Kondensat - Apparative Anordnung - Vergleichende Untersuchungen zu flüchtigen Aromastoffen beim

3.2 Apparative Anordnung

3.2.1 Analyseeinheiten

3.2.1.3 Kondensat

Der während des Bratvorgangs entstehende Wasserdampf kondensiert in den Dimrothkühlern.

Das Kondensat wird in einem sauberen, vorher mit Ether gespülten und getrockneten, 100 mL Rundkolben aufgefangen und die Aromastroffe mit Diethylether aus der wässrigen Phase extrahiert.

25 3.2.2 Aufbau

Um die während des Bratvorgangs entstehenden flüchtigen Aromastoffe zu gewinnen, wurde eine Apparatur eingesetzt, die ursprünglich von SPECHT (1993) entworfen und von Autoren wie BASTL (1999) und LAMMERS (2006) weiterentwickelt wurde. MANTEUFFEL (2008) fügte als eine weitere Analyseeinheit die SPME-Faser ein. Diese von Manteuffel modifizierte Apparatur wurde in dieser Arbeit verwendet (siehe Abb. 7).

Destillationsbrücke NS 29 Dimrothkühler NS 29 Überführungsstück (Glas) Kartusche

Tenax^® Fritten

Glasdeckel, NW 200

Bratpfanne

Edelstahlstempel

Büchnertrichter mit Aktivkohlefilter

Teflondichtungsring Dimrothkühler NS 14

Rundkolben NS 29 Kondensat Vakuumcontroller

SPME-Halter

a b

Modifiziertes Reduzierstück NS 29-14 mit Öffnung für SPME-Halter

Abbildung 7: Gesamtaufbau der Bratapparatur (Abb. MANTEUFFEL 2008)

Die Apparatur besteht vornehmlich aus drei Abschnitten:

Der erste Teil besteht aus dem Freisetzen der flüchtigen Aromastoffe durch Braten der Leberproben (siehe Abb. 7, a). Hierfür wird eine über einen Teflonring und Flansch luftdicht verschlossene Teflonpfanne (Modell „Romana“; ø 20 cm, Firma Schulte Ufer, Sundern;

ergänzt durch einen Auflagering aus Edelstahl) mit Glasdeckel (Firma LAT, Garbsen) verwendet. Diese wird durch eine elektrische Kochplatte (Kalorik 5253, Firma LAT, Garbsen) im Durchschnitt auf ca. 130 °C erhitzt.

Hieran angeschlossen ist der Abschnitt des Wasserentzugs (siehe Abb. 7, b) in Form von zwei Dimrothkühlern, die zur Gewinnung des Kondensates und im Weiteren zur Anreicherung der flüchtigen Substanzen auf den Adsorbentien (siehe Abb. 7, c), der SPME-Faser und dem Tenax^® führen.

Der konstante Luftstrom wird mit Hilfe einer Vakuumpumpe (Aquastop^®II, Firma Van der Heijde, Dörentrup, Deutschland) erzeugt. Über einen Aktivkohlefilter wird die Luft durch eine der Öffnungen des Glasdeckels durch den Bratraum in die Kühler überführt, weiter an der SPME-Faser entlang geleitet und durch die mit Tenax^® gefüllte Kartusche abgesaugt. Im Anschluss ist ein Vakuummeter (Vakuummeter 7221 Sekto, Firma Van der Heijden, Dörentrup, Deutschland) zur Kontrolle des konstanten Luftstroms in die Apparatur eingefügt.

Die Leberprobe wird an einem Edelstahlstempel mit Hilfe eines Edelstahlspießes befestigt (Abb. 8 u. 9).

3.3 Durchführung

3.3.1 Einstellung der Versuchsstandards

Zu den Versuchsstandards gehört eine gleiche Anfangstemperatur der Teflonpfanne auf ca.

