III. Praktische Anwendung der beschriebenen Wasserbestimmungsmethoden in einigen ausgewählten Beispielen

Zur W a s s e r b e s t i m m u n g in 2qahrungs- und Genussmi t t e in u. dergl. 2 5 i

I I I . P r a k t i s c h e A n w e n d u n g der beschr iebenen W a s s e r b e s t i m m u n g s -

m e t h o d e n in e in igen a u s g e w ä h l t e n Beispie len.

G e r s t e .

1. Trocknungsmethode.

D i e n o t w e n d i g e T r o e k n u n g s z e i t i m U l s c h - T r o c k e n s e h r a n k be i

105 ° w u r d e in V o r v e r s u c h e n e r m i t t e l t . Sie b e t r ä g t 4 S t u n d e n . Wasse r -

b e s t i m m u n g e n v o n 16 G e r s t e n s o r t e n n a c h de r U l s c h - M e t h o d e :

T a b e l l e 2.

Wasser - Wasser- Gers tensor te geha l t Gers tensor te gehal t

0 / /o °/o

Sommergers te a . . . . .

Sommergers te g . . . . .

Sommergers te h . . . . .

Sommergers te e . . . . .

H e i 1 s F ranken-Gers t e . .

S t r o n g s Gerste . . . . .

S t a d l e r . . . . . . . . .

I - I e i l s H. B . . . . . . . .

16,89 t6,94

9,60 9,56

24,06 24,07

14,3t 14,34

10,15 10,18

10123 10,25

13,02 12,99

12,91 t2,84

:l~h~tia . . . . . . . . .

E c k e n d o r f e r . i . . .

J a n e t z k i . . . . . . . . .

Fut~~ergerste . . . . . . .

Fu t te rgers~e .

A c k e r m a n n . . . . . .

Katterbach . . . . . " .

B r u n s F ranken-Gers t e .

,im,5i 12,53

13,4i t3,51

13,43 13,33

13,14 13,10

13,t4 13,t0

t0,20 10,20

i0,23 t0,25

t0,24 t0,26

D i e U l s e h - M e t h o d e i s t bei Ge r s t e bes tens b r a u c h b a r u n d die

g e g e b e n e S t a n d a r d m e t h o d e .

2. Destillationsmethode.

A p p a r a t u r v o n F r i e d r i c h s u n d v o n P r i t z k e r .

Des t i l l a t i ons f lü s s igke i t : T e t r a c h l o r ä t h a n S. P . i 45 ° C.

V e r s u c h s d a u e r : e t w a 35 Minu ten .

V e r w e n d e t e M e n g e n : 25 g Gers te , õ0 ccm T e t r a c h l o r / ~ t h a n .

252 B. Blcyer und W. Braun:

T a b e l l e 3.

Gersfensorto Verwendebe Wassergehalt °/o , bestimmt Apparatur durch I durch

Destillation Trocknung

Tivoli-Mühlen-Gerste

Futtergerste . . . .

Wintergers~e . . . .

F r i e d r i c h s

P r i t z k e r

F r i e d r i c h s

P r i t z k e r

F r i e d r i c h s

P r i t z k e r

15,2 15,6 15,6 t5,2 15,6 13,8 13,6 14,4 t7,2 t6,8

t5~5 i t4,9

} t5,4 14,9

13,t

} 14,0 13,1

16,0 16,0

Die Versuche zeigen deutlich, dass die Resultate einerseits unge- wöhnlich hoch sind, anderseits in den Parallelversuchen relativ stark schwanken. Auch ist die Methode dadurch, dass nur ein geringer Teil des verbrauchten Tetrachloräthans regeneriert werden kann, teuer und demnach für Gerste und ähnliche Materialien wenig zu empfehlen.

3. Calciumcarbiämethode. Apparatur wie oben besehrieben selbst zusammengestellt. Versuchsdauer für eine Bestimmung etwa 35 Minuten.

T a b e l l e 4.

Wassergehalt O/o, Wassergehalt °/o, bestimmt bestimmt

GerstensortGe G erstensor~e durch mit Caleium- durch mit Oaleimm- Trock- oarbid- Trock- earbid- nung methode nung methode

Sommergerste S t a d l o r .

Sommergerste R h ä t i a .

Sommergerste H e i l s H . B . .

