. In einen Kolben werden anschließend 10 ml der Aufschlusslösung pipettiert und dieser an die Destillationsapparatur gehängt. Die Destillation kann nun gestartet werden. Automatisch wird die NaOH zugegeben und die Wasserdampfdestillation gestartet. Die Destillation wird so lange durchgeführt bis etwa 200 ml überdestilliert sind. Danach wird die Lösung mit 0,1 N H 2 SO 4 gegen einen Tashiro-Indikator mit dem Metrohm Dosimat 775 von grün nach rot titriert. Zur Überprüfung der Richtigkeit dieser Bestimmungsmethode werden Wiederfindungen mit Ammoniumsulfat nach der oben beschriebenen Methode durchgeführt. Auch der Blindwert wird gleichermaßen, nur ohne Probe bestimmt Messwerte/Berechnungen Der Gesamtstickstoffgehalt ergibt sich nach folgender Berechnungsformel: w N = (v v 0) 0, E w P = w N 6, w N... Gesamtstickstoffgehalt v... H 2 SO 4 -Verbrauch (Probe) in ml v 0... H 2 SO 4 -Verbrauch (Blind) = 0,0420 ml 0, Molmasse von Stickstoff u. Faktoren E... Probeneinwaage in g w P... Rohproteingehalt 6, Umrechnungsfaktor von Stickstoff auf Protein für Fleisch E in g v in ml w N in g/100g w P in g/100g 2,1890 5,2000 3, ,63 2,1177 4,9620 3, ,34 2,0871 5,0600 3, ,05 Damit beträgt der Anteil an Rohprotein in der Probe 20,7 g/100g. Für die Wiederfindung (WF) wurden folgende Messungen erhalten: 11

12 m((nh 4 ) 2 SO 4 ) in g Stickstoff in m((nh 4 ) 2 SO 4 ) in g v in ml w WF WFR in % 0,6113 0,1296 9,1320 0, ,2 0,2178 0,0462 3,3280 0, ,7 0,3718 0,0788 5,6160 0, ,1 Man erhält eine Wiederfindungsrate (WFR) von durchschnittlich 99,0%, was die Richtigkeit des Verfahren bestätigt. Das Rohprotein lässt sich auch durch das sogenannte organische Nichtfett (ON) darstellen. Dies ist die Differenz zwischen 100 und der Summe aus H 2 O, Fett und Asche (I.1.7 in [3]) und beträgt im Fall der vorliegenden Filet-Rotwurst ON = 21,9 g/100g. Dieser Wert entspricht annähernd dem nach Kjeldahl bestimmten Proteingehalt. Eine wichtige Größe zur Beurteilung der verwendeten Fleischart lässt sich über die Federzahl (FZ) angeben. Dieser Wert berechnet sich durch Division des Wassergehalt der Probe durch den Rohproteingehalt. Als Ergebnis wird FZ = 3,0 erhalten. 2.9 Hydroxyprolin Etwa 20-25% des Gesamtproteingehalts ist Collagen. Charakteristisch für Collagen ist der hohe Gehalt an Glycerin, Prolin, Hydroxyprolin und 5-Hydroxylysin. Das Vorkommen von Hydroxyprolin ist auf das Bindegewebe beschränkt und kann deshalb zu seiner Bestimmung herangezogen werden. Für die Bestimmung wird das Hydroxyprolin durch saure Hydrolyse aus dem Bindegewebe freigesetzt und vom Fett abgetrennt. Das Hydroxyprolin wird mit Hilfe von Chloramin T zu Pyrrol oxidiert und danach das Oxidationsprodukt mit 4-Dimethylaminobentaldehyd umgesetzt (Abb. 4). Das farbige Produkt wird anschließend photometrisch bestimmt.[6] OH Chloramin T HOOC N H 4-Hydroxyprolin N H Pyrrol N H Pyrrol + O N H 4-Dimethylaminobenzaldehyd + H + - H 2 O N H N N N H Abbildung 4: Reaktionsgleichungen der Hydroxyprolinumsetzung 12