130 °C und ein konstantes Vakuum bei 750 mbar. Bis zum Erreichen dieser Ausgangsparameter wird der Luftstrom nicht durch die gesamte Apparatur geleitet, sondern aus der verschlossenen Pfanne noch vor den Dimrothkühlern abgeführt. Abbildung 8 stellt den Weg des Luftstroms bis zur Einstellung der Ausgangsparameter dar. Die Auffangmethoden sind, wie oben beschrieben, vorbereitet und schon in die zusammengesetzte Apparatur eingefügt. Ebenso ist die Leberprobe bereits an der Unterseite des Edelstahlstempels mit Hilfe eines ausgeglühten Edelstahldrahtes befestigt (siehe auch Abb. 8).

zur Vakuumanzeige

Leberprobe Stempel

Lufteinlaß über Aktivkohlefilter

Abbildung 8: Luftstrom zur Einstellung der Ausgangsparameter (Abb. MANTEUFFEL 2008)

28 3.3.2 Gewinnung der Aromastoffe

Sind alle Parameter eingestellt, wurde das System zum Auffangen der Aromastoffe aus dem Braten umgestellt und verschlossen, das Vakuum wurde über die Dimrothkühler angeschlossen. Das Glasverbindungsstück wurde mit einem Glasstopfen luftdicht verschlossen (siehe Abb. 9).

Mittels eines Infrarotthermometers wurde die Anfangstemperatur für den Bratdurchgang abermals kontrolliert und im Anschluss daran durch den Lufteinlass 100 µL des Pyridinstandards (wässrige Lösung, 2,51 mg/ 100 µL; siehe auch Kap. 3.5.2) auf die heiße Pfanne aufgegeben. Nachdem die Standardlösung vollständig verdampft und über den Luftstrom aus dem Bratraum geleitet worden war, wurde die Leberprobe auf den Pfannenboden herabgesenkt. In diesem Moment begann die Zeitmessung (Abb. 10 Verlaufsprotokoll). Jede Leberseite (Rinder- und Schweineleber) wurde für drei Minuten der Hitze ausgesetzt (Stufe 2,5), protokolliert wurden zusätzlich die Pfannenbodentemperatur und

Leberprobe Stempel

Lufteinlaß über Aktivkohlefilter

zur Vakuumanzeige

Abbildung 9: Luftstrom während des Bratdurchgangs (Abb. MANTEUFFEL 2008)

die Kerntemperatur der fertig gebratenen Leber. Die Gänseleber wurde auf kleinerer Hitze (Stufe 1,5) jeweils für fünf Minuten gebraten, da es sich um dünnere Scheiben handelte.

Die 1000 g des Probenumfangs bestanden im Durchschnitt aus 5 Scheiben Leber, so dass zwischen den einzelnen Portionen die Apparatur geöffnet und der Pfannenboden gereinigt wurde. Dafür wurde das angelegte Vakuum abgestellt und das Verbindungsstück zwischen Teflonpfanne und Dimrothkühlern getrennt. Die Pfanne wurde mit heißem Wasser und Zellstoff von anhaftenden Leberstücken befreit, dann wurden die Versuchsstandards aufs Neue eingestellt (siehe oben) und das nächste Leberstück gebraten.

Nach Abschluss der Aromastoffgewinnung aus dem gesamten Probenumfang wurden alle Teile der Apparatur gründlich gereinigt und mit heißem Wasser nachgespült. Getrocknet wurden sämtliche Teile mit Hilfe von Heißluft.

Abbildung 10: Verlaufsprotokoll/ Analyseschema, siehe auch im Anhang 9.2

Verlaufsprotokoll

• Datum der Analyse

• Art der Leber

• Menge (g) und Stückzahl der Teilproben

• Eingewogene Tenaxmenge (g)

• Vorliegendes Vakuum (mbar)

• Menge des verwendeten Pyridin-Standards

• Zeitangabe der Bratdauer pro Leberseite

• Temperatur der Pfannenmitte

zu Beginn, bei Seitenwechsel und zum Ende des Bratens der Leberseite (°C)

• gewonnene Menge Kondensat (mL)

• Menge des eingesetzten α-Pinen-Standards

3.4 GC/MS-Analyse

3.4.1 Aroma-Fraktionen

Aus den Analyseeinheiten (siehe Kap. 3.2.1) wurden, wie hier beschrieben, die einzelnen Aromafraktionen gewonnen.

3.4.1.1 Solid Phase Microextraction Faser (SPME)

Die mit Aromastoffen beladene SPME-Faser wurde, ohne weitere Aufarbeitung und um Verunreinigungen aus der Luft zu vermeiden, unmittelbar nach Beendigung des Bratvorgangs zur Analyse in das GC/MS-System überführt.

