Ist zu viel Salz vorhanden? Methoden zur Messung von Salz in Lebensmitteln

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Natrium kommt sowohl in der Natur als auch als Zusatzstoff in Lebensmitteln vor.. Meistens wird es Lebensmitteln in Form von Natriumchlorid (NaCl) zugesetzt, kann aber auch in anderen Formen wie Natriumnitrit, Natriumbicarbonat (Backpulver), Natriumbenzoat und Mononatriumglutamat (MSG) hinzugefügt werden. Diese Stoffe werden Lebensmitteln zugesetzt, um den Geschmack und andere organoleptische Eigenschaften zu verbessern, als Bindemittel zu wirken und/oder das mikrobielle Wachstum zu hemmen, um die Haltbarkeit eines Produkts zu verlängern.
Es ist wichtig zu wissen, dass nicht alle Salze Natriumchlorid enthalten. Es gibt noch weitere Salze, darunter Kaliumchlorid (KCl) und Calciumchlorid (CaCl2). Im Allgemeinen ist Natriumchlorid jedoch eines der am häufigsten zugesetzten Salze in Lebensmitteln.
Die Zufuhr von Natrium ist notwendig, weil es das Nerven- und Muskelsystem reguliert. Es kommt hauptsächlich im Blut und in den extrazellulären Flüssigkeiten vor. Die Menge des aufgenommenen Natriums kann einen großen Einfluss auf den Blutdruck haben. Bluthochdruck hat viele nachteilige Auswirkungen, darunter ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Herzinsuffizienz und Nierenerkrankungen.
Methoden der Natriumanalyse in Lebensmitteln
Für die Messung der Natriumkonzentration (Salz) in Lebensmitteln gibt es verschiedene Methoden. Jede Methode hat ihre eigenen Grenzen und Vorteile. Bei der Auswahl der geeigneten Methode sind die Kosten für die Ausrüstung, die gewünschte Genauigkeit und die Erfahrung der Person, die den Test durchführt, zu berücksichtigen.
Zu den gebräuchlichsten Messmethoden zur Bestimmung des Natriumsalzgehalts gehören:
Refraktometrie
Bei dieser Methode wird der Salzgehalt einer Substanz anhand des Brechungsindexes bestimmt. Der Brechungsindex wird bestimmt, indem man Licht durch ein Prisma in eine Probe schickt und misst, wie das Licht gebrochen wird. Refraktometer bestimmen den kritischen Winkel einer Probe. Der kritische Winkel ist der Winkel, bei dem kein Licht gebrochen wird und alles Licht intern reflektiert wird.
Jedes Refraktometer basiert auf dem Einfluss von Dichte und Temperatur auf den Brechungsindex für einen bestimmten Messparameter. Der Brechungsindex wird in eine Maßeinheit wie % Salz umgerechnet.
Digitale Refraktometer verwenden eine interne Lichtquelle mit einer festen Wellenlänge. Dieses interne Licht fällt durch ein Prisma in die Probe, und ein interner Lichtdetektor ermittelt den kritischen Winkel. Bei digitalen Refraktometern entfällt die Subjektivität der manuellen Bestimmung der Schattenlinie, und sie verfügen über eine verbesserte Temperaturkompensation durch vorprogrammierte Algorithmen; außerdem können sie Messungen in größeren Messbereichen zu einem niedrigen bis mittleren Preis durchführen.
Refraktometer sind aufgrund ihrer geringen Anschaffungskosten und der Tatsache, dass sie keine chemischen Reagenzien benötigen, attraktiv. Es genügt eine kleine Probe. Dadurch sind sie ideal für den quantitativen Einsatz in einfachen Lösungen, wie z. B. einer Salzsolelösung. Diese Methode ist jedoch nicht spezifisch für Salz. Andere in der Probe enthaltene Stoffe verändern den Brechungsindex. Zu diesen Stoffen gehören Fette, Zucker und Mineralien.