Wintergersto E c k e n -

d o r f er

W° G° J a n e t z k i

13,01

12,52

12,88

13,46

13,38

~~:~~}~~~~ t2,59~ 12,65 t2~71j

13,13 12,95} t3,04

12,94~ 12,94 12,93J

Strongs Franken-

gerste

Heils Franken-

gerste

Ackermanns Danubia

Bruns Franken-

gerste

Sommergersto Katter-

b a c h

10,24

10,t7

t0,2~3

t0,25

10,23

9,81~ 9,9ij 9,86

t0,22} t0,13 10,03

tt0'i3} 10'1i10,09

Zur Wasserbestimmung in ~ahrungs- und Genussmitteln u. dergl. 253

Die Methode arbeitet bei Gerste gut, sie setzt jedoch bei ihrer An- wendung grösste Sorgfalt voraus. Die geringsten Fehler in der Sauberkeit und Dichtigkeit der Apparatur ergeben unbrauchbare l~esultate. Die Einwage ist so klein, dass nur schwer eine gute Durehschnittsprobe zu erreichen ist. Trotzdem eignet sich die Methode gut für wasserarme Sorten und ist wegen ihrer Billigkeit und kurzen Versuchsdauer besonders ffir Einzeluntersuchungen geeignet, wo die Anheizung eines Trocken- sehranks zu teuer ist. Allerdings ist in diesen F~tllen zu berücksichtigen, d~ss die Caleiumcarbidresultate durchwegs niedriger sind als die U ls c h- Resultate, was mittels eines Korrektionsfaktors auszugleichen w~re.

4. D K - M e t h o d e .

Die verschiedenen angewandten Gerstensorten wurden sowohl nach der U l seh -Methode untersucht, wie einer DK-Messung unterworfen. Die bei der DK-Messung direkt abgelesenen Skalenteile wurden durch das ,Fü]lgewicht" dividiert. (Füllgewlcht ~ Gewichtsmenge der bei einer Untersuchung in den Messkondensator eingefüllten und nach der Messung zurückgewogenen Gerste.) Dieser Quotient

Skalenteil. 100

Füllgewicht

wurde mit dem durch Trocknung best immten Wassergehalt graphisch in Beziehung gesetzt. Diese Eiehkurve ist für alle Gerstensorten gültig und daher für alle weiteren DK-Messungen an Gerste verwendbar.

+J

~Z

+f

«0

~ä~l

~S o ' g

ii / - 3 3 - -

J

Jo go g ff ic q+ g Wla«ser#ehalt /'R Abb. 33.

E i c h k u r v e fü r Gers te .

~ t

i - i

254 B. Bleyer und W. Braun:

T a b e l l e 5.

Gerstensorte Skalen-

teil

Füll- gewicht

g

Skalenteil. 100 ~.I. ~ ~~~ o

~.~a

Wintergerste

Wintergerste S r a d l e r .

Futtergerste

T i v o l i - Mühlengerste

Sommergerste K a t t e r b a c h .

S t r o n g s Frankengerste .

B r u n s Frankengerste .

Wintergerste Janetzki

64 " " 64

55,5 56,0 58,0 59,0

61,0 62,8 49,0 49,5 49,2 49,6 49,2 49,0 55,0 53,8

t46,t 146,0 t49,3 t51,0 159,3 160,6

147,7 :151,2

t56,3 t57,9 t56,4 t57,4 ~56,0 154,4 t50,3 148,0

43,81 } 43,83 43,84

37,t7 } 37,13 37,09

36,41 } 36,58 36,74

4t,30 } 41,42 41,54 31,35 } 31,35 3i,35

3t,46 } 31,49 3t,51

31,54 ~ 3t,63 3t,7t J 36,89 36,6S } 36,79

t5,9

13,0

t4,9

10,2

10,2

«0,3

13,4

J6,i

13,i

12,8

15,0

10,4

10,5

10,6

12,9

]bie Versuchspunkte liegen annähernd auf einer Kurve. Diese Eiehkurve kann für alle weiteren Wasserbestimmungen von Gerste mittels der ])K-Methode benutzt werden, indem von einer beliebigen

Skalenteil. 100 Gerste der Quotient Füllgewieht bestimmt, in der Eichkurve auf-

gesucht und daraus der Wassergehalt entnommen wird. Sehr wichtig ist eine ständige Kontrolle der Apparatur bezüglich der Heizspannung und des sogenannten Standardwertes.

Malz .

1. Troc]cnungsmethode. Sie ist die allgemein übliche Methode der Wasserbest immung in

Malz. Eine Trocknungszeit von 4 Stunden genügt in allen F~llen zur Erreichung der Gewichtskonstanz.

Als Beispiel wurden Wasserbestimmungen an sieben Malzen verschiedener Herkunft ausgeführt, von denen allerdings bei fünf der Name nicht bekannt war und die deshalb mit Buchstaben bezeichnet sind.

Zur Wasserbestimmung in Nahrungs- und Genussmitteln u. dergl. 255

T a b e l l e 6.

MMzsorte Wassergehalt ~¢ [a l z so r t e Wassergehalt Yo %

Karamel . . .

Kapuziner Malz .

a . . . . .

b . . . . .

8,09 } 8,12 8,16

6,62 } 6,55 6,48

3,45 } 3,5t 3,56

4,75 } 4,77 4,79

C . . . . .

d . . . . .

e . . . . .