13 2.9.1 Durchführung Nach [14]. In einen 200 ml Erlenmeyerkolben werden 4 g der homogenisierten Probe eingewogen und mit 30 ml 6 N HCl versetzt. Nach Zusatz von einigen Siedesteinchen wird 8 Stunden unter Rückfluss gekocht. Das Hydrolysat wird danach quantitativ in einen 500 ml Messkolben überführt und mit 5 ml Petrolether versetzt. Anschließend füllt man mit Wasser bis zu Marke auf, so dass die Petroletherschicht über der Marke liegt. Danach wird alles durch einen Faltenfilter filtriert und anschließend 10 ml von diesem Hydrolysats in einen 250 ml Maßkolben pipettiert und erneut mit Wasser aufgefüllt. Anschließend werden 4 ml dieser Verdünnung und 2 ml des Oxidationsreagenz (1,4 g Chlormin T in 100 ml Pufferlösung) in ein Reagenzglas gegeben und 20 Minuten bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nun gibt man je 2 ml Farbreagenz zu, schüttelt kräftig und stellt die Reagenzgläser für 15 Minuten in ein 60 C heißes Wasserbad. Es wird für ca. 3 Minuten unter kaltem Wasser abgekühlt und nochmals 30 Minuten bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die Hydroxyprolin-Standardlösungen für die Kalibriergerade werden ebenfalls wie die Verdünnungen mit Oxidationsreagenz und Farbreagenz behandelt. Für den Blindwert nimmt man anstelle der Hydrolysatverdünnung 4 ml Wasser. Zum Schluss werden die Extinktionen mit einem Photometer bei 558 nm gemessen Messwerte/Berechnungen 1. Erstellung der Kalibriergeraden: Konz. der HP-Stammlsg. in µg/ml Extinktion 1 Extinktion 2 0,000 0,078 0,079 0,623 0,190 0,193 1,246 0,311 0,313 1,869 0,421 0,425 2,492 0,545 0,544 Kalibrierung y = 0,1868x + 0,0769 Extinktion 0,600 0,500 0,400 R 2 = 0,9998 0,300 0,200 0,100 0,000 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 c in µg/ml Abbildung 5: Kalibriergerade der Hydroxyprolinbestimmung 2. Berechnung des Hydroxyprolingehalts: 13

14 Der HP-Gehalt ergibt sich nach folgender Gleichung: w = 1, 25 x E V w... HP-Gehalt in g/100g 1, Umrechnungsfaktor x... aus Kalibrierung abgelesene Konzentration in µg/ml E... Probeneinwaage in g V... Verdünnungsvolumen des Hydrolysat (10 ml) E in g Extinktion x in µg/ml HP-Gehalt w in g/100g 3,7580 0,220 0,7659 0,255 4,1910 0,225 0,7953 0,237 4,2767 0,236 0,8515 0,249 Damit ergibt sich ein Hydroxyprolingehalt von 0,25 g/100g. Aus dem Hydroxyprolingehalt der Probe kann nun der Anteil an Bindegewebseiweiß (BE) der Filet-Rotwurst berechnet werden. Hydroxyprolin kommt nur im Bindegewebe vor und zwar zu etwa 12,4 %. Daher muss der Hydroxyprolingehalt noch mit dem Faktor 8 multipliziert werden, um das BE zu erhalten. I.1.74 in [3]. Man erhält ein Ergebnis von BE = 2,0 g/100g. Aus dem Anteil an Bindegewebseiweiß wird der Anteil an bindegewebseiweißfreiem Fleischeiweiß (BEFFE) in der Probe bestimmt. Dieser BEFFE-Wert ist maßgebend für die Beurteilung von Fleisch, denn er stellt den Gehalt an Muskeleiweiß dar. Die Berechnung erfolgt durch Subtrahieren des BE von Gesamteiweiß. I.1.72 in [3]. So wird ein Wert von BEFFE = 18,7 g/100g erhalten. Daraus lässt sich weiter das bindegewebseiweißfreie Fleischeiweiß im Fleischeiweiß berechnen. Durch Division des BEFFE-Werts durch den Gesamteiweißanteil erhält man BEFFE/FE und damit den prozentualen Anteil von Muskeleiweiß im Gesamteiweiß. Die Berechnung ergibt einen BEFFE/FE-Wert von 0,91 bzw 91%. 14

