Die Säureprüfung in Lebensmitteln spielt eine entscheidende Rolle dabei, sicherzustellen, dass Verbraucherprodukte die Anforderungen an Eigenschaften wie Aussehen, Textur, Geschmack und Nährstoffgehalt erfüllen.
Sie stellt sicher, dass Lebensmittel und Getränke für Verbraucher mit gleichbleibenden, klar definierten Eigenschaften einschließlich der Haltbarkeit hergestellt werden.
Säuretests sind außerdem entscheidend dafür, dass Produkte regulatorische Anforderungen erfüllen und für den Verbraucher keine Sicherheits- oder Gesundheitsrisiken darstellen. Kurz gesagt: Säure ist eine wichtige Eigenschaft vieler Lebensmittel und Getränke.
Erfahren Sie, wie Säure die Lebensmittelverarbeitung beeinflusst und wie eine präzise Säureprüfung dazu beiträgt, die Produktqualität in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sicherzustellen. Laden Sie unseren Leitfaden „Einführung in die Säureanalyse: Ausgewählte Techniken zur Überwachung von pH-Wert und Säuren“ herunter.
Säure kann in Lebensmitteln und Getränken natürlicherweise vorhanden sein, sich während Prozessen wie der Fermentation entwickeln oder im Zuge der Verarbeitung als gängiges Konservierungsmittel hinzugefügt werden: pH-Werte unter 4,6 hemmen das Wachstum von Mikroorganismen wie Clostridium Botulinum, dem Erreger des Botulismus. Daher ist die Prüfung des Säuregehalts entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Lebensmittelverarbeitung wichtig.
Die Messung des Säuregehalts ist das wichtigste Kriterium, um die Frische und Zusammensetzung von Rohzutaten und verderblichen Lebensmitteln zu beurteilen. Eine schnelle pH-Bewertung kann beispielsweise feststellen, ob rohe Austern ausreichend gereinigt wurden, um eine Lebensmittelvergiftung zu verhindern, oder auf das Vorhandensein von Mastitis in Milchviehherden hinweisen.
Die Titration liefert detailliertere Hinweise für bestimmte verderbliche Produkte – darunter Milch, Öl und Fruchtsäfte –, die als Mischungen verkauft werden oder verfälscht sein können. Beispielsweise kann Milch mit erhöhten Milchsäurewerten mit Bakterien kontaminiert sein, während Wein- oder Apfelsäure in gemischten Säften auf das Vorhandensein bestimmter Obstsorten hinweist. Bei Produkten wie Frischsaft kann diese Prüfung ein wichtiger Bestandteil sein, um lokale Kennzeichnungsvorschriften einzuhalten und darüber hinaus allergische Reaktionen oder andere Krankheitsformen zu verhindern.
Wie bereits erwähnt, können die Ergebnisse einer Bestimmung des Säuregehalts eines Lebensmittels oder Getränks Aufschluss darüber geben, wie lange es haltbar ist, oft in Verbindung mit strengen Temperaturkontrollanforderungen. Der United States Code of Federal Regulations (CFR), Titel 21, Teil 114 schreibt vor, dass die meisten durch Säure konservierten Lebensmittel und Getränke mit einer zugelassenen Methode untersucht werden müssen. Die potentiometrische Messung über pH oder Titration ist für Produkte mit einem pH-Wert zwischen 4,0 und 4,6 geeignet; die Ergebnisse beziehen sich auf den endgültigen Gleichgewichts-pH-Wert. Im Gegensatz dazu kann für Lebensmittel mit einem pH-Wert unter 4,0 jede Methode verwendet werden.
In der F&B-Analyse gibt es zwei miteinander verknüpfte Konzepte, die mit Säuregehalt zu tun haben: pH und titrierbare Säure. Beide beeinflussen die Lebensmittelqualität auf ihre eigene Weise.
Messungen der titrierbaren Säure beziehen sich auf die Gesamtmenge an Säure in einem Lebensmittel (auch Gesamtsäure genannt). Der pH-Wert misst die Säure anhand der in der Probe vorhandenen H+-Ionen (auch aktive Säure genannt).
Der pH-Wert gibt den Grad der Acidität oder Alkalität eines Lebensmittels oder Getränks an. Ein pH-Messgerät bestimmt diese Säurestärke anhand der Potentialdifferenz zwischen einer Referenzelektrode (wie Kalomel- oder Ag/AgCl-Elektrode) und einer pH-Elektrode (Glaselektrode).
Diese Differenz wird dann mit der Konzentration der H+-Ionen in der Lösung in Beziehung gesetzt und entspricht dem Säuregrad der Lösung.