3.4.1.2 Tenax^®TA 60/80 Rinder- und Schweineleber

Die Aromastoffe im Tenax^®TA 60/80 wurden mit 3 mL Diethylether eluiert und in einem Spitzkolben aufgefangen. Dieses Eluat wurde mit 50 µL des α-Pinenstandards (4,62 g/ L Dichlormethan) versetzt und im Anschluss mit einem kontinuierlichen Stickstoffstrom von 4 mL pro Minute auf eine Menge von etwa 200 µL konzentriert. Zur Analyse durch das GC/MS wurden 4 µL dieses Extraktes injiziert.

3.4.1.3 Tenax^®TA 60/80 Gans- und Gänsestopfleber

Die Aromastoffe im Tenax^®TA 60/80 wurden mit 3 mL Diethylether eluiert und in einem Spitzkolben aufgefangen. Dieses Eluat wurde mit 25 µL des α-Pinenstandards (4,62 g/ L Dichlormethan) versetzt und im Anschluss mit einem kontinuierlichen Stickstoffstrom von 4 mL pro Minute auf eine Menge von etwa 200 µL konzentriert. Zur Analyse durch das GC/MS wurden 2 µL dieses Extraktes injiziert. Es wurde das Varian-Finnigan-GC/MS-System verwendet (siehe Kap. 3.4.2), daher sind die Mengen anders als bei Rinder- und Schweineleber.

31 3.4.1.4 Kondensat

Die entstandene Menge des Kondensats aus dem Bratdurchgang wurde bestimmt, in einen Scheidetrichter überführt und mit etwa einem Drittel seiner Menge mit Diethylether ausgeschüttelt. Die wässrige Phase wurde verworfen und die Etherphase mit den darin gelösten Aromastoffen in einem Spitzkolben aufgefangen. Dieses Eluat wurde, wie das des Tenax^®TA 60/80, ebenfalls mit 50 µL α-Pinenstandard (4,62 g/ L Dichlormethan) versetzt (bei der Gans- und Gänsestopfleber mit 25 µL α-Pinenstandard (4,62 g/ L Dichlormethan), da das emfindlichere GC/MS-System verwendet wurde) und unter dem kontinuierlichen Stickstoffstrom von 4 mL/ min auf eine Menge von circa 200 µL konzentriert. Auch hier wurden im Weiteren 4 µL (bei der Gans- und Gänsestopfleber mit 2 µL) des Extraktes zur Analyse injiziert.

3.4.2 GC/MS-Systeme Die Analyse der wie oben Gaschromatographie mit Masse Hierbei kommt dem Gaschrom einzelnen Moleküle und dem M Moleküle zu ihrem spezifische spezifischen Massenfragmente, (m/z) in einem Massenspektr Aromastoffe identifiziert werde

Es wurden zwei GC/MS-System von Hewlett-Packard (siehe K Rinderlebern ein Varian-Finnig Ionisation genutzt (siehe Kap.

ebenfalls das Varian-Finnigan im Weiteren genauer beschriebe

Abbildung 11: Beispiel: Massenfr ((m/z) = Masse/La

oben beschriebenen Extrakte (siehe Kap. 3.4.

Massenspektrometrie-Kopplung.

chromatographen die Aufgabe der Auftrennung de dem Massenspektrometer die Elektronenstoßionisa ifischen Zerfall zu. Detektiert werden die Molekü

ente, dargestellt in Abhängigkeit ihres Masse/Lad ktrum (siehe Abb. 11). Anhand des Spektr werden.

Systeme verwendet: für die Rinder- und Schweine ehe Kap. 3.4.2.1) und zur Absicherung der letz Finnigan-System (siehe Kap. 3.4.2.2). Es wurde da Kap. 5.1). Für die Analyse der Gänse- und Gänse

igan-System mit elektrischer Ionisation angewend hrieben.

ssenfragmentierung des Moleküls Dodecan

sse/Ladungsverhältnis), EI (Elektronenstoßionisation)

. 3.4.1) erfolgte über ng des Extraktes in die ionisation der einzelnen Gänsestopfleber wurde ewendet. Diese werden

33 3.4.2.1 Hewlett-Packard-System Gaschromatographie

• Gerätetyp: HP 5890 Series II GC mit 7673 Autosampler (Fa. Agilent, Böblingen)

• Trennsäule: Kapillarsäule, DB-5, 30 m x 0,25 mm x 1,00 µm; Agilent Technologies, Santa Clara, USA

• Injektortyp: Splitless

• Injektionstemperatur: 220 °C/ 250 °C (methodenabhängig)