HI96821

Digitales Refraktometer für Messungen
Natriumchlorid in Lebensmitteln
Das HI96821 ist ein robustes, tragbares Digitalrefraktometer für die Messung von Natriumchlorid (NaCl). Der HI96821 zeigt die NaCl-Konzentration auf vier verschiedene Arten an: g/100 g, g/100 mL, spezifisches Gewicht und °Baume. Die hohe Genauigkeit und die einfache Bedienung des Geräts liefern jedes Mal zuverlässige Ergebnisse. Alle Messwerte werden automatisch für Temperaturschwankungen kompensiert und mit einer Reaktionszeit von 1,5 Sekunden angezeigt. Das versiegelte Flintglasprisma und die Edelstahlwanne sind leicht zu reinigen. Wischen Sie einfach mit einem weichen Tuch nach, um die nächste Probe vorzubereiten.
Elektrische Leitfähigkeit (EC)
Kochsalz dissoziiert in Lösung in zwei Ionen: Natrium und Chlorid. Da Ionen geladene Teilchen sind, lässt sich Elektrizität leichter leiten. Daher kann ein Messgerät für die elektrische Leitfähigkeit (EC) verwendet werden, um die Menge des in der Lösung gelösten Salzes abzuschätzen. Nach einer EC-Messung muss ein salzspezifischer Umrechnungsfaktor angewendet werden, um die Salzmenge in einer Lösung zu ermitteln. Viele Zähler haben diese Berechnung eingebaut.
Es gibt zwei Haupttypen von Sonden, die zur Messung der Leitfähigkeit in Lebensmitteln verwendet werden: Zwei-Elektroden-Sonden und Vier-Ringe-Sonden.
Sie sollten jedoch bedenken, dass die EC nur die Konzentration von Ionen in Lösungen angibt, aber nicht, um welche Ionen es sich handelt. Wenn die Probe komplexer ist, sind andere Methoden (z. B. Titraton) besser geeignet.
Die Leitfähigkeit ist eine attraktive Option für eine QC-Einstellung, da sie einfach zu handhaben und erschwinglich ist. Leitfähigkeitssonden messen jedoch die Leitfähigkeit und nicht spezifische Salze. Dies bedeutet, dass jegliche Ionen (z. B. Kalzium, Magnesium usw.) die Messungen stören. Die Leitfähigkeitsmessung liefert also keinen exakten Wert, sondern nur eine Schätzung des Salzgehalts.

HI2003

Spezielles EC-Messgerät und TDS/Salzgehalt
Messerkante®

edge® bahnbrechendes Design ist der Höhepunkt von Hannas Vision, Designfähigkeiten, integrierter Produktion und Weltklasse-F&E edge® ist ein einziges Messgerät, das Leitfähigkeit, TDS und Salzgehalt messen kann und unglaublich einfach zu bedienen ist.

  • edge® EC/TDS/Salinity verwendet die Vierring-Leitfähigkeitssonden-Technologie, die es dem Benutzer ermöglicht, Proben mit sehr niedriger bis sehr hoher Leitfähigkeit zu messen.
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  • edge® verfügt über ein 5,5-Zoll-LCD-Display, das Sie aus über 5 Metern Entfernung deutlich erkennen können. Das große Display und der weite Betrachtungswinkel von 150° sorgen für eines der am besten ablesbaren LCD-Displays in der Branche.
Ionenselektive Elektrode (ISE)
Die dritte Methode zur Bestimmung des Salzgehalts in Lebensmitteln ist die Verwendung einer ionenselektiven Elektrode. Dies wird oft als ISE bezeichnet.
Eine ISE ist ein chemischer Sensor, der zur Bestimmung der Konzentration eines bestimmten Ions in einer Lösung verwendet wird. Bei Natrium-ISEs besteht die Spitze aus einem natriumempfindlichen Glaskolben. Wie eine pH-Elektrode gehorchen ISEs der Nernst’schen Reaktion, die es uns ermöglicht, einen Millivolt (mV) Messwert mit einem Konzentrationswert zu korrelieren.
Die ISE muss täglich kalibriert werden, um genaue Messungen zu gewährleisten. Die Kalibrierstandards sollten die erwartete Konzentration des Natriumgehalts des Lebensmittels umfassen. Beispielsweise, ein Kalibrierungsstandard sollte eine höhere Konzentration als der erwartete Wert aufweisen und der andere eine niedrigere Konzentration.
Um genaue Messwerte zu erhalten, muss sowohl den Kalibrierungsstandards als auch den Proben in einem fixen Verhältnis ein Ionenstärkeeinsteller (ISA) zugesetzt werden. Die Elektrodenreaktion wird durch die Ionenkonzentration und die Ionenaktivität beeinflusst. Die ISA standardisiert die Ionenaktivität zwischen Kalibrierungsstandards und Proben, wodurch sichergestellt wird, dass Änderungen der Elektrodenreaktion auf Änderungen der Ionenkonzentration beruhen. Sobald die Kalibrierung abgeschlossen ist, können Messungen von flüssigen oder festen Proben durchgeführt werden. Feste Proben müssen vorbehandelt werden, um eine Aufschlämmung zu erzeugen, die dann mit der Sonde gemessen werden kann.
Natrium-ISEs sind spezifisch für die Messung von Natrium und sind wenig störanfällig. Die Anschaffungskosten für die Messung von Natrium mit einer ISE sind moderat. Ein pH-Meter mit ISE-Konzentrationsanzeige oder ein spezielles Natrium-ISE-Meter wird zusammen mit der ISE, ISA und den Kalibrierstandards benötigt.

