Photometrische Spezialverfahren und Mehrschrittmessungen

Inhaltsverzeichnis:

• Allgemeiner Überblick über Messung und Programmierung mit der photoLab 7000 Serie
• Programmierung einer Chlorophyll-Methode:Schritt für Schritt
• Wein: Qualitätsmerkmale Farbintensität und Farbton
• Übersicht über die Bestimmung des Zuckergehalts mit Hilfe enzym-basierter Tests: Saccharose, Glucose, Fructose

Programme & Programmierung:

• Konzentrationsmessung:
  Methoden für kommerzielle Testsätze Anwenderkalibrierkurven, z.B. für Uranin
• Mehrschrittmessungen
  Chlorophyll-Methoden für die Umweltanalytik, Nahrungsmittel, Forschung und Entwicklung…
• Enzymbasierte Tests
  Tests im Angebot verschiedener Hersteller, komplexe Testverfahren erleichtert durch (Anwender-) Programme
• Mehrwellenlängen-Messungen
  z.B. Weinfarbe

Umfangreiche Programmier-Optionen

Programmierung mit photoLab® 7000:

Operatoren, Variablen, Bedingungen…

R = Result=Ergebnis
K = Variable, die für die Formel definiert werden kann
A = Absorption A _xxxnm (=Extinktion)

Diesselbe Extinktion (A) in verschiedenen Schritten:
Ein Index für die zweite und weitere Messungen bei derselben Wellenlänge ist erforderlich: A _{xxxnm_2}; A _{xxxnm_3}…

F = Taste für vereinfachte Bedienung

Operatoren via F2                    
F1: Back
F4: Next
Variablen via F3 (Axxxnm, K1, K2…)
F4: Next

Chlorophyllmessung in vielen Applikationen:

• Umweltanalytik
• Algengehalt in der Lebensmittel-Industrie
• Methodik je nach Applikation und Branche

Einfach Programmierung je nach Applikation!

• Probenaufbereitung je nach Standardmethode: Chlorophyll wird extrahiert und ein kleines Volumen des Extrakts photometrisch gemessen.
• Die Chlorophyll-Bestimmung erfolgt durch Differenzmessung vor und nach Ansäuern der Probe mit HCl.
• Die Formel für die Chlorophyll-Bestimmung berücksichtigt das Proben- und Extraktionsvolumen für die automatische Berechnung.
  
  

Programmierung Chlorophyllmessung:

Hier ist es wichtig, die einzelnen Messschritte mit einem Index (2, 3…) bei der Extinktion (A) für die spätere Reihenfolge zu vergeben. Nachfolgend kann für die Menüführung am Bildschirm eine eindeutige Beschreibung für jeden Einzel-Schritt vergeben werden.     

Mit der F3-Taste wird das R für Result (=Ergebnis) angezeigt, welches mit Bedingungen verknüpft ist, z.B. R<0 ist falsch, Anzeige als ---- mg/l
Um die Eingabe der Bedingung zu korrigieren, mit der Rücktaste nach links                

Weinfarbe: Ein wichtiges Qualitätsmerkmal

Farbmessung in der Getränke- / Weinindustrie…

…ist wichtig für:

•  Winzer,…
•  Abfüller (zur Eingangskontrolle)

Photometrische Farbmessung bietet:

• Genauigkeit und Vergleichbarkeit (vs. Auge, Komparatoren…)
• Reproduzierbarkeit

Abfüller testen weitere Parameter:

• Wasser-Parameter, Zuckergehalt, …
• Trübung (gilt für viele Getränke)
• CSB vor Einleitung in die kommunale Kläranlage
  
  

Weinfarbe = Mehrfach-λ Messung:

Charakterisierung durch Farbsumme = Farbintensität:

Extinktionsmessung @ λ 420nm, 520nm und 620nm
Abs₄₂₀ für Gelb/Orange/Ocker
Abs₅₂₀ für Rot
Abs₆₂₀ für Blau (wird nicht immer gemessen)

R = Abs₄₂₀ + Abs₅₂₀ +Abs₆₂₀
R = Abs₄₂₀ + Abs₅₂₀

… Farbton
Verhältnis von Braun- zu Rottönen < 0,8 violet, 0,8-1,2 red, > 1,2 orange
R = Abs₄₂₀ /Abs₅₂₀

Bestimmung von Zucker (Glu…) mit enzymatischen Tests am Beispiel

Wie funktionieren enzymatischeTests?

Zucker (D-Glu, D-Fru, Saccharose etc.) sind wichtige Parameter in Wein, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.

• Die Tests basieren auf enzymatischen Reaktionen für viele Substanzen
• Enzyme sind spezifisch für die chemische Reaktion bzw. Substanz (Substrat)
• Einige Tests bieten Mehrschritt-Messungen zur Konzentrationsbestimmung der jeweiligen Zuckermoleküle wie Saccharose, Glu und Fru
• Enzymtests ersetzen sukzessive andere Standardmethoden
• Sind akzeptiert von vielen internationalen Organisationen für Lebensmittel
• Enzyme „kooperieren“ häufig mit dem metabolischen „Energielieferant“ ATP und mit Koenzymen als Redoxsystem, hier NAD+/NADH und NADP+/NADPH
  
  

Drehscheibe: Das Koenzym NAD+/NADH:

NAD+/NADH und NADP+/NADPH ist ein „Standardschritt“ bei Enzymreak-tionen. Das Redoxsystem zeigt in reduzierter Form einen Peak bei 340 nm.

Schema der Bestimmung von Suc, Glu, Fru:

Glu_gesamt: Σ von Glu_frei und Glu_gebunden
Saccharose / Fru: Glu_frei Bestimmung vor und nach Inversion der Saccharose

Enzymatische Tests …

… liefern:

• alle erforderlichen Formel-Informationen über die Substanzen
• alle erforderlichen Enzyme
• alle Koenzyme wie NADP+, ATP etc.
• AQS-Material

Die Umsetzung der komplexen Abläufe in eine vereinfachte photometrische Formel unter der Prämisse "mobil photometrisch messen" kann mehrere Schritte oder Einzelformeln erfordern.

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