Kohlenhydratanalyse beim Gärprozess mit einer angepassten Anthron-Methode

Abstract

Zur Bestimmung des Abbaus von Kohlenhydraten bei der anaeroben Fermentation wurde die photometrische Anthron-Methode angepasst und fur die Modellsubstrate Glucose (wasserloslich), Mais-Starke und mikrokristalline Cellulose (beide wasserunloslich) in mesophilen BatchVersuchen uberpruft. Fur die Bestimmung des Gehalts an loslichen Kohlenhydraten wurde die Probe mit einem Spritzenaufsatzfilter (Material PTFE) auf < 0,45 µm filtriert, um alle Partikel inklusive der partikularen Kohlenhydrate abzutrennen. Die erhaltene Losung reagierte dann wahrend 8 Minuten mit der Anthronlosung in einem zuvor auf 100 °C temperierten Heizblock. Eine rasche Abkuhlung im Eiswasser auf ca. 4 °C Probentemperatur (Zeitdauer funf Minuten) erwies sich als sinnvoll, um die Farbreaktion zu stoppen und insbesondere bei groserem Probenumfang mit bedingt hoherem Zeitaufwand wiederholbare Ergebnisse zu erzielen. Vor der Messung der Extinktion am Photometer wurde die Probe bei Raumtemperatur fur ca. 30 Minuten temperiert. Eine Verdunnung der Probe war notwendig, einerseits zur Reduzierung des Farbhintergrunds, andererseits um den vorgegebenen Messbereich (λ = 625 nm) von 10 bis 100 mg Glucoseaquivalent/l einzustellen. Der Gesamtkohlenhydratanteil, der sich aus der Gesamtheit der gelosten sowie auch partikularen Fraktion zusammensetzt, wurde uber eine zusatzliche, vor der Anthron-Reaktion durchgefuhrten Vorhydrolyse mit circa 50%igem Saureanteil an H2SO4 bei 100 °C und 8 Minuten Reaktionsdauer bestimmt. Dieser separate Bestimmungsschritt, nachfolgend indirekte Methode genannt, ist notwendig, um den Anteil unloslicher bzw. polymerer Kohlenhydrate einer Probe zu bestimmen. Die Berechnung erfolgt uber Differenzbildung aus dem Gesamt- zum loslichen Kohlenhydratanteil (= partikularer Kohlenhydratanteil).