( ber die Wirkung ionisierender Strahlen auf den Vitamin E-Gehalt yon Lebensmitteln und auf reines Tokopherol und Tokopherolacetat
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- Hilko Fried
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1 Z. Lebensmittel-Untersuch. n. -Forsch., Band 142, Heft 1, 1970 ( ber die Wirkung ionisierender Strahlen auf den Vitamin E-Gehalt yon Lebensmitteln und auf reines Tokopherol und Tokopherolacetat EinfluB verschiedener Bestrahlungsbedingungen J. F. DIEHL ~ Mitteilung aus dem Institut fiir Strahlentechnologie der Bundesforschungsanstal~ ffir Lebensmittelfrischhaltung, Karlsruhe** Eingegangen am 4. August 1969 On the Effect o] Irradiation on Vitamin E in.foods, on Tocopherol and on Tocopherol Acetate Influence o/different Radiation Conditions Summary 1. Vitamin E-destruction as a result of irradiation with electrons was compared in a number of foods. Losses were highest in products with high fat content. 2. Losses of ~-toeopherol in irradiated sunflower oil were not influenced by the presence of water (emulsified with Tween 80) but greatly influenced by the tocopherol concentration. 3. Tocopherol was more radiation resistant than tocopherol acetate. 4. The protection provided by the exclusion of atmospheric oxygen during irradiation was small with tocopherol acetate, considerable with tocopheroh With tocopherol acetate dissolved in sunflower oil or in oil-water emulsion, the exculsion of atmospheric oxygen resulted in a 20% reduction of the loss caused by irradiation. 5. Changes of dose r~te in the ratio 1 : 100 had no effect on the loss caused by irradiation of ~-tocopherol acetate. Zusammen/assung 1. Die Vitamin E-zerstSrende Wirkung einer Behandlung mit Elektroncnstrahlen wurde bei verschiedenen Lebensmittetn verglichen. Die hschsten Verluste wurden in den Prodnkten mit hschstem Fettgehalt gefunden. 2. Die bei der Bestrahlung yon SonnenblumenSl auftretenden Tokopherolverluste wurden durch Anwesenheit yon Wasser (emulgiert mit Tween 80) nicht, durch die Tokopherolkonzentration dagegen stark beeinflubt. 3. Bei Bestrahlung yon ~-Tokopherol und yon ~-Tokopherolacetat erwies sich ersteres als strahlenbest~ndiger. 4. Ausschlul3 yon Luftsauerstoff bei der Bestrahlung ergab bei a-tokopherolacetat einen geringen, bei ~-Tokopherol einen ausgepr~gten Schutzeffekt. Wurde ~-Tokopherolacetat in SonnenblumenS1 oder in 01-Wasser-Emulsion bestrahlt, so wurden die Bestrahlungsverluste durch AusschluB yon Lu~tsauerstoff um etwa 20~o vermindert. 5. Ver~nderungen der Dosisleistung im Verh~Itnis 1 : 100 hatten keinen Einflul3 auf die Verluste bei Bestrah]ung yon c -Tokopherol oder ~-Tokopherolaeetat. Seit Beginn der :Bemfihungen, ionisierende Strahlen zur Konservierung yon Lebensmitte]n zu verwenden, ist bekannt, dal~ die verschiedenen Vitamine eine sehr unterschiedliche Strahlenempfind]ichkeit besitzen [1]. Die praktisehe Anwendung der Bestrahlung sollte unter Bedingungen erfo]gen, die msglichst geringe Vitaminverluste verursachen. Es ist daher wichtig, diese Bedingungen zu kennen. Unsere Bemfihungen, die diesem Ziel gelten, richteten sich zuni~chst auf das Vitamin