5,58 } 5,6~ 5,70

6,48 } 6,56 6,64 5,83 6:oo } 5,9t

Die Versuchsgenanigkeit ist eine genügend grosse. Es ist jedoch darauf zu achten, dass bei Malzen, die bezüglich ihres Wassergehaltes miteinander verglichen werden sollen, die Wasserbcstimmung gleichzeitig ausgeführt werden muss. Selbst bei gut abgelagertem, in Blechbüchsen aufbewahrtem Malz schwankt der Wassergehalt um einige Zehntel Prozent, je nach dem Barometerstand und der LuItfeuchtigkeit.


Apparatur von P r i t z k e r . Destillationsflüssigkeit: Tetrachlor~than S.P. 145 ° C. Versuchsdauer: etwa 30 Minuten. Verwendete Mengen: 50 g Malz, 75 ccm Tetrachloräthan. Versuchsmaterial wie bei Troek~ung.

T a b e l l e 7.

Wassergehalt °/o, bestimmt Malzsorte

durch Destillation durch Trocl~mng

Karamel Kapuziner .

a . . . . .

b . . . . . e . . . . .

d . . . . .

, e . . . . .

9,0 7,7 5,2 6,6 7,1 7,8 7,0

8,1 6,6 3,5 4,8 5,6 6,6 5,9

Die Beobachtungen dieses Versuchs bestätigen die allgemein mit den DestiHationsmethoden gemachten Erfahrungen: die Resultate liegen ungewöhnlich hoch und der Matcrialverbrauch ist ein erheblicher. Die


Destillationsmethoden sind für MMze ebensowenig zu empfehlen wie für Gerste.

3. Calciumcarbidmethode.

Apparatur wie oben besehrieben selbst zusammengestellt.

Temperatur 135 ° C, Versuchsdauer etwa 35 Minuten.

VersuchsmateriM wie bei der Trocknungs- und I)estillationsmethode.

T a b e l l e 8.

Wassergehalt °/o, bestimmt Malzsorte mi~ der

durch Trocknung Calciumcarbidmethode

8,12

6,55

3,51

4,77

5,64

6,56

5,91

Karamel . . . . . .

Kapuziner . . . .

a . . . . . .

b . . . . . .

c . . . . . .

d . . . . . .

(~ . . . . . .

6,85 } 6,73 6,62

5,7t } 5,75 5,78

3,3t } 3,37 3,44

4,33 } 4,34 4,35

5,26 / 5,22 5,17 J

6,08 } 5,97 5,86

5,29 } 5,35 5,4t

Die Resultate der ParMlelversuche zeigen recht gute Übereinstimm- ung untereinander, sind jedoch beträchtlich niedriger als die Trocknungs- werte, vor allem beim KaramelmMz, dessen besondere Eigenschaften sich auch bei der ])K-Messung zeigen. Im übrigen kann über die Ver- wendbarkeit der Methode das gleiche gesagt werden wie bei Gerste.

4. DK-Methode.

Infolge des geringen Wassergehaltes 4er Malze ist für eine genaue DK-Messung eine besondere, und zwar grössere Messelektrode nötig, die etwa 300 g Malz aufnehmen kann.

Als Versuchsmaterial dienen die nämlichen MMze wie bei der Trocknungs-, ])estillations- und CMciumcarbidmethõde.

Zur Wasserbest immung in Nahrungs- ~md Genussmitteln u. dergl. 257

T a b e l l e 9.

Malzsorte Skalen-

~eil

Karamel . . . . 40,0 37,2

38,5 Kapuziner 38,0

31,5 0 ~ . . . . . .

31,5

35,0 b . . . . . . 35,0

37,5 C . . . . . .

37,0

d . . . . . . I 37,5 1 3 8 , 5

! 3 9 , 0 B . . I

. . . . ' 3 9 , 0 i i

I

Füll- gewicht

g

260,0 248,5

292,5 289,5

276,5 276,5

287,9 288,0

289,9 291,0

281,3 285,5

299,7 299,0

Skalen~eil. t00 Füllgewicht

14,97 j

13,16 ~ ~3,14 13,13 J

11,39 1~,39 J~ 11,39

12,16/. 12,15 ~ t2,16

12,94 ~ 12,83 12,72 j

13,33 I 13,49 i 13,41

13,01 ~3 03 13,04 J '

8,1

6,6

3,5

4,8

5,6

6,6

5,9

9,1

6,2

3,7

4,8

5,7

6,6

6,0

h~

N ~

11

7 j <

/ l 7 I i E Y 4" Y 8 7 d

g/«ss ep yeßu// /)7 %

Abb. 31.

E i c h k u r v e f ü r 3~alz .