Lebensmittel und Getränke weisen ein breites Spektrum an pH-Werten auf, die mit dem Säure- bzw. Alkalitätsgrad der Probe zusammenhängen. Einige Lebensmittel wie Fleisch, Milchprodukte, Alkohol, Zitronensaft, kohlensäurehaltiges Wasser und Essig liegen eher am sauren Ende des pH-Spektrums, während gängiges Gemüse und Obst eher am alkalischen Ende liegen, wie in der folgenden Tabelle gezeigt.
| Artikel | pH-Bereich |
| Ketchup | 2.00 – 2.60 |
| Essig | 2.40 – 3.40 |
| Fruchtgelees | 3.00 – 3.50 |
| Erdbeeren | 3.00 – 3.90 |
| Äpfel | 3.30 – 4.00 |
| Apfelsaft | 3.35 – 4.00 |
| Fruchtkonfitüren | 3.50 – 4.50 |
| Einlegegurken | 4.20 – 4.60 |
| Tomatenpüree | 4.30 – 4.47 |
| Tomaten | 4.30 – 4.90 |
| Gurke | 5.12 – 5.78 |
| Tofu | 7.20 |
Wir bieten ein umfassendes Portfolio an Sensoren für die pH-Messung, einschließlich spezieller Sensoren, die nützlich sind, wenn der pH-Wert fester oder halb-fester Proben gemessen wird. Außerdem bieten wir äußerst benutzerfreundliche und kompakte tragbare Messgeräte und Tischmessgeräte an, die mit Ihren pH-Sensoren kombiniert werden können.
Um zu erfahren, wie dieses Portfolio Sie bei der genauen Bestimmung des Säuregehalts in Lebensmittelproben unterstützen kann, besuchen Sie den Sensor Product Guide.
Die titrierbare Säure oder Gesamtsäure kann durch Titration einer bekannten Probenmenge mit einem Titrator zusammen und einem Sensor oder Indikator bestimmt werden. Je nach Art der Titration kann der Titrationsendpunkt mithilfe eines Sensors oder eines Farbindikators bestimmt werden. Diese Technik bietet eine genauere Methode zur Säureprüfung des gesamten Säuregehalts der Probe. Säure-Base-Titration, Redox-Titration und kolorimetrische Titrationsmethoden werden verwendet, um den Säuregehalt mittels Titration zu bestimmen.
Säure-Base-Titrationen verwenden pH-Sensoren, um die Menge des Titriermittels zu bestimmen, die erforderlich ist, um mit Apfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Essigsäure und anderen in Früchten, Säften, Essiggewürzen und Wein enthaltenen organischen Säuren zu reagieren, um nur einige zu nennen. Sie kann bestimmt werden, indem die Probe mit einer starken Base titriert wird, die die in der Probe vorhandene Säure neutralisiert.
Im Allgemeinen werden Redox-Titrationen zur Bestimmung von Ascorbinsäure in Getränken und des Sulfitgehalts in Weinen durchgeführt. Ascorbinsäure wird mit 2,6-Dichlorphenolindophenol (DPI) titriert, wobei eine Redoxreaktion stattfindet und zwei Elektronen ausgetauscht werden. Der Elektronenaustausch wird von einem Sensor erfasst, und sobald die gesamte Ascorbinsäure durch ein Titriermittel verbraucht ist, wird die Potentialänderung des Sensors beobachtet, was den Äquivalenzpunkt der Titration anzeigt.
Für die Bestimmung des Säuregehalts von Lebensmitteln oder Getränken kann die Säure-Base-Titration auch über die Farbänderung eines Indikators wie Phenolphthalein überwacht werden. Eine solche Titration wird mit einer starken Base durchgeführt. Sobald die Säure in einer Lebensmittelprobe neutralisiert ist, erfasst ein Phototrode-Sensor die genaue Farbänderung, die einer Änderung des Potentials entspricht. Diese Potentialänderung liefert den Äquivalenzpunkt der Titration. Phototrode-Sensoren können auch für Fällungs- oder Trübungsmessungen verwendet werden.
METTLER TOLEDO bietet ein robustes Sortiment an Titrationsinstrumenten, einschließlich automatischer Titratoren, die dazu beitragen können, die Genauigkeit und Geschwindigkeit Ihrer Säuretitrationen in der Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung zu verbessern. Unsere verschiedenen Titrationsarten und Instrumente können Ihnen helfen, präzise und zuverlässige Bestimmungen des Säuregehalts in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie durchzuführen.
Je nach Titrationsart sowie dem verwendeten Titrator bieten wir ein breites Portfolio an Sensoren, um Ihre Anforderungen an die Qualitätskontrolle von Lebensmitteln und/oder Getränken zu erfüllen. Unsere Sensoren können Ihnen bei präzisen Messungen der Gesamtacidität von Lebensmitteln und Flüssigkeiten wie Wein und Fruchtsäften helfen.
Die Sicherstellung von Genauigkeit und Wiederholbarkeit bei der Probenvorbereitung ist entscheidend, wenn es darum geht, Anforderungen an die Qualitätskontrolle zu erfüllen und die Verbrauchersicherheit in Branchen wie F&B zu gewährleisten.