E. In weiteren VerSffentlichungen sollen die :Ergebnisse analoger Untersuchungen an anderen Vitaminen vocgeleg~ werden. * tterrn Professor Dr. KVPRIA~OFr zum 65. Geburtst~g gewidmet. ** DieVitaminanalysen wurden yon Frau A. SC~A~FE~ ausgefiihrt, die Bestrahlungen mit dem van de Graaff-Beschleuniger yon Herrn J. WILD~]~IL nnd die Bestrahlungen mit dem Linearbesch]euniger yon tierrn hi. RUI)OL~. Der Verfasser dankt diesen Mitarbeitern ffir die fleibige und gewissenhafte Ausffihrung der Versuche. 1 Z. Lebensmit~.-Untersuch., :Band 142
2 2 J.F. Diehl: Arbeiten fiber die Strahlenempfindlichkeit des Vitamins E erschienen yon besonderem Interesse, da die Literatur hier sehr widerspriichliche Angaben enth~,lt. Das Vitamin E wird einerseits Ms das strahlenempfindlichste der fettlssliehen Vitamine bezeichnet [2] -- anderersers konnte durch chemische Analyse nur eine geringe Abnahme des Vitamin E-Gehaltes in mit holler Dosis bestrahltem Rindfieiseh [3] und keine Abnahme in WeizenkeimS1 und Butterfett [4] gefunden werden. Reines ~-Tokopherol soil sogar bei der sehr hohen Strahlendosis yon 25 Mrad, die weit fiber dem I fir die Strahlenkonservierung yon Lebensmitteln in Frage kommenden Dosisbereieh liegt, vollkommen best~ndig sein [5]. Es ist anzunehmen, dab diese Widersprfiche auf M~ngeln der Vitamin E-Bestimmungsmethode beruhen. Itierfiir diente bisher racist die yon Emmerie u. Engel [6] besehriebene, relativ unspezifische Farbreaktion, die auf der F~higkeit des Tokopherols beruht, Eisen(III)-Ionen zu reduzieren. Durch die Bestrahlung entstehende biologisch inaktive Umwandlungsprodnkte ksnnen bei dieser Reaktion Vitamin E vor~uschen, wenn sic reduzierend wirken. Die Dfinnsehiehtehromatographie bietet heute die MSglichkeit, das a-tokopherol vor der colorimetrischen Bestimmung yon stsrenden Substanzen zu trennen. Die ~lteren Angaben fiber die Strahlenempfindlichkeit des Vitamins E ksnnen daher fiberprfift werden. Dies erscheint um so wichtiger, als dem Vitamin E, dessen Notwendigkeit fiir den l~iensehen frfiher umstritten war, in letzter Zeit auch in der mensehlichen Ern~hrtmg zunehmende Bedeutung zugemessen wird. In der neuen Auflage der "Recommended Dietary Allowances" des amerikanisehen Food and l~utrition Board wird erstmals ein Vitamin E-Tagesbedarf fiir den Menschen angegeben [7]. Methoden Vitamln E-Bestimmung c~-tokopherol wurde dfinnschichtchromatographisch isoliert und mit Hilfe der Eisenchlorid- Dipyridyl-Reaktion [6] bestimmt. Chromatographiert wurde auf aktiviertem Kieselgel G (Schichtdieke 0,25 ram) ; als Flieflmittel hat sich die yon Bolliger [8] angegebene Misehung Cyclohexan/ "~ther (80 ~- 20) bew~hrt. Zur Lokalisierung der a-tokopherol-flecken wird unter Abdecken des I%estes der Platte die Laufbahn einer dem Plattenrand naheliegenden Tokopherolauftragtmg mit einem frisch bereiteten 1 -~ 1-Gemisch voneisen(iii)-chlorid (0,2~/o in.