Research Collection

Doctoral Thesis

Die papierchromatographische Untersuchung von Malzextrakt

Author(s): Gräub, Rudolf

Publication Date: 1957

Permanent Link: https://doi.org/10.3929/ethz-a-000097777

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ETH Library

Prom. Nr. 2613

Die papierchromatographische Untersuchung

von Malzextrakt

von der

EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN

HOCHSCHULE IN ZÜRICH

zur Erlangung

der Würde eines Doktors der Naturwissenschaften

genehmigte

PROMOTIONSARBEIT

vorgelegt von

Rudolf Gräub

von Wyssachen (Bern)

Referent: Herr Prof. Dr. J. Büchl

Korreferent: Herr Prof. Dr. K. Steiger

ARNAUD DRUCK BERN 1957

Die vorliegende Arbeit entstand im Betiiebslaboiatorium der Dr, A. Wander AaG.

in Bern unter der Leitung von Herrn Professor Dr„ J0 Büchi, Direktor des Pharma»

zeutischen Institutes der Eidgenössischen Technischen Hochschule,

Herrn Professor Dr„ J„ Büchi danke ich herzlich für die wertvollen Hinweise und

die wohlwollende Hilfe bei der Durchführung der vorliegenden Arbeit,,

Der Dro A„ Wander A

„G

„bin ich für das freundliche Entgegenkommen, wel¬

ches mir die Durchführung der Arbeit ermöglichte, und für die Ueberlassung des

Untersuchungsmaterials sehr zu Dank verpflichteto Insbesondere möchte ich

Herrn Dr„ H„ Rauch, Leiter des Betriebslaboratoriums, für das grosse Interesse

an der Arbeit, sowie für die zahlreichen wertvollen Anregungen herzlich danken»

2

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INHALTS-VERZEICHNIS

Themas Die papierchromatographische Untersuchung von Malzextrakt

Problemstellungs Es sollen die Möglichkeiten und Grenzen der Papierchro¬

matographie bei der Untersuchung von Malzextrakt geprüftwerden.

I. EINLEITUNG

Bedeutung und Entwicklung der Papierchromatographie; Problemstellung

IL THEORETISCHER TEIL

10 Begriffsbestimmung und Anforderungen an Malzextrakt

1) Definition nach Schweiz,, Lebensmittelbuch

2) Beurteilung nach Schweiz, Lebensmittelbuch

3) Beurteilung nach dem Handbuch der Lebensmittelchemie

4) Anforderungen der Pharmakopoen an Malzextrakt

2. Die Analysenmethoden für die Untersuchung von Malzextrakt

a) Allgemeine Methoden

1) Die Analyse nach amtlichen Lebensmittel-Untersuchungs=Vorschriften

2) Die brautechnischen Untersuchungsmethoden nach Pawlowsky-Doemens

3) Die Untersuchungsmethoden nach Pharmakopoen

b) Spezielle Methoden

1) Die biochemische Zuckerbestimmungsmethode

2) Die Papierchromatographie

3) Die Papierelektrophorese

4) Die Ionenaustauscher

3„ Die Herstellung des Malzextraktes

4„ Die chemischen Veränderungen von Gerste, Malz und Würze

bei der Herstellung von Malzextrakt

- Allgemeines- Der enzymatische Abbau der Stärke

- Die Veränderungen der Stickstoffverbindungen

5

- Die Veränderungen der Vitamine

- Die Veränderungen der übrigen Bestandteile

5„ Die chemische Zusammensetzung von Malzextrakt

III. EXPERIMENTELLER TEILS

A„ Die papierchromatographische Untersuchung der Zucker im Malz,

in der Würze und im Malzextrakt

1) Die Beschaffung des Untersuchungsmaterials

2) Die Analyse des Untersuchungsmaterials (nach Lebensmittelbuch)

3) Die papierchromatographische Trennung und Bestimmungder Zucker

a) der qualitative Nachweis der Zucker in Malz, Würze und

Malzextrakt

b) die quantitative Trennung und Bestimmung der reduzierenden

Zucker in Malz, Würze und Malzextrakt

c) Bilanz der reduzierenden Zucker in Malz, Würze und Malz¬

extrakt

B. Nachweis der Vitamine in Malz und Malzextrakt

IV. ZUSAMMENFASSUNG

V. LITERATURUEBERSICHT

6

I. EINLEITUNG

Die genaue Analyse von Pflanzenextrakten wie auch von andern Naturstoffen war

stets mit grossen Schwierigkeiten verbunden da es sich hier um komplizierte Stoff-

gemische handelt, die infolge der chemischen Aehnlichkeit ihrer Bestandteile meist

nur unvollständig von den Begleitstoffen getrennt und sehr schwer aufgeteilt werden

können. Durch die Anwendung von Filtrierpapier an Stelle einer Silicagelsäule bei

der Verteilungschromatographie zur Trennung der Aminosäuren haben R. CONSDEN,

AoH, GORDON und AJ.P. MARTIN (1) im Jahre 1944 die Papierchromatographie

entwickelte Dadurch wurde eine analytische Mikromethode geschaffen, die viele

dieser Schwierigkeiten zu beheben vermochte0 Nachdem S, PARTRIDGE (2) diese

Methode auf die Untersuchung der Zucker übertragen hatte, dehnten sich die An¬

wendungsmöglichkeiten der Papierchromatographie bald auf die verschiedensten Ge=

biete ausB wobei sich diese Methode praktisch überall bewährte und dadurch zu der

grossen Bedeutung gelangte. Die Grunde für diese rasche Entwicklung einer Analysen¬

methode liegen nicht zuletzt in der Möglichkeit der Papierchromatographie, mit

einer kleinen Substanzmenge in relativ kurzer Zeit eine Orientierung über die Zu¬

sammensetzung eines komplizierten Substanzgemisches zu erhalten. Bemerkenswert

ist auch die weitgehende Anpassungsfähigkeit dieser Methode an die mannigfaltig¬sten Probleme,

Es war denkbar, dass die Papierchromatographie auch bei der Untersuchung von

Malzextrakt und den damit zusammenhingenden Stoffen wertvolle Dienste leisten

würde, Wie aus der Literatur hervorgeht, fand diese Methode in den letzten Jahren

besonders im Brauereiwesen weitgehende Anwendung, wobei G, BISERTE und

R, SCRIBAN (4) als erste die Stickstoffverbindungen von Gerste, Malz und Würze und

ihre Veränderungen beim Milzen und Maischen mit Hilfe der Papierchromatographieund der Papierelektrophorese untersucht haben, Die Kohlenhydrate der Würze und

deren Ausgangsstoffe waren schon mehrmals Gegenstand papierchromatographischer

Untersuchungen (J, MONTREUIL und R, SCRIBAN (5), A.M. MacLEOD (6),

P. GJERTSEN(7) usw.),

PROBLEMSTELLUNG

Es sollten anhand von Literaturangaben und von praktischen Versuchen die Anwen=

dungsmöglichkeiten und Leistungsfähigkeit der Papierchromatographie für die Unter¬

suchung von Malzextrakt geprüft und mit den bisher in der Lebensmittelchemie und

in den Pharmakopoen verwendeten Analysenmethoden verglichen werden.

7

Als praktische Versuche wurden vorgesehen;

L Die papierchromatographische Untersuchung der Zucker in Malz, Würze und

konzentriertem Malzextrakt, wobei festgestellt werden sollte, ob beim Ein¬

dampfen der Würze, also beim Konzentrieren zum dickflüssigen Malzextrakt,

unter den in der Praxis herrschenden Bedingungen qualitative und quantitative

Veränderungen der Kohlenhydrate stattfinden.

IL Es sollte festgestellt werden, ob sich die Vitamine des Malzextraktes mit Hilfe

der Papierchromatographie nachweisen lassen»

Da anzunehmen ist, dass sich die Zucker beim Eindampfen der Würze qualitativ und

quantitativ kaum verändern werden und dass die Vitamine nur in äusserst geringen

Mengen vorkommen, haben diese Versuche an erster Stelleden Zweck, die Empfind¬lichkeit der Papierchromatographie als Analysenmethode bei der Untersuchung von

Malzextrakt zû prüfen.

8

IL THEORETISCHER TEIL

1. Begriffsbestimmung und Anforderungenan Malzextrakt

1) Definition nach Schweizerischem Lebensmittelbuch (8)

"Unter Malzextrakt versteht man die durch enzymatischen Abbau in wasserlösliche

Form übergeführten, von den unlöslichen Bestandteilen durch Extraktion C*Abläu¬

tern") abgetrennten Anteile des gemälzten Gerstenkornes, welche bei niedriger

Temperatur schonend zur dickflüssigen Konsistenz eingedampft oder in Trocken¬

form übergeführt worden sind und eine erhebliche diastatische (amylolytische) Wir¬

kung aufweisen,, Die Verwendung anderer Getreidearten als Gerste sollte ausdrück¬

lich gekennzeichnet sein»"

2) Beurteilung von Malzextrakt für Nährzwecke

nach dem Schweiz» Lebensmittelbuch (8)

"Die besten Qualitäten Malzextrakt werden aus reinem Gerstenmalz gewonnen.

Werden sie aus anderen Getreidearten hergestellt oder damit gemischt, so sollte

dies in der Sachbezeichnung angegeben werden. Gröbere Fälschungen sind im Zu¬

satz fremder Zuckerarten, wie Stärkesirup, Invertzucker, Rohr- und Rübenzucker,

Speisemelasse usw. zu erblicken. Ein Erzeugnis, welches durch gleichzeitiges Ver-

maischen von Malz mit fremder Stärke oder andern stärkehaltigen Materialien (Kar¬

toffeln, Mais usw.) hergestellt wurde, kann nicht als Malzextrakt bezeichnet wer¬

den.

la Sinnenprüfung. Flüssige Malzextrakte sind leicht getrübt, hellbraun bis braun,

dickflüssig. Trockenmalzextrakte sollen hellbraun bis weiss und pulverformig sein»

Geruch und Geschmack von reinem Malzextrakt sind angenehm würzig, charakte¬

ristisch. Ein auffallend süsser Geschmack kann auf Zusatz von Saccharose, Invert¬

zucker oder Speise mêlasse hindeuten; caramelartiger Geschmack rührt von unsorg-

filtigem Eindampfen oder Anbrennen her,

Gärungserscheinungen, sichtbar an Kohlensäureentwicklung oder Schaumbildung,sowie erkennbar am säuerlichen Geschmack, dürfen nicht wahrnehmbar sein.

2. Die Trockensubstanz beträgt bei konzentrierten Malzextrakten 75 - 80 % bei

trockenen Produkten über 95 % Als untere Grenze, die noch eine genügende Halt¬

barkeit verbürgt, ist eine Trockensubstanzmenge von 75 "h anzusehen.

9

3„ Maltose, der Hauptbestandteil des Malzes, beträgt in der Regel, als Rohmalto-

se auf Trockensubstanz berechnet, nicht weniger als 70 °h und nicht mehr als 90 %

AUfällig vorhandener Invertzucker oder Glykose werden mitbestimmt und erhöhen

das Resultat um das 1,65= bzw, l073-fache ihres Gehaltes0 Sehr hohe Rohmaltose¬

werte deuten somit bei starker Erhöhung der Fruktosereaktion auf Invertzucker oder,

bei normaler Fruktosemenge, auf Stirkezucker hin«

4, Der scheinbare Saccharosegehalt beträgt bei unverfälschtem Malzextrakt in der

Regel 3 - 6 "h der Trockensubstanz» Höhere Werte können durch Zusätze von Rohr-

oder Rubenzuckermelasse und dergleichen bedingt sein.

5„ Fällt die Prüfung von Invertzucker (Fruktosereaktion) deutlich stärket aus, als

dem maximalen Gehalt an Saccharose entspricht, so kann ein Zusatz von Invert¬

zucker, Saccharose oder Speisemelasse vermutet werden»

6„ Die diastatische (amylolytische) Kraft reiner, im Vakuum sorgfältig einge-

dampfter Malzextrakte beträgt in der Regel 40-80 LMB-Einheiten„ Eine zu niedri¬

ge Zahl deutet auf unsorgfältiges Eindampfen, Ueberhitzung, zu lange Lagerung

oder Verfälschung hin, wobei anzunehmen ist, dass auch andere wertvolle Bestand¬

teile des Malzes beschädigt worden sinda

7„ Die Stickstoffsubstanzen, ausgedrückt als Rohprotein, betragen bei einwandfrei¬

en Extrakten in der Regel 3 - 6 "h der Trockensubstanz. Zu geringe Werte deuten

auf Beimischung fremder Bestandteile, wie Zuckerarten, vermllzte Stärke u=a=,

hin,

80 Der Säuregehalt,, als Milchsäure berechnet, soll nicht mehr als 2 % der Trocken¬

substanz betragen. Höhere Werte zeigen Vergärung oder anderweitige unerwünschte

Veränderungen an,

9, Der Aschegehalt beträgt in der Regel 1,3 - 2,0 % der Trockensubstanz,03

3) Die Ueberwachung des Verkehrs mit Malzextrakt geschieht nach

dem Handbuch der Lebensmittelchemie (9) nach folgenden Grundsätzeng

"Malzextrakt darf nurau& Malz hergestellt werden und soll deutliche Mengen akti¬

ver Diastase enthalten» Gröbere Verfälschungen sind Zusatz fremder Zuckerarten

(Glucose, Rohr- und Rübenzucker) sowie von Stärkesirup, Auch ein durch Vermal-

zung fremder Starke (Kartoffelstärke, Maisstärke) mit Malzauszug erhaltenes Er¬

zeugnis ist nicht mehr als Malzextrakt anzusprechen,"°

An weiteren und besonderen Anforderungen sind folgende zu nennen s Geruch und

Geschmack sollen angenehm würzig, nicht auffallend süss und besonders nicht cara-

melartig (angebranntes Malzextrakt, Zusatz von Melasse) sein.

10

Die Konsistenz ist bei flüssigem Malzextrakt dick und zähflüssig., Der Trockensub¬

stanzgehalt beträgt bei konzentriertem Malzextrakt etwa 80 "h, bei trockenem

Malzextrakt etwa 98 %0

Der Maltosegehalt, als der Hauptbestandteil von Malzextrakt beträgt mindestens

55 % der Gehalt an Dextrin dagegen J%ej flüssigem. Malzextrakt höchstens 12 %, bei

trockenem höchstens 15 %.

Flüssige Zubereitungen enthalten etwa 3 - 6 % Stickstoffsubstanzen. Stickstofffreie,

nicht reduzierende Extraktstoffe sind 8,2 bis 23 % auf Trockensubstanz berechnet,

vorhanden. Dieser Bestandteil ist wichtig zur Erkennung fremder Zusätze wie von

Rohr- oder Rübenzuckermelasse, Glucose und Stärkesirup,,

Der Säuregrad für Malzextrakt darf 10 ml n-Säure/100 g nicht übersteigen. Der

Aschengehalt beträgt 1,0 = 1,5 "jfe, der Gehalt an Phosphorsäure, als P2O5 berech¬

net, soll mindestens 0,5 % betragen.

Der Diastasegehalt muss in deutlichen Mengen vorhanden sein. Gutes Malzextrakt

hat nach I.D. Riedel A.G. einen Diastasegehalt von etwa 400 Pollakeinheiten.

4) Die Anforderungen der Pharmakopoen an Malzextrakt

Malzextrakt wird nur in der englischen Pharmakopoe 1953 (35) und in der 12. Aus¬

gabe der amerikanischen Pharmakopoe (36) behandelt. In der 13. und 14. Ausgabeder amerikanischen Pharmakopoe wird auf die 12. Ausgabe verwiesen; in der

15» Ausgabe wird Malzextrakt nicht mehr erwähnt. Keine Erwähnung findet Malz¬

extrakt ferner in folgenden Pharmakopoen s

Pharmacopoea Helvetica V

Pharmacopoea Gallica Editio VII1949

Pharmacopée Belge 4e Edition

Pharmacopoea Danica 1948

Farmacopeia Portuguesa (Quarta) 1946

Den Norske Farmakoptf 1939

Svenska Farmakopén 1946

Die italienische Pharmakopoe (37) behandelt nur das Diastase-Präparat "Maltina-

Diastasi".

Die Anforderungen der englischen (35) und amerikanischen (36) Pharmakopoen wer¬

den nachfolgend sinngemäss wiedergegeben;

11

lo Anforderungen der englischen Pharmakopoe (35) i

Malzextrakt wird aus gemälzter Gerste, Hordeum distichon L. von H„ vulgare L„,

oder einer Mischung davon mit nicht mehr als 33 "]o gemälztem Weizen, Triticum

aestivum L., durch Digerieren mit Wasser von bestimmter Temperatur und durch

Eindampfen der filtrierten Flüssigkeit zu einem viskosen Produkt hergestellt. Der

Stickstoffgehalt soll, als Protein berechnet, mindestens 4,0 Gew. °jo betragen.

Beschreibung s Malzextrakt ist eine bernsteinfarbige oder gelblichbraune, viskose

Flüssigkeit von angenehmem und charakteristischem Geruch und süssem Geschmack,

Löslichkeit s Mischbar mit Wasser, wobei eine durchsichtige Lösung entsteht.

Refraktionszahl bei 20°; 1,4892 bis 1,4976

Gewicht von 1 ml bei 20°: 1,39 bis 1,42 g

Arsenik: nicht mehr als 1 <7<o

Lipase: Nach 6 Stunden soll der Unterschied der hinzugegebenen Mengen 0,05 n-

Natriumhydroxydlösung zu den Proben nicht mehr als 1,0 ml betragen.

2. Anforderungen der amerikanischen Pharmakopoe (36):

Malzextrakt ist ein Produkt, das durch Extraktion von Malz, welches durch künstli¬

che Keimung einer oder mehrerer Varietäten von Hordeum vulgare Linné (Farn.

Gramineae) erhalten wurde, gewonnen wird. Das Malz wird mit Wasser von 60°

vermaischt, die ausgepresste Flüssigkeit bei höchstens 60° konzentriert und der Ex¬

trakt mit 10 Gew.fyGlycerin vermischt. Der Malzextrakt enthält Dextrine, Maltose,

geringe Mengen Glucose und amylolytische Enzyme.

Beschreibung: Malzextrakt ist eine süsse, viskose, leicht braune Flüssigkeit, welche

einen angenehmen und charakteristischen Geruch aufweist.

Löslichkeit s Malzextrakt ist zum grossen Teil löslich in kaltem Wasser, löst sich

aber leichter in warmem Wasser auf. Die wässerige Lösung ist nicht klar und beim

Stehen setzt sich ein voluminöser, flockenartiger Niederschlag ab.

Das spezifische Gewicht von Malzextrakt bei 25° C. soll nicht kleiner als 1,350 und

nicht grösser als 1,430 sein.

Lagerung: Malzextrakt ist gut verschlossen in Behältern, welche vor dem Füllen ste¬

rilisiert wurden, aufzubewahren.

Durchschnittliche Dosis: nach dem metrischen System 15 g., nach "Apothecaries"4 Drachmen.

