Die ultimative Feuchtigkeit & Leitfaden für Wassergehalt Bewährte Methoden & Verfahren

Editorial:

Der folgende Leitfaden wird:
• Eine Einführung in das Thema geben
• Die verschiedenen Methoden zur Bestimmung des Feuchtigkeits- und Wassergehalts vorstellen
• Für ausgewählte Anwendungen und Ergebnisse
• Geben Sie Tipps und Tricks zur einfacheren Bestimmung des Wassergehalts und der Feuchtigkeit

Inhaltsverzeichnis:

1. Bestimmung von Feuchte und Wassergehalt in der Lebensmittelindustrie
1.1 Wasser bindet auf unterschiedliche Weise
1.2 Technologien zur Feuchteanalyse
2. Thermogravimetrische Methoden zur Feuchteanalyse
2.1 Das Messprinzip
2.2 Thermogravimetrische Methoden mit Trockenöfen
2.3 Feuchteanalyse mit einem Feuchteanalysator
3. Bestimmung des Wassergehalts nach der Karl-Fischer-Methode
3.1 Das Messprinzip
3.2 Lösungen für mehr Zuverlässigkeit und Bedienkomfort
4. Fazit
Vor-/Nachteile der vorgestellten Methoden im Überblick

Bestimmung von Feuchte und Wassergehalt in der Lebensmittelindustrie

Die Feuchteanalyse bzw. Die Industrie steht unter hohem Druck, die Preise niedrig zu halten und gleichzeitig enorme Mengen zu produzieren. Aus diesem Grund muss die Feuchteanalyse sehr schnell, präzise und zuverlässig sein. Darüber hinaus gibt es immer mehr Vorschriften, die beachtet werden müssen. Ergebnisse und Messabläufe müssen daher zuverlässig dokumentiert werden.

Technisch stehen mehrere Feuchteanalyseverfahren zur Verfügung. Welche Option die richtige ist, hängt von sehr unterschiedlichen Faktoren ab. Die wichtigsten Merkmale, Vorteile und Risiken dieser Verfahren werden im Folgenden vorgestellt.

1.1 Wasser bindet unterschiedlich

Fast jede natürliche Substanz enthält Wasser. Im einfachsten Fall wird Wasser aus der Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche von Partikeln adsorbiert. Es kann auch tief in den Porensystemen fester Stoffe gespeichert werden oder als chemisch gebundenes Wasser vorliegen. Fast alle Formen existieren in Lebensmitteln und Zutaten. Neben gut definierten Produkten wie Allzweckzucker oder alkoholischen Getränken gibt es auch komplexe Zellstrukturen wie Trockenfrüchte oder Fleisch, in denen Wasser sowohl durch Sorption an der Oberfläche als auch durch Kapillarität zwischen Partikeln gebunden wird. Wasser existiert auch tief in Zellen, wo es sehr schwer zu messen ist. Aus diesem Grund müssen Analyse- und Probenvorbereitungsmethoden basierend auf den Eigenschaften des untersuchten Produkts ausgewählt werden.

1.2 Technologien zur Feuchteanalyse

Es gibt vier Arten von Methoden zur Feuchteanalyse:

  • thermogravimetrische Analyse (Ofentrocknung, Halogen / IR-Trocknung, Mikrowellentrocknung usw.)
  • chemische Analyse (Karl-Fischer-Titration, Calciumcarbid-Prüfung)
  • spektroskopische Analyse (IR-Spektroskopie, Mikrowellenspektroskopie, H-NMR-Spektroskopie)
  • andere Analysearten (Gaschromatographie, Dichtebestimmung, Refraktometrie usw.)

Bei der Auswahl einer Analysemethode müssen eine Reihe von Faktoren abgewogen werden: Das verfügbare Probenvolumen, die Anzahl der Proben, die Messgeschwindigkeit, die Machbarkeit der Automatisierung, die Genauigkeit oder sogar die physikalisch–chemischen Eigenschaften der Probe – alle spielen eine große Rolle bei der Entscheidungsfindung.

Temperaturempfindliche oder flüssige Proben und Substanzen, zu denen viele Lebensmittel gehören, müssen mit thermogravimetrischen Methoden sorgfältig analysiert werden. Wie bei den meisten Vitaminen, Enzymen oder Aromastoffen sind thermogravimetrische Methoden nicht durchführbar.

Unlösliche Feststoffe mit chemisch gebundenem Wasser oder ausgeprägten Porensystemen können jedoch mit der Karl-Fischer-Methode titriert werden, wenn das Wasser z. B. mit einem Homogenisator oder einem Ofen zugänglich gemacht wird, um das Wasser der Probe zu verdampfen.

METTLER TOLEDO bietet eine Vielzahl von Lösungen für die Feuchteanalyse. Zwei thermogravimetrische Methoden und die Karl-Fischer-Titrationsmethode werden hier im Detail beschrieben.

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