~thanol) und 1,Y-Dipyridyl (0,5~o in ~thanol) besprfiht. Der Lage des so Ms rosa Fleck sichtbar gemachten Tokopherols entsprechend wird die Kieselgelschicht fiber den fibrigen Auftragepunkten abgeschabt, in Reagensgl~isern aufgefangen and mit je 4 ml Xylol extrahiert. ~ber kleine Papierfilter wird der Xylolextrakt yore Kieselgel getrennt. Reagensgl~ser and Filter werden mit je 1 ml Xylol nachgewaschen und zum Filtrat 2 ml des erw~hnten Eisen-Dipyridylgemisehes gegeben. Nach 6 rain wird die Extinktion bei 530 nm gegen _~thanol gemessen. Vom oberen tokopherolfreien Teil der Platte wird eine Kieselgelmenge abgeschabt, die etwa der zur Tokopherolbestimmung abgeschabten Menge entspricht und zur Bestimmung des Leerwerts dient. Naeh Abzug des Leerwerts werden die den gemessenen Extinktionen entsprechenden Tokopherolmengen yon einer Standardkurve abgelesen, die durch I)finnschichtehromatographie bekannter Tokopherolmengen erhalten wurde. Wegen der 0xydationsempfindlichkeit des Tokopherols mfissen alle Arbeitsg~nge, yore Auftragen auf die Dfinnschichtplatten bis zur colorimetrischen Messung, zfigig und obne l~ingere Unterbrechungen durchgeffihrt werden. Zur Bestimmung der Reproduzierbarkeit der Methode wurde eine 0,5o/oige TokopherollSsung im Lauf yon 6 Wochen 8real analysiert. Die Standardabweichung betrug ~: 2,5O/o. ttohe Reproduzierbarkeit und Genauigkeit ergaben sieh nur, wenn die auf die I)finnschichtplatten aufgetragenen Mengen im Bereich yon 50~200 izg lagen. Bei der Analyse yon Lebensmitteln oder yon bestrahlten Tokopherolen mit unbekanntem TokopherolgehMt wurde daher der Xylolextrakt in 6 versehiedenen Mengen aufgetragen; aus den im Bereieh ~g liegenden Ergebnissen wurde ein Mittelwert gebildet. Um in Lebensmitteln sowohl freies a-tokopherol als aueh dessen Ester zu erfassen und um die verseifbaren Lipide yon den Tokopherolen zu trennen, wurde vor der Chromatographic verseift. Bei Haferflocken wurde folgendermaben verfahren: 50 g Haferfloeken wurden im Soxhlet 2 Std mit 100 ml Fetrol~ther extrahiert. Der Extrakt wurde im Stiekstoffstrom eingedampft. Der Rfiekstand wurde mit 10 ml Wasser, 200 mg Aseorbins~ure, 50 ml _~thanol und 5 g KOH versetzt und 10 min obne Rfictdtui~kfihlung im kochenden Wasserbad erhitzt. Dabei wurde ein leichter Stickstoffstrom in das Reaktionsgef~B geleitet. Nach Abkfihlen and Zugabe yon 20 ml Wasser wurde mehrfach mit kleinen Xylolportionen ausgesehfittelt. Die Xylolextrakte wurden in einem 10 ml-mebkslbehen vereinigt und aliquote Anteile auf eine Dfinnsehichtplatte aufgetragen. Das Verdunsten des Xylols wurde dutch einen auf die AuftragsteUe gerichteten leiehten Stickstoffstrom besehleunigt. ~hnlieh wurde bei Eipalver, Mflehpulver, gemahlenen Haselnfissen mud feingehacktem Speck verfahren. Bei SonnenblumenS1 und Margarine wurde direkt verseift. Um den bei der Verseifung entstehenden Verlust (etwa 10%) zu berficksiehtigen, wurden die Ergebnisse nicht auf der Tokopherol-Standardkurve, sondern auf einer dutch Verseifung und Dfinnschichtehromatographie