12

Diastases 0,1 ml Stärke-Malzextraktlösung (s, S, 15 Nachweis der Diastase) dürfen

bei der Zugabe zu einer Mischung von 0,2 ml 0,1 n Jodlösung und 60 ml dest„ Was¬

ser keine blaue oder rötliche Farbe bilden.

2. Die Analysenmethoden für die Untersuchungvon Malzextrakt

a) ALLGEMEINE METHODEN

1) Die Analyse nach amtlichen Lebensmittel-Untersuchungsvoischriften

Die Analysevorschriften des Schweiz, Lebensmittelbuches (8) und des

Handbuches der Lebensmittelchemie (9) beziehen sich nur auf die Un¬

tersuchung des fertigen Malzextraktes und richten sich nach den gestellten Anforde¬

rungen, Die Prüfung der Roh- und Hilfsstoffe wird nicht berücksichtigt.

Die Analyse von Malzextrakt nach dem Schweiz, Lebensmittelbuch (8)

umfasst folgende Punktes Die Sinnenprüfung erstreckt sich auf Aussehen, Geruch und

Geschmack, Die Bestimmung der Trockensubstanz kann pyknometrisch aus der zehn¬

fach verdünnten Lösung oder durch Trocknung im Trockenschrank durchgeführt wer¬

den; bei letzterer Methode muss wegen des Verlustes von leichtflüchtigen Bestand¬

teilen oder Zersetzungsprodukten beim Trocknen eine Korrektur angebracht werden.

Der Rohmaltose- und Saccharosegehalt wird durch Behandeln mit Fehlingscher Lö¬

sung vor und nach Inversion bestimmt. Auf einen erhöhten Invertzuckergehalt wird

durch den Fruktosenachweis geprüft, der darin besteht, dass das mit heisser Salzsäu¬

re aus Fruktose gebildete Oxymethylfurfurol mit Resorcin einen Farbstoff bildet. Es

wird die Farbintensität mit derjenigen von normalem Malzextrakt verglichen. Die

Messung der diastatischen Kraft geschieht durch die Bestimmung der Maltose, wel¬

che aus gelöster Stärke berechnet durch 100 g Malzextrakt gebildet werden. Die

stickstoffhaltigen Substanzen werden nach Kjeldahl bestimmt und als Rohprotein an¬

gegeben. Die Menge der titrierbaren Säure wird durch Titration mit 0,1 n-Lauge

ermittelt und als Milchsäure berechnet. Die Bestimmung des Aschengehaltes ge¬

schieht durch Verbrennung des Malzextraktes nach Zusatz von Lanthannitratlösung,

Das Handbuch der Lebensmittelchemie (9) enthält im wesentlichen die

gleichen Prüfungsvorschriften, Es werden zusätzlich noch bestimmt: die Phosphor-

saure in der Asche, die Dextrine nach der Hydrolyse, die Polarisation, Ferner wer¬

den die stickstofffreien, nicht reduzierenden Extraktstoffe berechnet.

13

2) Die brautechnischen Untersuchungsmethoden nach Pawlowsky-Doemens (10)

Für die Prüfung der Roh- und Hilfsstoffe, sowie die Zwischenprodukte bei der Her¬

stellung von Malzextrakt werden im allgemeinen die gleichen Methoden, welche in

der Brauerei verwendet werden, herangezogen. Die Vorschriften für die Beurteilung

des Malzes richten sich dabei nach den Bonner Vereinbarungen (10). Für die Malz¬

extraktherstellung sind insbesondere folgende Methoden von Interesse :

Das Malz wird einer mechanisch-physiologischen Prüfung unterzogen, welche sich

auf die Untersuchung der äussern Merkmale (Geruch, Aussehen der Körner, Verun¬

reinigungen), Sortierung, Beschaffenheit des Mehlkörpers und die Blattkeiment¬

wicklung erstreckt. Bei der chemischen Prüfung werden neben dem Wassergehalt,

der diastatischen Kraft, dem Gehalt an Stickstoffverbindungen hauptsächlich der

Extraktgehalt des Malzes bestimmt. Die Ermittlung dieses Extraktgehaltes er¬

folgt durch den Maischeversuch, welcher mit einer Probe Malzfeinmehl(90 "h des

Mehles müssen auf den Boden des Pfungstädter-Plansichters fallen) in einem Maisch¬

bad mit vorgeschriebenen Dimensionen und unter Einhaltung bestimmter Tempera¬

turen (Kongressverfahren) durchgeführt wird. In einzelnen Fällen werden bestimmt :

Die Aciditätsverhältnisse,

die präexistierenden Zucker, der Pentosangehalt,

die Asche und deren Phosphorsäure„

Bei der chemischen Analyse der Würze, welche als Zwischenprodukt beider

Malzextraktherstellung beim Abläutern der Maische entsteht, wird vor allem der

Extraktgehalt bestimmt. Diese Bestimmung kann nach folgenden Methoden durchge¬

führt werden : Pyknometrisch aus der Dichte der Würze, mit dem Schwebekörper oder

mit dem Zeissrefraktometer„ Für die Bestimmung der Zucker werden gravimetrischeund massanalytische Methoden vorgeschlagen„ Die Bestimmung der Saccharose ge¬

schieht ebenfalls wie im Malzextrakt nach Inversion mit Salzsäure {Zollinversion).

In der Brauerei wird auf die Untersuchung der einzelnen Stickstoffverbindungen be¬

sonderer Wert gelegt. Durch die Formoltitration wird ein Mass für die vorhandenen

Aminosäuren erhalten. Die Fraktionierung der Eiweissverbindungen erfolgt mit Hilfe

der Tannin- und Phosphormolybdänsäurefallung,, Bei der Ermittlung der Aciditäts¬

verhältnisse werden unterschieden die Titrationsacidität und -alkalität, der Formol¬

stickstoff, die Wasserstoffionenkonzentration und die elektrometrische Titration

(Pufferungskurve),,

3) Die Untersuchungsmethoden nach Pharmakopoen

Nach der englischen Pharmakopoe (35) wird in Malzextrakt die Lipase und

der Stickstoffgehalt bestimmt* Bei der Bestimmung der Lipase wird auf Pancreatin

14

verwiesen? Als Reagens wird folgende Lösung verwendet; 6,5 ml Triacetin + 0,2 ml

Bromcresolpurpur in Wasser gelöst, mit 08 05-n NaOH neutralisiert und ad 110 ml

aufgefüllt. In 2 grosse Reagensgläser (A und B) werden 50 ml von dieser Lösung ge¬

geben und unter Rühren auf 30° erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten. In

das Reagensglas A wird eine bestimmte Menge der auf Lipase zu prüfenden Lösung

gegeben. In das Reagensglas B wird die gleiche Menge Lipase-Lösung, jedoch nach

vorgängigem Kochen, gegeben. Von Zeit zu Zeit wird die Acidität der Mischungmit 0,05-n NaOH auf ein pH von 6,2 = 6,4 eingestellt. Für Malzextrakt wird eine

Lösung von 5 g in 10 ml Wasser verwendet» Bei der Bestimmung des Stickstoffgehal¬tes wird auf die entsprechende Methode auf S. 773 hingewiesen. Ein Milliliter

0,1-n Schwefelsäure entspricht 0,00875 g Protein.

Die Prüfungsmethoden der amerikanischen Pharmakopoe (36) beschränken

sich auf den Nachweis der Diastase, welcher wie folgt durchgeführt wird s Kartoffel¬

stärke, deren Feuchtigkeit wie unter Pancreatin angegeben, bestimmt wurde, wird

in einer Menge, welche 5 g Trockensubstanz entspricht, in einem Becherglas mit

10 ml kaltem Wasser (destilliert) vermischt. Man fügt 140 ml kochendes destillier¬

tes Wasser hinzu und erhitzt auf dem Wasserbad unter ständigem Umrühren während

2 Minuten oder bis sich eine durchsichtige, einheitliche Paste (Kleister) gebildethat. Dann wird in einem Bad, welches vorher auf 40° eingestellt wurde, auf diese

Temperatur abgekühlt. Man löst nun 5 g Malzextrakt zu 100 ml mit destilliertem

Wasser auf und erwärmt diese Lösung auf 40°. 20 ml der frisch hergestellten Lösungwerden zum Stärkekleister gegeben und unter öfterem Umrühren wird wahrend 30 Mi¬

nuten bei einer Temperatur von 40° gehalten. Es entsteht eine dünnflüssige, klare

Flüssigkeit. Man rührt um und gibt 0,1 ml dieser Flüssigkeit auf einmal in eine vor¬

bereitete Mischung von 0,2 ml 0,1-n Jodlösung und 60 ml destilliertem Wassers Es

darf keine blaue oder rötliche Farbe entstehen.

b) SPEZIELLE METHODEN

Die im Lebensmittelbuch angegebenen "offiziellen" Untersuchungsmethoden für

Malzextrakt liefern nicht in jeder Beziehung absolute Werte. Dies trifft besonders

für die Bestimmung der Zucker (Rohmaltose, Saccharose) zu. Es handelt sich dabei

um sogenannte Konventionsmethoden, mit denen meistens reproduzierbare Ver¬

gleichswerte erhalten werden. Damit in gegebenen Fällen die genauen, absoluten

Werte trotzdem bestimmt werden können, müssen spezielle Methoden angewendetwerden.

15

1) Die biochemische Zuckerbestimmungsmethode

nach van VOORST (11) und H„ HADORN (12, 13)

Die Bestimmung von Maltose in Gemischen von anderen Zuckerarten wie Glucose,

Fruktose und reduzierenden Dextrinen ist mit rein chemischen Methoden nicht mög¬lich. Die biochemische Methode erlaubt es jedoch, durch selektive Vergärung mit

Hilfe bestimmter Heferassen einzelne Zucker abzutrennen. Die nicht vergärtenZucker können dann nach den üblichen chemischen Methoden bestimmt werden.

Bei der Bestimmung der Maltose in Malzextrakt kommen die Hefestämme Saccharo-

myces cerevisiae und Candida pseudotropicalis zur Anwendung. Saccharomyces ce-

revisiae vergärt alle Zucker des Malzextraktes mit Ausnahme der reduzierenden

Dextrine. Candida pseudotropicalis vergärt Glucose, Fruktose, nicht aber Maltose

und reduzierende Dextrine. Aus der Differenz der bei der Bestimmung der restlichen

Zucker erhaltenen Werte kann der Gehalt an Maltose und reduzierenden Dextrinen

berechnet werden.

2) Papierchromatographie

Prinzips Auf einem Filterpapierstreifen wird an einem bestimmten Punkte die zu

untersuchende Substanz, welche meistens als wässerige Lösung vorliegt, aufgetra¬

gen. Das Papier wird nun mit einem wassergesättigten organischen Lösungsmittel in

Verbindung gebracht. Dabei wird das Lösungsmittel vom Filtrierpapier aufgesogen,wandert langsam vorwärts über den Punkt, an dem die Substanz aufgetragen wurde,

hinaus (Entwickeln). Die einzelnen Verbindungen des Substanzgemisches werden

dann mit verschiedener Geschwindigkeit, je nach den Löslichkeitsverhältnissen, vom

Lösungsmittel mitgeführt, und wandern daher auf dem Papier verschieden schnell.

Nach einer bestimmten Zeit wird das Filterpapier vom Lösungsmittel entfernt und

getrocknet. Falls es sich bei der zu untersuchenden Substanz nicht um gefärbte Ver¬

bindungen handelt, muss das Papier mit einem geeigneten Reagens behandelt wer=

den, damit die Stellen, an denen sich die betreffenden Substanzen befinden, als

Flecke sichtbar werden (Sichtbarmachen).

In der Ausführung scheint die Papierchromatographie der von Ch.F. SCHOENBEIN

und F. GOPPELSROEDER (14) entwickelten Kapilfaranalyse, welche auf Adsorptions¬

vorgängen beruht, zu entsprechen. In den physikalischen Grundlagen handelt es sich

jedoch um eine spezielle Anwendungsform der Verteilungschromatographie, bei der

die wassergesättigte Cellulose die stationäre Phase darstellt, an der das mit Wasser

nicht mischbare Lösungsmittel vorbeifliesst.

16

Die Anwendbarkeit der Papierchromatographie zur Trennung und Identifizierung von

Substanzen ist nach F„ CRAMER (15) immer dann gegeben, wenn die Stoffe

1, sowohl im Wasser wie in der organischen Phase wenigstens etwas löslich sind,

2, wenn sie weder mit Cellulose noch mit dem verwendeten Lösungsmittel reagie¬

ren,

3o wenn sie durch physikalische Eigenschaften oder chemische Reaktionen auf dem

Papier sichtbar gemacht werden können.

In den letzten Jahren ist eine überaus grosse Zahl von Arbeiten in der Literatur er¬

schienen, bei denen die verschiedensten Lösungsmittelkombinationen für das Ent¬

wickeln und Reagentien für das Sichtbarmachen der Chromatogramme verwendet

wurden. Nach F. REINDEL und M„ HARDT (16) sollen für die vollständige papier-

chromatographische Trennung der Zucker und Aminosäuren folgende 3 Lösungsmit¬

telgemische ausreichend seins

Lösungsmitteil ; see. Butanol-Eisessig-Wasser 5; 3s 2

Lösungsmittel II : see. Butano-Picolin-Wasser 5s 2s 3

Lösungsmittel III s Phenol-Wasser 80:20

Ttach dieser Methode wird die Trennung eines Zucker- oder Aminosäurengemisches

zuerst mit Lösungsmittel I durchgeführt. Sind nun z.B. in einem ZuckergemischArabinose und Xylose gleichzeitig vorhanden, so können diese Zucker nicht direkt

identifiziert werden, sondern müssen aus dem Chromatogramm eluiert und mit Lö¬

sungsmittel III erneut chromatographiert werden. Besonders wertvoll ist diese Auf¬

trennungsmethode bei sogenannten "Blöcken (Flecken verschiedener Substanzen)

bei der Identifizierung von Aminosäuren, die kaum mit einem Lösungsmittel allein

ausreichend getrennt werden können. Mit Hilfe dieser Methode kann die Durchfüh¬

rung eines 2=dimensionalen Chromatogrammes umgangen werden. Bemerkenswert

in dieser Arbeit ist die von den Verfassern eingeführte Aenderung in der Formge¬

bung des Papierstreifens bei der auf- und absteigenden Papierchromato¬

graphie, Durch Verwendung der sogenannten Papierkeile (auch Doppel-oder

Serienkeile) kann der Trennungseffekt wesentlich verbessert werden.

Für die Untersuchung von Malzextrakt kommt die Papierchromatographie vor allem

zur Trennung der Zucker und Aminosäuren in Frage. Wie aus der Literatur des

Brauereiwesens hervorgeht, wurde diese Methode in den letzten Jahren besonders zur

Untersuchung der Stoffveränderungen beim Mälzen, Maischen und bei der Gärungmehrmals angewendet (4, 5, 6, 7, 16)0

Wie aus der Literatur hervorgeht, sollten sich jedoch auch die übrigen Bestandteile

des Malzextraktes, welche allerdings nur in geringer Menge vorhanden sind, wie

17

organische Sauren {15, 40, 41), Mineralstoffe (15, 39), Fermente (15, 38), Vita»

mine (15, 18, 19) papierchromatographisch trennen und identifizieren lassen.

F„ CRAMER (15) gibt für die wichtigsten, wasserlöslichen Vitamine und für

2 Lösungsmittel folgende Rf-Werte ans

.

Phenol *) Butanol-

Essigsäure

p-Aminobenzoesiure 0,84 0,86

Ascorbinsäure 0,20 0,45

Nicotinsäureamid 0.77

Nicotinsäure 0,95 0,79

Pantotin 0,83 0,43

Pantothensäure 0.81

Pyridoxin 0,32 0,73

Riboflavin 0,83 0,26

Thiamin 0.25 0,36

•) gesättigt mit einer wässerigen Lösung von 6,3 <ft Na-Citrat und 3,7 ^i prim, Phos¬

phat,

Das Sichtbarmachen der Vitamine kann mikrobiologisch (auf Agarplat-

ten) oder chemisch mit folgenden Reagentien durchgeführt werden:

Vitamin: Reagens: Farbe, Reaktion:

;c

r

p-Aminobenzoesäure Ferrichlorid braun

Ascorbinsäure Silbernitrat-Ammoniak schwarz

Nicotinsäureamid Bromcyandämpfe gelb

Nicotinsäure Säureindikator

Riboflavin UV-Licht gelbe Fluoreszenz

Thiamin alkal. FerrycyanidDiazot. Sulfanilsäure

blaue Fluoreszenz im UV

orange

J.A.BROWN und M.M. MARSH (17) geben eine papierchromatographische Tren¬

nungsmethode für die Vitamine der B-Gruppe an. A„ JONES, M.P. TAYLOR und

D.N. GORE (18) sowie K.V. GIRI und S. BALAKRISHNAN (19) verwenden die Ring¬

papierchromatographie zum Nachweis der B-Vitamine in Vitaminpräparaten.

Wenn in einem Substanzgemisch die zu identifizierende Verbindung nur in äusserst

geringen Mengen vorhanden ist, gelingt die Trennung und der Nachweis

18

papierchiomatographisch nicht immer einwandfrei» In diesem Falle muss die betref¬

fende Verbindung irgendwie angereichert werden, Manchmal gelingt dies durch

Herauslösen mit einem geeigneten LSsungsmitteL D, GROSS und N, ALBON (20) ist

die Trennung und Bestimmung der Raffinose in Rübenzuckergemischen mit Hilfe ei¬

ner Cellulosepulver-Säule gelungen. Nach K.V, GIRI (21) lässt sich die

Ringpapierchromatographie so abändern, dass man aus einem Gemisch

von Zuckern in einem einzigen Chromatogramm genügend Material erhält, um

physikalische Konstanten zu bestimmen und charakteristische Derivate herzustellen.

Die quantitative Papierchromatographie

Durch Vergleich der Grösse und Intensität der Flecke mit solchen von

entsprechenden Testsubstanzen lasst sich der Gehalt der betreffenden Substanz an¬

genähert abschätzen, Die Genauigkeit dieser Methode ist jedoch sehr gering und

ändert von Stoff zu Stoff,

Nach dem Eluieren der getrennten Substanzen aus dem Papierchroma-

togramm, deren Standorte durch einen Parallelstreifen oder durch Betrachten im

Ultraviolettlicht lokalisiert wurden, können deren Mengen nach den üblichen che¬

mischen Mikromethoden bestimmt werden. Für die Bestimmung von getrennten und

eluierten Zuckern werden unter anderem folgende colorimetrische Methoden vorge¬

schlagen;

P, GJERTSEN (7) verwendet bei der Bestimmung der Zucker in der Würze das Kup¬

ferreagens von SOMOGYI-NELSON (42, 43), Nach F, HOSTETTLER, E„ BOREL und

H» DEUEL (22, 23) lässt sich die Farbstoffbildung, welche bei der Reduktion von

3,4-Dinitrobenzoesäure und 3,5-Dinitrosalicylsiure durch Zucker entsteht, zur co-

lorimetrischen Bestimmung der Zucker anwenden» Als Genauigkeit wird t 5 "lo ange¬

geben. Bei der quantitativen papierchromatographischen Bestimmung von Zuckern

in Malzextrakten, Stärkesirupen und ähnlichen Erzeugnissen wurde von

L, ACKER (24) nach dem Herauslösen der Zucker aus dem Chromatogramm das co¬

lorimetrische Verfahren mit Anthron-Schwefelsäure herangezogen, O, LUEDERITZ

und O, WESTPHAL (25) eluierten die Flecke, welche durch Besprühen der Zucker

mit Triphenyl-Tetrazoliumchlorid erhalten wurden, mit Pyridin und ermittelten den

Zuckergehalt im Eluat colorimetrisch. S. BAAR (26) hat das Eluieren ebenfalls nach

dem Besprühen der Zucker mit Anilinphthalat mit Eisessig vorgenommen und das

Eluat colorimetrisch gemessen.