• Trägergas: Helium, Reinheitsgrad 4.6; Fa. Linde, München

• Säulenvordruck: 80 kPa

• Flussrate: 1,95 mL/ min (constant flow)

• Temperaturprogramm: 5 min. isotherm bei 40 °C, dann Temperaturanstieg bei einer Rate von 5 °C/ min mit einer Endtemperatur von 200 °C, die anschließend 20 min.

gehalten wird Massenspektrometrie

• Gerätetyp: HP 5989 A MS, Agilent Technologies , Santa Clara, USA

• Elektronenstoßionisation (EI)

• Ionenquellentemperatur: 200 °C

• Ionisationsenergie: 70 eV

• Quadrupoltemperatur: 150 °C

• Tuning: Standard Autotune

• Solvent Delay: methodenabhängig Steuerung

• PC Programm HP G3410 ChemStation, Version C 03.00

34 Methoden

• Zur Analyse der Aromastoffe der SPME-Fraktion wurde die Faser manuell in den Injektorport eingeführt; es erfolgte dabei ein sofortiges Auftragen der Aromastoffe über ein Inlet auf die Säule. Es wurde kein Solvent Delay (siehe Glossar) verwendet, die Messung wurde unmittelbar nach Aufgabe manuell gestartet.

• Für die Eluate aus dem Tenax^®TA 60/80 und dem Kondensat wurde ein Solvent Delay verwendet, um das Lösungsmittel aus der Messung zu halten, dieser betrug 3,80 min. Die Aufgabe von 4 µL Probenmenge erfolgte bei beiden Aroma-Fraktionen über den Autosampler.

Im Weiteren wurde zur Analyse der letzten großen Peaks aus den Chromatogrammen von Rind und Schwein ein empfindlicheres Finnigan Massenspektrometer mit chemischer Ionisation (Varian-Finnigan-System) verwendet (siehe Kap. 5.1). Hierbei werden die einzelnen Moleküle des Aromastoffgemischs, die durch den Gaschromatograph aufgetrennt wurden, chemisch durch ein Reaktantgas (Methan) ionisiert. Die Moleküle fragmentieren bei der chemischen Ionisation im Unterschied zur Elektronenstoßionisation nicht so stark, dadurch ist ein deutlicher Molekülpeak darstellbar (siehe Abb. 17-19).

35 3.4.2.2 Varian-Finnigan-System

Gaschromatographie

• Gerätetyp: Varian 3400 GC; Fa. Varian, Sunnyvale, CA, USA mit Autosampler CTC A 200 S; Fa. Finnigan MAT, San Jose, CA, USA

• Trennsäule: Kapillarsäule, DB-5, 60 m x 0,25 mm x 1,00 µm; Agilent Technologies, Santa Clara, USA

• Injektortyp: ptv-Injektor mit inlet liner Varian 1078

• Injektionsvolumen: 2 µL

• Trägergas: Helium, Reinheitsgrad 5.0; Fa. Linde, München

• Säulendruck: 40 psi

• Temperaturprogramm: Starttemperatur 40 °C, Temperaturrate von 4 °C/ min mit einer Endtemperatur von 250 °C, dann isotherm für 10 min

Massenspektrometrie

• Gerätetyp: Finnigan MAT SSQ710 MS; Fa. Finnigan MAT, San Jose, CA, USA

• Chemische Ionisation (CI)

• Reaktantgas: Methan, Reinheitsgrad 4.5; Fa. Linde, München

• Elektrische Ionisation (EI) Ionisationsenergie: 70 eV

• Ionenquellentemperatur: 150 °C

• Solvent Delay: methodenabhängig Steuerung

• ICIS 8.3. Finnigan

36 3.4.3 Sniffing-Analyse

3.4.3.1 Aufbau

Die Sniff-Analyse ist eine olfaktorische Analyse der Aromastoffgemische. In das bestehende Hewlett-Packard-System (siehe Kap. 3.4.2.1) wurde der Odour Detector Outlet (Odo II, Fa.

SGE Analytical Science, Melbourne) zusätzlich eingebaut (Abb. 12). Nach der Trennung des Aromastoffgemisches durch den Gaschromatographen wurde der Gasstrom mit den Aromastoffen simultan durch ein Dreiwegeventil aufgetrennt. Ein Teil wurde, wie schon vorher, an das Massenspektrometer geleitet, der andere Teil gelangte zum Sniff-Port. An diesem Ausgang wurden die einzelnen Aromastoffe durch Probanden geruchlich wahrgenommen und beschrieben. Gleichzeitig wurde der zweite Teil der Aromastoffe über die Massenspektrometrie analysiert.