3 Die Wirkung ionisierender Strahlen auf den Vitamin E-Gehalt yon Lebensmitteln 3 bekannter Tokopherolacetatmengen erhaltenen Standardkurve abgelesen. Die Reproduzierbarkeit der Bestimmung einer im Lauf yon 6 Wochen 8real analysierten 0,5%igen Tokopherolacctat- L6sung ergibt sich aus der Standardabweichung yon ± 5%. Alle Tokopherolbesl~immungen an bes~rahlten Proben wnrden am Tage naeh der Bestrahlung ausgeffihrt. Bestrahlungsbedingunge~ Alle Bestrahlungen effolgten mit Elektronenstrahlen und, soweit nicht anders angegeben, bet Raumtemperatur. Es warde entweder ein van de Graaff-Beschletmiger (Elektronenenergie 1,0 MeV) oder ein Linearbeschleuniger (Elektronenenergie 10,0 MeV) verwendc~. Vor der Bestrahlung wurden die Proben in Beuteln aus Poly~thylenfolie eingeschweillt. Dabei wurde ein Luftvolumen yon etwa 500 ml miteingeschweibt. Sowcit im folgenden Bestrahlungen in Stickstoffatmosphere erw~hn~ werden, warden die Proben mit Stickstoff begast und unter Stickstoff eingeschweillt. Die Beutel wurden erst unmittelbar vor Durehffihrung der Vitaminanalyse gesffnet. Soweit flfissige Proben zu bestrahlen waren, wurden sie in Petrischalen in die Kunststoffbeutel gegeben. W~hrend der Bestrahlung mi~ dem van de Graaff-Besehleuniger wurden die Proben unter dem Elektronenaustrittsfenster auf einem l~iirderband hin- und hergependelt. Die Bestrahlung mi~ einer Dosis yon 0,1 Mrad dauerte 2,5 rain, entsprechend einer mittleren Pendeldosisleistung yon 670 rad/sec. Die tats~ehliche Dosisleistung im Augenblick des Auftreffens des Elektronenstrahls auf die Proben betrug 2,5 Mrad/see. Wegen der geringen Eindringtiefe der 1 MeV-Elektronen wurden mit dem van de Graaff-Beschleuniger nur Proben einer Schiehtdieke yon under 5 mm oder -- bei Bestrahlung yon 2 Seiten -- yon unter 10 mm verwendet. Im Elektronen-Linearbeschleuniger wurde die Bestrahlungsdosis durch die Zahl der Pendelvorgi~nge des FSrderbandes und durch Einstellung der Stromst~rke variiert. Dadureh/indert sich auch die Dosisleistung. Bei den in Tab. 2 wiedergegebenen Versuchen wurde die Dosis yon 0,1 Mrad mit drei versehiedenen.dosisleistungen erreicht: 1. Stromst~irke 4 ma, mittlere Impulsdosisleistung 100 Mrad/see, Bestrahlungsdauer 800 see, mittlere Pendeldosisleisttmg 0,1 l~irad/800 see ,125 kraal/see. 2. Stroms~rke 40 ma, mittlere Impulsdosisleistung 1000 Mrad/see, Bestrahlungsdauer 80 see, mittlere Pendeldosisleistung 0,1 Mrad/80 sec ~ 1,25 krad/sec. 3. Stroms~rke 400mA, mittlere Impulsdosisleistung 10000Mrad/see, Bestrahlungsdauer 8 sec, mittlere Pendcldo.~islcistung 0,1 Mrad/8 see ~- 12,5 krad/see. Unter,,Bes~rahlungsdauer" ist dabei nicht eine Zeitspanne dauernder Bestrahlung zu verstehen, sondern die Dauer des gesamten Bestrahlungsvorgangs, der beim Linearbeschleuniger aus einer Folge sehr kurzer Elektronenimpulse (Dauer 5 ~s) und l~ngerer,,to~zeiten" besteh~. Bei den ebenfalls mib dem Linearbeschleuniger durchgefiihrten Versuchen, deren Ergebnisse in Abb. 1 und 2 dargestellt werden, cntspraehen Stromst~trke und Dosisleistung den oben unter 3. angegebenen Daten. Zur Anwendung verschiedener Bestrahlungsdosen (Abb. 2) wurde die Bestrahhmgsdauer yon 8 sec (Dosis 100 krad) bis 400 see (Dosis 5 Mrad) variiert. Die zur Erreichung einer bestimmten Strahlendosis erforderliche Einstellung des van de Graaffund des Linearbesehleunigers erfolgte mit Hilfe der Eisensulfat-Dosimetrie nach Fricke [9]. Material Bestrahl~ wurden I)L-~-Tokopherol und DL-ce-Tokopherolaceta~,,f/Jr biochemische Zwecke" (Merck) sowie handelsfibliche Lebensmittel. Die