In neuerer Zeit treten jedoch mehr die direkten Bestimmungsmethodenin den Vordergrund, die allerdings zur genauen Auswertung eine spezielle Apparatur

19

erfordern. E.F. McFARREN. K. BRAND und H.R. RUTKOWSKY (27) sowie

R.M. McCREADY undE.A. McCOMT (28) geben Verfahren zur direkten photometri¬

schen Bestimmung der Zucker und Aminosäuren an. Von H. SULSER und

O, HOEGL (29, 30) wurden zur quantitativen Auswertung papierchromatographisch

getrennter Substanzen die Bestimmung mit dem Spektrallinien-Photometer und mit

dem photoelektrischen Leukometer ausgearbeitet.

3) Papierelektrophorese

Hochmolekulare Verbindungen wie Proteine, Nukleoproteine und ahnliche können

nicht ohne weiteres papierchromatographisch getrennt werden,, Zur Auftrennung die¬

ser Stoffe wird daher die verschiedene Wanderungsgeschwindigkeit der elektrisch ge¬

ladenen Teilchen im elektrischen Feld zu Nutze gemacht,, (Ch. WUNDERLY (50),

H.Do CREMER und H0 TISELIUS (51)). Bei der Papierelektrophorese geschieht diese

Wanderung in Filterpapier, das mit Pufferlösung befeuchtet 1st. G. BISERTE und

R. SCRIBAN (4) haben mit Hilfe der Papierelektrophorese die Veränderungen der

Proteine beim Mälzen, Maischen und bei der Bierherstellung untersucht. Nach

F. CRAMER (15) lassen sich Zucker und Polysaccharide in einem Boratpuffer mittels

Papierelektrophorese trennen. L. JAEN1CKE und J. VOLLBRECHTSHAUSEN (44) be¬

schreiben die Papierelektrophorese von Ribosiden als Boratkomplexe.

4) Ionenaustauscher

Unter Ionenaustauschern versteht man heute meistens Kunstharze vom Sulfonsäure-

und Polyamin-Typus, welche durch Polykondensation der entsprechenden Substanzen

hergestellt wurden und austauschbare saure oder basische Gruppen besitzen. Neben

der ursprünglichen Verwendung der Ionenaustauscher zur Wasseraufbereitung und an¬

deren industriellen Zwecken (R. KUNIN und RJ. MYERS (45), F.C. NACHOD (46),

R. GRIESBACH (47), F. HOSTETTLER und H. DEUEL (48), J. BUECHI (31)) haben

die Ionenaustauscher auch im Laboratorium weitgehende Anwendung gefunden

(O. SAMUELSON (32), G. DICKEL und K. TITZMANN (49)). Als hauptsächlichste

Verwendungsmöglichkeiten der Ionenaustauscher im Laboratorium sind zu nennen die

Entmineralislerung von Substanzlösungen für die Papierchromatographie, die Isolie¬

rung von Aminosäuren und anderen organischen Säuren, die Entfernung der Säure aus

Hydrolysaten. G. BISERTE und R. SCRIBAN (4) haben die Ionenaustauscher zur Iso¬

lierung der Aminosäuren aus Gersten-, Malz- und Würzedialysaten verwendet.

J. MONTREUIL und R. SCRIBAN (5) entmtneralislerten die Dtalysate von Gerste,

Malz und Würze vor der paplerchromatographlschen Trennung der Zucker. Nach

J. BUECHI (31) und O. SAMUELSON (32) lassen sich Aneurin und Laktoflavin mit

20

Hilfe von Ionenaustauschern trennen. J.X. KHYM und L.P. ZILL (52) trennen Zuk-

ker als Boratkomplexe in lonenaustauschersäulen.

3. Die Herstellung des Malzextraktes

Ausgehend von der Gerste als Rohstoff sind bei der Malzextraktherstellung im wesent¬

lichen folgende Fabrikationsstufen zu unterscheiden :

Mälzen Darren

1„ Gerste Grünmalz Darrmalz, Malz

(Keimenlassen) (trocknen)

(rösten)

Maischen

2. Malz Würze

(enzym. Abbau)

Eindampfen im

3. Würze konzentrierter Malzextrakt

Vakuum (Extractum Malti spissum)

Der Zweck und die Durchführung der einzelnen Stufen sind kurz folgende :

Das Mälzen. Unter Malz versteht man allgemein gekeimtes Getreide, welches

durch einen Trocknungsprozess, das Darren, in eine haltbare Form übergeführt wur¬

de. Meistens wird Gerste verwendet, da sich dieses Getreide wegen seines hohen

Spelzengehaltes am besten eignet. Der Zweck der Malzbereitung besteht in erster

Linie in der Bildung bzw. der Aktivierung der Fermente, insbesoadere der Amylase

(Diastase). Ferner erfährt der Mehlkörper der Gerste physikalische und chemische

Veränderungen0 wodurch der enzymatische Abbau der Stärke beim nachfolgendenMaischen erleichtert wird.

Durch Einweichen der Gerste in kaltem Wasser während 2 - 3 Tagen wird der

Keimprozess eingeleitet. Dies macht sich einerseits durch das Entwickeln von Koh¬

lensäure (Atmung), andererseits durch das Auftreten von Wurzelkeimen und das

Wachsen des Blattkeimes an der Basis des Kornes bemerkbar. Während der Weiche

muss für genügende Belüftung des Weichwassers gesorgt werden. Nach genügenderWasseraufnahme (Quellung des Gerstenkornes) kommt die Gerste nun in die eigent¬liche Mälzerei, wo die Keimung während ca. 8 Tagen fortgesetzt wird. Die auf

diese Weise zum Keimen gebrachte Gerste wird als Grünmalz bezeichnet.

21

Je nachdem die Keimung in offenen Räumen oder in geschlossenen Behältern voll¬

zogen wird, unterscheidet man in der Mälzerei einerseits die Tennenmälzerei (of¬

fen), andererseits die Trommel- oder Kastenmälzerei (Pneumatische Mälzerei).

Das Grünmalz ist als solches nicht haltbar, da die durch das Keimen eingeleiteten

Lebensvorgänge fortschreiten würden. Durch das Darren wird der Keimvorgangunterbrochen. Unter Darren versteht man das Trocknen oder Rösten des Grunmalzes

unter bestimmten Bedingungen und in speziellen Vorrichtungen (Horden), indem vor¬

geheizte Luft durch das in donner Schicht ausgebreitete Grünmalz geleitet wird. Je

nach den zur Anwendung gelangenden Bedingungen (Temperatur, Dauer) wird ein

entsprechendes Malz erhalten; helles oder dunkles Malz, Farbmalz usw. Nach Ent¬

fernung der Wurzelkeime durch das "Putzen" erhält man nun das Darrmalz, welches

ein lagerfähiges Produkt darstellt und als Ausgangsmaterial für die Malzextrakther¬

stellung dient.

Durch das Maischen sollen die extrahierbaren Bestandteile des Malzes in wässe¬

rige Lösung übergefühlt werden. Das Malz enthält zwar schon von der Gerste her und

durch den Keimungsvorgang gebildete lösliche Verbindungen. Der Hauptteil des Mal¬

zes muss aber durch enzymatischen Abbau in lösliche Form übergeführt werden. Im

Prinzip gestaltet sich demnach das Maischenwie folgt. Das durch Schroten in zweck¬

mässig zerkleinerte Form gebrachte Malz wird mit Wasser von bestimmter Tempe¬ratur vermengt (Maische). Unter den den Fermenten günstigsten Bedingungen wer¬

den nun die hochmolekularen Bestandteile des Malzes (Stärke, Eiweiss) zu nieder¬

molekularen, wasserlöslichen Verbindungen (Zucker, Peptide, Aminosäuren) abge¬baut. Gleichzeitig werden diese Verbindungen in Wasser aufgelöst. Die wässerigeLösung des dabei erhaltenen Extraktes nach Abtrennung (Abläutern) der noch unge=lösten (nicht extrahierbaren) Bestandteile (Treber) wird als Würze bezeichnet.

In der Praxis des Maischens kommt der Form, in welcher das Malz zum Maischen

gelangt, einige Bedeutung zu. Theoretisch würde aus einem feinen Malzmehl die

grösste Extraktausbeute erhalten. Damit jedoch innert nützlicher Frist eine klare

Würze abgezogen werden kann, muss das Malz eher eine griesige Beschaffenheit auf¬

weisen und die Spelzen sollen möglichst wenig zerkleinert sein, da sie als Hilfsmit¬

tel bei der Abläuterung dienen. Aus diesem Grunde wird das Malz in speziellenMalzschrotmühlen vorbereitet.

Die Gewinnung der Würze erfolgt im Sudhaus, welches aus der Maischepfanne und

einer Abläutervorrichtung besteht. Die einzelnen Vorgänge, welche sich beim Mai¬

schen abspielen, hängen von dem jeweils gewählten Maischverfahren ab. Von der

Brauereitechnik her sind mehrere Maischverfahren bekannt, die sich im wesentlichen

auf die beiden wichtigsten Verfahren, das Dekoktions- und das Infusionsverfahren

22

zurückfuhren lassen. Das Dekoktionsverfahren besteht darin, dass ein Teil der Mai¬

sche getrennt zum Kochen erhitzt und der übrigen Maische zugesetzt wird. Mit Be¬

zug auf die Häufigkeit dieser Massnahme unterscheidet man das Ein-, Zwei- und

Dreimaischverfahren,Beim Infusionsverfahren vollzieht sich der Abbau der Malz¬

bestandteile auf rein enzymatischem Wege durch Einhaltung bestimmter Tempera¬

turen ohne die Mitwirkung des Kochens,, Je nach den eingehaltenen Temperaturin¬

tervallen spricht man von aufsteigender oder absteigender Infusion»

Für das Abläutern kommen hauptsächlich zwei Vorrichtungen zur Anwendung!Der Läuterbottich, welcher getrennt oder mit der Maische-Pfanne kombiniert sein

kann, und das Maischefilter, Beim Abläutern erhält man zuerst eine Würze mit ei¬

nem Extraktgehalt von 16 = 20%, welche als Vorderwürze bezeichnet wird. Der

Rückstand, die Treber, enthalten aber immer noch eine bestimmte Menge Würze,

welche durch Auslaugen mit heissem Wasser (Nachguss, Anschwänzen) den Trebem

entzogen wird.

Das Eindampfen der Würze zum dickflüssigen Malzextrakt muss auf möglichstschonende Weise geschehen, da ausser dem Wasserentzug keine physikalischen und

chemischen Veränderungen stattfinden dürfen. Aus diesem Grunde wird das Kon¬

zentrieren des Extraktes bei niederen Temperaturen und unter vermindertem Druck

durchgeführt. In der Praxis kommen die üblichen Vakuumeindampfapparate (Ku¬

gelverdampfer oder kontinuierliche Eindampfapparate) zur Anwendung, Es wird zu

einem Trockensubstanzgehalt von ca. 78 - 80 "h eingedampft, Für Trockenmalz¬

extrakte muss das Konzentrat in Vakuumtrockenschränken oder in Sprühtrocknernauf einen Trockensubstanzgehalt von mindestens 95 % getrocknet werden,

4. Die chemischen Veränderungen von Gerste, Malz

und Würze bei der Herstellung von Malzextrakt

ALLGEMEINES

Mit Ausnahme der Hitzeeinwirkung beim Darren und Kochen (Dekoktionsverfahren)beruhen die chemischen Veränderungen beim Mälzen und Maischen hauptsächlichauf enzymatischen Abbauvorgängen, Bei der Keimung findet im Gerstenkorn ein

Substanzverlust (Schwund) statt, der durch die Atmung und die Assimilation des

Keimlings verursacht wird. Zu den bereits im Gerstenkorn vorhandenen assimilier¬

baren Stoffe werden bei der Keimung durch die Enzyme neue gebildet. Die wich¬

tigsten Enzyme, die beim Mälzen zur Wirkung gelangen, sind folgende: Die

Cytasen, welche eine zellstofflosende Wirkung auf die Endospermzellwände ausüben,

23

die Proteasen, die Amylasen sowie die Phytasen, welche das Phytin in Inosit und

Phosphorsäure spalten» Das Ergebnis der beim Milzen stattgefundenen Veränderun¬

gen wird als "Auflösung des Malzes" bezeichnet,, Beim Darren findet zwischen Koh¬

lenhydraten und Stickstoffverbindungen eine Reaktion statt, wodurch Farbstoffe ge¬

bildet werden, die man als Melanoidine bezeichnet.

DER ENZYMATISCHE ABBAU DER STAERKE

Den wichtigsten Vorgang bei der Malzextraktherstellung stellt die Umwandlung der

Malzstärke in Dextrine und Maltose mit Hilfe der Amylasen dar. Die Stärke des

Malzes weist im wesentlichen dieselben Eigenschaften auf wie die Gerstenstärke„

Stärke {CßHigC^x . H2O liefert als einfachsten Baustein bei der Säurehydrolyse<X rGlucose. Trotzdem stellt Stärke keine einheitliche chemische Substanz dar,

sondern besteht aus zwei Gruppen von Polysacchariden, die sich in ihren physikali¬schen und chemischen Eigenschaften und in ihrer Konstitution wesentlich unterschei¬

den. Es handelt sich um die beiden von K„ H„ MEYER (33) untersuchten und als Amy-lose und Amylopektin bezeichneten Verbindungen. Ferner enthält die Stärke gerin¬

ge Mengen anorganischer Stoffe {Phosphorsäure und Kieselsäure).

Die A my lose ist ein unverzweigtes Polysaccharid, in dem 100 - 2000 Glucose-

reste durch ot -1-4-Bindungen, wie sie auch in der Maltose vorkommen, zu Ketten

verschiedener Länge vereinigt sind.

CH.OH CH.OH CH.OH

J-°x /i-N À

Ai \H h/ H \h II/ H \H

H OH H OH H OH

Das Amylopektin ist ein stark verzweigtes Polysaccharid, dessen Zweige an die

C-6-Atome durch <A. -1-6-Bindungen (Isomaltose) verknüpft sind.

CH.OH

CH.OHÀr-°x

H/H \H U/

V Xoh häXoh hX /w « r\u

**

\s ras uH OH

"

H OH

24

Beim Maischen ist das Verhalten der Stärke gegen Wasser von Bedeutung. In kaltem

Wasser ist Stärke unlöslich. Es findet nur eine Quellung statt. Bei höheren Tempera¬

turen wird die Kornstruktur der Starke zerstört, wobei eine opalisierende Flüssigkeit

entsteht. Dieser Vorgang wird als Verkleisterung der Stärke bezeichnet.

Die Reaktion der Stärke mit Jodlösung, wobei ein blauer Farbstoff gebildet wird,

ist beim Maischen ebenfalls wichtig, da auf Grund dieser Farbstoffbildung der Grad

des Stärkeabbaues kontrolliert werden kann. Die höheren Dextrine geben mit Jod¬

lösung ebenfalls eine Färbung (rot, violett).

Es ist bekannt, dass die Amylasen aus zwei nach ihrer Wirkung deutlich zu un¬

terscheidenden Enzymen bestehen,, welche sich durch ihre verschiedene Tempera¬

tur- und pH-Empfindlichkeit trennen lassen. Diese Amylasen wurden durch

K.H. MEYER (33) unter anderem auch aus Malz isoliert und in kristallisierter Form

rein dargestellt. Die ß - oder Saccharogen-Amylase greift die Polysaccha¬

ride der Stärke von den nicht aldehydischen Enden an, wobei aus Amylose sofort

ß -Maltose gebildet wird. Die blaue Jodreaktion bleibt jedoch bis zu einem sehr

hohen Verzuckerungsgrad erhalten. Das Amylopektin wird bis zu den Zweigstellen

abgebaut; der Restkörper stellt ein mit Jod rotfärbendes, nicht reduzierendes Dextrin

dar.

Die <^ - oder Dextrinogen-Amylase spaltet die Stärkepolysaccharide an

den aldehydischen Enden in der <A -Form zunächst in grössere Bruchstücke, dann in

Oligosaccharide, Maltose und Glucose. Sie wird für die Verflüssigung des Stärke¬

kleisters verantwortlich gemacht. Nach LUEERS (3) besitzen die meisten c( -Rest¬

dextrine den Molekularumfang einer Hexaose (= einem aus 6 Glucosemolekülen auf¬

gebauten Polysaccharids) oder vereinzelt auch Vielfache davon. Neben Maltose sol¬

len sich als niedrigmolekulare Abbauprodukte auch Trisaccharide und Isomaltose

bilden. H. LUEERS (3) erklärt diese Bildung von Hexaosen aus der Annahme, dass

je 6 Glucosemoleküle in der Amylosekette eine sogenannte Schraubenwindung bil¬

den.

Die Wirkungsbedingungen der Amylasen

An erster Stelle spielt die Substratbeschaffenheit (physikalisch-chemischer Zustand

der Stärke) eine Rolle. Verkleisterte oder gelöste Starke wird wesentlich rascher von

den Amylasen abgebaut als rohe Stärke. In der Praxis des Maischens kommt deshalb

nur die Wirkung der Amylasen auf bereits verkleisterte Stärke in Betracht.

Diese Wirkung der Amylasen auf verkleisterte Stärke vollzieht sich nach LEBERLE (34)

folgendermassens

25

Die verflüssigende Wirkung erfolgt schon, allerdings sehr langsam8bei nie¬

deren Temperaturen, Bei 50° C. liegt die günstigste Verfiüsslgungstemperatur0 al¬

so jener Punkt, bei dem mit der kleinsten Dlastasemenge die grösste Wirksamkeit

erreicht wird. Am. schnellsten erfolgt die Verflüssigung bei ungefähr 70° C,; bel

80° erfährt die verflüssigende Wirkung eüie Schwächung, bei 85° C, wird sie voll¬

kommen aufgehoben.