Y

Auffa l lend ist, dass der P u n k t für K a r a m e l m a l z s t a r k aus der K u r v e herausfä l l t , was durch mehre re Versuche be s t ä t i g t wurde. Offenbar is t für K a r a m e l m a l z eine eigene E iehkurve nötig. I m Übr igen ver läuf t diese geradl in ig und zeigt, dass die DK-Metho de für Malz gu t anwend- ba r ist .

Ztsehrft. f. anal. Chem. 88, 7. u. 8. Heft. 17


Hopf e n . Die Wasserbestimmung in I-Iopfen stösst auf ganz besondere

Schwierigkeiten; es sind hierbei die charakteristischen Vor- und Nach- teile der einzelnen Methoden sehr deutlich ersichtlich.

1. Troclcnungsmethode. Hopfen zeigt in besonders ausgeprägtem Maß die Eigenschaft vieler

Substanzen, auch bei längsten Trocknungszeiten nicht gewichtskonstant zu werden. Als Beleg hierfür diene folgender Versuch.

Troeknung von I-Iopfen im IJlsch-Troekensehrank bei t050 C. • T a b e l l e t0.

I Troeknungszeiß Gewich~sabnahme Trocknungszeit Gewiehtsabnahme

in Stunden in ~o in Stunden in °/o

1

3

23

8,93 ~ 7,88 6,82 /

9,70 } 9,69 9,68

~0,51 } 10.39 t0,27

52

76

188

tl,66 } 1t,45 tl,23

12,12 } 12,00 tl,89

14,10 } 14,03 t3,96

Die Parallelbestimmungen zeigen bei 3stündiger Trocknungsdauer die beste Übereinstimmung. Trotzdem ist nach dieser Zeit die relative Gewichtsabnahme noch eine bedeutende. Diesen beiden Befunden muss bei der praktischen Wasserbestimmung dadurch l~eclmung getragen werden, dass die Trocknungszeit auf 3 Stunden festgesetzt wird und dass hierbei Zeit und Temperatur besonders genau eingehalten werden.

l_ll s eh-Trockensehrank, 1050 C, Trocknungszeit genau 3 Stunden, Einwage 1,5--3 g.

T a b e l l e tl .

Wassergehalt ttopfensorte Wassergehalg ttopfensorte o/° o/°

Hallêrtauer Orig.

I-Iallertauer 29 .

Tettnanger Orig.

Siegenburger

Steirer . . . .

t0,48 } t0,54 10,60

10,49 } 10,48 t0,46

10,60 } 10,60 t0,59

10,61 } 10,6t t0,6t

t0,64 } 10,62 t0,59

S a a z e r

Ballot . . . .

Tettnanger 29 .

Spalter

A L l e r . . . .

t0,29 } 10,32 t0,36

12,16 } 12,2t 12,25

I0,56 } 10,59 10,62

10,54 } 10,56 10,58

10,86 } t0,72 t0,78


Unter diesen Bedingungen zeigen die Parallelversuehe eine aus- gezeichnete Übereinstimmung. Daher gilt in der Brauindustrie mit Becht die dreistündige Troeknung im Ulseh-Trockenschrank als Standardmethode für Wasserbestimmung. Es ist jedoch wohl zu beachten, dass es sich hierbei lediglich um gut vergleichbare Werte handelt, die den wahren Wassergehalt nur annähernd treffen.


Apparat von P r i t z k e r . Destillationsflüssigkeit: Tetrachloräthan S .P . t45° C. Versuchsdauer etwa 30 Minuten. Verwendete Mengen: 25 g I-Iopfen, 125 g Tetrachloräthan.

T a b e l l e 12.

Wassergehalt 0/ù, bestimmt ùHopfensorte durch Trockrmng durch Destillation

I-Iallertauer 29 . . . . ù Original

Tettnanger Original 29

Ballot . . . . . . . Siegenburger . . . . Auer . . . . . . . . S a a z e r . . . . . . .

Spalter . . . . . .

10,5 10,5 10,6 10,6 12,2 10,6 10,7 10,3 10,6

1t,8 11,8 11,8 11,4 12,9 11,6 ti,8 11,2 11,8

Die Destillationswerte liegen, wie zu erwarten war, erheblich über dem Troeknungswert. Die Destillationsmethode kommt für die Praxis kaum in Frage, da sie keine wesentlichen Vorteile gegenüber den Trock- nungsmethoden aufweist, dabei sehr teuer ist.


Theoretisch müsste bei t topfen die Calciumcarbidmethode die richtigsten Resultate liefern, da der Öl- und tIarzgehalt viel weniger stört als bei anderen Methoden. Tatsächlich st immen auch die Resultate in den Parallelversuchen gut überein und stellen den mit der Methode erreichbaren Endwert dar, also nicht wie bei der Troeknung einen nach Zweckmäßigkeitsgründen willkürlich gewählten Zwischenwert. Trotz- dem haben diese Versuche mehr grundsätzliches, theoretisches als prak- tisches Interesse, da die U l s ch -Trocknung einfacher ist und a l l enprak- tischen Anforderungen völlig genügt.

t7"


T a b e l l e t3.