zur Diinnschichtchromatographie und Eisen-Dipyridyl-Reak~ion verwendeten LSsungsmittel und Chemikalien waren vom Reinheitsgrad,,pro analysi" oder,,reinst". Ergebnisse und Diskussion Je nach dem Zweek der Bestrahlung sind sehr unt~rschiedliche Bestrahlungsdosen erforderlieh [10]. Um einen Uberbliek fiber die in versehiedenen Lebensmitteln dureh die Bestrahlung verursaehten Vitamin E-Verluste zu bekommen, wurde eine Reihe yon Produkten - ohne Riieksieht auf die unter praktisehen Bedingungen erforderliche Strahlendosis - einheitlieh mit der Dosis 0,1 Mrad bestrahlt. Die dadurch verursachten prozentualen Vitamin E-Verluste (Tab. 1) waren bei manchen Produkten mehr als dreimal so hoeh wie bei anderen. Anscheinend erhalten die verschiedenen Lebensmit~el Substanzen, die den strahleninduzierten Abbau der Tocopherole in untersehiedlieher Weise hemmen oder f6rdern. Bemerkenswert ist, dal3 die hschsten Verluste bei den am st/irksten fetthal~igen Produkten gefunden wurden. 1.
4 4 J.F. Dieh]: Einer der Faktoren, der die Strahlenresistenz vieler Stoffe beeinflugt, ist der Wassergehalt. Um lestzustellen, ob auch die Vitamin E-ZerstSrung dutch Wasser beeinflubt wird, wurde der durch Bestrahlung mit der Dosis 0,1 Mrad verursachte Vitamin E-Verlust einmal in SonnenblumenS1 und einmal in 01-Wasser-Emulsion (1:4) bestimmt. Tabelle 1. Wirkung der Bestrahtung auf den c -Tolcopherolgehalt verschiedener Lebensmittel. Bestrahlungsdosis 0,1 Mrad; van de Graaff-Beschleuniger Lebensmittd a-tokopherol-gehalt in 100 g Verlust vor nach der Bestrahlung in mg in mg % Haferflocken Haselnfisse, ganz Haselniisse, gemahlen Sonnenblumen51 Margarine Schweinespeck Volleipulver Vollmilchpulver 7,2 5, ,5 21, ,5 18, ,0 43, ,5 8, ,0 11,4 56 0,59 0, ,42 0,91 36 Tabelle 2. Einflufl yon Dosisleistun~ und Lu]tsauersto~ au/ die ZerstSrung yon ~-To]copherolacetat. (Mittelwerte aus je 5 Bestrahlungen ~: Standardabweichung; Bestrahlungsdosis 0,1 Mrad; Linearbeschleuniger) Von 1 g ~-Tokopherol wurden zerstsrt bei Bestrahlung yon Behandlung a-tokopherol a-tokopherol- Ver~nderung acetat % Impulsdosisleistung: 100 Mrad/sec; in Stickstoff in Luit Veri~nderung in % 1000 Mrad/sec; in Sticks$off in Luft Veri~nderung in % Mrad]sec; in Stiekstoff in Lnf~ Ver~nderung in ~/o Signifikanter Unterschied (P < 0,05). b Hochsignifikanter Unterschied (P < 0,01). 424 :~ 9,5 mg 502 ~ 4 mg + 18,4 b 489 ~ 16 mg 527 -~ 16 mg ~- 7,8s ~- 15,3 s 5,0 387 =L 13 mg 507 =~ 7 mg -}- 31,0 b 479 ~ 17 mg 531 ~ 12 mg + 10,8 b ~- 23,8 b 4,7 ~ 435~15,5mg 534~11mg ~-18,5 b 508 =t= 14,5 mg 577 ~ 26 mg -I- 13,6 b 11,7 b 8,1 ~ Um eine stabile Emulsion zu erhalten, wurde dem Wasser l /o Tween 80 zugefiigt; 01- und Wasserphase wurden durch zweiminiitiges Homogenisieren mittels eines Ultra-Turrax-Riihrers gemischt. Um den durch die Wasserzugabe msglicherweise verursachten Verdiinnungseffekt zu beriicksichtigen, wurden verschiedene Olproben dutch vorherige Zugabe yon ~-Tokopherolacetat auf unterschiedliche Vitamin E-Konzentrationen eingestellt. Aus den in Abb. 1 wiedergegebenen Ergebnissen geht hervor, dab die Anwesenheit, von Wasser keinen EinfluI~ auf den Tocopherolverlust hatte, dab dagegen die vorgegebene Tocopherolkonzentration sowohl den absoluten wie auch den relativen Tokopherolverlust stark beeinfiubte. Aus den in Abb. 1 angegebenen Daten lassen sich G-Werte (Molekfile ~-Tokopherolacetat zerstsrt/100 ev absorbierte Energie)