Die verzuckernde Wirkung der Diastase, welche an die vorhergehende LcK

sung der Stärke gebunden ist, erfolgt ebenfalls schon bei niederen Temperaturen,

Praktisch bedeutsam wird auch dieser Vorgang erst bei Temperaturen von 50 - 60° C„

Das Optimum der Verzuckerung liegt bei 50 - 55° C, Bei dieser Temperatur geht

die Verzuckerung in der kürzesten Zeit vor sich, und gleichzeitig wird die grösste

Menge Zucker gebildet. Es entstehen nämlich 80 %> Maltose und 20 °lo Dextrine, Mit

zunehmender Temperatur fallt die Verzuckerungswirkungs bei 80° C, wird sie für

immer aufgehoben. Nur wenn die Diastase vollkommen trocken ist, kann sie bis zu

150° C, erhitzt werden, ohne völlig Inaktiviert zu werden.

Beim praktischen Maischvorgang verschieben sich diese für reine Stärke ermittelten

Werte, weil manche Stoffe der Maische die Empfindlichkeit der Diastase gegen ho¬

he Temperaturen abschwächen. Deshalb ertragen die Dlastasen der Maische höhere

Temperaturen umso leichter je konzentrierter die Maische ist. Die Hauptpunkte,

welche die Zusammensetzung des Endproduktes bestimmen, sind folgendes

1, Die Menge und Wirkungskraft der vorhandenen Dlastasen;

2, die Temperaturen, bei welchen die Diastasen zur Wirkung gelangen;3, die Dauer der Einwirkung,

Es lassen sich hierbei folgende Gesetze aufstellen:

1„ Je mehr Dlastasen vorhanden sind, und je wirkungsvoller sie sind, um so

mehr Maltose und um so weniger Dextrine werden beim Verzuckerungsprozess er¬

zeugt.

2, Die gebildete Zuckermenge ist der Einwirkungsdauer der Diastase proportio¬nal (gültig bis zu einem Maltosegehalt von 40 %),

3. Wie schon erwähnt, ist für die Wirkung der Diastase auch die herrschende

Temperatur massgebend. Bei gewöhnlicher Zimmertemperatur ist die Dlastasewir-

kung kaum bemerkbar. Mit steigender Temperatur erhöht sie sich aber wesentlich:

Der Lösungs- und Verzuckerungsprozess geht rascher und vollständiger vor sich. Von

einer bestimmten Temperatur ab werden die Enzyme vernichtet. Je nach der ein¬

gehaltenen Verzuckerungstemperatur verschiebt sich nicht nur die Umwandlungsge¬schwindigkeit, sondern auch das Verhältnis von Maltose und Dextrin, Die

26

Zusammensetzung des erhaltenen Extraktes wird demnach von den Verzuckerungs¬

temperaturen abhängig. So entsteht bei einer Verzuckerungstemperatur von

54-63° C. die grösstmögliche Menge an Zucker und die geringste Menge an Dextri¬

nen. Bei Temperaturen von über 63° C. entstehen mehr Dextrine und weniger Zuk-

ker. Man kann also durch geeignete Wahl der Verzuckerungstemperatur einen Ein-

fluss auf das Verhältnis des Zuckers zu Nichtzucker gewinnen.

Auch die Dauer und die Art und Weise des Hinaufhitzens spielt für

den Stärkeabbau eine Rolle. Langsames Hinaufmaischen auf Verzuckerungstempera¬turen gibt maltosereichere Würze als rasches Maischen. Das gilt nicht nur für die

eigentlichen Verzuckerungstemperaturen von 60 = 70° C., sondern auch für die Tem¬

peraturen bis 60° C„ Eine verschiedene Art und Weise des Hinaufhitzens ist praktischin dem Dekoktions- und Infusionsverfahren gegeben. Die aufwärtsmaischende Infu¬

sion gibt in günstigen Fällen viel mehr Maltose als die Dekoktion und nur in sehr

ungünstigen Fällen etwas weniger.

Abgesehen von der Verzuckerungstemperatur wird die Wirkung der Diastase auf die

Stärke am meisten durch die Anwesenheit bestimmter anderer Stoffe beeinflusst. So

ist vor allem die Reaktion der zu verzuckernden Flüssigkeit von Be¬

deutung. Die Diastase wirkt am besten bei einer schwach sauren Reaktion (d.i. bei

einem pH von 4,4), gleichgültig durch welche Stoffe sie hervorgerufen ist, ein Ue-

bermass der Saure wirkt wieder schädigend» Unter allen Umständen wirken selbst in

geringen Mengen alkalisch wirkende Stoffe, besonders die meisten Schwermetallsal¬

ze schädlich. Auch jedes Salz, das alkalische Reaktion hervorruft, ist von nachtei¬

liger Wirkung.

Die Träger derartiger Salze sind die Betriebswässer, mit denen die Lösung des Mal¬

zes durchgeführt wird» Ein Wasser, das alkalisch reagierende oder neutralisierende

Salze enthält, wie Carbonate (Calciumbicarbonat, Natrium- und Magnesiumcarbo-nat usw.), wird immer die enzymatischen Vorgänge beeinträchtigen und damit so¬

wohl die Lösung des Malzes wie die Art der Umwandlung der verschiedenen Stoff¬

gruppen erschweren. Eine geringere Anzahl von Mineralstoffen, die sich als Beimen¬

gungen der Stärke im Malzkorn immer in genügender Menge vorfinden, scheint da¬

gegen eine Vorbedingung der Diastasewirkung zu sein. Besonders günstig wirken in

dieser Hinsicht die Phosphate auf die Enzyme ein.

Bei der Verzuckerung der Malzstärke in der Praxis ist dann noch zu bedenken, dass

es sich nicht um die Verzuckerung einer reinen Stärkeart handelt, sondern um stär¬

keführende Zellverbände, die eine Anzahl beigemengter Stoffe enthalten. Der Ver¬

zuckerungsvorgang wird demnach weitaus komplizierter, da zum Teil anreizende,

zum Teil hemmende Stoffe die Wirkung der Diastase beeinflussen und überdies

27

sowohl die Malzstarke selbst wie die entsprechenden Abbauprodukte einen Einfluss

auf die Diastasewirkung ausüben. Die oben beschriebenen Vorgänge,, welche für

reine Stärkearten und für isolierte Stïrkeprlparate erforscht wurden, werden daher

zum Teil anders vor sich gehen.

Die Veränderungen der dialysierbaren Zucker beim Mälzen und Maischen

J. MONTREUÏÏ. und R. SCRIBAN (5) haben mit Hilfe der Papierchromatographie die

chemische Natur der Kohlenhydrate aus Dialysaten von Gerste, Malz, Bierwürze und

Bier untersucht. Die nichtgekeimte Gerste enthielt folgende dialysierbaren Zucker;

Kleine Mengen Rlbose, Mannose und Galactose; mittlere Mengen Xylose, Fruktose,

Arabinose, Glucuron- und Galacturonsäuren; grosse Mengen Glucose, Saccharose,

Maltose, Raffinose und eines unbekannten Kohlenhydrates, das im Papierchromato-

gramm zwischen den Di- und Trisaccharlden (Maltose und Raffinose) liegt. Ein

Zucker, welcher dieses chromatographische Verhalten aufweist, wurde später von

A.M. McLEOD (6) als Glucodifruktose identifiziert.

Im Verlauf der Keimung nimmt der Gehalt an dialysierbaren Zuckern zu, vor al¬

len Dingen steigen die Ketosen bis zum 8. Tag der Keimung an; der Gehalt an Pen¬

tosen bleibt während der Keimung konstant. Im Verlauf des Darrprozesses, der eine

für die Fermenttätigkeit günstige Temperatur erfordert, steigt der Gehalt an dialy¬

sierbaren Zuckern auf das 4 - 5-fache des maximalen Gehaltes in der gekeimtenGerste. Bei der Gärung ist im Gegensatz zum Verschwinden der Hexosen und Di-

saccharide eine Anreicherung an fruktosereichen Polysacchariden festzustellen. Die¬

ser Prozess wird mit "Transfruktosidation" bezeichnet.

Papierchromatogramm der dialysierbaren Zucker in Gerste und Malz nach

J. MONTREUn, und R. SCRIBAN (5)

Lösungsmittels Butanol-Essigsäure; Dauer; 5 Tage»

Sichtbargemacht mit; Anilin-Oxalsäure.

Is Raffinose-Test; II; Saccharose-Test; HI; Hydrolysat der Saccharose; IV; Mi¬

schung von Glucose-Xylose-Ribose; V; Mischung von Maltose-Galactose-Arabinose-

Fucose; VI: Dialysat von "Aurore"-Gerste; Vus Dialysat von "Aurore"-Malz;

VIE: Hydrolysat des Dialyseröckstandes der "Aurore"-Gerste; LX: Hydrolysat des

Hydrolyserückstandes von "Aurore"-Malz.

1: Raffinose; 2s zu identifizierender Zucker; 3s Maltose; 4s Saccharose; 5s Galac¬

tose; 6s Glucose; 7s Fruktose; 8: Arabinose; 9s Xylose; 10s Ribose.

28

i i i iï ï ia i. vi (Ç

-4- i ' * i

S

9

'eft**

10 % % % lu %

A „M, MacLEOD(6) hat die freien Zucker und die Oligosaccharide einer Spe-

zial-Y mer Gerste während der Keimung papierchromatographisch untersucht. Die

Proben wurden ca. alle 24 Stunden während der Weiche, der Keimung und des Dar¬

rens entnommen. Während Saccharose, Raffinose, Glucodifructose und die niederen

Fruktosane im allgemeinen während der Weiche und am ersten Tag der Keimung

abnehmen, verändert sich während dieser Zeit der Gehalt an Glucose und Maltose

nur geringfügig. Parallel mit dem Verschwinden der Raffinose tritt in demselben

Masse ein Oligosaccharid auf, welches der Maltotriose ähnlich ist. Das erste Er¬

scheinen der freien Pentosen fällt zusammen mit einer merkbaren Zunahme des

Maltosegehaltes; Glucose, Maltose und Maltotriose nehmen während der Keimung

auf der Tenne regelmässig zu„ Der Saccharosegehalt nimmt am Anfang ab, steigt

jedoch bis der Gehalt am Schlüsse der Mllzung das Fünffache der ungekeimten Ger¬

ste beträgt. Das Studium dieser Veränderungen während des Mälzens hat ergeben,

dass die Oligosaccharide, welche eineGlucopyranosefructoruranose-Einheit (Saccha¬

rose, Raffinose, Glucodifructose und einige Fructosane) enthalten, eng mit der At¬

mung verbunden sind, während Glucose, Maltose und "Maltotriose" hauptsächlichProdukte des Stärkeabbaues darstellen.

29

Freie Zucker einer Y mer Gerste und des entsprechenden Malzes nach A.M. Mac-

LEOD (6) ;

Gerste

Malz

Gerste

Malz

mg Zucker in 100 g Trockensubstanz

Glucose

92

1.855

Fruktose

111

625

Maltose

59

882

Saccharose

1.137

6.095

Glucodi-

fructose

Raffinose Malto-

triose

höhere Oligo¬saccharide

248

531

548

218

880

534

DIE VERAENDERUNGEN DER STICKSTOFFVERBINDUNGEN

Nach H. LUEERS (3) (bzw. Hopkin und Krause) weist Braugerste einen Proteingehalt

von 9 % (auf Trockensubstanz berechnet 10 %) auf und zwar verteilt sich dieser auf

die verschiedenen Eiweissarten wie folgt?

Lufttrocken In der Trockensubstanz

Albumin "Leucosin 0,35 % 0,40%

Globulin "Edestin" 2,80 7*o 3,10 7°

Prolamin "Hordein" 3,25 % 3,60%

Glutelin 2,60% 2,90%

In physiologischer Hinsicht sind bei der Gerste zu unterscheiden; Das "hystologische

Eiweiss" (Gerüsteiweiss) und das "physiologische Reserve-Eiweiss"» Der Abbau der

Eiweissverbindungen beim Mälzen und Maischen geschieht durch die proteolytischen

Enzyme, welche als Peptase und Tryptase bezeichnet werden. Die Peptase hat die

Aufgabe, das hochmolekulare Eiweiss in Albumosen und Peptone überzuführen,

welche dann durch die Tryptase zu niedereren Stufen bis zu den Aminosäuren abge¬baut werden. Die Wirkungsbedingungen dieser beiden Enzyme sind wesentlich ver¬

schieden voneinander, besonders sind sie von der Wasserstoffionenkonzentration ab¬

hängig. Die Peptase arbeitet am besten bei einem pH von ca. 3,2 - 4,8, also in

einem ausgesprochen sauren Milieu, während das Optimum der Tryptase bei einem

pH von ca. 6,4 liegt.

Die Anwendung der Papierchromatographie, der Papierelektrophorese und des Ionen¬

austausches ermöglichte es G. BISERTE und R, SCRIBAN (4) die Veränderungen der

30

Stickstoffverbindungen beim Mälzen und Maischen und bei der Herstellung des fer¬

tigen Bieres zu untersuchen« Für die Isolierung der Aminosäuren aus den Dia-

lysaten wurde der Ionenaustauscher "Permutit 50 verwendet. Die papierchromato-

graphlsche Trennung geschah zweidimensional mit den Lösungsmitteln Butanol-Es¬

sigsäure und Phenol-Ammoniak,

In der Gerste wurden auf diese Weise folgende Aminosäuren Identifiziert, wobei

die eingeklammerten Zahlen das Verhältnis der verschiedenen Aminosäuren, welches

durch Vergleich der Intensität und Grösse der betreffenden Flecke festgestellt wurde,

bedeuten:

Asparaginsäure (1), Glutaminsäure (1), Serin (2), Glycocoll (2), Alanin (3), Va¬

line), Leuein (5), und à'~Amirictnmersäure (2), Arginin (1), Histidin(l), Ly¬

sin (3), wenig Methionin und Prolin.

Bei der Keimung werden unter anderem folgende Aenderungen angegeben: Am

1. Tag werden keine wesentlichen Veränderungen festgestellt. Am 3. Tag der Kei¬

mung beginnt eine aktive Proteolyse, welche bedeutende Mengen Aminosäuren in

Freiheit setzt; es wird das Auftreten von Threonin, Tyrosin, Phenylalanin und Aspa-

ragln beobachtet. Die Flecke der einzelnen Aminosäuren sind grösser, besonders von

Alanin (12), Valin (9), Leucin (15), Lysin (5) und des Prolins. Am 4. Tag wird eine

Zunahme von Asparagin, Hlstldln, X -Amlnobuttersäure und Leucin festgestellt,und es tritt das Erscheinen von Tryptophan'und einer unbekannten Verbindung in der

Nähe von Prolin, welche nicht hydrolysierbar ist, auf. Am 5. Tag ist das Maximum

der Proteolyse erreicht, und es tritt Glutamin in Erscheinung. Der 6. Tag ist ge¬

kennzeichnet durch die Verminderung der Asparaginsäure und das Auftreten von De¬

rivaten des Cystins. Am 8. Tag treten keine neuen Verbindungen auf und es wird

eine bedeutende Abnahme der Asparaginsäure festgestellt. Der Eiweissabbau setzt

demnach am 3. Tag der Keimung ein und erreicht das Maximum am 5. Tag. Das

Auftreten von Asparagin, Glutamin und o'-Aminobuttersäure wird in Verbindung

gebracht mit der Bedeutung, die diese Aminosäuren beim Eiweiss-Stoffwechsel ha¬

ben.

Nach dem Darren wurden Im fertigen Malz folgende Aminosäuren nachgewiesen:

Asparaginsäure (6), Glutaminsäure (8), Serin (4), Glycocoll (5), Threonin (2), Ala¬

nin (8), Tyrosin (1), o'-Aminobuttersäure (7), Valin (7), Leucin und . Phenylala¬nin (9), Histidin (3), Lysin (4), Arginin (3), Asparagin (1), Glutamin (1), Derivate

des Cystins, viel Prolin. Trotzdem also keine wesentlichen Veränderungen beim Dar¬

ren der gekeimten Gerste festzustellen sind, ist dennoch eine deutliche Abnahme des

Gehaltes an Tyrosin. Leucin, Phenylalanin, Asparagin und Glutamin zu verzeich¬

nen. Die Verfasser erklären diese Erscheinung mindestens teilweise durch die Betei¬

ligung des Leucins und des Phenylalanins an der Bildung der Melanoidine.

31

In der Würze wurden die gleichen 17 freien Aminosäuren bzw. deren Derivate,

welche in der Gerste vorhanden waren, in folgenden Mengenverhältnissen gefunden;

Derivate des Cystins(l), Asparaginsäure (5), Glutaminsäure (5), Serin (5), Gly =

cocoll(5), Threonin(2), Alinin (10), Tyrosin (Spuren), Valin (10), Jf-Aminobut-

tersäure (9), Leucin und Phenylalanin (12), Histidin (3), Lysin (6),, Arginin (3),

Asparagin (3), Glutamin (2), viel Prolin» Bemerkenswert ist der Reichtum an Ala¬

nin, Valin, Leucin, Phenylalanin, Asparagin und Glutamin.

Die Polypeptide der Würze, welche durch den Kationenaustauscher "Per-

mutit 50" nicht zurückgehalten wurden, konnten mit dem Anionenaustauscher

"Deacidite" in drei Gruppen aufgeteilt werden. Die Gruppe II enthielt neben den

Zuckern einen Teil der Polypeptide, deren Untersuchung durch die Anwesenheit der

Zucker erschwert wurde. Die von den Verfassern als Gruppe III und IV bezeichneten

Polypeptide wurden mit Essigsäure und Salzsäure aus dem Anionenaustauscher elu-

iert und papierchromatographisch vor und nach der Hydrolyse eingehend untersucht.

In den Hydrolysaten war die Glutaminsäure stark vertreten, während die Diamino-

säuren vollständig fehlten.

Von den Eiweissverbindungen wurden hauptsächlich die Albumin=Globulin~Fraktion

und das Hordein der Gerste, des Malzes und der Würze mit Hilfe der Papierelektro¬

phorese untersucht.

Die Albumin-Globulin-Fraktion, welche durch Ammonsulfatfällung er¬

halten wurde, zeigte im Elektropherogramm 2 verschiedene Komponenten. Beim

Mälzen und Maischen konnten bei dieser Verbindungsgruppe keine merkbaren Ver¬

änderungen festgestellt werden, was nicht verwunderlich sei, da diese Gruppe das

Gerüsteiweiss darstellt. Im Gegensatz dazu weist das Hordein, welches nach

der Methode von T„B. OSBORNE und S„M0 CLAPP (53) isoliert wurde und das Reser-

ve-Eiweiss darstellt, 5 verschiedene Komponenten auf, welche während dem Mil¬

zen und Maischen starke Veränderungen erfahren.