Abbildung 12: GC/MS-System mit eingebautem Sniff-Port (Abb. aus BARUTH 2010)

37 3.4.3.2 Methode

Durch den Einbau des Odour Detector Outlet verlängerte sich die Gesamtlänge der Kapillare (siehe Glossar), daher wurde das GC/MS-Programm beim Solvent Delay angepasst, er betrug bei der Sniff-Analyse 10 min. Alle anderen Parameter entsprachen der Methode wie unter Kapitel 3.4.2.1 (Hewlett-Packard-System) beschrieben.

3.4.3.3 Durchführung

Jeweils eine Probe des Tenax^®Eluats wurde von drei untrainierten Personen je zweimal olfaktorisch untersucht und beschrieben. Dabei wurde von der untersuchenden Person der Geruchseindruck zur jeweiligen Zeit notiert und am Ende der olfaktorische Gesamteindruck der gesamten Probe notiert.

3.5 Auswertung

3.5.1 Qualifizierung der Aromastoffe

Die Bezeichnung der einzelnen Aromastoffe der Chromatogramme erfolgte mit Hilfe der Massenspektren. Genutzt wurde die Spektrenbibliothek Wiley 275. Um die Bestimmung zu evaluieren, wurden nach dem Vergleich mit der Spektrenbibliothek die entsprechenden Massenspektren mit denen von Referenzsubstanzen verglichen (siehe Tab. 14 u. 16). Diese wurden wie die Aroma-Fraktionen über die GC/MS-Analyse (siehe Kap. 3.4.2) detektiert und ausgewertet. Für die höhermolekularen Aldehyde (C14-C16), die in den Chromatogrammen der Rinderleber auftreten, wurden Vergleichssubstanzen selbst synthetisiert, da diese nicht käuflich erwerblich waren. Sie wurden nach SCHWETLICK (2001) aus den Alkoholen Tetra-, Penta- und Hexadecanol oxidiert.

Weiterhin wurden Retentionsindices (RIC) nach Kovats bestimmt (Kap. 10.2. u. Tab.12, 13 u. 15).

Die Berechnung der Retentionsindices erfolgte mit der von Kovats entwickelten Formel (KOVATS, 1958), modifiziert nach VAN DEN DOOL und KRATZ (1963)

Berechnung: Ri(x) = 100 x [Cn + (t(x)-t(Cn) / (t(Cn+1) – t(Cn))]

Ri(x) = Retentionsindex der Substanz x, ohne Einheit Cn = Anzahl der C-Atome des vor x eluierten Alkans t(x) = Retentionszeit von x

t(Cn) = Retentionszeit des vor x eluierenden Alkans t(Cn+1) = Retentionszeit des nach x eluierenden Alkans

Dabei wurden die Retentionszeiten von n-Alkanen, die unter den gleichen Bedingungen wie die zu untersuchende Matrix auf der Kapillarsäule vermessen wurde, mit den Retentionszeiten der analysierten Stoffe in Beziehung gesetzt. Der sich daraus ergebende Index ist bei linearem Temperaturprogramm und gleicher Polarität der Säule stoffspezifisch. Auf diese Weise und unter Berücksichtigung des Massenspektrums einzelner Verbindungen lassen sich Ergebnisse anderer Arbeiten mit eigenen Messungen vergleichen.

3.5.2 Quantifizierung

Quantifiziert wurden die Aromastoffe über die Integration der Peakfläche aus den Chromatogrammen. Um mögliche Verluste kalkulierbar und eine möglichst genaue Aussage über die Menge der ursprünglich vorliegenden Eluate zu machen, wurde der interne Standard α-Pinen (4,62 g/ L Dichlormethan) verwendet. Die Verbindungen, die in Reinsubstanz vorlagen, wurden mittels einer 4-Punkt-Kalibriergeraden quantitativ ausgewertet. Bei den Verbindungen, die nicht als Referenzsubstanz vorlagen, wurde die Peakfläche semiquantitativ über den α-Pinen (4,62 g/ L Dichlormethan) berechnet. Der Pyridin-Standard (wässrige Lösung, 2,51 mg/ 100 µL) wurde einmalig zu Beginn des Bratprozesses zugegeben, um einen gleichmäßige Gewinnung der Aromastoffe darstellen zu können.

