Gaschromatographie (GC), eine Kerntechnik zum Trennen und Analysieren von Verbindungen, ist in verschiedenen Branchen eine gängige Methode.

Eine davon ist die Alkoholindustrie, wo GC eingesetzt werden, um die Sicherheit der Kunden und optimale Aromen sicherzustellen. In der Bieranalyse und beim Brauen sind die Getränke durch eine komplexe Mischung von Verbindungen gekennzeichnet, die für die typischen Aromen und Geschmacksrichtungen sorgen, welche von den Kunden geschätzt werden. Die meisten hinzugefügten Verbindungen verbessern Aroma oder Geschmack, aber einige Spurenelemente, die in das Getränk gelangen, können zu Geschmacksverfälschungen und unerwünschten Aromen führen. Und hier setzt die Gaschromatographie an.

GC ist aus verschiedenen Gründen eine vernünftige Option für die Analyse alkoholischer Getränke. Im Allgemeinen ist nur eine minimale Probenvorbereitung erforderlich, da sich die Proben bereits im flüssigen Zustand in einer Alkohol- oder Alkohol-Wassermatrix befinden. Die Geschmacksverbindungen sind tendenziell flüchtiger Natur (eine der Hauptvoraussetzungen für GC), und mit Gaschromatographie lässt sich die Analyse automatisieren, was bei der Qualitätskontrolle sehr praktisch ist.

Eine der Untersuchungen, für die GC im Braugewerbe eingesetzt wird, ist die Ethylcarbamatprüfung. Ethylcarbamat (Urethan C2H50CONH2) ist ein natürlich auftretender Ester, der in zahlreichen fermentierten Nahrungsmitteln und alkoholischen Getränken weit verbreitet ist. Ethylcarbamat kann im Fermentationsprozess entstehen, wenn Zyanat mit Ethanol reagiert und Carbamatester bildet. In der Chemie ist ein Ester eine aus einer Säure abgeleitete chemische Verbindung, in der mindestens eine –OH (Hydroxyl)-Gruppe durch eine –O–alkyl (Alkoxy)-Gruppe ersetzt wird.

Die Präsenz von Ethylcarbamat in beliebigen Verbraucherprodukten ist nicht wünschenswert, da es sich in Tiere injiziert als krebserregend erwiesen hat. Eine krebserzeugende Wirkung bei Menschen ist daher wahrscheinlich. Der Ethylcarbamatgehalt in Lebensmitteln gilt als relativ unbedenklich, aber bei destillierten alkoholischen Getränken wird von erheblich höheren Risiken ausgegangen.

In einem alkoholischen Getränk tragen zahlreiche Verbindungen zu dem vom Verbraucher wahrgenommenen Geschmack und Aroma bei. Flüchtige Verbindung reagieren mit den Geruchssensoren in der Nase und erzeugen so das Aroma. Die Geschmacksrichtung wird durch eine Kombination von Aroma und Geschmackssinn wahrgenommen. Darum können Spurenelemente und Verunreinigungen im Endprodukt zu unerwünschten Gerüchen und Geschmäcken beitragen.

 Aroma ist ein wesentlicher Bestandteil des Geschmackseindrucks eines Getränks

Diese unerwünschten Verbindungen können durch verunreinigte Grundstoffe, Prozesseinrichtungen oder Verpackungsmaterialien entstehen sowie auch durch Zersetzung der Geschmacksstoffe aufgrund von Oxidation oder des Einflusses von Licht oder Wärme, sodass sich unerwünschte Änderungen im Geschmack des Getränks ergeben. Die Profilierung der zu Geschmack und Aroma beitragenden Verbindungen ist daher zur Sicherstellung der Produktqualität unverzichtbar. Solche Profilierungen im Interesse der Produktqualität führt das National Center for Quality Testing of Alcoholic (Nationales Zentrum für Qualitätsprüfungen von alkoholischen Getränken) täglich durch. Mehr über die Arbeit dieses Zentrums erfahren Sie in dieser Benutzergeschichte.

Laut einem Artikel auf der Webseite laboratoryequipment.com wurden diese Verbindungen mit einem Ellutia-GC der Serie 200 mit Flammenionisationsdetektor und einer EL-FFAP-Säule analysiert, und um eine genaue Injektion sicherzustellen, kam ein Flüssigprobengeber zum Einsatz.
Da der Ethanolgehalt in einigen Getränken bei über 40 Prozent (v/v) liegen kann, ist die gleichzeitige Analyse von Spurenelementen bei dieser Menge an Ethanol schwierig. Erleichtert würde dies jedoch durch Hinzufügen eines zeitgesteuerten Ereignisses zum Umschalten zwischen Bereichen während der Analyse. Spurenelemente können um das 1000-fache weniger konzentriert sein als das Ethanol. Eine Bereichsumschaltung während des Auftretens von Ethanol würde die Spitze in einen praktikablen Maßstab bringen, um die Spurenelemente in einem Durchgang analysieren zu können. Gaschromatographie ist zweifellos für Hersteller von alkoholischen Getränken erfolgsentscheidend, sowohl bei der Ethylcarbamatprüfung als auch bei der Qualitätskontrolle, weil die flüchtigen Komponentenprofile von alkoholischen Getränken aus einer breiten Palette an Verbindungen bestehen. Und dies macht GC zum idealen Analysewerkzeug. GC-Analyse hilft Unternehmen, Produktqualität und -sicherheit zu gewährleisten und trägt zum Erfolg in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie bei. U

Quellen

https://www.laboratoryequipment.com/article/2017/10/alcohol-profiling-gc-keeps-consumers-safe