Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt
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Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt

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Im Leitfaden zum Wasser- und Feuchtegehalt werden verschiedene Methoden zur Bestimmung des Wasser- und Feuchtegehalts vorgestellt sowie ausgewählte Anwendungen erläutert. Zudem enthält er Tipps und Tricks zur einfacheren Bestimmung mithilfe der Karl Fischer-Titration oder der thermogravimetrischen Analyse.

Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt
Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt

Der Feuchte- und Wassergehalt zählen zu den wichtigsten Parametern, die bei Lebensmitteln gemessen werden. Der Feuchtegehalt verhält sich umgekehrt proportional zum Feststoffgehalt von Lebensmitteln und hat somit direkte wirtschaftliche Auswirkungen auf Verbraucher und Lebensmittelhersteller. Noch wichtiger ist jedoch die Tatsache, dass der Feuchtegehalt die Stabilität und Qualität von Produkten beeinflusst. Der Feuchtegehalt wird daher in Vorschriften und Gesetzen ausführlich behandelt.

Um Sie bei der Bestimmung des Wasser- und Feuchtegehalts zu unterstützen, hat METTLER TOLEDO den „ultimativen Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt“ verfasst. Er bietet Ihnen einen umfassenden Überblick und detaillierte Beschreibungen zu folgenden Themen:

  • Methoden zur Feuchtebestimmung: Gewichtsverlustmethode, Karl Fischer-Titration, Halogentrocknungsmethode
  • UV/VIS-Spektroskopie
  • Anwendungsbeispiele und Resultate
  • Tipps und Tricks zur Erleichterung der Messung des Feuchte- und Wassergehalts
Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt – dieser enthält Methoden zur Bestimmung des Feuchte- und Wassergehalts, ausgewählte Anwendungen sowie Tipps und Tricks zur einfacheren Bestimmung mithilfe der Karl Fischer-Titration oder der thermogravimetrischen Analyse.

Der ultimative Leitfaden zur Bestimmung des Feuchte- und Wassergehalts
Bewährte Lebensmittel und Verfahren

Leitartikel:

Der folgende Leitfaden:
• Gibt eine Einführung in das Thema
• Stellt die verschiedenen Methoden zur Bestimmung des Feuchte- und Wassergehalts vor
• Bietet einen Überblick über ausgewählte Anwendungen und Resultate
• Enthält Tipps und Tricks zur einfacheren Bestimmung des Wasser- und Feuchtegehalts

Inhaltsverzeichnis:

1. Bestimmung des Feuchte- und Wassergehalts in der Lebensmittelindustrie
1.1 Wasser ist unterschiedlich gebunden
1.2 Technologien zur Feuchteanalyse

2. Thermogravimetrische Methoden zur Feuchteanalyse
2.1 Das Messprinzip
2.2 Thermogravimetrische Methoden mit Trocknungsöfen
2.3 Feuchteanalyse mit einem Moisture Analyzer

3. Bestimmung des Wassergehalts mithilfe der Karl Fischer-Methode
3.1 Das Messprinzip
3.2 Lösungen für mehr Zuverlässigkeit und Benutzerkomfort

4. Schlussfolgerung
Übersicht über die Vor- und Nachteile der vorgestellten Methoden

Bestimmung des Feuchte- und Wassergehalts in der Lebensmittelindustrie

Die Feuchteanalyse bzw. die Bestimmung des Wassergehalts spielt in allen Bereichen der Lebensmittelindustrie eine wichtige Rolle – von der Inspektion eingehender/ausgehender Güter über die Produktion und Lagerung bis hin zur Entwicklung neuer Produktversionen. Die Industrie steht unter hohem Druck, die Preise niedrig zu halten und zugleich enorme Mengen zu produzieren. Aus diesem Grund muss die Feuchteanalyse besonders schnell, präzise und zuverlässig erfolgen. Des Weiteren muss eine wachsende Anzahl an Vorschriften eingehalten werden. Daher ist eine zuverlässige Dokumentation der Resultate und Messverfahren erforderlich.

Technisch gesehen stehen mehrere Feuchteanalysemethoden zur Auswahl. Welche Option die richtige ist, hängt von sehr unterschiedlichen Faktoren ab. Nachstehend werden die wichtigsten Vorteile und Risiken dieser Methoden dargestellt.

1.1 Wasser ist unterschiedlich gebunden

Fast jeder natürliche Stoff enthält Wasser. Im einfachsten Fall wird Wasser aus der Luftfeuchtigkeit auf der Oberfläche von Partikeln aufgenommen. Es kann zudem tief in den Porensystemen von Feststoffen gelagert sein oder als chemisch gebundenes Wasser vorkommen. In Lebensmitteln und Zutaten finden sich fast alle Formen von Wasser. Neben klar definierten Produkten wie Allzweckzucker oder alkoholischen Getränken gibt es auch komplexe Zellstrukturen wie getrocknete Früchte oder Fleisch, in denen Wasser durch Sorption auf der Oberfläche und mittels Kapillarwirkung zwischen Teilchen gebunden wird. Zudem findet es sich in den Zellen selbst, wo es sich nur schwer messen lässt. Aus diesem Grund müssen die Analyse- und Probenvorbereitungsmethoden anhand der Eigenschaften des zu untersuchenden Produkts ausgewählt werden.

1.2 Technologien zur Feuchtebestimmung

Für die Feuchtebestimmung lassen sich grundsätzlich vier Verfahrenstypen unterscheiden:

  • thermogravimetrische Analyse (Ofentrocknung, Halogen-/IR-Trocknung, Mikrowellentrocknung usw.)
  • chemische Analyse (Karl Fischer-Titration, Calciumcarbid-Verfahren)
  • spektroskopische Analyse (IR-Spektroskopie, Mikrowellenspektroskopie, H-NMR-Spektroskopie)
  • sonstige Analysetypen (Gaschromatografie, Dichtebestimmung, Refraktometrie usw.)

Bei der Auswahl einer Analysemethode müssen verschiedenste Faktoren gegeneinander abgewogen werden: die verfügbare Probenmenge, die Anzahl der Proben, die Messgeschwindigkeit, die Automatisierbarkeit, die Genauigkeit und sogar die chemischen Eigenschaften der Probe – all diese Aspekte spielen beim Entscheidungsprozess eine grosse Rolle.

Temperaturempfindliche oder flüssige Proben und Stoffe, zu denen zahlreiche Lebensmittel gehören, müssen mithilfe thermogravimetischer Methoden sorgfältig analysiert werden. Bei den meisten Vitaminen, Enzymen oder Aromastoffen lassen sich thermogravimetrische Methoden nicht umsetzen.

Unlösliche Feststoffe mit chemisch gebundenem Wasser oder ausgeprägten Porensystemen jedoch lassen sich mit der Karl Fischer-Methode titrieren, wenn das Wasser extrahiert wird. Dies ist beispielsweise mit einem Homogenisator oder einem Ofen zur Verdampfung des Probenwassers möglich.

METTLER TOLEDO bietet ein breites Spektrum an Lösungen für die Feuchteanalyse. Nachstehend werden zwei thermogravimetrische Methoden sowie die Karl Fischer-Titration ausführlich beschrieben.

Leitfaden zum Feuchte- und Wassergehalt – dieser enthält Methoden zur Bestimmung des Feuchte- und Wassergehalts, ausgewählte Anwendungen sowie Tipps und Tricks zur einfacheren Bestimmung mithilfe der Karl Fischer-Titration oder der thermogravimetrischen Analyse.
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