5 Die Wirkung ionisierender Strahlen auf den Vitamin E-Gehalt yon Lebensmitteln 5 berechnen, die zwischen 1 (bei einem Anfangstokopherolgehalt yon 2 mg/10 g bestrahltes 01 oder 01..Wasser-Emulsion) und 7 (bei 30 rag/10 g) liegen und die bei Bestrahlung von 01 oder yon 01-Wasser-Emulsion gleich sind, soweit diese den gleichen Tokopherolgehalt haben. Eine weitere Serie yon Versuchen galt der Frage, ob die Strahlenempfindlichkeit des Vitamins E davon beeinflul]t wird, ob es als Tokopherol oder als Tokopherolaceta~ vorliegt. Knapp u. Tappel [11] haben vermutet, dab die Veresterung zu einer : i t- O mg ~x-tokophero[ bestrah[t Abb. 1. Einflufl der To~opherolkonzentration au/ Tokopherolverluste in 10 g SonnenblumenSl (~) und in 10 g CJl-Was,er.Emulslort (o). Bestrahlungsdosis 0,1 Mrad; Linearbeschleuniger; O1 mit l~oiger w~l]riger Tween 80-LSsung (1-4- 4) homogenisiert; Tokopherolgehalt durch Zugabe von Tokopherolacetat zum SonnenblumenS1 eingestellt erhshten Strahlenresistenz fiihrt. Wegen der bekannt hohen Oxydationsempfindlichkeit des freien Tokopherols war diese Vermu~ung einleuchtend - experimentelt wurde sie jedoch bisher nich~ geprfift. Im Gegensatz zu dieser Annahme geht aus Tab. 2 hervor, dab bei Bestrahlung yon reinem ~-Tokopherol oder ~-Tokopherolacetat die hsheren Verluste stets bei ]etzterem gefunden wurden. Bei Bestrahlung in Luft war der Unterschied gering, bei Bestrahlung in Stickstoff erheblich. MSglicherweise bflden sich bei der Bestrahlung des Acetats Acetylradikale, die mit dem Tokopherol reagieren. Die der Tab. 2 zugrundeliegenden Versuche sollten auch Id~ren, ob die Dosisleistung einen Einflul~ auf die Vitamin E-ZerstSrung hat. Die Bestrahlungen wurden mit dem Linearbeschleuniger ausgefiihrt, der eine sehr starke Variation der Dosisleistung erlaubt. Es zeigten sich keine konsistenten Unterschiede in der Vitamin E- ZerstSrung. Aus den Untersuchungen anderer Autoren [2, 3] war bekannt, dab die Bestrahlung in Luft grsbere Vitamin E-Verluste verursacht, als die Bestrahlung in Sbickstoff. Der h6here Vitamin E-Verlust bei der Bestrahlung yon gemahlenen - im Vergleich zu ganzen - Haselnfissen (Tab. 1) diirfte auf den durch die vergrsberte Oberflache begfinstigten SauerstoffeinfluB zuriickzuftihren sein. Die in Tab. 2 ~dedergegebenen Resultate zeigen ebenfaus diesen EinfluB des Sauerstoffs, der sich bei Bestrahlung yon Tokopherol stark, bei Bestrahlung yon Tokopherolacetat schwach bemerkbar mach~e. Sicher w ren grsbere Unterschiede aufgetreten, wenn die Bestrahlung in Stickstoffatmosph~re mit tier Bestrahlung in strsmender Luft- oder Sauerstoffatmosph~re verglichen worden w~re. Es wurden jedoch fiir diese Versuche bewubt Bedingungen gew~hlt, die denjenigen einer praktischen Bestrahlung von Lebensmitteln msglichst nahe kommen sollten. I4ierzu geh6rte das Abpacken der Proben in Folienbeutel, die entweder Luft oder Stickstoff enthielten.