15 3 Auswertung/Beurteilung Für die Zuammenfassung der Ergebnisse sollen jeweils die Vertrauensintervalle angegeben werden. Dazu ist es notwendig für die Untersuchungsergebnisse den Mittelwert und die Wiederholbarkeit zu berechnen, sowie einen t-test durchzuführen. x = xi n x... Mittelwert x i... Einzelergebnisse einer Methode n... Anzahl der Einzelergebnisse einer Methode Da die Untersuchungen auf Grundlage gesetzlich geregelter Bestimmungsverfahren durchgeführt wurden, ist jeweils die Wiederholbarkeit r zu beachten. n 1 r... Wiederholbarkeit x n... größter Messwert x 1... kleinster Messwert Bei Einhaltung dieser Größe wird die Standardabweichung, welche in den Versuchsvorschriften aufgeführt ist verwendet und bei Nichteinhaltung erfolgt eine Abschätzung nach [15]. s = k r s... Standardabweichung r... Wiederholbarkeit k... Koeffizient (n=3 k=0,59) Methode r erreicht? s Asche nein 0,16 Trockenmasse ja 0,18 Kochsalz ja 0,053 Nitrit ja 0,635 Gesamtfett ja 0,18 Rohprotein nein 0,42 Hydroxyprolin nein 0,01 15

16 x = t s n x... Vertrauensintervall t... Faktor aus t-verteilung für P=0,95: f = 2 t = 4, 30 f = 3 t = 3, 18 s... Standardabweichung n... Anzahl der Einzelergebnisse einer Methode Daraus ergeben sich die in der folgenden Tabelle aufgeführten Werte. Parameter IST SOLL Aschegehalt in g/100g (3,9±0,4) 2,4 [16] Trockenmasse in g/100g (38,1±0,4) 54,5 [16] Wassergehalt in g/100g (61,9±0,4) 45,5 [16] Kochsalz in g/100g (3,7±0,1) 1,8 [16] 2,0 [17] Nitrit in mg/kg (5±2) Grenzwert = 100 [17] Gesamtfett in g/100g (12,3±1,6) 38,5 [16] Rohprotein in g/100g (20,7±1,0) 13,3 [16] org. Nichtfett in g/100g (21,9) Federzahl 3,0 3,6 (Schweinefleisch) Hydroxyprolin in g/100g (0,25±0,03) Bindegewebseiweiß in g/100g 2,0 Muskeleiweiß in g/100g 18,7 BEFFE/FE in % 91 Ein Großteil der ermittelten Werte der Filet-Rotwurst-Probe weicht von den Literaturangaben, sowie von den Werten eines anderen Labors (Landesuntersuchungsanstalt Sachsen, Dresden) ab. Dies lässt sich durch die sehr heterogene Beschaffenheit (Einlagen von Filet und Fett unterschiedlich groß) der Wurst erklären. Daher sieht auch I in [3] vor, dass Untersuchungen bei diesem Fleischerzeugnis stets mit Probenmengen größer 600 g durchgeführt werden sollen, um reproduzierbare Gehalte bestimmen zu können. Eine solch große Probenmenge wurde aber nicht erhalten. Die Richtigkeit der in diesem Protokoll aufgeführtem Werte für das ausgegebene Probenstück lässt sich über die Trockenmasse und den Fett-, Protein- und Mineralstoffgehalt (Asche) ermitteln. Die Summe der drei letztgenannten Größen muss dabei dem Trockenmassegehalt in etwa entsprechen, was bei den in dieser Untersuchung ermittelten Werten annähernd der Fall ist. m(fett) + m(protein) + m(asche) = 37,0 g/100g; Trockenmassegehalt = 38,1 g/100g Der Gehalt an Natriumnitrit (Konservierungsstoff, E250) ist gesetzlich in 5 Abs. 1, 7 Abs. 1 und Anlage 4 Teil B der Zusatzstoffzulassungsverordnung geregelt.[18][19] Dabei darf für 16