3.5.3 Statistik

Die statistische Auswertung erfolgte über die Statistical Analysis Software (SAS Version 9).

Durchgeführt wurde der Wilcoxon Two-Sample Test, Prozedur NPAR1WAY, inklusive Kruskal-Wallis Test.

Die Mittelwerte und Standardabweichungen wurden mittels Microsoft^® Excel 2007 berechnet.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 12, 13, 15 nachzulesen, die genauere Beschreibung wird in Kapitel 9.3 dargelegt.

3.6 Schwermetallanalyse mit Hilfe der

Graphitrohr-Atomabsorptionspektometrie

Alle Lebersorten (von: Kalb, Mastrind, Kuh, Spanferkel, Mastschwein, Sau, Gans und Gänsestopfleber) wurden nach Aufschluss mit Salpetersäure/ Perchlorsäure auf Blei- und Cadmiumgehalte untersucht.

3.6.1 Apparatur

• Perkin-Elmer Zeeman-Graphitrohr-Atomabsorptionsspektrometer 4100ZL, LAS GmbH, Rodgau-Jügesheim

• Autosampler: AS70 Perkin-Elmer, LAS GmbH, Rodgau-Jügesheim

• Strahlungsquelle: Hohlkathodenlampen für Cd bzw. Pb, LOT-Oriel GmbH & Co.KG, Darmstadt, Deutschland

• Steuerungssoftware: AAWinLab 3.51, Perkin-Elmer LAS GmbH Rodgau-Jügesheim, Deutschland

3.6.2 Methode

• Standardadditionsverfahren

• Modifier: 0,050 mg NH4H2PO4 + 0,003 mg Mg(NO3)2

• Stammlösung: sowohl für Cd und Pb 1000 mg/ L

• Verdünnungslösung: 0,2 % Salpetersäure, suprapur 3.6.3 Durchführung

• Die Kalibration des Atomabsorptionsspektrometers und die anschließende Messung der verdünnten Proben wurden mit Hilfe der Software AAWinLab 3.51 (Perkin-Elmer LAS GmbH Rodgau-Jügesheim, Deutschland) durchgeführt. War die Probe zu konzentriert, wurde sie mit 0,2 %-iger Salpetersäure verdünnt und erneut gemessen.

Tabelle 10: Pipetiervolumina zur Kalibration und Cadmiumbestimmung

Konzentration

0,2 % ige

Salpetersäurelösung Cd-Lösung Modifier

(µg/ L) (µL) (µL) (µL)

0 (Nullabgleich) 25 0 10

0,5 20 5 10

1 15 10 10

1,5 10 15 10

2 5 20 10

Probe (20 µL) 5 0 10

Tabelle 11: Pipetiervolumina zur Kalibration und Bleibestimmung

Konzentration

0,2 % ige

Salpetersäurelösung Pb-Lösung Modifier

(µg/ L) (µL) (µL) (µL)

0 (Nullabgleich) 30 0 10

15 25 5 10

30 20 10 10

45 15 15 10

60 10 20 10

Probe (20 µL) 10 0 10

4 Ergebnisse

Bezugnehmend auf die Fragestellung (siehe Kap. 1) werden in diesem Kapitel die erarbeiteten Resultate zur Unterscheidung der Aromaprofile zwischen Rinder- und Schweineleber, sowie die Besonderheiten zwischen den einzelnen Altersklassen innerhalb der Schweineleber und der Rinderleber erfasst. Ebenso werden die Abweichungen zwischen der Gänseleber und Gänsestopfleber aufgelistet. Diskutiert und in die Literatur eingeordnet werden diese Ergebnisse im Kapitel 5. An Hand der Untersuchungen können charakteristische Aromaprofile von gebratener Leber unterschiedlicher Tierarten dargestellt werden. Alle drei entstehenden Aroma-Fraktionen (siehe Kap. 3.4.1): das Kondensat, die SMPE-Probe und die flüchtigen Verbindungen aus dem Tenax^®-Adsorbens wurden mittels GC/MS analysiert. Im Kondensat liessen sich die wenigsten Aromastoffe detektieren (Abb. 21, 23, 25). Es waren häufig nur Spuren, die an Hand des Retentionsindex (siehe Kap. 10.2) und typischer Massenfragmente erkannt werden (siehe auch Abb. 11). Die Tenax^®- und SPME-Proben (siehe Abb. 13, 14, 15 und 20, 22, 24) zeigten größere Flächen im Chromatogramm und sind damit besser auszuwerten.