Um die Wiederholbarkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit der Probenvorbereitung zu verbessern, bietet METTLER TOLEDO eine Reihe von Analyseinstrumenten an, die Ihnen helfen, den Durchsatz zu erhöhen und gleichzeitig sowohl die Zeit bis zum Ergebnis als auch die Verarbeitungskosten pro Probe zu senken.
Die Probenvorbereitung ist oft flüssigkeitsbasiert, und METTLER TOLEDO bietet eine Reihe von Systemen für den Umgang mit Lösungen von wässrig bis hin zu hochviskos und flüchtig an.
Insbesondere im Bereich der Lebensmittel und Getränke, wo die Verarbeitungsvolumina bis zu 20 mL oder so klein wie 20 µL sein können, bieten wir ein umfassendes Angebot an Ein- und Mehrkanalpipetten, Tischsystemen und Verbrauchsmaterialien an, um nahezu jeden Bedarf bei der Probenvorbereitung zu erfüllen.
Die Einstufung in der Lebensmittelindustrie umfasst häufig die Bestimmung sowohl des Säuregehalts als auch des Feuchtigkeitsgehalts, um Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
Unsere Instrumente helfen Ihnen, Feuchtigkeitsbestimmungen schnell und präzise durchzuführen, mit Funktionen wie integrierten Kontrollgrenzen, automatischer Datenübertragung und Benutzerführung für eine einfache Handhabung; außerdem ermöglicht unsere innovative QuickPredict-Funktion eine fundierte Vorhersage von Ergebnissen für eine schnellere Feuchtigkeitsanalyse und Entscheidungsfindung.
Eine genaue Probenvorbereitung ist eine entscheidende Voraussetzung, um zuverlässige Messwerte zu erhalten. Bei der gravimetrischen Probenvorbereitung werden sowohl der Feststoff als auch das Lösungsmittel eingewogen, wodurch deutlich genauere Lösungen entstehen.
Das trägt dazu bei, Schwankungen zwischen Proben zu beseitigen und verringert Ergebnisse außerhalb der Spezifikation. Sie gewinnen mehr Sicherheit bei Ihren Analyseergebnissen und erfüllen Sicherheits- und Qualitätskontrollanforderungen zuverlässiger.
Wir bieten mehrere Anwendungshinweise zur Bestimmung des Säuregehalts an, die sich auf bestimmte Lebensmittel- und Getränkeprodukte konzentrieren.
Wie in der folgenden Tabelle aufgeführt, behandeln diese hilfreichen Dokumente spezifische Probenarten, damit Sie genaue Säureanalysen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Lebensmittelproduktion durchführen können.
Säuremessungen bzw. Säureprüfungen können mithilfe von pH und Titration durchgeführt werden. Ein pH-Messgerät bestimmt die Säurestärke einer Probe anhand der Konzentration von H+-Ionen in einer Lösung. Die titrimetrische Analyse liefert die gesamte titrierbare Säure. Die Titration kann als Säure-Base-Titration, Redox-Titration oder kolorimetrische Titration durchgeführt werden.
Die Säureprüfung in Lebensmitteln ist ein nützlicher Indikator für Konsistenz, Geschmack und Aussehen über verschiedene Chargen hinweg und dient der Qualitätskontrolle. Die Säureanalyse kann auch verwendet werden, um Lebensmittel zu überwachen, deren Säuregehalt sich im Laufe der Zeit verändert, beispielsweise bei der Joghurtproduktion oder beim Brauen, oder um die Frische bestimmter Lebensmittel zu prüfen.
Die Messung der titrierbaren Säure kann wichtig sein, da sie die gesamte in einem Lebensmittel enthaltene Säurekonzentration erfasst (auch Gesamtacidität genannt). pH misst die Säure anhand der im Probenmaterial vorhandenen H+-Ionen (auch aktive Acidität genannt).
Die Messung der Säure in einer Lösung wird pH genannt. pH drückt die Konzentration von Wasserstoffionen (H+) in einer Flüssigkeit aus. Ist die Konzentration der Wasserstoffionen (H+) in der Flüssigkeit hoch, ist sie sauer. Ist die Konzentration niedrig, ist sie basisch (alkalisch). Das bedeutet, dass bei der Messung der Konzentration von Wasserstoffionen die Acidität, Neutralität und Alkalität sowie der jeweilige Grad davon bestimmt werden können.
Die Säuredissoziationskonstante (Ka) misst die Stärke einer Säure in Lösung.
Mathematisch,
Ka=[A−][H+][HA],
wobei Ka als Quotient der Gleichgewichtskonzentrationen (in mol/L) bezeichnet wird.
Ja, unsere pH-Sensoren und Messgeräte unterstützen Automatisierung. Automatisierung bietet eine hervorragende Möglichkeit, die Produktivität und Effizienz in Ihrem Labor zu steigern. Weitere Informationen zur Säurebestimmung und zu anderen Automatisierungsoptionen finden Sie hier.