Hopfensorte

SpMter

Wassergehalt o/ù, bestinnnt

Steirer

Hallertauer 29 .

tIallertauer Original

Tettnanger Original

durch Troek- mmg

mit der Caleium- earbid-

methode

9,40 } 9,41 10,56 9,42

10,62 9'91~t0,0 10AOJ

10,48 9,45 ~ 9,54] !9,63 J

9,43 ~ 9 45 10,54 9,47| ' /

9,7t ~ 9,78 10,60 9,86J I

Hopfensorte

Siegenburger

Tettnanger 29 .

Saazer

Ballot

Auer . . . .

durch Trock- nung

Wassergehalt °/o, bestimmt

mit der Calcium- carbid-

methode

t0,61

10,59

10,32

12,21

10,72

9,09 } 9,06 9,02

9,61 } 9,68 9,75

9,23 } 9,29 9,35

t0,89 / 10,94 jH0,92

4. DK-Methode.

Diese Methode seheidet wahrscheinlich völlig aus. Wie schon bei Malz dargelegt wurde, muss bei der DK-Messung für jede Substanzart ein geeigneter Messkondensator gew~hlt werden, der um so grösser sein muss, je leichter und je trockener die Substanz ist. Demnach ware für Hopfen ein besonders grosser Messkondensator nötig, der so viel Hopfen fasst, wie im allgemeinen für eine einzelne Messung nicht zur Ver- fügung steht.

l ~ i l e h z u e k e r .

Milchzueker unterscheidet sieh insofern von den bisher untersuchten Substanzen, als er ein chemisch wohldefinierter Körper mit einem Krystall- wassergehMt von 5,0 ~/o ist. Das vorliegende Pr/~parat war etwas feucht und enthielt daher mehr wie 5,0 ~o Wasser.

1. Troclcnungsmethode.

Die Trocknung bei i05 ° C erfasst zwar auch beim Milchzucker das gesamte Wasser, jedoch wird der theoretische Wert und damit zugleich die Gewiehtskonstanz erst nach etwa 200 Stunden erreicht, also nach einer für praktische Zwecke viel zu langen Zeit. Hingegen kann bei Einhaltung einer höheren Temperatur, etwa t30 ° C, das gesamte Wasser schon nach 3 Stunden ermittelt werden, womit sich auch bei Milch- zucker die Trocknung als die geeignetste Art der Wasserbestimmung erweist.

Zur Wasserbcstimmung in Nahrungs- und Genussmigteln u. dergl. 26t

T a b e l l e 14.

Tr0cknungszeit Gewichtsvcrlus~ in Stunden in % bei t30 o

5,06 5,t9 5,19

2. Destillationsmethode. Es ist von grundsätzlichem Interesse, dass bei einer wohldefinierten

Substanz wie Milchzucker die Destillationsmethode keine höheren Wasser- werte liefert als die Troeknung. Praktisch kommt die Destillation trotzdem auch hier kaum in Frage, da sie keine besonderen Vortefle bietet, jedoch mit einem grösseren Versuchsfehler behaftet ist.

3. Calciumcarbidmethode. Überrasehenderweise ist diese Methode für Milchzucker überhaupt

nicht anwendbar. Auch bei genauester Einhaltung der erforderlichen Versuchsbedingung treten Schwankungen im ermittelten WassergehMt bis zu i,5 ~/o auf. Der Grund hierfür konnte nicht mit Sicherheit ermittelt werden.

6. DK-Methode. Das Krystallwasser des Milchzuckers ist wie das jeder anderen

Substanz die]ektriseh unwirksam und kann also mit der DK-Methode überhaupt nicht ermittelt werden. Liegt feuchter Milchzucker vor, so zeigt die DK-Messung nur das ]~'euchtigkeitswo~sser, nicht aber das Krystallwasser an, wie folgende Versuche zeigen.

T a b e l l e 15.

Skalentcil

17,5 ~7,6 32,5 33,2 35,8 35,3

26,5 28,0 19,5 19,5 t6;0

Füllgewicht

49,4 49,5 49,3 49,8 49,8 49,6 49,2 52,0 50,0 50,5 45,0

Skalenteil. 100 Füllgcwicht

35,4 } 35,9 34,3

65,9 } 66,4 66,7

71,9 } 71,6 7t,2

53,9 ~ 53,9 53,9 J

39,0 } 38,8 38,6 35,5

WassergehMt °/0, ermitgelt durch

Trocknung bei 130 0

5,2

7,5

7,6

6,0

5,1

4,26

durch DK-

Messung

4,7

7,1

7,5

6,2

5,0


Die verschiedenen Wassergehalte wurden durch Befeuchten eines Milchzuckerpräparates hergestellt. Die mangelnde Genauigkeit des vorliegenden Versuches erklärt sich daraus, dass eine völlig homogene Benetzung nicht möglich ist.

w ! _ _ _ _

00

~o

/-

I f ~ J « 5 # 7 8

#o«s~rgsJBik~

Abb, 35.