6 6 J.F. DieM: Wirkung ionisierender Stratflen auf den Vitamin E-Gehalt yon Lebensmittein Um die Einwirkung des Sauerstoffs auf die strahleninduzierte Vitamin E-ZerstSrung aueh in 01 und in 01-Wasser-Emulsion zu untersuchen, wurden die der Abb. 1 zugrundeliegenden Versuche bei einigen Tokopherolkonzentrationen in Stickstoffatmosphi~re wiederholt. Die Vitamin E-Verluste lagen sowohl bei 01 wie bei 01- Wasser-Emulsion um 20% niedriger als in Abb. i ffir Bestrahlung in Luft angegeben. Da das Vitamin E als Tokopherolacetat zugesetzt wurde, mul~ dieses Ergebnis mit den in Tab. 2 ffir Tokopherolaeetat angegebenen Werten vergliehen werden. Die Vitamin E-sohfitzende Wirkung des Stickstoffs maeht sieh demnach bei Bestrahlung in Anwesenheit yon SonnenblumenS1 starker bemerkbar als bei Bestrahlung yon reinem Tokopherolacetat. Vermutlich fsrdert Sauers%offgegenwart die Bildung yon Fetts ureperoxiden, die zur Zerst6rung des Vitamins beitragen. Von Rose u. Mitarb. [5] wurde berichtet, dab die Tokopherolverluste bei Bestrahlung in Gegenwart ungesi~ttigter Fettsi~ureester geringer sind als in Gegenwart ges~ittigter Fetts~ureester. Uber eigene Untersuehungen zu dieser Frage sou in einer sp~iteren Arbeit berichtet werden. Bei den bisher besehriebenen Versuchen wurde einheitlich mit der Dosis 0,1 Mrad bestrahlt. Die ZerstSrung yon unverdfinntem g-tokopherolacetat bei Bestrahlung mit unterschiedlicher Dosis zeigt Abb. 2. Um nicht durch die bei hohen Bestrahlungsdosen sonst auftretende Erw~rmung einen zus~tzlichen Vitamin E-Verlust zu verursachen, wurden bei diesem Versuch die Proben w hrend der Bestrahlung auf Eis gelagert. Die Ergebnisse sind nieht vereinbar mit der (auerdings bei Anwendung yon 6 Co-Gammastrahlen gemaehten) l~eststellung yon Rose u. Mitarb. [5], dab unverdfinntes Vitamin E selbst bei einer Bestr~hlung mit 25 Mrad best~ndig sei. 100 % J -.= 50!!! I T I 0, Mrad5 Bestrahtungsdosis Abb. 2. Dosisabhiingigkelt der Zerst6rung yon ~-ToIcopherolacetat (Linearbeschleuniger) ~ber die bei der Bestrahlung yon Tokopherol entstehenden Umwandiungsprodukte liegen bisher nut die Untersuehungen yon Knapp u. Tappel [11] vor. Als Hauptprodukt bei der Bestrahlung yon a-tokopherol in Isooktan vermuteten diese Autoren 5-Exomethylentokopher-6-on. Bei der Bestrahlung in Tributyrin und in Schweineschmalz wurden dagegen keine Anzeiehen ffir die Bildung dieser Verbindung gefunden. Die eigenen Untersuehungen erlauben bisher keine Angaben fiber die Art der Reaktionsprodukte. Das in Abb. 2 gezeigte starke Anwachsen der TokopherolzerstSrung bei zunehmender Tokopherolkonzentration in SonnenblumenS1 und die bei Bestrahlung yon reinem Tokopherol und Tokopherolacetat festgestellte sehr starke Zerst6rung (Tab. 2 und Abb. 2) deuten jedoch auf eine strahleninduzierte Kettenreaktion hin.
