Quantitative Fettbestimmung bei Schokolade nach der Zentrifugenmethode

Das Prinzip

Das zuvor sehr fein und vor allem homogen zerkleinerte Material wird in ein Zentrifugenglas eingewogen, in einem geeigneten Lösungsmittel suspendiert und durch periodisches Wenden der Gläser extrahiert.

Durch Zentrifugieren werden die unlöslichen Komponenten von der flüssigen Extraktionsphase abgeschieden, die überstehende, fetthaltige Lösung in einen zuvor tarierten Kolben abdekantiert und danach die Extraktion am Rückstand, wie beschrieben, wiederholt. Insgesamt sind mit jeweils frischer Extraktionslösung drei Auswaschungen durchzuführen. Aus dem gesammelten Eluat im Kolben wird das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand schonend getrocknet und der Kolben nach erfolgter Abkühlung im Exsikkator auf der Analysenwaage zurückgewogen. Die Differenz zur Tarierwägung ergibt das Fett in Gramm. Dieses wird auf die Trockenmasse des Ausgangsmaterials in Prozent berechnet.

Chemikalien und Reagenzien

Petrolehter (Sp. 40/60 °C), Blaugel für den Exsikkator

Arbeitsutensilien

Zentrifugengläser (starkwandig, Innendurchmesser 20 mm, Länge 180 mm, Fassungsvermögen 50 ml), Glasstäbe (12 cm lang, mit rundgeschmolzenem Ende), Stehkolben (250 ml mit Normalschliff NS 29/32), Gestell für Zentrifugengläser, Gummistopfen für die Zentrifugengläser, Analysenwaage, Laborzentrifuge mit mindestens 1200 U/min, Labortrockenschrank mit Luftumwälzung (Temperatur mindestens bis 160 °C), Gummiballongebläse zum Ausblasen der Stehkölbchen, Exsikkator mit Blaugelfüllung, Laborwasserbad (thermostatisierbar), Soxhletkühler oder ein anderweitiger Rezipient zum Kondensieren des Petrolethers, Wägeschiffchen oder Wägepapier zum Einwägen der Proben in die Zentrifugengläser, Kleine Labormessermühle zum Zerkleinern der Proben

Durchführung des Versuchs

Das zu analysierende Material mit einer geeigneten Messermühle fein zerkleinern. Von dem raspel- bzw. pulverförmigen Material unter Verwendung eines Wägeschiffchens oder Papier auf der Analysenwaage genau 2,0 g abwägen, quantitativ, d.h. verlustlos in ein Zentrifugenglas überführen und mit 40 ml Petrolether (40/60 °C) überschichten. Das Zentrifugenglas mit einem sauberen, rißfreien Stopfen gut verschließen und die Substanz durch kräftiges Schütteln homogen im Fettlösungsmittel suspendieren. Danach das Zentrifugenglas, sofern kein spezifischer Apparat zur Verfügung steht, einzeln oder bei mehreren Proben im Zentrifugengestell zur Erzielung einer vollständigen Fettextraktion während 10 min kontinuierlich wenden, damit die Luftblase im Zentrifugenglas kontinuerlich auf und ab wandert. Nach beendeter Extraktion, das Zentrifugenglas bzw. die Zentrifugengläser während 15 min bei 1200-1400 U/min zentrifugieren. Es ist dabei stets darauf zu achten, daß die Zentrifuge, um sie auszuwuchten, gleichmäßig belegt ist, damit kein Unfall passiert.

Im Anschluß an das Zentrifugieren ist die klare Petrolehter-Fettlösung mit Hilfe eines Glasstabes vorsichtig in einen zuvor genau tarierten 250 ml Stehkolben zu dekantieren, ohne daß Feststoffteilchen aus dem Zentrifugenglas mitgerissen werden.

Den Rückstand im Zentrifugenglas erneut mit 40 ml frischem Petrolether homogen suspendieren und, wie beschrieben, durch stetes Wenden während weiterer 10 min extrahieren. Danach das Zentrifugenglas erneut während 15 min bei 1200-1400 U/min zentrifugieren. Die klare Petrolether-Fettlösung durch vorsichtiges Dekantieren der ersten Fraktion im tarierten 250 ml Stehkolben zufügen. Der Extraktionsvorgang am Rückstand im Zentrifugenglas ist ein drittes Mal, wie beschrieben, zu wiederholen.

Im Anschluß an die dritte Extraktion das Lösungsmittel aus dem 250 ml Stehkolben auf einem siedenden Wasserbad abdestillieren. Zum Austreiben der letzten Petroletherspuren bzw. zum Nachtrocknen, den Stehkolben in liegender Stellung während einer Stunde in den Trockenschrank auf 102-103 °C bringen und in Intervallen von 15 min zur Entfernung der letzten Petroletherspuren mit einem Gummiballon ausblasen.

Nach beendeter Trocknung das heiße 250 ml Stehkölbchen während 30 min in einem Exsikkator über Blaugel auskühlen und unverzüglich auf einer Analysenwaage zurückwägen. Das Stehkölbchen, wie beschrieben, noch einmal während 30 min im Trockenschrank bei 102-103 °C nachtrocknen, erneut während 30 min im Exsikkator kühlen und dann auf der Analysenwaage wieder wägen.

Berechnung des Fettgehaltes auf die Trockenmasse

Der prozentuale Fettgehalt, bezogen auf die Trockenmasse des Ausgangsmaterials, berechnet sich wie folgt:

% Fett = (A x 100)/(E-W)

A = Ausgewogenes Fett im 250 ml Stehkolben in Gramm
E = Substanzeinwaage ins Zentrifugenglas in Gramm
W = Wasser des Analysenmaterials in Gramm

Anmerkungen

  • Es ist empfehlenswert eine Doppelbestimmung durchzuführen.
  • Die Fettgehalte sind stets auf die Trockenmasse zu berechnen, weshalb parallel zu den Fettbestimmungen am Ausgangsmaterial auch die Feuchtigkeit zu bestimmen ist. (Versuch dazu: Infrarot Wasserbestimmung)
  • Resultiert zwischen der ersten und zweiten Wägung des Stehkolbens eine Differenz von über 0,4 %, so muß der Kolben einer Nachtrocknung unterzogen werden.