Zur Quantifizierung wurde allein die Tenax^®-Probe herangezogen, da nur hier über den zugegebenen internen Standard die Menge ermittelt werden konnte (siehe Kap. 5.1). Dies gilt für alle Untersuchungen der hier ausgewählten Leberarten, sowohl bei Rinder- und Schweineleber, als auch bei den Gänselebern.

Erstmalig ließen sich Aromaprofile der gebratenen Leber bei Rind und Schwein unterscheiden. Ebenso war auch zwischen drei Altersklassen (Jungtier, Masttier, adultes Tier) innerhalb der Art ein Unterschied im Aromaprofil erkennbar (siehe Tab. 14). Differenziert betrachtet wurde das Aromaprofil der gebratenen Gänselebern. Hierbei variierte die Zusammensetzung der identifizierten Aromastoffe zwischen denen der Gänsestopfleber und solchen Lebern der nicht gestopften Gänse.

Insgesamt wurden 52 Substanzen identifiziert. Diese sind in Tabellen 14 und 16 nach Tierart und Altersklasse dargestellt. Die quantifizierten Verbindungen sind in der Tabelle 12 für die Tenax^®-Proben von der Schweineleber, in Tabelle 13 für die Tenax^®-Proben von der Rinder- und in Tabelle 15 für die Tenax^®-Proben der Gänseleber aufgeführt. Sie werden in Kapitel 5.2, 5.3 und 5.4 diskutiert.

Die Unterschiede zwischen den Aromaprofilen werden ausgehend von den analysierten Verbindungsklassen im Einzelnen beleuchtet: in Kapitel 4.1 für den Vergleich zwischen Rinder- und Schweineleber, in Kapitel 4.2 für den Vergleich zwischen Gänse- und Gänsestopfleber und in Kapitel 4.3 für den Vergleich zwischen den Aromaprofilen von Rinder- bzw. Schweineleber zu Gänse- und Gänsestopfleber. Diskutiert werden diese Ergebnisse in Kapitel 5.2 für den Vergleich von Rinder- zu Schweineleber, in Kapitel 5.3 für den Vergleich von Gänse- zu Gänsestopfleber und in Kapitel 5.4 für den Vergleich von Rinder- bzw. Schweineleber zu Gänse- und Gänsestopfleber.

Im Kapitel 4.4 werden die Ergebnisse der Sniffing-Analyse angegeben und in Kapitel 5.5 diskutiert. Die Ergebnisse der Schwermetall-Analyse sind in Kapitel 4.5 beschrieben und in Kapitel 5.6 diskutiert.

4.1 Betrachtung der Aromaprofile von Rinder- und Schweineleber

Die in Tabelle 14 einzeln nachgewiesenen Substanzen der Aromafraktionen von Rinder- und Schweineleber zeigen bis Peak 29 (3-Pyridincarboxamid) ein fast identisches Chromato-gramm (siehe Abb. 13 u. 14). Auffällig ist, dass 3-Methyl-1-butanol in der Tenax^®-Probe nur beim Jungtier zu finden war, während die Substanz im Kondensat auch bei den Proben der älteren Tiere gefunden werden konnte. Festgehalten werden kann auch, dass Peak neun (Heptanal) bei den älteren Tieren nur durch das typische Fraktionsmuster identifizierbar, beziehungsweise gar nicht vorhanden war, wie in der Leberprobe von der Sau. Octanal, in allen Schweineleberproben nur beim Spanferkel und in der SPME-Probe der Mastschweinleber detektierbar, war im Gegensatz dazu in allen Tenax^®- und SPME-Proben des Rindes zu finden.