32

Freie Aminosäuren der Gerste während der Keimung nach G„ BISERTE

und £„ SCRIBAN (4)

1. Tag der Keimung

6. Tag der Keimung

8. Tag der Keimung

Butanoi Ac acétique

Asp/

ORGE.germination

l"jour

Q Glu

AU^ ê*"His

"WNe y-

£5Arg'

Butanol.Ac acétique

o"Val

rYo Leu

Asp NH2^

. ORGE.germmat on

IÄ

6',our

làSer

fâGlyêkThr

GI^.NM

^A!a^

^ArgvNNrButA «jA Val

W*0 }*r Leu

8utanol.Ac acétique

)AspORGE.germination

8*jour

I Glu

C.S T

,NH,09Asp.NH,|

Glu.NH

Ser

Gly

kThp

Ala^év

His,

Ly*I r-NH,But( .0*

'# c3~ -

Phe

33

Halbschematische Chromatogramme der Polypeptide der Würze

nach G. BISERTE und R. SCRIBAN (4)

A : entspricht Fraktion III

B; entspricht Fraktion IV

as vor der Hydrolyseb : nach der Hydrolyse

S

B

ihff®

— '•*»••

x««y

tmekätiharm

<

QZZ>

0"

d)

f®

34

DIE VERAENDERUNGEN DER VITAMINE

Nach M„ NEUMANN und P0 PELSHENKE (54) enthält Gerste folgende Vitamine ;

Aneurin

Laktoflavin

Nicotinsäure und

Nicotinsäureamid

Tocopherol

542 a/ioo g

121 */100g

6600 tylOOg3,2 - 5,2 mg in 100 g

F,W. NORRIS (55) hat die Vitamine der Gerste und des Malzes und ihre Bedeutungbeim Brauprozess untersucht. Nach dieser Arbeit enthält Gerste folgende Vitamine;

Aneurin, Lactoflavin, Nicotinsäure, Biotin, Pyridoxin (Bg) und Panthothensäure»

Beim Keimen nehmen Lactoflavin und Pyridoxin erheblich, Pantothensaure und

Biotin in geringen Mengen zu, während Nicotinsäure und Aneurin einen kleinen

Rückgang zeigen„ Dabei soll unter den Bedingungen der amerikanischen Mälzerei

die Zunahme im allgemeinen grösser sein als bei dem britischen Mälzungsverfah-ren. Die Veränderungen werden in einer Tabelle zusammengefasst, welche inbezugauf das Mälzen und Maischen hier kurz wiedergegeben wird ;

Aneurin Lactoflavin Nicotinsäure Pyridox. Pantoth. Biotin

Gerste 4- 7 1-3 80 - 150 3 = 4 4 0,14

Malz 3 = 6 2 - 4 90 - 130 6 = 8 5.5 0,17

Beim Mälzen - ++(50<fru„mehr) 0 ++(50<5&>Uomehr)++ ++

Maischen -

|.

1" -

Die Zahlen = y je Gramm ++ = starke Zunahme

- = geringer Verlust 0 = keine Aeciderung

Daraus ist ersichtlich, dass die Vitamine des Malzes beim Maischen durchwegs et¬

was abnehmen^

Nach H„ VOGEL (57) enthalt Malzextrakt 2,10 mg Laktoflavin pro kg„. C„ KLATZ-

KIN, F.W„ NORRIS und F„ WOKES (58) berichten über den Riboflavingehalt im

Malzextrakt,, Es wird ein Gehalt von 0,09 = 0,30 mg "per fluid oz." angegeben,

P„ GYOERGY (56) gibt folgende Thiamin-Gehalte in Gerste, Malz und Malzextrakt

an, wobei die Bestimmungen sowohl mit der colorimetrischen wie mit der Thio-

chrom-Methode durchgeführt wurden;

35

Colorimetrisch Thiochrommethode

*/% %Gerste 3,79 3.50

Malz 3,62 3,64

Malzextrakt, flüssig 3,67 3.38

Malzextrakt, trocken 4,31 3,94

H« LUEERS (3) berichtet über die Veränderungen der Vitamine bei der Keimung des

Gerstenkornes wie folgt. "Die Feststellungen der genannten Autoren (H. v. Euler

und O. Dahl) geben in gewissem Sinne zugleich Aufschluss über die Entwicklung des

Vitamins B2, des Laktoflavins, denn dieses ist ja der charakteristische Bestand¬

teil der prosthetischen Gruppe der Flavinenzyme. Wir haben also nach den obigenBefunden eine Zunahme des Vitamin-B2=Gehaltes während der Keimung zu konsta¬

tieren.

Das Vitamin Bj stellt nach seiner Phosphorylierung die Cocarboxylase dar, je¬

nes Ferment, das mit einem spezifischen Protein zusammen (Carboxylase) die Ab¬

spaltung von Kohlensäure aus <k -Ketokarbonsäuren besorgt und damit zum Auftreten

der Atmungskohlensäure Veranlassung gibt. Nach A. v. KUTHY nimmt merkwürdi¬

gerweise das Vitamin B, während der Keimung ab. Zwischen Eiweissgehalt der Ger¬

ste und Vitamin-Bj-Gehalt soll eine auffallende Parallelität bestehen. Nach H. FINK

und A. HOCK beläuft sich der Vitamin-B^-Gehalt von 100 g Gerstentrockensubstanz

auf etwa 500 X , Die Schwankungen bei den einzelnen Gerstensorten sind geringfü¬

gig und betragen nur 10 - 20 %. Die Veränderungen im Bj-Gehalt während des Mäl¬

zens zeigt folgendes Schema:

Gerste 100 ^BjWeiche > Weichwasser > /4,7%

Tenne

Darre $ Wurzelkeime », 15,7 (%)^ Verlust <4,7<y0

Malz 79,6 %BjDie absoluten Vitamin-Bj-Gehalte von 100 g Trockensubstanz waren in Gerste

540 X ,und in den Wurzelkeimen 2430 S

,im Malz 470 X .

Nach C. KUCERA ist das Vitamin Bj ausschliesslich auf das Korn lokalisiert, wäh¬

rend das Vitamin C (Ascorbinsäure) in allen Teilen der jungen Pflanze, in Wur¬

zel-, Blattkeim und im Korn zu finden ist. D. GLICK fand bereits in den ersten bei¬

den Keimtagen rasches Ansteigen des Vitamin-C-Gehaltes, der später wieder etwas

zurückgeht, was durch das Wachstum der vitaminärmeren Anteile des Embryos zu er¬

klären ist."

36

DIE VERAENDERUNGEN DER UEBRIGEN BESTANDTEILE

Von den übrigen Bestandteilen haben beim Mälzen und Maischen praktisch nur die

Mineralstoffe eine Bedeutung. Nach H. LUEERS (3) weist Gerste einen Mineral¬

stoffgehalt von 2 bis 3 Prozent auf. Neben der Phosphorsäure, die den Hauptbestand¬

teil der Mineralsubstanzen ausmacht, werden in der Asche bedeutende Mengen Kie¬

selsäure, Kalium- und Magnesiumoxyd gefunden. Die Hauptmenge der Aschenbildner

ist in der Gerste in organischer Bindung vorhanden. Diese Verbindungen werden bei

der Keimung und beim Maischen durch Enzyme abgebaut. Beim Maischprozess spie¬

len die Reaktionen der Phosphatasen eine bedeutende Rolle, da durch den Abbau der

organischen Phorphorsäure Verbindungen anorganische Phosphate entstehen, die durch

ihre Wechselwirkung mit den Brauwassersalzen die Wasserstoffionenkonzentration und

die Azidität, sowie die Pufferung der Würze beeinflussen. Im Malz wurden folgende

Phosphatasen nachgewiesen : Phytase, Saccharophosphatase, Nucleotidase, Glycero-

phosphatase, Pyrophosphatase. Mengenmässig hat die Phosphatase, welche das Phy-tin in Inosit und Phosphorsäure spaltet, die Phytase, die grösste Bedeutung. Der opti¬

male pH-Bereich der Phosphatasen liegt zwischen 5,0 und 5,5. Im allgemeinen üben

die Phosphatasen ihre optimale Wirkung bei Temperaturen zwischen 40 und 50° aus.

5. Die Kohlenhydrat-Zusammensetzung der Würze

P. GJERTSEN (7) hat die Kohlenhydrate der Würze und des entsprechenden Bieres pa-

pierchromatographisch untersucht. Für die qualitative und quantitative Trennung und

Bestimmung der Zucker wurden folgende zwei neue Lösungsmittelgemische verwen¬

det; 1) Aethylacetat-Eisessig-Wasser 3s 1 s 3 und 2) Aethylacetat-Eisessig-Wasser-

Aethylalkohol 9s 3s 9; 1. Mit Hilfe dieser Lösungsmittelgemische ist es gelungen,die Mono-, Di-, Tri- usw. Saccharide bis zu den Nonasacchariden qualitativ zu

trennen und bis zu den Heptasacchariden quantitativ zu bestimmen. Für die Papier¬

chromatographie der Zucker, welche weniger als 4 Glucose-Einheiten haben, wurden

2 "Vo-ige Standardlösungen mit den entsprechenden reinen Zuckern verwendet. Für

die höheren Saccharide wurde eine Standardlösung durch Hydrolyse einer 4 "fo-igen

Starkelösung mit <*• -Amylase unter bestimmten Bedingungen hergestellt. Der für die

quantitative Trennung der Zucker verwendete Bogen Whatman Nr. 1 enthielt auf bei¬

den Seiten Teststreifen, welche nach dem Trocknen des Chromatogrammes mit

Benzidin-Trichloressigsäure sichtbar gemacht wurden. Auf Grund dieser Teststreifen

wurde der Standort der Zucker auf den Hauptstreifen ermittelt. Nach dem Eluieren

der Zucker mit Wasser von 60° während 30 Minuten wurden diese colorimetrisch mit

37

dem Phenol-Schwefelsäure-Reagens bestimmt. Die colorimetrische Bestimmung der

reduzierenden Zucker geschah mit dem Kupferreagens von Somogyi-Nelson (42,43)»

Die Untersuchungen wurden an Würzen (bzw., den entsprechenden Bieten) durchge¬führt, welche in der Versuchsbrauerei des Laboratoriums aus unter verschiedenen

Bedingungen gemälzter Carlsberg-Gerste nach der "Continental-Infusionsmethode"

hergestellt wurden„ Pentosen konnten in diesen Würzen nicht nachgewiesen werden,,

Als bemerkenswert wurde festgestellt, dass der Gehalt an Pentasacchariden durch¬

wegs niedriger war als der übrigen Zucker, was mit dem enzymatischen Abbau der

Stärke in Verbindung gebracht wurde. Nachstehend werden die Analysenwerte von

2 Würzen, die aus unter normalen Bedingungen hergestellten Malzen gewonnen

wurden, wiedergegeben und auf Malzextrakttrockensubstanz und Malzextrakt von

80 % Trockensubstanzgehalt umgerechnet.

Tabelle la

Würze 1 in der Würze auf 80 % TS ent¬ Auf TS

bestimmt haltendes Extrakt berechnet

Extrakt, %nach Plato 10,61

Extrakt, g/100 ml 11.06

Höhere Kohlenhydateg/100 ml 2,05 14,85 % 18.55%

Heptasaccharide g/100 ml - - .

Hexasaccharide g/100 ml 0,19 1,37 % 1,72%Pentasaccharide g/100 ml 0,10 0,72 % 0,90%Tetrasaccharide g/100 ml 0.26 1,88% 2,35 %Trisaccharide g/100 ml 1,23 8,90% 11.11 %Maltose g/100 ml 5,07 36,60% 40,57 %Saccharose g/100 ml 0,25 1.81% 2,26%Glucose g/100 ml 0,74 5.35 % 6,69%Fruktose g/100 ml 0,19 1.37% 1,72%

Total Kohlenhydrate g/100 ml 10,08

Total in % des Extraktes 91,10

38

Würze 2 In der Würze auf 80 % TS ent¬ Auf TS

Tabelle lb bestimmt haltendes Extrakt berechnet

Extrakt, Wonach Plato 10,81

Extrakt, g/100 ml 11,29

Höhere Kohlenhydrate g/100 ml 1,66 11,75% 14,70%

Heptasaccharide g/100 ml 0,21 1,49$ 1,86%

Hexasaccharide g/100 ml 0,19 1,35 IS» 1,67%

Pentasaccharide g/100 ml 0„11 0,78% 0,98%

Tetrasaccharide g/100 ml 0,22 1,56 % 1,95%

Trisaccharide g/100 ml 1,31 9.30% 11,16%

Maltose g/100 ml 5,46 38,80% 48,40%

Saccharose g/100 ml 0,17 1.21% 1.51%

Glucose g/100 ml 0,85 6,04% 7,53%

Fruktose g/100 ml 0,23 1,63% 2,04%

Total Kohlenhydrate g/100 ml 10,41

Total in % des Extraktes 92,20

6. Die chemische Zusammensetzung von Malzextrakt

Das Handbuch der Lebensmittelchemie (9) gibt Analysenwerte verschie=

dener Malzextrakte des Handels an„ Nach diesen Angaben weist Malzextrakt durch¬

schnittlich folgende chemische Zusammensetzung aufs

lo 2„

Tabelle 2

Trockensubstanz %

im fl. Extrakt im fl„ Extrakt in der Trocken¬

substanz

80,22 68,50-72,60 =

Zucker als Maltose % 57,33 48,12-51,87 70.25-71,45

Dextrin % 9,22 12,23-15,07 17,86-20,74

Stickstoffsubstanz % 5,06 4,38- 6,75 6,03- 9,85

Nichtreduzierende

N-freie Stoffe % 19086

Asche % 1,78 1,09- 1,18 1,50- 1,72

deren Alkaütat ml 2,1

Phosphorpentoxyd %

Sluregrad ml

n-Säure/l00 g

0.67

10,4

0,55- Qr61 0,77- 0,88

Aetherextrakt % 0,19- 0,22 0,28- 0,32

39

H„ HADORN (13) erhielt bei der Bestimmung der Zucker in Malzextrakten des Han¬

dels nach der biochemischen Methode folgende Werte s

Ta¬

bel¬

le 3

Im flüssigen Malzextrakt Umgerechnet auf Trockensubstanz

„ w ,Dextrine

TS Maltose

reduZo Gesamt

% °h % %

., ,Dextrine

Maltose

reduz. Gesamt

<JS> % %

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

81,1 41,0 4,7 20,4

84,9 40,0 5,7 19,6

81,5 40,1 4,9 21,2

80,1. 38.0 4,9 15,3

80,8 33,9 6,2 20,8

74,7 15.9 9,9 22,8

71,5 16,9 8,8 20,1

50.5 5,8 25.1

47.1 6,7 23,1

49.2 6.0 26.0

47.5 6,1 19,1

41,9 7,5 25.7

21.3 13,2 30,5

23.6 12,3 28,1

ZUSAMMENFASSUNG DES THEORETISCHEN TEILES

1. Es wurden die an Malzextrakt gestellten Anforderungen des Schweiz. Lebens¬

mittelbuches (8), des Handbuches der Lebensmittelchemie (9)und von zwei Pharmakopoen (35,36), sowie die entsprechenden Analysen¬methoden für dessen Beurteilung zusammengestellt.

2. Die Papierchromatographie, sowie einige andere neue Methoden (Papierelektro¬

phorese, Ionenaustauscher, biochemische Zuckerbestimmung) wurden in ihrem

Wesen und auf Grund von bereits in der Literatur erschienenen Anwendungen auf

die Eignung als Analysenmethoden für die Untersuchung von Malzextrakt geprüft.Es wurde dabei festgestellt, dass diese Methoden, insbesondere die Papierchroma¬

tographie ,im Brauereiwesen mit Erfolg auf dem Gebiete des Mälzens und Mai¬

schens angewendet wurde. Als eigentliche Kontrollmethode wurde die Papier¬

chromatographie bis dahin jedoch noch nicht herangezogen. In einem Fall (24)

wurde die Papierchromatographie zur Unterscheidung von Malzextrakt, Stärkesi¬

rup und ähnlichen Erzeugnissen verwendet.

40

III. EXPERIMENTELLER TEIL

A„ Die papierchromatographische Untersuchungder Zucker in Malz, Würze und Malzextrakt

1, DIE BESCHAFFUNG DES UNTERSUCHUNGSMATERIALS

Die für die nachfolgenden Untersuchungen verwendete Malzwürze, d„h„ die an¬

schliessend an den Maischvorgang gewonnene verdünnte Malzextraktlösung (im Nach¬

folgenden als "Würze" bezeichnet) und der daraus durch Eindampfen im Vakuum

zu dickflüssiger Konsistenz gewonnene Malzextrakt wurden während der Herstellungvon Malzextrakt im Werk Neuenegg der Firma Dr„ A„ Wander, A.G., Bern, ent¬

nommen.

Die Herstellung der Würze und des entsprechenden Malzextraktes geschah unter fol¬

genden Bedingungen:

1) Rohstoffe

Es wurde ein Darrmalz aus tschechischer Braugerste, sog. "helles Pilsnermalz"„ das

einen sehr gut aufgelösten Mehlkörper aufwies, verwendet. Vor dem Einmaischen

wurde eine Probe Malzschrot für die Analyse und die papierchromatographische Un¬

tersuchung entnommen.

2) Maischverfahren

Es wurde nach der sog, aufsteigenden Infusionsmethode gearbeitet, also im Prinzip

gleich wie bei der "Kongressmethode" der Malzanalyse, indem das bei 45° mit

Wasser eingemaischte Malz unter Einschaltung einer Eiweissrast bei 60° langsam auf

72° aufgewärmt wurde, woselbst nach 25 Minuten vollständige Verzuckerung erfolg¬te. Beim nachfolgenden Abläutern der so erhaltenen Vorderwürze erfolgte die Probe¬

nahme der "Würze", Die Treber wurden noch dreimal mit heissem Wasser ausge¬

waschen,

3) Eindampfen der Würze zur Spissum-Konsistenz mit ca. 80 "h Trockensub¬

stanz. Temperatur der Würze während des Eindampfens: 40° - 45°,

4) Aufbewahrung der Proben

Nach dem Abkühlen wurde die "Würze" zwecks Verhinderung von Gärung mit To¬

luol konserviert und in eingefrorenem, tiefgekühltem Zustande aufbewahrt. Die Pro¬

be "Malzextrakt" wurde sofort nach beendigtem Eindampfengefasst und nach Zugabe

41

von etwas Toluol im Kühlschrank bei ca. 4-5° aufbewahrt. Vor dem Konservieren

wurde eine kleine Probe für die biochemische Zuckerbestimmung entnommen .