]~ichkurve für Mi lchzucker .

Für den Nachweis der Feuchtigkeit eines Milchzuckers (= Wasser- gehalt über den Krystallwassergehalt hinaus) ist also die DK-Messung brauchbar.

Trockenmi lch .

1. Trocknungsmethode.

Trockenmilch verhält sich insofern analog wie Hopfen, als sie auch nach 14fäHigere ununterbrochenen Trocknen bei 105 ° nicht gewichtskonstant wird, wie aus folgendem Versuch ersichtlich ist.

Es ist ebensowenig wie bei Hopfen anzunehmen, dass der gesamte Gewichtsverlnst anssehliesslich aus der Wasserabgabe resultiert. Einigt man sich also etwa auf 3 Stunden Trocknung bei 105 ° C, wobei Zeit und Temperatur genauestens eingehalten werden müssen, so ist der jeweils erhaltene ,Wassergehalt" ebenso wie bei Hopfen als reiner Konventional- wert zu betrachten, der den wahren Wassergehalt nur in grober An- ngherung trifft.

Zur Wasserbestimmung in Nahrungs. und Genussmitteln u. dergl. 263

T a b e l l e t6.

Trocknungszeit Gewichtsverlust Trockmmgszeit Gewichtsverlust in Sttmden in % in Stunden in %

3

5

21

43

66

113

7,88 } 7,87 7,86

8/13 } 8,13 8,t2

9,17 } 9,16 9,15

9,69 } 9.69 9,69 •

t0,23 } 10,23 10,23

1t,33 } 11,32 11,31

136

159

182

205

228

277

11,55 } 1t,63 tl,72

12,23 } t2,19 12,15

12,75 } 12,69 12,62

13,t2 } 13,05 12,97

13,43 } 13,39 13,35

14,t2 } 14,07 14,02


Ein wirklicher Vergleich der Destillationswerte mit den Trocknungs- werten ist natürlich nicht möglich, da ja letztere wie eben ausgeführt wurde, ziemlich willkürlich sind.

T a b e l l e t7.

Trockenmilch Wassergehalt °/o, ermittelt durch Trocknung I durch Destillation

II

]II

I 7,9 I 10,8 } 10,8

[ 10,8

} 7 , 6 1 2 , 0 1 2 ' 0 12,0

6,7 9,0 } 9,1 t 9,2

Die Destillationsmethode liefert in den Parallelversuehen gut über- einstimmende Resultate und ist daher für die praktische Wasserbestimm- ung ebenso gut brauchbar wie die Trocknungsmethode.


Die Tatsache der leichten Karamelisierung der Trockenmilch bei höherer Temperatur lässt eine l~eaktionstemperatur von i05°C als geeignet erscheinen.


T a b e l l e 18.

Wassergëhalt~ °/o, ermittelt

I durch die Caleium Trockenmilch durch Troeknung earbidme~hode

I 7,87 7,45 II (mager) 7,64 7,56

III (fe~t) 6,70 6,18

Über den Vergleich mit den Trocknungsresultaten ist dasselbe zu s~gen, wie bei der Destillation. Als Standardmethode kommt die CMcium- carbidmethode aus den schon mehrfach beschriebenen Gründen kaum in Frage, sie kann jedoch für spezielle Zwecke z. B. zur Kontrolle zweifel- hafter Resultate herangezogen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Calciumcarbidwerte niedriger sind als die Trocknungswerte (3 Stunden bei 1050 C), und dass der Korrektionsfaktor 1.05 zu berück- sichtigen ist.

4. DK-Methode. In der allgemeinen Besprechung der DK-Methode wurde darauf

hingewiesen, dass nur Substanzen miteinander vergleichbar sind, deren chemische Zusammensetzung nahezu gleich ist, die sich also lediglich im Wassergehalt unterscheiden. Diesem Umstand muss bei Trockenmilch Rechnung getragen werden, indem für fettarme und fettreiche Trocken- milchpräparate eigene Eiehkurven aufgestellt werden. Für diese Zwecke stand uns jedoch zu wenig Material zur Verfügung. Derartige Eichkurven könnten nur in einer Troekenmilehfabrik selbst aufgestellt werden durch umfangreiche Beobachtungen an Präparaten verschiedenen Fett- und Wassergehaltes. Ein Behelf in der Weise, dass die Eiehkurvc mit Hilfe eines einzigen Präparates aufgestellt wird, das durch Trocknung, bezw. Beleuchtung auf verschiedenen Wassergehalt gebracht wird, kann nicht als vollwertig angesehen werden. Daher kann auch im Rahmen dieser Arbeit über die Brauchbarkeit der DK-Methode bei Trockenmilch kein Urteil abgegeben werden.

M a r m e l a d e . 1. Troclcnungsmethode.

Auch Marmelade zeigt das bei Hopfen und Trockenmilch beobachtete Verhalten, dass auch bei noch so langer Trocknungszeit keine Gewiehts- konstanz erreicht wird. Ein Behelf, wie bei Hopfen oder Trockenmilch in der Weise, dass die Trocknnng nach einigen Stunden abgebrochen wird, ist bei Marmelade kaum angängig, weil diese nach einigen Stunden erst etwa die Hälfte ihres Wassers abgegeben hat. Ausserdem ist hier die Durchfühi'ung einer Wasscrbestimmung erheblich umständlicher als bei anderen Substanzen. Der Ul sch -Appara t ist ungeeignet, weil die Troeknungsgefässe zu tief sind. Die Marmelade überzieht sieh mit


einer Kruste und hält dadurch einen Teil ihres Wassers zurück. Die Marmelade muss in flachen Schälchen mit Sand verrieben und so in einen Troekensehrank eingestellt werden: Weiterhin ist bei Marmelade besonders schwierig, eine gute Durchschnittsprobe zu entnehmen. Als Beispiel für das eben beschriebene Verhalten der Marmelade seien folgende Versuche angeführt.

T a b e l l e 19.

Trocknungszeit Gewichtsverlust Trocknungszei~ Gewichtsverlust in Stunden in % in Sgunden in %

23

13,64 } 12,78 ti,91

24,22 } 23,4 22,51

28,24 } 28,46 28,68

32,70 / 32,75 32,80 ]

521/2

7O

t90

36,40 } 36,15 35,90

36,80 } 37,10 37,40

42,40 } 41,54 40,68

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Trocknungsmethode bei Marmelade versagt.

2. Destillationsmethode. Im Gegensatz zur Trocknung ist die Destillationsmethode hervor-

ragend gut brauchbar. 1. Es wird ein konstanter Endwert erhalten. 2. Die Versuehsgenauigkeit ist hinreichend gross. Der Ablesungs-

fehler von etwa 0,4~/o spielt bei dem hohen Wassergehalt der Marmelade keine Rolle.

3. Mit der Einwage von 25 g ist eine gute Durchschnittsprobe zu erreichen.

T a b e l l e 20.

Marmelade ! Wassergehalt °/0, ermittelt durch Destillation

ttimbeer . . . . . . . . . . . . .

Aprikosen . . . . . . . . . . . .

Apfel ohne Zucker . . . . . . . . . ù mit Zucker verdickt . . . . . .

Pflaumen mit Wasser verdünnt . . . .

Dreifrucht mit wenig Zucker verdickt. , mit viel Zucker verdickt

36,0 } 36,1 36,2

32,4 ~ 32,4 32,4 ] 48,4 42,8

39,2 } 39,2 39,2 30,4 27,8


Die Destillationsmethode ist die für Marmelade geeignete Standard- methode 1).


Sie ist überhaupt nicht anwendbar, da keine Durchmischung der Marmelade mit dem Calciumcarbid stattfindet.

4. DK-Methode.

Bei Marmeladen ist die Berücksichtigung des Füllgewichtes nicht nötig, die abgelesenen Skalenteile sind direkt proportional dem Wasser- gehalt.

T a b e l l e 21.

Wassergehalt °/o, ermittelt

Marmelade Skalenteil durch durch DK- Destillation Messung

Dreifrucht . . . . . . . . . .

Pftaumenmarmelade . . . . . .

Apfelgelee normal . . . . . . .

, verdickt . . . . . .

Aprikosenmarmelade . . . . . .

Himbeermarmelade . . . . . .

Gemischte Marmelade . . . . .

Stache]beer . . . . . . . . .

64,0

33,8

59,0 } 59,5 60,0

70,0 } 70,0 70,0

nich~ ablesbar

80,0 47,5

59,5 53,5 5t,0

37,5

27,8

36,1

39,2

48,4

42,8

32,4 36,t 34,7 33,8

37,6

27,8

36,2

39,6

42,8

32,3 36,2 34,2

33,4

Die DK-Methode ist sehr gut brauchbar. Für s~mtliche Marmeladen- sorten genügt eine einzige Eichkurve. Die DK-Messungen können mit kleinen Substanzmengen sehr schnell durchgeführt werden, ein Umstand, der die ]K-Methode als ganz besonders brauchbar für die Fabrikations- und Betriebskontrolle in Marmeladen-, Gelee-Fabriken und ~hnlichen Betrieben erscheinen lässt.