Die Verbindungen, die flächenmäßig kleiner waren, ließen sich unregelmäßig detektieren:

Trimethylpyrazin war in allen Proben von Mastrind-, Kuh- und Sauenleber vorhanden, in den Proben von Kälber-, Spanferkel- und Mastschweinleber nicht analysierbar. 2-Acetylpyridin war in allen SPME- und Tenax^®-Proben der Rinderleber, in der Schweineleber nur in den SPME-Proben vom Spanferkel und Mastschwein vorhanden. Zudem gehörten die drei ungesättigten Aldehyde (2-Decenal, 2,4-Decadienal, 2-Undecenal) und das 1,2,3,4-Tetrahydro-1,1,6-trimethylnaphthalen zu den Peaks mit kleinen Flächen (siehe Tab.14). Peak-Nummer 19 (2-Acetylpyrrol) fand sich in allen Kondensaten wieder, war in der Rinderleberfraktion auch in der SPME-Probe und auch zum Teil in der Tenax^®-Probe (Kalbs- und Kuhleber) vertreten. Im weiteren Verlauf fielen die langkettigen aliphatischen Aldehyde (Dodecanal bis Hexadecanal) besonders in dem Aromaprofil der Rinderleber-chromatogramme auf. Allein das Hexadecanal ließ sich in Spuren auch in der Tenax^®-Probe der Mastschweinleber detektieren. Die statistische Auswertung ist in den Tabellen 12 und 13 ersichtlich und wird im Abschnitt der einzelnen Verbindungsklassen weiter betrachtet (siehe Kap. 4.1.1) und in Kapitel 5.2 diskutiert.

Tabelle 12: Konzentrationen flüchtiger Verbindungen aus der Tenax^®-Probe von gebratener Schweineleber, nach GC/MS-Analyse

Verbindung Spanferkel Mastschwein Sau p RIC

Konzentration in ng/g frische Leber; n=4

3-Methylbutanal (HQ) Mittelwert 253,54 225,53 363,33 NS

S² 20,80 57,65 180,42

2-Furancarboxaldehyd (Ref) Mittelwert 32,94 23,15 12,48 NS 844

S² 20,53 19,54 7,66

Heptanal (Ref) Mittelwert 2,55 1,64 n.d. *** 909

S² 3,03 1,03 n.d.

3-Methylthiopropanal (Ref) Mittelwert 33,07 26,75 15,47 NS 918

S² 9,66 14,57 7,79

5-Methylfurancarboxaldehyd (Ref) Mittelwert 21,75 26,75 16,73 NS 978

S² 8,02 22,60 9,88

Phenylacetaldehyd (Ref) Mittelwert 24,23 28,65 15,55 NS 1064

S² 5,25 13,70 8,78

Nonanal (Ref) Mittelwert 24,96 17,04 15,52 NS 1117

S² 14,84 10,98 7,39

2,3-Dihydro-3,5-dihydroxy-6- Mittelwert 327,48 345,98 277,12 NS 1204

methyl-4H-pyran-4-on (Ref) S² 114,86 255,12 217,18

3-Pyridincarboxamid (HQ) Mittelwert 69,93 28,38 47,60 NS 1475

S² 24,17 22,40 37,36

Wiederfindungsrate

α-Pinen (in %) 85,7 103,7 96,0

p = statistische Wahrscheinlichkeit eines Unterschiedes

*** = p ≤ 0,05 (= signifikanter Unterschied) NS = kein signifikanter Unterschied vorhanden RIC = Retentionsindex

S² = Standardabweichung n.d. = nicht detektiert

(HQ) = halbquantitativ über α-Pinen kalibriert

(Ref) = durch Vierpunktgerade der Referenzsubstanz kalibriert

Alle Werte der einzelnen Verbindungen wurden mit der Wiederfindungsrate des α-Pinen korregiert.

Betrachtet man die Tabelle 12, so zeigt sich statistisch ein signifikanter Unterschied beim Vergleich der Konzentrationen von Hexanal und Heptanal in den Tenax^®-Proben von gebratener Mastschwein- bzw. Sauenleber. Sowohl im Vergleich der Chromatogramme, als auch beim Vergleich der Flächenwerte zeigt sich ein Abfall der Konzentration von Hexanal und Heptanal in den Tenax^®-Proben der Spanferkel- über Mastschwein- zur Sauenleber. Die Menge nimmt mit dem Alter ab. In den Rinderlebern nimmt die Menge bei diesen Aldehyden ebenfalls von der Kalbsleber zur Leber vom Mastrind ab. Die Konzentration der Mastrindleber zur Kuhleber blieb dann jedoch gleich (siehe Tab. 13). Die langkettigen aliphatischen Aldehyde, die in der gebratenen Rinderleber im Unterschied zur gebratenen

Im Dokument Vergleichende Untersuchungen zu flüchtigen Aromastoffen beim Braten von Rinder- und Schweineleber sowie von gebratener Gänse- und Gänsestopfleber (Seite 32-0)