2. DIE ANALYSE DES UNTERSUCHUNGSMATERIALS

1) Malz

Die vor dem Einmaischen entnommene Probe Malzschrot wurde nach A. DOE¬

MENS (10) untersucht. Es wurden bestimmt? der Wassergehalt (im Uhlschen Trocken¬

schrank), der Aschegehalt, der Gehalt an Stickstoffsubstanzen (nach Kjeldahl), der

Extraktgehalt, sowie der Gehalt an präexistierenden Zuckern. Der Extraktge-

h a 11 des Malzes wurde durch den Maischversuch nach folgender Vorschrift (Bonner¬

vereinbarungen, Kongressmaischverfahren) ermittelt ;

Von der in einem Pulverglas gut durchgemischten Malzprobe werden zweimal etwa

55 g entnommen, auf der Feinmühle in den untergestellten Analysenbecher durchge¬

mahlen, die Mühle ausgepinselt, der Becherinhalt vorsichtig mit einem Löffel ge¬

mischt und nach Entnahme der für die Wasserbestimmung nötigen Mehlmenge sofort

genau 50 g ausgewogen. Eingemaischt wird ausserhalb des Maischbades mit je 200 ml

destilliertem Wasser son 45 - 46° „C. Der Becherinhalt ist mit einem Glasstab zur

Vermeidung von Klumpenbildung gut durchzurühren. Der verwendete Glasstab ist

mit einer kleinen Menge Wasser sauber abzuspülen. Die Becher werden nun sofort

in das rechtzeitig auf 45° C. erwärmte Maischbad gebracht und das Rührwerk in Be¬

wegung gesetzt. Bei ^Temperatur von 45° C. wird genau 30 Minuten lang gehal¬

ten. Dann wird die Temperatur von Minute zu Minute um je 1° gesteigert, bis 70°

erreicht sind. Nach Erreichen dieser Temperatur sind 100 ml destilliertes Wasser von

70° C. zuzufügen. Die Temperatur von 70° C. wird eine Stunde gehalten, dann so¬

fort innerhalb 10 - 15 Minuten auf Zimmertemperatur abgekühlt. Nachdem die Rüh¬

rer abgespült und die Becher aussen gut getrocknet sind, wird der Becherinhalt auf

genau 450 g aufgewogen. Nach dem Aufwiegen sämtlicher Becher ist jeder einzelne

kräftig und lange genug mittels Glasstabes durchzurühren. Der gesamte Becherinhalt

ist sofort nach beendetem Rühren auf das Filter, das den gesamten Becherinhalt auf¬

nehmen kann, zu giessen. Es sind Faltenfilter von 32 cm Durchmesser zu verwenden.

Die zuerst durchgelaufenen 100 ml Würze sind einmal auf das Filter zurückzugeben.

In der erhaltenen Würze wird die Dichte pyknometrisch bestimmt. Die Ermittlung

des Extraktes auf Grund der Dichtebestimmung erfolgt aus der Zuckertabelle von

Plato.

Für die Bestimmung der präexistierenden Zucker im Malz gibt

A. DOEMENS (10) folgendes Verfahren ans

42

ïm Malz selbst ist immer schon eine gewisse Menge Zucker vorgebildet (präexistie-

rend), in 100 g Malztrockensubstanz sind etwa 6 - 9 g Zucker enthalten. Dieser Zuk-

ker besteht hauptsächlich aus Glucose, Fruktose und Saccharose. Ausserdem ist nach

Mason noch eine Fehling'sche Lösung reduzierende, aber nicht vergärende Substanz

vorhanden.

Ausführung: 20 g fein geschrotetes Malz werden in einem mit einem Uhrglas bedeck¬

ten Becherglas eine halbe Stunde mit soviel 90 %-igem Alkohol gekocht, dass er ei¬

ne Schicht oberhalb des Malzes bildet. Dann nimmt man das Uhrglas weg und lässt

den Alkohol vollständig verdampfen, um Spritzer zu vermeiden, zuletzt unter Um¬

rühren. Schliesslich wird das Malzschrot eine halbe Stunde im Trockenschrank bei

100° getrocknet. Das getrocknete Malzschrot, in dem nunmehr die Diastase voll¬

kommen vernichtet ist, wird in einem 250-ml-Messkolben mit 150 ml Wasser eine

halbe Stunde lang geschüttelt. Hierauf wird, nachdem man ein wenig gefälltes Ton¬

erdehydrat zugesetzt hat, zur Marke aufgefüllt, geschüttelt und klar filtriert.

Im Filtrat werden die Zucker vor und nach Inversion mit Fehling'scher Lösung be¬

stimmt.

Tabelle 4 Resultate der Malzanalyse

im Malz in der Malz-

Wasser

(lufttrocken) Trockensubstanz

5.15%

Trockensubstanzgehalt 94.85%

Asche 2.63% 2.77%

Gesamt-Proteine 10,08% 10,63%

Extrakt-Gehalt 76,40% 80,50%

Zucker (präexistierende)

a) reduzierende

als Invertzucker berechnet 2,82% 2,97%

als Glucose berechnet 2,75% 2,90 %

als Maltose berechnet 4,86% 5.12%

b) Saccharose 3,91% 4.14%

2) Würze und Malzextrakt

Um Vergleichswerte mit der quantitativen papierchromatographischen Zuckerbe¬

stimmung zu erhalten, wurde bei der Analyse hauptsächlich auf die Bestimmung der

43

Zucker nach dem Lebensmittelbuch Wert gelegt. Aus diesem Grunde wurde auch die

biochemische Zuckeibestimmungsmethode von F.Th. van VOOERST (11) und

H. HADORN (13) herangezogen.

a) nach Schweiz. Lebensmittelbuch (8)

Aussehen, Geruch und Geschmack;

Würze; dünnflüssig, leicht trüb, gelb, würzig, normal

Malzextrakt; dickflüssig, leicht trüb, braun, würzig, normal

Trockensubstanzgehalt ;

-Bestimmung nach der pykn omet Tischen Methode (Offizielle Lebensmit¬

telbuch-Methode)

20.00 g Malzextrakt werden in einem Messkolben mit dest. Wasser zu 200 ml ge=

löst. Das spezifische Gewicht dieser Lösung wird im Pyknometer bei 15° bestimmt.

Der Extraktgehalt in % wird aus der Tabelle von Plato (LMB Tabelle 14) unter E2direkt abgelesen. Genauigkeit; t 0,5 %.

Das spezifische Gewicht der Würze wurde direkt im Pyknometer bei 15° bestimmt,,

Bemerkung; Im allgemeinen liefert diese Methode 2 - 3 % zu hohe Werte, da die

Tabelle von Plato nur für Saccharoselösungen genaue, für Malzextrakte hingegennur angenäherte Werte gibt.

Würze ;

Malzextrakt; (Verdünnung 1; 10)

Spez. Gewicht 15° Trockensubstanzgehalt

1.0752

1.0315

19,60%

81,50%

- Trocknungsmethode zur Ermittlung der "wahren Trockensubstanz

Durch Trocknung bei 105° wird das von der Maltose hartnäckig zurückgehaltene

Hydratwasser in einigen Stunden ausgetrieben. Parallel zum Trocknungsvorgangtreten aber Zersetzungserscheinungen auf„ welche einen weiteren gleichmässigverlaufenden Gewichtsverlust zur Folge haben. Man muss deshalb eine Korrektur

anbringen, die auf Grund von 2 Wägungen in verschiedenen Zeitabständen nach

der vollständigen Austreibung des Hydratwassers ermittelt werden kann.

Berechnung; g9 + °1 °2o

nz h - hj

% Trockensubstanz =.

ioo

g

44

wobei % g

gl

g2

h

hl

eingewogene Menge Malzextrakt

Gewicht bei der ersten RückwägungGewicht bei der letzten Rückwägung (10-12 Std.)

Gesamtzeit der Trocknung bei 105°

Zeit der Trocknung bei 105° vor der Wägung gj

Genauigkeit; + 0,8 %

Trockensubstanzgehalt von Würze; 19,72 <#>

Trockensubstanzgehalt von Malzextrakts 81,55 %

Bestimmung der"Rohmaltose"

Ca. 2,5 g Malzextrakt (oder die entsprechende Menge Würze), genau gewogen, wer¬

den in Wasser gelöst und nach Klärung mit Carrez-Lösung in einem 250 ml-Messkol-

ben mit Wasser zur Marke aufgefüllt. Nach dem Filtrieren wird in 20 ml Filtrat die

Reduktion mit Fehling'scher Lösung bestimmt. Die dem Kupferoxydul entsprechende

Menge Maltose wird aus Tabelle S. 11 im Nachtrag zum Kapitel Malzextrakte des

Lebensmittelbuches abgelesen.

Berechnung

°h Rohmaltose

auf TS. bezogen

2,5„ mg wasserfreier Maltose

—1 5^ „100

2 Go °h Trockensubstanz

G = eingewogene Menge Malzextrakt in g

Genauigkeit; \ 1 %

Maltose

auf Trockensubstanz berechnet

Würze Malzextrakt

14,05 1Ü>

71,68«fr

65,50$

80,40 <5fc

Bemerkung; Da die Maltose stets von anderen reduzierenden Kohlenhydraten beglei¬tet ist, hat diese Bestimmung nur konventionellen Charakter.

Bestimmung der Saccharose

Man bestimmt in der für die Bestimmung der Rohmaltose erhaltenen Lösung die Re¬

duktion von Fehling'scher Lösung vor und nach der Inversion bei relativ niedriger

Temperatur (67 - 68° während 5 Minuten). Hierbei wird Saccharose vollständig in¬

vertiert, während Maltose und Dextrine nicht wesentlich verändert werden.

% scheinbare Saccharose

auf TS berechnet

mg Invertzucker . 237,5 (für 20 ml

2 G„ <7o TS Filtrat)

Genauigkeit; + 1 %

45

Saccharose

auf Trockensubstanz berechnet

Würze Malzextrakt

0,92 %

4,69%

3,77%

4,64%

Bemerkung; Die Bestimmung hat aus obenerwähnten Gründen ebenfalls nur konven¬

tionellen Charakter,

Bestimmung der stickstoffhaltigen Substanzen (Rohprotein)

Ca„ 1 g Malzextrakt wird in einem Kjeldahlkolben nach Zugabe von 2 g Selenkata¬

lysator und 20 ml konz. Schwefelsäure in üblicher Weise nach Kjeldahl verbrannta

Nach Verdünnen mit Wasser wird die Losung quantitativ in einen Kjeldahl-Destilla-

tions-Apparat (nach Pamas-Wagner) übergefuhrto Das durch Zugabe von 30 %=iger

Natronlauge freigesetzte NHg wird mit Wasserdampf in eine Vorlage mit 50 ml

0,1 n-HCl überdestillierto

Zur Berechnung des Rohproteingehaltes aus Stickstoff wird der konventionelle Um-

rechnungsfaktor 6,25 benutzt,

% Rohprotein_

0,14 „ a „ 6,25

auf TS berechnet p . % TS

p = eingewogener Malzextrakt in g; a = Verbrauch von 0,1 n HCl in ml

Rohprotein

in der Trockensubstanz

Würze Malzextrakt

1,01 %

5,13%

4.75 %

5,73%

Genauigkeit? t 0,2 %„

Bestimmung der titrierbaren Säure

10,0 g Malzextrakt werden in 100 ml dest, Wasser gelöst, mit 10 Tropfen Phenol-

phtaleinlösung versetzt und mit 0,1 n-Natronlauge bis zur schwachen Rosafarbungtitriert,

Berechnung; als Milchsäure

% titrierbare Säure_

9, a

auf TS berechnet % Trockensubstanz

a = ml 0,1 n-Natronlauge

46

Würze Malzextrakt

ml 0.1 n-NaOH/10g 2,14 1.18

% titrierbare Säure

auf TS berechnet 1.93 1,30

Genauigkeit: t 0,1 %

Bestimmung des Aschegehaltes

3-4 g Malzextrakt werden in einer flachen Platinschale abgewogen, mit genau

10 ml 0,1 n-Lanthannitratlösung oder Magnesiumacetatlösung auf dem Wasserbad so

weit als möglich zur Trockene eingedampft und darauf vorsichtig verascht.

In einem Blindversuch ist die entsprechende Menge Lanthannitrat- resp„ Magne¬

siumacetatlösung in gleicher Weise zu behandeln. Aus der Differenz der beiden Pro¬

ben bestimmt man die Aschenmenge.

Genauigkeit; t 0,1 %

Asche

in der Trockensubstanz

Würze Malzextrakt

0.31 %

1.70%

1.36%

1.67%

b) nach der biochemischen Méthodes von FoTh. van VOOERST (11) und

H„ HADORN(13);

Bestimmung von Maltose und Dextrin in Malzextrakt

Von einer Stammlösung, welche 2 g Malzextrakt in 100 ml enthält, werden je

20 ml {= 400 mg Malzextrakt) in 200-ml-Erlenmeyerkölbchen abpipettiert, mit

10 ml "Hefewasser (Hefeautolysat) versetzt und sterilisiert. Sofort nach dem Erkal¬

ten wird mit Hefereinkulturen geimpft und 48 Stunden bei 30° bebrütet.

1, Für die Maltosebestimmung impft man mit Candida pseudotropicalis

R^P = M + O (Maltose + Dextrin)

2. Für die Dextrinbestimmung impft man mit Saccharomyces cerevisiae

Rfc = O (Dextrin)

Nach beendeter Gärung wird zwecks Abtötung der Hefe kurz aufgekocht, die Lösungin ein 100-ml-Messkölbchen übergeführt und mit je 0,5 ml Carrez-Lösung I und

47

II geklärt. In 10 ml des Filtrates (= 40 mg Malzextrakt) wird das Reduktionsvermö¬

gen bestimmt.

Bei den durchgeführten Versuchen geschah diese Bestimmung nach der Methode von

Potterat=Eschmanns (59)

10 ml Filtrat werden mit 10 ml Kupferkomplexonlösung während 10 Minuten ge=

kocht. Nach dem Abkühlen in fliessendem Wasser wird filtriert. Der Kupferoxydul¬

niederschlag mit HNOg (5 Tropfen konzentrierte + 5 ml 1-normale) gelöst. Die mit

Wasser verdünnte Kupferlösung wird mit Ammoniak alkalisch gemacht und nach

Murexidzugabe als Indikator wird mit 0,02 M Komplexonlösung titriert.

Die entsprechende Zuckermenge kann aus der Tabelle von Potterat-Eschmann be¬

rechnet werden.

Berechnung;

Die reduzierenden Dextrine (0), berechnet als Glucose, ergeben sich aus Versuch 2.

Die Reinmaltose aus der Differenz von Versuch 1 und Versuch 2

M = R^P

Maltose

Würze Malzextrakt

auf Trockensubstanz berechnet 50,78% 52,49%

Reduzierende Dextrine

auf Trockensubstanz berechnet 6,35% 7,38%

48

Tabelle 5 Zusammenfassung der Analysenwerte

pH

Würze Malzextrakt Bemerkungen

5,7

a) nach Lebensmittelbuc h

Trockensubstanzgehalt

Pyknometrisch 19,60% 81,50%

Trocknungsmethode 19,72% 81,55%

Rohmaltose 14,05% 65,50%

in der Trockensubstanz 71,68% 80,40% Zunahme

Saccharose 0,92% 3,77%

in der Trockensubstanz 4,69% 4,64% unverändert

Rohprotein 1,01 % 4,75%

in der Trockensubstanz 5,13% 5,73% Zunahme

Titrierbare Saure

in der Trockensubstanz 1,93% 1,30% Abnahme

Asche 0,31% 1,36%

in der Trockensubstanz 1,70% 1,67% unverändert

b) nach der biochemische n Methode

Maltose

in der Trockensubstanz 50,78% 52,49% Zunahme

Reduzierende Dextrine

in der Trockensubstanz 6,35% 7,38% Zunahme

Besprechung der Analysenresultate;

1„ Der Rohmaltosewert nach Lebensmittelbuch nimmt während des Eindampfens der

Würze bedeutend zu. Die übrigen Werte bleiben (innerhalb der Fehlergrenzen) un¬

verändert.

20 Die Werte für Reinmaltose und reduzierende Dextrine nach der biochemischen

Methode nehmen ebenfalls, allerdings nicht so auffallend, zu.

3„ Auf Grund der Analysenwerte entspricht der untersuchte Malzextrakt den Anfor¬

derungen des Lebensmittelbuches.

49

3. DIE PAPIERCHROMATOGRAPHISCHE TRENNUNG UND BESTIMMUNG

DER ZUCKER

a) Qualitative Trennung

Versuchsbedingüngen: Vorversuche haben gezeigt, dass sich für die Trennung

der Zucker die absteigende Papierchromatographie am besten eignet. Als Ap¬

paratur wurde diejenige von Dumas (Glasbläserei Zürich) verwendet» Diese bestand

aus einem Akkumulatorentrog mit den Dimensionen 40 cm (Länge) x 30 cm (Breite) x

55 cm (Höhe) und einem gasdichten DeckeL Im Innern des Troges befanden sich

2 Wannen für das Lösungsmittel und ein Gestell zum Halten der Wannen» Sämtliche

Bestandteile waren aus Glas.

Lösungsmittel: n-Butanol-Eisessig-Wasser 4; 1.5,,

Papiers Whatman Nr. 1; Streifen von 14 x 46 cm; (Startlinie 9,5 cm vom obem Pa¬

pierrand entfernt; der Papierstreifen war unten gezackt, damit das Lösungsmittel

beim Durchlaufchromatogramm unten gleichmässig abfliessen kann)»

Herstellung der Substanzlösungen s

1) Malz; 50g Malzfelnmehl ad 500 ml mit destilliertem Wasser aufschlemmen

und abflltrleren (vgh Lösung zur Bestimmung der präexistierenden Zucker S. 43)

2) Würzes Die Vorderwürze (mit einem Trockensubstanzgehalt von 21,4g in

100 ml) wurde auf einen Gehalt von 8,0 g in 100 ml verdünnt.

3) Malzextrakt. Es wurde eine Lösung mit 8„0 g In 100 ml hergestellt.

4) Testsubstanzen. 1 ^o-ige Lösungen von Glucose, Fruktose und Maltose.

Das Auftragen der Substanzen geschah mit einer 0,1-ml-Pipette.

1) Malzlösung. 0,05 ml entsprechend 5 mg Malztrockensubstanz

2) Würzelösung. 0,01 ml entsprechend 1 mg Malztrockensubstanz

3) Malzextraktlösung. 0,01 ml entsprechend 1 mg Malztrockensubstanz

4) Testsubstanzen; 0,01ml von jeder Testlösung (Glucose, Fruktose,Mal¬

tose),

Die aufgetragenen Würze- und Malzextraktmengen, bezogen auf Malztrockensub-

stanz, mussten demnach auf ca0 1/5 der entsprechenden Malzmenge (lösliche Be¬

standteile des Malzes) reduziert werden, damit vergleichbare Chromatogramme er¬

halten werden konnten.

Das Entwickeln dauerte durchschnittlich 70 Stunden (Durchlauf-Chromatogramm).

50

Sichtbarmachen;

Reagens % Nachweis von s

1) Anilin-Oxalsäure 1 s 1 Reduzierende und nicht reduzierende Zuckers

2 % M/5 braune Flecke

Pentosen s rötlich-braune Flecke

2) Benzidin-Lösung 0,5 °lo in reduzierende Zuckers braune Flecke

Eisessig-Alkohol

3) ß -NaphthoL (H2S04) Ketosen (Fruktose, Saccharose, höhere Ketosen) s

(F. Reindel u» M„ Hardt (16)) grüne Flecke

4) Naphthoresorcin-Trichlor- Ketosen (Fruktose, Saccharose, höhere Ketosen)s

essigsaure (n. F„ Cramer (15)) rote Flecke

5) Ammoniakalisches Silber- reduzierende Zuckers braune Flecke

nitrat (0,1 n AgNOg+5nNH3)1 s 1

Die ersten 3 Reagentien genügen zur vollständigen Identifizierung der Zucker.