7 D. Ehlermann und R. Miinzner: Zur Strahlenkonservierung von Fischen. II 7 Literatur 1. Kuprianoff, J., Lang, K.: Strahlenkonservierung und Kontamination yon Lcbensmitteln. S. 68fl Darmstadt: Steinkopff Knapp, F. W., Tappel, A. L.: J. agric. Food Chem. 9, 430 (1961). 3. Groninger, H. S., Tappel A. L., Knapp, F. W. : Food Res. 21, 555 (1956). 4. Becker, R. R., Kung, H.-C., Barr, 1~. F., Pearson, C. F., King, C. G.: Food Technol. 10, 61 (1956). 5. Rose, D., H. J. Lips u. R. Cyr: J. Food Sci. 26, 153 (1961). 6o Emmerie, A., Engel, C.: Rec. tray. chim. Pays-Bas 57, 1351 (1938). 7. Recommended Dietary Allowances, National Academy of Sciences -- I~ational Research Council. 7. Aufl. Washington, D.C Bolliger, H. R.: In: Stahl, E.: Diinnschicht-Chromatographie. S Springer: Berlin- GSttingen-Heidelbcrg Fricke, H., u. S. l~iorse: Amer. ft. Roentgenol. 18, 426 (1927). 1O. Diehl, J. F.: Kernteehnik 8, 506 (1966). 11 Knapp, F. W., Tappel, A. L.: J. Amer. Oil Chem. Soc. 38, 151 (1961). Zur Strahlenkonservierung von Fischen II. Mitteilung Forellen D. EHLERM.~NN und R. MiYNZNER* Mitteilung aus dem In~titut /i~r ~trahlentechnologle der Bundes/orschungsanstalt ]i~r Lebensmlttel- ]rischhaltung, Karlsruhe Eingegangen am 13. Juni 1969 Radiation Preservation o/fish II. Trout SUTft ftla~y Whole rain-bow trout (Trutta iridea W. GIBB.) from a nearby farm were gutted, immediately packed in plastic films impermeable to oxygen and water vapour, irradiated with 10 MeV electrons, and stored under wet ice. Samples were examined for organoleptical, chemical and microbiological quality during five weeks. Shelflife of nnirradiated controls was 15 days, a dose of 50 krad prolonged shelflifo to 21 days. Doses of 100 and 200 krad caused a certain loss of the typical fine flavour of trout, without substantial further improvement of shelflife. A dose of 400 krad prevented spoilage for over 5 weeks but affected flavour markedly. In comparison with other fish species, trout is particularly sensitive to irradiation. The chances for practical application of the radiation process therefore appear less favorable in this case. Zusammen]assung Frisch gcschlachte~ Forellen aus einer nahegelegenen Zuchtanstalt wurden unter SauerstoffausschluB einzeln in gas- und wasserdampfdichte Folie verpackt, mit 10 MeV Elektroncn bestrahlt und unter schmelzendem Eis gelagert. ]~ber einen Zeitraum yon 5 Wochen wurden organoleptische, chemischc und mikrobiolcgische Untersuchungen durchgefiihrt. Unbestrahlte Proben batten eine Lagerf~higkeit yon 15 Tagen, w~hrend mit einer Dosis yon 50 krad bestmhlte Proben 21 Tage gelagert werden konnten. Die Anwendung yon Strahlendosen bis 200 krad bewirkte keinc wesentliche weitere Verbesserung der Lagerf~higkeit und verursachte in den ersten Tagen nach der Bestrahlung eine merkliche Abflachung des charakteristischen Forellengeschmacks. Eine * Herrn Prof. Dr. t~:up~ra~o~f zum 65. Geburtstag gewidmet.
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