FC300B

Natrium-Kombination
Ionenselektive Elektrode (ISE)
Die FC300B ist eine ionenselektive Glaselektrode (ISE) für die Bestimmung von Natrium (Na+)-Ionen in Lösung.
Die selektive Glasmembran erzeugt eine Potenzialänderung aufgrund des Austauschs von Natriumionen an der Oberfläche der Membran und der Probe. Die internen Sensorelemente sind in einem robusten Glaskörper untergebracht.
Das FC300B ist ideal für eine Vielzahl von Anwendungen in Laboratorien, in der Lebensmittel- und Getränkeherstellung und in der Wasserqualitätsanalyse.
  • Nachfüllbarer Glaskörper
  • Einzelnes keramisches Diaphragma
  • Nachweis von 0,23 bis 22.990 mg/L Na+
Titration
Die Titration ist die gebräuchlichste Methode der Salzanalyse bei Lebensmittelherstellern, die über ein eigenes Labor verfügen.
Eine Titrationsmethode wird von Organisationen wie AOAC für eine Vielzahl von Lebensmitteln wie Käse, Fleisch und Gemüse empfohlen. Eine Titration ist ein Verfahren, bei dem eine Lösung mit bekannter Konzentration (Titriermittel) verwendet wird, um die Konzentration einer unbekannten Lösung (Analyt) zu bestimmen.
Die Ergebnisse werden auf der Grundlage der zum Erreichen eines Endpunkts verwendeten Titriermittelmenge berechnet. Ein Endpunkt kann einer Farbveränderung unter Verwendung eines chemischen Indikators oder der Erkennung mit einem potentiometrischen Sensor, wie einer Chlorid- oder Silber-ISE, entsprechen.
Automatisierte Titration:
Potentiometrische Methode
Die Titration mit Silbernitrat kann mit einem potentiometrischen Titrationssystem automatisiert werden. Ein Titrationssystem für die Salzanalyse ist mit einer ISE oder einer Silberbarrenelektrode ausgestattet. ISEs sind empfindlich gegenüber der Konzentration von Chlorid- oder Splitterionen. Silberne Knüppelelektroden bieten eine wartungsärmere Option, die den Industriestandards entspricht. Beide Elektroden werden verwendet, um die Lösung auf eine Veränderung des mV-Potenzials zu überwachen, die auf einen Verbrauch oder einen Überschuss an relevanten Ionen zurückzuführen ist.
Potentiometrische Titrationssysteme steuern automatisch die Titriermitteldosierung und die Endpunktbestimmung. Die automatische Endpunkterkennung erhöht die Präzision und Richtigkeit der Titration, da die menschliche Subjektivität, die bei einer Titration mit einem visuellen Indikator auftritt, entfällt. Anstatt auf eine Farbe zu achten, bestimmt der Titrator den Endpunkt durch die Messung von Änderungen des mV-Potenzials. Es ist wichtig zu beachten, dass es keine Kalibrierung einer ISE oder eines Silberbarrens mit potentiometrischer Titration gibt, da es auf eine abrupte mV-Änderung ankommt.
Das automatische Dosiersystem eines potentiometrischen Titrators erhöht auch die Präzision, da nur eine begrenzte Menge an Titriermittel dosiert und gemessen werden kann.
Automatische Titratoren führen auch alle notwendigen Berechnungen durch und zeigen die Ergebnisse in den gewünschten Konzentrationseinheiten an. Zu den weiteren Vorteilen eines automatischen Titrationssystems gehören die Möglichkeit, Berichte zur Rückverfolgbarkeit zu erstellen, und die Option, weitere Titrationen, einschließlich Säuregrad, durchzuführen.

HI931-02

Automatischer potentiometrischer Titrator
Der automatische Titrator HI931 ist die Antwort auf Ihre speziellen Titrationsanforderungen. Das HI931 ist vollständig anpassbar und liefert genaue Ergebnisse und eine intuitive Benutzerführung in einem kompakten Paket. Titrieren Sie auf Knopfdruck für eine Vielzahl von Messungen, einschließlich Säuren, Basen, Redox und selektiven Ionen. Es müssen keine zusätzlichen Programm-Upgrades erworben werden. Für den Einsatz des HI931 benötigen Sie lediglich einen Sensor und ein Titriermittel.
  • Geringer Platzbedarf, so dass Sie Ihren Arbeitstisch optimal nutzen können.
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Autor:
Tajana Mokrović, mag.nutr.