Ergebnis s

1) Anilin-Oxalsäure-Chromatogramm (reduzierende und nicht reduzie=

rende Zucker) ss

« g

3 I I I

Maltose

Saccharose

Glucose -jÉt

Fruktose

Bei Malz sind deutliche Flecke bei Glucose und Saccharose, schwache bei Fruk=

tose, Maltose sichtbar, sowie Streifen von Maltose bis zur Startlinie. Bei Würze

und Malzextrakt sind sehr deutliche Flecke bei Glucose und Maltose, deutliche

bei Saccharose, 2 Flecke oberhalb Maltose, schwache bei Fruktose und an der Start¬

linie erkennbar„

51

Sofort nach dem Besprühen des Chromatogrammes mit Anilin-Oxalsäure sind unter-»

halb der Fruktose schwache rotbraune Flecke sichtbar, die jedoch nach einiger Zeit

verschwinden (Pentosen).

Zur Identifizierung der beiden Flecke oberhalb der Maltose wurden diese aus einem

speziellen Chromatogramm (wie bei der quantitativen Papierchromatographie) elu-

iert, das Eluat mit 0,1 n Schwefelsäure hydroly§iert„ Nach dem Neutralisieren mit

Barytlosung und Abfiltrieren wurde erneut chromatographiert. Dabei konnte nur

Glucose nachgewiesen werden» Es handelt sich demnach um die in der Literatur

(6, 24) als Maltotriose und Maltotetraose bezeichneten Tri- und Tetrasaccharide.

Vom Malz zur Würze sind demnach eine sehr starke Zunahme von Glucose und Mal¬

tose, sowie das Auftreten von Maltotriose und Maltotetraose feststellbar. Die Flecke

für Fruktose und Saccharose sind bei Würze und Malzextrakt etwas schwächer als bei

Malz; es ist zu beachten, dass für Würze und Malzextrakt ein Fünftel der entspre¬

chenden Malzmenge aufgetragen wurde. Zwischen Würze und Malzextrakt können

keine Unterschiede festgestellt werden.

2) Benzidin-Chromatogramm (reduzierende Zucker);

sï 2 ä

Maltose

Saccharose

Glucose

Fruktose

Bei Malz sind deutliche Flecke bei Glucose, schwache bei Fruktose, Maltose

sichtbar. Bei Würze und Malzextrakt erkennt man sehr deutliche Flecke bei

Glucose und Maltose, deutliche bei Maltotriose und Maltotetraose, schwache bei

Fruktose. Die Feststellungen bezüglich der reduzierenden Zucker im Anilin-Oxal¬

säure-Chromatogramm werden in diesem Chromatogramm bestätigt.

62

3) Chromatogramm mit ß -Naphthol- Schwefelsäure (Ketosen);

5âCcharose

ft uktose

Bei Malz sind deutliche Flecke bei Saccharose und an der Startlinie, schwacher

Fleck bei Fruktose feststellbar. Bei Würze und Malzextrakt sind sehr schwa¬

che Flecke bei Saccharose und Fruktose sichtbar. Dieses Chromatogramm bringtzum Ausdruck, dass die Ketosen bei der Malzextraktion keine Veränderung erfahren

und dass dadurch die Ketosen im Verhältnis zu den andern Zuckern nur in geringer

Menge vorhanden sind.

Zusammenfassung

Durch absteigende eindimensionale Papierchromatographie der wasserlöslichen Be¬

standteile des Malzes und von entsprechend verdünnten Lösungen von Würze und

Malzextrakt konnte folgendes festgestellt werden;

1) Im Malz sind eindeutig nachweisbar; Glucose, Fruktose» Saccharose und Maltose»

2) Wie zu erwarten, konnten bei der Trennung der Zucker in Würze und Malzextrakt

keine Unterschiede weder in der Art der Zucker noch in der Grösse und Intensität

der Flecke beobachtet werden., Als Zucker wurden nachgewiesen s grosse Mengen

Glucose und Maltose; mittlere Mengen Tri- und Tetrasaccharide (Maltotriose und

Maltotetraose); kleine Mengen Fruktose. Die Malzextraktion ist gekennzeichnetdurch eine starke Zunahme an reduzierenden Zuckern,

3) Wie dasß -Naphthol-Schwefelsäure-Chromatogramm zeigt, sind besonders in der

Würze und im fertigen Malzextrakt Ketosen nur in geringer Menge vorhanden„

53

4) Das Anllin-Oxalslure-Chromatogramm lässt auf Anwesenheit von Pentosen in

Malz, Würze und Malzextrakt schliessen. Die Flecke sind jedoch sehr schwach

und im Gegensatz zu denjenigen der höhern Zucker nicht haltbar, se dass eine

Identifizierung auf diese Welse nicht möglich war,

b) Quantitative Trennung und Bestimmung der Zucker

in Malz, Würze und Malzextrakt

1) Papierchromatographische Trennung der Zucker

Méthodes absteigende Papierchromatographie

Apparatur s nach Dumas (wie für qualitative Papierchromatographie)

Lösungsmittels n-Butanol-Essigsäure-Wasser (4; 1 s 5)

Entwicklungsdauer s 70-100 Stunden

Papiers Whatman Nr. 1 (4 x V3 Bogen à 19 x 46 cm)

Konzentration der Probelösungeas

- Malz s Es wurde die Lösung, welche nach A„Doemens (10) für die

Bestimmung der präexistierenden Zucker im Malz hergestellt

wurde, verwendete

100 ml dieser Lösung entsprachen 10 g Malz (lufttrocken)= 9,485 g Malz-Trockensubstanz

s

- Würze s a) Vorderwürze mit einem Trockensubstanzgehalt von 19,6 %

b) verdünnte Vorderwürze 1 s 1

- Malzextrakts Lösung mit 8,1 % Trockensubstanzgehalt„

Der genaue Trockensubstanzgehalt wurde vor jedem Versuch pyknometrisch be-

stimmte

Das Auftragen der Proben geschah mit einer 0,1 ml-Pipette, Um genügendSubstanz für die colorimetrische Bestimmung zu erhalten, wurde auf 10 nebenein=

ander liegenden Punkten je 0,03 ml Malzlösung, bzw* O(01 ml Würze oder Malz=

extraktlösung aufgetragen^ Damit sich die einzelnen Flecke nicht zu stark ausbrei=

ten, wurden jedoch nur In Portionen von 0,005 ml aufgetragen,,

Um nach dem Entwickeln den Standort der einzelnen Zucker identifi¬

zieren zu können, wurde auf beiden Selten des betreffenden Bogens auf je einem

Punkte die gleiche Menge Würze bzw» Malzextraktlösung aufgetragene Nach dem

Entwickeln und Trocknenwurden diese Streifen abgeschnitten und auf Ihnen die Zuk»

ker durch Besprühen mit Anilin-Oxalsäure sichtbar gemachte Als Kontrolle wurde

ferner einer der 4 Bogen vollständig mit Anilin-Oxalsäure sichtbar gemachte

54

Das Auftragen der Proben und die Auswertung der Chromatogramme sind

in den nachfolgenden 3 Figuren wiedergegeben;

Fig. 1? Schematische Darstellung eines Chromatogrammes nach Auftragen der Pro¬

ben; in der Mitte der Probestreifen, auf beiden Seiten die Teststreifen.

Fig. 2 s Photographie eines vollständig sichtbargemachten Chromatogrammes.Fig. 3 ; Photographie eines Chromatogrammes, deren Teststreifen sichtbar gemacht

wurden.

Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3

2) Die quantitative Bestimmung papierchromatographisch getrennter Zucker

Diese wurde nach der Elutionsmethode durchgeführt.

Nach dem Identifizieren der einzelnen Zucker auf dem nicht besprühten Papierbo¬

gen wurden die entsprechenden Streifen ausgeschnitten und diese mit insgesamt 5 ml

destilliertem Wasser von 70 = 80° in einem Reagensglas eluiert. Die Eluitionslösungwurde je nach der zu erwartenden Zuckermenge mit destilliertem Wasser in Mess-

kölbchen auf 5, 10 resp. 20 ml aufgefüllt; Maltose auf 20 ml; Glucose und Malto-

triose auf 10 ml; Maltotetraose und Fruktose auf 5 ml.

Der Gehalt der Eluate an reduzierenden Zuckern wurde colorimetrisch nach der Me¬

thode von SOMOGYI-NELSON (42, 43) bestimmt.

Die Zuckerbestimmung nach SOMOGYI-NELSON (vgl. P. Gjertsen (7))

Reagentien :

Somogyis Kupferreagenss 28 g wasserfreies Dinatriumphosphat und 40 gRochellesalz (Seignettesalz) werden in 700 ml Wasser gelöst. Es werden 100 ml

55

n-NaOH und 80 ml 10 ^o-ige Kupfersulfatlösung hinzugefügt. In dieser Mischung

werden 180 g wasserfreies Natriumsulfat aufgelöst und auf einen Liter aufgefüllt.

Nelsons Farbreagens: 25 g Ammonmolybdat werden In 450 ml Wasser gelöst.

21 ml konz. Schwefelsäure und 3 g Natriumarsenat-heptahydrat werden in 25 ml

Wasser gelöst, zur Ammonmolybdatlösung hinzugefügt und das Volumen auf 500 ml

aufgefüllt. Die Lösung wird während 24-48 Stunden bei 37° gehalten.

Ausführung der Zuckerbestimmungs 1ml Somogyt-Reagens und 1ml

Zuckerlösung werden In ein Reagensglas gegeben (18 x 130 mm). Das Reagensglas

wird mit einem Glasstopfen geschlossen und während 30 Minuten in ein siedendes

Wasserbad gestellt. Nach dem Abkühlen In fliessendem Wasser wird 1 ml Nelsons-

Reagens hinzugefügt. Es entsteht eine blaue Farbe, welche der Konzentration an re¬

duzierenden Gruppen In der Zuckerlösung proportional ist. Die Mischung wird mit

10 ml Wasser verdünnt. Nach 30 Minuten wird die Extinktion Im Beckman-Spektral-

photometer bei 520 m/> gemessen.

Bestimmung der Eichkurven

Die Messung der Verdünnungsreihen von analysenreiner Fruktose, Glucose und Mal¬

tose ergab folgende Werte :

Tabelle 6 (Diagramm auf Seite 69)

Fruktose Extinktion Glucose Extinktion Maltose Extinktion

mg mg mg

0,100 0,335 0,100 0,350 0,200 0,355

0,050 0,172 0,050 0,165 0,100 0,168

0,025 0,084 0,025 0,090 0,050 0,084

0,0125 0,045 0,010 0,047 - -

Die Tabelle zeigt, dass zwischen Zuckermenge und Extinktion Proportionalität be¬

steht und dass, wie theoretisch zu erwarten 1st, der reduzierende Wert für Glucose

doppelt so hoch ist wie derjenige von Maltose. Da reine Substanzen von Maltotriose

und Maltotetraose nicht erhältlich sind, wurden die Kurven von diesen beiden Zuk-

kern aus den Maltose- resp. Glucosekurven berechnet.

Bestimmung des Blindwertes des Papleres

Ein 1/4 Bogen Whatman Nr. 1 wurde ohne Malzextrakt 50 Stunden mit Butanol-Essig-säure entwickelt. Nach dem Trocknen wurden 4 Streifen (4,5 x 12 cm) ausgeschnit¬ten

0 Diese Streifen entsprechen der Grösse der Streifen von Glucose und Maltose.

Für Fruktose, Maltotriose und Maltotetraose war die Streifenbreite um ca. die Hälfte

56

kleinem Die Streifen wurden wie bei der Zuckerbestimmung mit warmem Wasser

eluiert, das Eluat ad 10 ml aufgefüllt, 1 ml davon wurde zur Bestimmung der Reduk¬

tion mit Somogyi-Melsonreagens behandelt und im Beckman-Spektralphotometer bei

520 mp colorimetriert. Es wurde eine durchschnittliche Extinktion von 0,002 ge¬

messen und jeweils bei den Zuckerbestimmungen in Abrechnung gebrachte

Kontrolle der Einwaage

Auf gleiche Weise wie für die papierchromatographische Trennung der Zucker wurde

mit einer 0,1-ml-Pipette auf 3 Streifen Whatman Nr. 1 (5 x 12 cm) 10-mal

0,002 ml 10 %-ige Malzextraktlosung (=0,200 ml pro Streifen, total 0,600 ml) auf¬

getragen. Diese Streifen wurden nicht mit Butanol=Essigs!ure entwickelt, sondern

direkt nach dem Trocknen eluiert. Das Eluat wurde in einer Platinschale eingedampftund bis zur Gewichtskonstanz bei 105° C. getrocknet»

Gleichzeitig wurde die gleiche Menge Malzextraktlösung mit der gleichen Pipette

und in gleichen Zeitabständen (0,005 ml auf einmal), total 0,600 ml, direkt in eine

Platinschale pipettierte, Dann wurde ebenfalls bis zur Gewichtskonstanz im Trocken=

schrank bei 105° C, getrocknet,

Ergebnis?

Trockenruckstand der direkt in die Platinschale

pipettierten Lösung s 51,0 mg

Trockenrückstand der 3 Eluate aus Papiers 50,4 mg

Differenz s 0,6 mg

Diese Bestimmung wurde mit der sechsfachen Menge Untersuchungslösung gegenübereinem normalen quantitativen Papierchromatogramm durchgeführt, damit wägbare

Mengen erhalten werden konnten. Es wurden demnach aus einem Chromatogramm,auf welches jeweils 0,1ml Lösung (=8,1 mg Malzextrakt-Trockensubstanz) aufge¬

tragen wurden^ 0,1 mg Trockensubstanz weniger eluiert als aufgetragen. Der Fehler

beträgt demnach ca. 1,2%. Es ist anzunehmen, dass der Fehler teilweise auch von

Stoffen, welche nicht quantitativ bestimmt wurden, wie von höheren Dextrinen und

Stickstoffverbindungen, herrührt, Gegenüber der Genauigkeit der colorimetrischen

Bestimmungsmethode kann daher dieser Fehler vernachlässigt werden.

Resultate der quantitativen Bestimmung der Zucker in Malz, Würze und Malzextrakt

Die gemessenen Werte und die daraus berechneten Resultate sind in den Tabellen 7,

8 und 9 zusammengestellt.

57

Bemerkungen zu den Tabellen

In Kolonne 1 sind aufgeführt; die untersuthten Zucker und das Volumen, auf welches

das Eluat des betreffenden Zuckers eines Chromatogramms von 0,1 ml Ausgangslösung,

aufgefüllt wurde„

Kolonne 2 gibt die Konzentration der Lösung an, von der 0,1 ml auf das Papier auf¬

getragen wurde. In Tabelle 7 entspricht 0,1 ml 9,48 mg Malz=TS„

Kolonne 3 enthält die gemessenen Extinktionen bei 520 m/» von 1 ml Eluat nach Be¬

handeln mit Somogyi-Nelson-Reagens,

Kolonne 4 gibt die entsprechende Zuckermenge an, welche aus den Eichkurven be¬

rechnet wurde.

Tabelle 7

Reduzierende Zucker im Malz

Zucker Extinktion Zucker

if

fy Zucker

Malz (lufttr.)

% Zucker

Malz-Trockensubst.

Fruktose

eluiert ad

5 ml

0,045

0,035

14,0

11,0

0.2330.21

0.187

0.2460,22

0,197~£—

Glucose

eluiert ad

10 ml

0,162

0,150

47,0

44,0

1,57152

1.471>52

1,65L68

1.50 -1—

Maltose

eluiert ad

10 ml

0,072

0,060

40,0

35,0

1,33

M7U25 1%? 1.32

1,24

Total reduzierende Zucker im Malz (Trockensubstanz)? 3,12 "jo

58

Tabelle 8

Quantitative Bestimmung der Zucker in der Würze

Zucker TS in

0,1 ml

Extinktion «^Zucker

in 1 ml

* Zucker Mittel Schwank,

breite

Fruktose

eluiert

ad 5 ml

10,56

10.56

10,56

10.74

10.74

10,74

10.56

10,56

10,56

0,066

0,055

0,075

0,080

0,093

0,073

0,084

0,064

0.086

20.0

17,0

23,0

24,0

28.0

22,5

25.0

19,0

26,0

0,95

0,81

1,42

1,12

1,30

1,05

1,18

0,90

1,23

1.11* 0,61*

Glucose

eluiert

ad 10 ml

19,60

12,65

12,65

10.56

10,56

10,56

10,74

10,74

10.74

0,635

0,422

0,400

0,375

0,366

0,335

0.390

0.430

0.400

182.0

121,0

115.0

107.5

106,0

98,0

111.5

123,0

115,0

9,28

9,57

9,04

10.18

10,05

9.30

10.38

11,45

10,70

9.99* 2,41*

Maltose

eluiert

ad 20 ml

19,60

12,65

10,74

10,74

10.74

10.74

0,770

0.460

0.415

0,432

0.440

0,388

444,0

266.0

240.0

250,0

254,0

225,0

45,40

42,20

44,60

46.50

47,40

41.80

44.65* 5,60*

Maltotriose

eluiert

ad 10 ml

19,60

19,60

19,60

12,65

12,65

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0.112

0,126

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0,148

219.0

215,0

215.0

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160,5

97,5

108.0

138.0

127,5

11.18

10,95

10.95

12.56

12.67

9,24

10,22

12.84

11.87

11,39* 3,60*

Malto-

tetraose

eluiert

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19,60

19,60

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10,74

10,74

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0,220

0,210

0,164

0,114

0.164

242,0

252.0

242,0

189,0

132,0

189,0

6,17

6,32

6,17

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6,14

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c) Tabelle 1 0ô Bilanz der reduzierenden Zucker vor und nach dem Eindampfen

(Zusammenfassung der Werte der Tabellen 8 und 9)

Würze

(vor dem Eindampfen)

Malzextrakt

(nach dem Eindampfen Bemerkungen

Fruktose 1.11 «Jb 1.56 ft Zunahme

Glucose 9.99 ft 10,65 ft Zunahme

Maltose 44.65 ft 46.59 ft Zunahme

Maltotriose 11.30 ft 11.76 «jb Zunahme

Maltotetraose 7.07 ft 4.90 lib Abnahme

Vergleich mit den nach anderen Methoden erhaltenen Werten

"Rohmaltose" nach LMB 71,68 ft 80,40 "üb Zunahme

Maltose nach bioche-*

mischer Methode 50,78 ft 52,49 ft Zunahme

Reduzierende Dextrine

nach biochemischer

Methode 6,35 «üb 7,38 ft Zunahme

Tabelle 11: Reduzierende Zucker in Malz, Würze und Malz-Extrakt bezogen auf

Malz-Trockensubstanz

Aus 100 g Malz-Trockensubstanz erhält man 80,5 g Malz-Extrakt (Trockensubstanz).