17 Kochwürste ein Grenzwert von 100 mg/kg nicht überschritten werden. Die Untersuchungsprobe bleibt mit 5 mg/kg weit unter diesem Wert. Nach [17] soll der Salzgehalt dieser Wurstarten bei etwa 2 % liegen, was bedeutet, dass die Filet- Rotwurst mit 3,7 g/100g über diesem Wert liegt und somit nicht den Vorgaben entspricht. Da es sich aber nicht um eine gesetzliche Regelung handelt, hat dieser erhöhte Gehalt keinen Einfluss auf die Verkehrsfähigkeit. Nach I [3] darf der Muskelfleischanteil bei dem vorliegenden Fleischerzeugnis nicht unter 35% liegen. Der Muskelproteinanteil in der Probe beträgt 18,7 g/100g und der durchschnittlichen Gehalt von Protein in Muskelfleisch vom Schwein liegt bei 21%.[20] Aus diesen Daten ergibt sich ein Anteil von 89% Muskelfleisch in der Filet-Rotwurst, welcher die Anforderung deutlich erfüllt. Die Leitsätze [3] geben für die vorliegende Probe keinerlei Richtlinien für BE, BEFFE und BEFFE/FE, so dass die berechneten Daten damit nicht weiter beurteilt werden können. Die Federzahl beträgt für reines Schweinefleisch etwa 3,6 und ist damit höher als der für die Wurstprobe berechnete Wert, was sich durch die Zusammensetzung der Filet-Rotwurst erklären lässt. Bei der Herstellung des Fleischerzeugnisses dürfen neben Schweinefleisch noch weitere Zutaten verwendet werden (Fett, Schwarten, Blut), welche damit Einfluss auf die Federzahl haben. Die vorliegende Probe ist im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen als verkehrsfähig zu beurteilen. Für ein noch aussagekräftigeres Ergebnis ist auf jeden Fall noch ein mikrobiologische Prüfung der Wurst notwendig. Im Handel muss die Wurst noch entsprechend gekennzeichnet sein. Da die Probe ohne jegliche Kennzeichnung erhalten wurde, sollen im Folgenden die nach Artikel 3 Abs. 1 Richtlinie (EG) 2000/13 erforderlichen Angaben aufgeführt werden.[21] Verkehrsbezeichnung (Filet-Rotwurst) Zutatenverzeichnis + Menge bestimmter Zutaten Mindesthaltbarkeitsdatum + Hinweis zur Aufbewahrung Name/Firma u. Anschrift des Herstellers, Verpackers oder Verkäufers 17

18 Literatur [1] Verordnung (EG) Nr. 178/2002 des europäischen Parlaments und des Rates. In: Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften [2] Rabe, Hans-Jürgen (Hrsg.) ; Horst, Matthias (Hrsg.): Texte zum Lebensmittelrecht. 3. Auflage. Behr s Verlag, Hamburg, 1991 [3] Meyer, Alfred H. (Hrsg.): Lebensmittelrecht. Verlag C.H.Beck, München, Leitsätze für Fleisch und Fleischerzeugnisse (6660) [4] Vorlesungsmitschrift Lebensmitteltechnologie, TU Dresden [5] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1980 (L ). Vorbereitung von Fleisch und Fleischerzeugnissen zur chemischen Untersuchung [6] Matissek, Reinhard ; Schnepel, Frank-M. ; Steiner, Gabriele: Lebensmittelanalytik. 1. Auflage. Springer Verlag, Berlin, 1989 [7] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1980 (L ). Bestimmung der Asche in Fleisch und Fleischerzeugnissen [8] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 2004 (L ). Bestimmung der Trockenmasse in Fleisch und Fleischerzeugnissen [9] [10] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1980 (L ). Bestimmung des Kochsalzgehaltes in Fleisch und Fleischerzeugnissen [11] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1990 (L ). Bestimmung des Nitrit- und Nitratgehaltes in Fleischerzeugnisen [12] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1980 (L ). Bestimmung des Gesamtfettgehaltes in Fleisch und Fleischerzeugnissen [13] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1989 (L ). Bestimmung des Rohproteingehaltes in Fleisch und Fleischerzeugnissen [14] Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach 35 LMBG. Beuth Verlag, Berlin, 1980 (L ). Bestimmung des Hydroxyprolingehaltes in Fleisch und Fleischerzeugnissen [15] Rauscher, K. ; Engst, R. ; Freimuth, U.: Untersuchung von Lebensmitteln. 2. Auflage. VEB Fachbuchverlag, Leipzig, 1986 [16] Scherz, Heimo ; Kloos, Gustav ; Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie, Garching b. M. (Hrsg.): Die Zusammensetzung der Lebensmittel. 2. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgeselschaft mbh Stuutgart, 1981/82 18

19 [17] Nehring (Hrsg.): Handbuch der Lebensmittelzusatzstoffe. 20. aktuelle Lieferung [18] Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Zusatzstoffe Rahmenrichtlinie 89/107/EG [19] Verordnung über die Zulassung von Zusatzstoffen zu Lebensmitteln zu technologischen Zwecken [20] Belitz, Hans-Dieter ; Grosch, Werner ; Schieberle, Peter: Lehrbuch der Lebensmittelchemie. 5. Auflage. Springer Verlag, Berlin, 2001 [21] Richtlinie 2000/13/EG des europäischen Parlamentes und des Rates. In: Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften