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Konservierungsstoffe und Süßstoffe
Konservierungsmittel sind chemische Substanzen, die das Wachstum von Schimmelpilzen, Hefen und Bakterien in Lebensmitteln verhindern und somit zur Verlängerung von deren Haltbarkeit beitragen. Beispiele sind unter Anderem Benzoesäure und deren Salze, verschiedene Sulfite, Nitrite oder Nitrate.
Süßstoffe dienen als Ersatzstoffe für Zucker. Oft ist deren Süßkraft um ein Vielfaches höher, als die des gewöhnlichen Haushaltszuckers (Saccharose). Süßstoffe werden z.T. untereinander in Kombination eingesetzt um einerseits die Süßkraft zu optimieren und andererseits die mitunter auftretenden negativen Geschmackseigenschaften zu minimieren. Die meisten Süßstoffe besitzen einen sehr geringen oder fast keinen physiologischen Brennwert.
Zuckeraustauschstoffe zählen wie Haushaltszucker zu den Kohlenhydraten und dienen ebenfalls als Zuckerersatzstoffe, mit dem Hintergrund, dass diese einen geringeren Einfluss auf den Blutzuckerspiegel haben als Saccharose. Beispiele dazu sind verschiedene Zuckeralkohole wie Sorbit oder Xylitol. Für die Analytik von Zuckeralkoholen, siehe Zuckeranalytik.
Die Analytik typischer Konservierungsmittel und Süßstoffe erfolgt oft mittels Umkehrphasen-HPLC (RP-HPLC). Im Folgendem sind dazu einige Beispiele gezeigt.
Technische Daten
1. Synthetische Süßstoffe mit der Struktureinheit einer Sulfaminsäure im Molekül:
Acesulfam-K (E950) ist eine heterocyclische Verbindung, die als Kaliumsalz eingesetzt wird. Die Süßkraft beträgt etwa das 200-fache von Saccharose.
Natriumcyclamat (E952) ist das Natriumsalz der Cyclohexylsulfaminsäure. Die Süßkraft beträgt etwa das 35-fache von Saccharose.
Saccharin (E954) ist eine heterocyclische Verbindung, die sich vom Phthalimid ableitet. Saccharin wird ebenfalls oft als Salz (Na, Ca oder K-Salz) verwendet. Die Süßkraft beträgt etwa das 500-fache von Saccharose.
2. Synthetische Süßstoffe mit peptidischer Grundstruktur
Aspartam (E951) ist ein Dipeptid bestehend aus L-Asparaginsäure und L-Phenylalanin, deren C-Terminus (am Phenylalanin) als Methylester vorliegt (H-Asp-Phe-OMe). Die Süßkraft beträgt etwa das 200-fache von Saccharose.
Neotam (E961) setzt sich aus den Verbindungen Aspartam und 3,3-Dimethylbutyraldehyd zusammen, die formal über eine reduktive Aminierung verknüpft wurden. Die Süßkraft beträgt etwa das 10.000-fache von Saccharose.
Advantam (E969) ist ein extrem starker Süßstoff, der jedoch nur vergleichsweise selten verwendet wird. Advantam, ist wie Neotam ein modifiziertes Aspartam und besitzt eine Süßkraft, die bis zu 37.000-mal höher liegt als die von Saccharose.
3. Steviolglykoside (Stevia)
Stevia (E960) ist ein Stoffgemisch, welches in einem mehrstufigen Reinigungs‒ und Extraktionsverfahren aus der Pflanze Stevia rebaudiana gewonnen wird. Es enthält einen sehr hohen Anteil an verschiedenen Steviolglykosiden, z.B. dem Steviosid oder dem Rebaudiosid A. Die zentrale Struktureinheit der Steviolglykoside ist das Diterpen Steviol. Die Süßkraft des Extrakts beträgt mind. etwa das 200-fache von Saccharose.
4. Thaumatin - ein Protein-basierter Süßstoff
Thaumatin ist ein Protein, bestehend aus 207 Aminosäuren und einer molekularen Masse von etwa 22 kDa. Das als Süßstoff verwendbare Protein kommt in der westafrikanischen Katemfefrucht vor. Die Süßkraft beträgt etwa das 2000-fache von Saccharose.
Applikationen
Reversed Phase Analyse von Konservierungsmitteln und Süßstoffen mit GL Sciences Inertsil Ph
Peakidentitäten
1. Ascorbic acid 2. Aspartame 3. Caffeine 4. p-Hydroxybenzoic acid 5. Acesulfame potassium 6. Saccharin sodium 7. Sorbic acid 8. Benzoic acid 9. Dehydroacetic acid
Testbedingungen
Säule: Inertsil Ph 250x4.6mm, 5µm (5020-01328)
Mobile Phase A: Acetonitril
Mobile Phase B: 0.1% Phosphorsäure in Wasser
Isokratisch: A/B 15%/85%
Flussrate: 1 mL/min
Temperatur: 40 °C
Detektion: UV, 210 nm
Injektionsvolumen: 10 µL
HILIC LC/MS Analyse von verschiedenen Stevia Glycosiden mit Shodex Asahipak NH2P40
Peakidentitäten
1. Isosteviol 2. Stevioside 3. Rebaudioside C 4. Rebaudioside F 5. Rebaudioside A 6. Steviolbioside 7. Rebaudioside D
Testbedingungen
Säule: Asahipak NH2P-40 2D 150x2.0mm
Mobile Phase A: 0.1% NH3
Mobile Phase B: Acetonitril
Isokratisch: 78%B
Flussrate: 0.2 mL/min
Detektion: ESI-MS (SIM Negative)
Temperatur: 30 °C
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Hersteller Übersicht
Avantor ACE
UHPLC - Reversed Phase:
- Avantor ACE Excel 1.7 C18, 1.7µm
- Avantor ACE Excel 2 Super C18, 2µm
HPLC - Reversed Phase:
- Avantor ACE 5 C18, 5µm
Chromanik
HPLC - Reversed Phase:
- SunShell C18, 2.6µm
UHPLC - Reversed Phase:
- SunShell C18, 2µm
HPLC - HILIC:
- SunShell HILIC-Amide, 2.6µm
Chromservis s.r.o.
HPLC - Reversed Phase:
- ARION Polar C18, 5 µm
- ASTRA C18-HE, 3 µm
GL Sciences
HPLC - Reversed Phase:
- Inertsil Ph, 5µm
- Inertsil ODS-4, 5µm
- Inertsil NH2, 5µm
Imtakt
HPLC - Reversed Phase:
- Unison UK-C8, 3µm
Macherey-Nagel
HPLC - Reversed Phase:
- Nucleodur Phenyl Hexyl, 5µm
- Nucleodur C8 ec, 5µm
Nouryon - Kromasil
UHPLC - Reversed Phase:
- Kromasil EternityXT C8, 2.5µm
Shodex
HPLC - HILIC:
- Asahipak NH2P-40 2D
Thermo Fisher
HPLC - Mixed-Mode:
- Acclaim Mixed-Mode WAX-1, 5µm
Tosoh
HPLC - Reversed Phase:
- TSKgel ODS-100V, 3µm
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