1) S. a. die Arbeit ,Die Bestg. des Wassergehaltes in Marmeladen, Konfitüren, Obstgelees, Obst-, Apfel- und Rübenkraut" von G. Benz, in der Ztschrft. Die Konservenindustrie t930, Heft 50; hier ist ebenfalls die Destillationsmethode mit Tetrachloräthan empfohlen.

Zur Wasserbes$immung in ~ahrtmgs- und Genussmißeln u. dergl. 267

/

Jo /0 ///«s««rj«~gl/ /z

Abb. 36. E i c h k u r v e für Marmeladen .

Zusammenfassung.

I. Von den vielen in der Praxis üblichen Wasserbestimmungs- methoden wurden vier ausgewählt, die grundsätzliches, methodisches Interesse haben.

I. Physikalisch-chemische Methoden mit den beiden Abarten: a) Thermische Austreibung des Wassers und W~gung des

Rückstandes; b) Destillation des Wassers mit einer hochsiedenden, mit

Wasser nicht mischbaren organischen Flüssigkeit und volumetrische Messung des übergegangenen Wassers.

II. Eine chemische Methode, bei welcher das Wasser der Substanz mit Calciumcarbid umgesetzt und das entstandene Acetylen volumetrisch gemessen wi rd .

III. Eine physikalische Methode, welche auf der Beziehung zwischen Wassergehalt und I)ielektrizit~tskonstante einer Substanz beruht.

2. Die Methoden wurden nach verschiedenen Gesichtspunkten besprochen: Prinzip, Anwendungsgebiet in der Praxis mit einschl~gigem Schrifttum, Apparatur, Durchführung und Auswertung einer Messung.

3. Die Methoden wurden auf einige ausgewählte Materialien angewandt.

268 Woldemar Stahl: Quantitative Untersuchungen

4. Aus den Versuchen geht hervor, dass keine Methode einen grund- s~tzlichen Vorzug vor den anderen verdient. Vielmehr muss für jede Substanzgruppe durch Vorversuche die geeignete Standardmethode ermittelt werden, welche folgenden Forderungen genügen muss:

a) Die Resultate sollen leicht und genau reproduzierbar sein und in möglichst weitgehender Annäherung den wahren Wassergehalt der Substanz wiedergeben.

b) Die Methode soll appara t iv vollkommen sein. c) Die Zeitdauer einer Bestimmung soll nicht zu lang sein. d) Die Kosten einer Bestimmung sollen nicht zu hoch sein.

Quantitative Untersuchungen über die Borsäure-Alkohol- Flammenreaktion.

Von

Woldemar Stahl. [E ingegangen a m 28. N o v e m b e r t930.]

Einleitung. Die von C 1. J. G e o f f r o y gefundene und häufig angewendete Bors~ure-

Alkohol-Flammenreaktion ist noch nicht einem systematischen Studium unterzogen worden, obgleich sie schon zwei Jahrhunderte lang bekannt ist. Deshalb sind die bisherigen analytischen Vorschriften nicht gleich: die ältesten enthalten keine Angaben über die Menge der ]~eagenzien: Alkohol und Schwefelsäure; die späteren versuchen schon die Mengen der Reagenzien zu regulieren, aber sie sind verschieden, und es fehlt bisher die Motivierung, welche Vorschrift bevorzugt werden muss. Ferner fehlen auch Untersuchungen darüber, um wie viel die Reaktion mit Methytalkohol empfindlicher ist, als die mit Äthylalkohol, und in welchem Maße die eine und die andere Reaktion von Wasser beeinträchtigt wird. Auch die Li tera turangaben über d i e Empfindlichkeit sind recht verschieden.

U m alle diese :Fragen zu beleuchten, habe ich die In tens i tä t der Flammenfärbung schätzungsweise best immt. Auf der Grundlage des psychophysischen Gesetzes von W e b e r - F e c h n e r l ) , welches W i l h e l m O s t w a l d seiner neuen Farbenlehre zu Grunde gelegt hat2), habe ich eine c o l o r i m e t r i s c h e S k a l a von Lösungen verschiedener Konzentra- tionen zusammengestellt, in der die Flammeneffekte nach Intensi tä ten

1) A. K i r s c h m a n n, Grundzüge der psychologischen lVfaßmethoden [E. A b d e r h a 1 d e n, Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden, Abt. VI, Teil A, S. 375 (1920)].

2) Die Farbonlehre I, S. 95 (1192t) ; II , S. 97 (1949). Farblctmde, S. 44 (1923).

Documents

III. Praktische Anwendung der beschriebenen Wasserbestimmungsmethoden in einigen ausgewählten Beispielen