Quantitative Analyse von Zucker: Überwachung des Gärungsprozesses mit Spektrophotometrie

Viele kultivierte Milcherzeugnisse wie Käse und Joghurt hängen von der Fermentierung ab, um qualitativ hochwertige Lebensmittel zu entwickeln. Großproduzenten wiederum verlassen sich auf die Spektralanalyse, um den Zuckergehalt zu quantifizieren und einheitliche Produkte herzustellen. Bildquelle: Flickr-Benutzer Larry Jacobsen

Bei vielen Lebensmitteln und Getränken wie Bieren, Weinen und kultivierten Molkereiprodukten wird die Gärung für die Qualität und Effektivität der Herstellung genutzt. Dieser Prozess erfordert eine quantitative Analyse des Zuckergehalts eines Produkts, um die Gärung sowie den Übergang des Zuckers in den fermentierten Zustand zu überwachen. Spektralphotometer können diese Art der quantitativen Analyse liefern und dabei helfen, die Produktkonsistenz aufrechtzuerhalten, was viel Rätselraten bei der Entwicklung eines Qualitätsprodukts ausschließt.

Verwendung von Spektralphotometern zum Nachweis chemischer Veränderungen

Spektralphotometer messen die Intensität des Lichts beim Durchgang durch eine Probe; diese Messungen liefern eine quantitative Analyse einer Substanz, um ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen. Jede chemische Substanz hat einen einzigartigen spektralen Fingerabdruck, der mittels quantitativer Analyse gemessen wird und mit der Lichtmenge korreliert, die bei einer bestimmten Wellenlänge durch die Probe absorbiert, durchgelassen oder reflektiert wird.

Spektralphotometer sind vielseitig einsetzbar, denn sie können verschiedene Substanzen genau unterscheiden und haben daher viele Anwendungsmöglichkeiten. Zur quantitativen Analyse gehört die Messung der Zuckerkonzentration eines Produkts während der Gärung. Da während des Gärungsprozesses Zucker verbraucht wird, schwankt die Zuckerkonzentration je nach Stadium der Gärung. Laut Science Direct Online-Artikel Biomass and Bioenergy (Band 35, Ausgabe 7), ist eine konsequente Überwachung "der Schlüssel zur Optimierung der Produktbildung und zur Aufrechterhaltung einer gesunden Umgebung für Mikroorganismen". Die UV/VIS-Spektralphotometrie bietet eine einfache und wirksame Methode zur schnellen Überwachung dieses Prozesses und liefert ein Echtzeit-Feedback zum Zuckergehalt. Außerdem werden die Veränderungen, die im Produkt auftreten, laufend überwacht.

Die Gärung ist ein komplizierter Prozess, und herkömmliche Methoden zur Überwachung der Gärung liefern keine genauen Echtzeitdaten, die dazu beitragen können, das Ergebnis des Produkts zu verändern. Ohne Spektraldaten führen diese Methoden zu Produktinkonsistenzen und Qualitätsverlusten.

Bildquelle: Flickr-Benutzer Jeff Alworth

Messung der Biomasse-Konzentration und Xylose-Bestimmung

Die Biomassekonzentration ist einer der wichtigsten Messfaktoren bei Fermentationsstudien. Die herkömmliche Messung der Biomassekonzentration besteht darin, die lebensfähigen und die toten Zellen zu trennen und sie manuell mit Hilfe eines Mikroskops und einer Zählkammer zu zählen. Diese Methode ist zeitaufwändig und erfordert eine teure Laborausrüstung. Außerdem sind die mit dieser Methode ermittelten Messwerte oft ungenau oder uneinheitlich. Daher ist die optische Dichtemessung oft die bevorzugte Methode der quantitativen Analyse zur Überwachung des Fermentationsprozesses.

Die Bestimmung von Xylose, einem der Hauptbestandteile der Biomasse, ist für die Überwachung der Fermentation von größter Bedeutung. Mit Hilfe von UV/VIS-Spektralphotometern kann ein spektraler Fingerabdruck dieser Zuckerform erstellt werden, und diese Daten können dann zur Überwachung des Fermentationsprozesses in jedem Stadium der Entwicklung verwendet werden. Spektralphotometer liefern sofortige Echtzeitdaten, die zur Rationalisierung und Feinabstimmung des Fermentationsprozesses und zur Entwicklung der genauesten und zuverlässigsten Methode für jede Produktanwendung verwendet werden können.

Es gibt verschiedene Anwendungen für die Fermentation in der Herstellung und Produktentwicklung. Die spektralphotometrische Analyse bietet die beste Methode zur Überwachung und Bewertung dieses Prozesses, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.
Bildquelle: Flickr user Allagash Brewing

UV/VIS-Spektralphotometrische Messgeräte

Spektralphotometer gibt es in einer Vielzahl von Geräteausführungen; die hochwertigen Modelle bieten die genauesten und konsistentesten Daten bei der quantitativen Analyse und sind für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen verfügbar. Bei HunterLab bieten wir qualitativ hochwertige Produkte zu einem erschwinglichen Preis. Mit einer Vielzahl von Instrumentenoptionen haben wir ein Farbmessgerät, das in jedes Budget passt. Es kann eine Herausforderung sein, herauszufinden, welche Messgeräte für Ihre spezielle Anwendung am besten geeignet sind, aber bei HunterLab arbeiten unsere freundlichen Mitarbeiter mit Ihnen zusammen. Wir hören uns Ihre Bedürfnisse und Herausforderungen an und bieten Ihnen Messgeräte an, die sich auf einzigartige Weise an eine Vielzahl von Anwendungen anpassen lassen und zahlreiche Industrieanwendungen abdecken. Wenn Sie weitere Informationen zur quantitativen Analyse des Fermentationsprozesses wünschen oder mehr über die Möglichkeiten der Spektralphotometrie erfahren möchten, kontaktieren Sie HunterLab noch heute.