Fruktose

Glucose

Maltose

Maltotriose

Malto¬

tetraose

Malz Würze Malzextrakt

lufttr. Malz-TS W-TS M-TS ME-TS M-TS

0,21 ft 0,22 ft

1,52 ft 1,58 ft

1,25 ft 1,32 ft

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1,11ft 0,89 ft

9,99 ft 8.04 ft

44,65ft 35,94ft

11,30 ft 9,09 ft

7,07 ft 5.69 ft

1,56 ft 1,26 ft

10,65 ft 8,57 ft

46,59ft 37,50ft

11,76 ft 9,47 ft

4,90 ft 3,95 ft

Zusammenfassung der Resultate über die Untersuchungder Zucker in Malz, Würze und Malzextrakt

1. Oie Ergebnisse der nach der Lebensmittelbuchmethode erhaltenen Resultate für

Rohmaltose und diejenigen nach der biochemischen Methode für Maltose und redu¬

zierende Dextrine, wonach die niederen, reduzierenden Zucker zunehmen, werden

dadurch bestätigt. Die Zunahme der niederen, reduzierenden Dextrine entsprichtvermutlich der Zunahme der Maltotriose.

61

2„ Wie die Gegenüberstellung der Resultate (Mittelwerte vor und nach dem Eindamp¬

fen) der quantitativen Bestimmung der getrennten Zucker ergibt, nehmen Fruktose,

Glucose, Maltose und Maltotriose beim Eindampfen der Würze im Vakuum zu„

Maltotetraose nimmt hingegen ab.

3„ Es ist zu bemerken, dass es sich bei den durch papierchromatographische Trennungbestimmten Werte um Mittelwerte handelt und dass die Differenzen zwischen den

Werten für Würze und Malzextrakt innerhalb der Schwankungsbreite liegen.

4. Die Methode, die papierchromatographisch getrennten Zucker durch Eluieren und

kolorimetrische Messung zu bestimmen, liegt demnach gerade noch auf der Gren¬

ze der nötigen Empfindlichkeit, um die Veränderungen der Zucker beim Konzen¬

trieren der Würze zu untersuchen.

B„ Papierchromatographischer Nachweis der Vitamine

in Malz und Malzextrakt

Wie aus der Literatur hervorgeht (55), sind im Malz und Malzextrakt hauptsächlichdie Vitamine der B-Gruppe wie Aneurin, Laktoflavin, Nikotinsäure, Nikotinsäure¬

amid, Pyridoxin und Pantothensàure vorhanden. Es wurde versucht, diese Vitamine

nach den üblichen Methoden der Papierchromatographie zu trennen und sie mit che¬

misch-physikalischen Reagentien zu identifizieren. Dabei wurden im wesentlichen

folgende Möglichkeiten ins Auge gefasst;

1) Direktes Auftragen der Malz- bzw. Malzextraktlösung auf das Papier, wie es bei

der Trennung der Zucker durchgeführt wurde.

2) Papierchromatographie der an Vitaminen angereicherten Lösung.

a) Anreichern der Vitamine in einer Cellulosepulversäule und papierchromatogra¬phische Untersuchung der einzelnen Fraktionen.

b) Extrahieren der Vitamine durch Behandeln des Malzes bzw. des Malzextraktes

mit salzsaurem Methanol. Entfernen der Salzsäure mit Anionenaustauscher und

Einengen des methanolischen Extraktes.

Als Untersuchungsmaterial wurde dasselbe Malz bzw. derselbe Malzextrakt wie bei

der papierchromatographischen Trennung und Bestimmung der Zucker verwendet,, Die

Versuche wurden sowohl mit der aufsteigenden wie auch mit der absteigenden Metho¬

de durchgeführt.

62

Chemisch-physikalische Reagentien für das Sichtbarmachen der ge¬

trennten Vitamines

Aneurin gibt beim Besprühen mit alkalischer Kaliumferricyanidlösung (0,1 <5fe-ig)blaue Fluoreszenz im Ultraviolett-Licht„

Laktovflavin gibt im Ultraviolette-Licht gelbe Fluoreszenz.,

Nikotinsiure und Nikotinsäureamid geben mit Bromcyandampfen

gelbe Flecke,

Pyridoxin (Bg) gibt im Ultraviolett-Licht schwache matt-blaue Fluores¬

zenz .

Pantothenslure llsst sich nur biologisch nachweisen. Auf dieses Vitamin

wurde daher nicht geprüft.

Bestimmung der Rf-Werte

Es wurden je 0,01 ml von wässerigen Lösungen (0,1 %-ig) der entsprechenden reinen

Substanzen bzw. deren Chlorhydrate an einem einzelnen Punkte auf Whatman-Papier

Nr. 1 (28 x 23 cm) aufgetragen und mit den Lösungsmittelgemischen Butanol-Essig-säure und Essigester-Essigsäure-Alkohol aufsteigend Chromatographien,

1) Butanol-Essigsäure-Wasser 4s 1 ; 5

AneurinhydrochloridLaktoflavin

Nikotinsäure

Nikotinsäureamid

Pyridoxinhydrochlorid

Rf-Wert

Gefunden Literatur (15)

0,23 0,36 (Aneurin)

0,26 0,26

0,80 0,79

0,77 0,77

0,58 0,73 (Pyridoxin)

Die Differenzen bei Aneurinhydrochlorid und Pyridoxinhydrochlorid werden vermut¬

lich dadurch bedingt, dass es sich bei den Literaturangaben um reines Aneurin bzw.

Pyridoxin handelt und nicht um deren Hydrochloride.

2) Essigester-Eisessig-Wasser-Alkohol 9s 3s 9s 1

AneurinhydrochloridLaktoflavin

Nikotinsäure

Nikotinsäureamid

Pyridoxinhydrochlorid

Rf-Wert gefunden

0,62

0,81

0,62

0,84

0,77

63

Bei der Papierchromatographie der untersuchten reinen B-Vitamine unter den ange-

gebenen Bedingungen werden im allgemeinen gut abgegrenzte Flecke erhalten» Wird

jedoch Laktoflavin in Verbindung mit den übrigen B-Vitaminen oder mit anderen

Substanzen Chromatographien „dann werden beim Betrachten unter der UV-Lampe

neben dem Hauptfleck (gelbe Fluoreszenz) meistens noch andere allerdings bedeutend

schwächere gelbe Fluoreszenzflecke (unter anderem an der Startlinie und etwas ober¬

halb des Hauptfleckens) sowie Streifenbildung festgestellt.

Ergebnisse

1„ Direktes Auftragen der Malz- bzw. Malzextraktlösung

Es wurde wie bei der Trennung und Bestimmung der Zucker im Malz und Malzextrakt

vorgegangen. Auf Whatman-Papier Nr. 1 wurden 0,05 ml Malzlösung (entsprechend

5 mg Malztrockensubstanz) und 0,01 ml Malzextraktlösung (entsprechend 1 mg Malz-

trockensubstanz) aufgetragen. Entwickelt wurde mit Butanol-Essigsäure-Wasser 4s ls 5

aufsteigend während 10 Stunden und absteigend während 15 Stunden. Nach dem Be¬

handeln des Papieres mit den entsprechenden Reagentien konnten keine Vitamine

nachgewiesen werden. Die beim Betrachten des Chromatogrammes unter der UV-Lam¬

pe sichtbare Fluoreszenz entsprach nicht derjenigen des Aneurins bzw. Laktoflavins

bzw. Pyridoxins. Es ist anzunehmen, dass die Fluoreszenz der Vitamine durch dieje¬

nige der Aminosäuren, welche in bedeutend grösseren Mengen vorhanden sind, ver¬

deckt wird,

2. Papierchromatographie der an Vitaminen angereicherten Lösung

a) Anreichern der Vitamine in einer Cellulosepulversäule

Als Kolonne wurde ein Glasiohr (unten verengt) von 3,0 cm Durchmesser und 50 cm

Lange verwendet. Das Cellulosepulver (70 g Whatman Cellulosepulver) wurde mit

dem Lösungsmittel aufgeschlemmt und in die Kolonne gegeben. Dann wurden 200 mi

Lösungsmittel zwecks Reinigung der Cellulose perkoliert. Es wurde zuerst versucht,

das Gemisch Butanol-Eisessig-Wasser 4; 1 ; 5 (obere Schicht) als Lösungsmittel zu ver¬

wenden. Dieses Lösungsmittel fliesst jedoch zu langsam durch die Cellulosepulver-

Kolonne (40 ml in 12 Stunden) und eignet sich daher nicht für diesen Zweck. Aus die¬

sem Grunde wurde das Gemisch Essigester-Eisessig-Wasser-Alkohol 9; 3s 9s 1 ver¬

wendet, bei dem 50 ml in der Stunde perkolieren.

3 g Malzextrakt wurden mit 10 g Cellulosepulver verrieben und auf die Kolonne ge¬

geben. Nun wurde das Lösungsmittel perkoliert. Das Eluat wurde in Fraktionen von

50 ml gesammelt. (Da kein automatischer Fraktionssammler zur Verfügung stand,

64

musste das Perkolieren über Nacht unterbrochen werden). Die Fraktionen wurden im

Vakuum auf ca. 5 ml eingeengt und papierchromatographisch auf B-Vitamine sowie

Zucker (Anilin-Oxalslure) und Aminosäuren geprüft (letztere mit Ninhydrin).

In den ersten 250 - 500 ml Eluat (5. - 10. Fraktion) sind Flecke mit deutlich blauer

Fluoreszenz im UV-Licht sichtbar und zwar vor Behandlung mit Ferricyanidlösung.Es wurde vermutet, dass es sich um das Oxydationsprodukt des Aneurins handelt, der

Rf-Wert stimmt jedoch nicht mit demjenigen von Thiochrom überein. Bei den Eluaten

von 500 - 1000 ml sind im Chromatogramm nach Behandlung mit Ferricyanidlösungzwischen Startlinie und den Testsubstanzen von Aneurin und Laktoflavin blaue und

gelbe Fluoreszenz im UV-Licht sichtbar. Die Flecke haben also einen kleineren Rf-

Wert als die entsprechenden Testverbindungen. In allen Fraktionen waren Aminosäuren

nachweisbar. Nach Perkolation von 250 ml Lösungsmittel (6. Fraktion) wurden im

Chromatogramm Zucker (Monosaccharide) nachgewiesen.

Unter den beschriebenen Versuchsbedingungen war es demnach nicht möglich, die

B-Vitamine in Malz und Malzextrakt einwandfrei nachzuweisen.

b) Extraktion der Vitamine mit salzsaurem Methanol

20 g Malz bzw. Malzextrakt wurden mit 100 ml Methanol, welches 5 "k konz. Salz¬

säure enthielt, geschüttelt und abfiltriert. Das Filtrat wurde durch eine Austauscher¬

säule mit ca. 100 ml Amberlite IR-4B perkoliert und mit Methanol nachgespült. Die

neutralisierte Lösung (pH 6-7) wurde vorsichtig auf ca. 20 ml eingeengt. Je 0,05 ml

dieses sirapähnlichen Konzentrates wurden aufeinenBogen Whatman Nr. 1 (28 x 23 cm)

aufgetragen und mit Butanol-Eisessig-Wassei 4:1:5 während 8 Stunden aufsteigendchromatographiert. Als Testvitamine wurden verwendet je 0,01 ml einer 0,1 "fr-igen

wässerigen Standardlösung von Aneurin, Laktoflavin, Nikotinsäureamid und Pyrido¬

xin. Die Prüfung der Vitamine konnte der Reihe nach auf dem gleichen Chromato¬

gramm durchgeführt werden.

1) Laktoflavin: Gelbe Fluoreszenz bei Malz und Malzextrakt im Ultraviolett¬

licht nur in Streifenform von der Startlinie bis zur Lösungsmittelfront.

2) Pyridoxins Die matt-blaue Fluoreszenz im Ultraviolettlicht ist nicht erkennbar.

3) Aneurin: Nach Besprühen des Chromatogrammes mit alkalischer Kaliumferri-

cyanidlösung entsteht bei Malz und Malzextrakt blaue Fluoreszenz im UV-Licht

und zwar ebenfalls nur in Streifen und an denselben Stellen, an denen vor dem Be¬

sprühen die gelbe Fluoreszenz des Laktoflavins sichtbar war. Die blaue Fluoreszenz

ist bedeutend schwächer als diejenige des Test-Aneurins.

^Nikotinsäureamid; Bei Malz ist nach Einwirkung von Bromcyandämpfen ein

kleiner gelber Fleck etwas unterhalb des Test-Nikotinsäureamids-Fleckens sichtbar.

Bei Malzextrakt konnte keine Reaktion festgestellt werden.

65

Schematische Wiedergabe des Papierchromatogrammes von B=Vitaminen

in Malzextrakt nach Extraktion mit salzsaurem Methanol

UV

K-Feiz.

BrCN

Fluoreszenz unter der Ultraviolett-Lampe

Fluoreszenz unter der Ultraviolett-Lampe nach Besprühen mit alkalischer

Kalium-FerricyanidlösungFarbe nach Einwirkung mit Bromcyan

Butanol-Essigsäure-Wasser 4:1:5 aufsteigend<

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66

IV. ZUSAMMENFASSUNG

1„ Es wurde die Eignung der Papierchromatographie als Analysenmethode für die Un¬

tersuchung von Malzextrakt und dessen Ausgangsprodukte geprüft. Zu diesem

Zwecke wurden die bis dahin gebräuchlichen Analysenvorschriften im Zusammen¬

hang mit den an Malzextrakt gestellten (amtlichen) Anforderungen zusammenge¬

stellt„

2, Auf Grund von Literaturangaben wurde festgestellt, dass sich die Papierchromato¬

graphie allein und in Verbindung mit anderen neuen Methoden (Papierelektropho¬

rese, Ionenaustauscher) zur Untersuchung der chemischen Veränderungen beim

Milzen und Maischen, sowie bei der Gärung, femer zur Unterscheidung von Malz¬

extrakt von anderen aus Stärke hergestellten Zuckersirupen bereits bewährt hat.

Die Anwendungen der Papierchromatographie erstrecken sich hauptsächlich auf die

Untersuchung der Kohlenhydrate und Aminosäuren, wobei sich die Papierchroma¬

tographie besonders dadurch auszeichnete, dass sie ermöglichte, Verbindungen zu

identifizieren, die mit den bisherigen Methoden nicht oder nur ungenügend nach¬

gewiesen werden konnten,,

3„ ïn der bei der Herstellung von "Extractum Malti spissum" entnommenen Proben

Malz, Würze und Malzextrakt wurden die Kohlenhydrate papierchromatographischuntersucht und die reduzierenden Zucker quantitativ bestimmte Die erhaltenen

Werte wurden mit denjenigen, welche nach der amtlichen Untersuchungsvorschriftund nach der biochemischen Methode erhalten wurden, verglichen» Gegenüber der

Zuckerbestimmungsmethode des Schweiz» Lebensmittelbuches, welche sämtliche

reduzierende Zucker im Malzextrakt als °°Rohmaltosem bestimmt, gestattet die

Papierchromatographie eine Auftrennung der reduzierenden Zucker in Fruktose,

Glucose, Maltose, Maltotriose und Maltotetraose»

4o Bei der Bestimmung der reduzierenden Zucker in Malz, Würze und Malzextrakt,

deren Gehalt nach papierchromatographischer Trennung und anschliessender Eluie-

rung nach der Methode von Somogyi-Nelson colorimefrisch ermittelt wurde, konnte

folgendes festgestellt bzw0 bestätigt wardens Das Maischen, welches den enzyma-

tischen Starkeabbau darstellt, ist gekennzeichnet durch eine bedeutende Zunahme

an reduzierenden Zuckern, insbesondere Maltose, die den Hauptbestandteil des

Malzextraktes darstellen Beim Eindampfen der Würze zum konzentrierten Malz¬

extrakt konnten keine qualitativen Veränderungen der Zucker festgestellt werden.

Die Menge der einzelnen reduzierenden Zucker verändert sich nur unwesentlich,

indem eine geringe Zunahme an Fruktose, Glucose, Maltose festgestellt wird,

während Maltotriose annähernd gleich bleibt und Maltotetraose schwach abnimmt^

Es ist daraus zu schliefen, dass wahrend des Eindampfens die Dextrine noch in ge¬

ringem Masse weiter abgebaut werden.

67

Der Nachweis der Vitamine in Malz und Malzextrakt nach den üblichen Methoden

der Papierchromatographie ist mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden» Unter

den beschriebenen Bedingungen war es nicht möglich, die Vitamine Aneurin, Lak-

toflavin, Nikotinsäureamid und Pyridoxin einwandfrei nachzuweisen,, Die Ursache

liegt vermutlich darin, dass es die angewendeten Methoden nicht erlauben, die

Vitamine, welche nur in geringer Menge vorhanden sind, in genügendem Masse

von den Zuckern und Aminosäuren abzutrennen, da die Vitamine in den verwen¬

deten Lösungsmitteln eine ähnliche Löslichkeit aufweisenwie die Zucker und Ami¬

nosäuren.

Lebenslauf und Bildungsgang

Ich wurde am 14„ Juli 1920 in Naters (Wallis) geboren. Dort besuchte ich während

6 Jahren die Primarschule. Anschliessend absolvierte ich das Gymnasium von Brig und

legte dort im Jahre 1942 die Maturitätsprüfung ab. Im gleichen Jahre immatrikulierte

ich mich an der Abteilung für Chemie der Eidg, Technischen Hochschule in Zürich,,

Das Chemiestudium schloss ich im Mai 1947 mit dem Diplom als Ingenieur-Chemi¬ker ab. Um mich als Lebensmittelchemiker auszubilden war ich dann im Chemischen

Laboratorium der Stadt Zürich als Praktikant tätig. Nach der Lebensmittelchemiker¬

prüfung im Jahre 1951 wurde ich von der Firma Dr. A. Wander angestellt, wo ich

Gelegenheit hatte, meine Promotionsarbeit durchzuführen.

68

Maltotetraose

400

350

300

250

200

150

100

50

Maltotriose

300

225

150

i

75

Maltose

200

180

160

140

120

100

80

60

40

Fructose

Glucose,

100

90

80

70

60

50

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30

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Zucker

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0,350

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-520

V. LITERATUR-UEBERSICHT

1) R. Consden, A.H. Gordon, A.J.P. Martin, Biochem. J. 38_„ 224(1944)

2) S. Partridge, Biochem. J. 42, 251 (1948)

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3) H» Lüers, Die wissenschaftlichen Grundlagen von Brauerei und Milzerei, VerlagHans Carl, Nürnberg, 1950

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5) Jo Montreuil und R. Scriban, Les glucides de l'orge, du moût et de la bière; Bull.

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6) A.M. MacLeod, Studies on the free sugars of the barley grain l. Jo Inst» Brew.

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7) Po Gjertsen, Carbohydrate composition of wort and beer. J. Inst. Brew. 59_, 296

(1953)

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pitel "Diätetische Nährmittel", Mitt. Lebensmittel u. Hygiene 41,

113 (1950)

9) Handbuch der Lebensmittelchemie, Bd. 5_, S. 442 (1938), Verlag J. SpringerJ. Grossfeld: Malzextrakt und Malzsirup

10) A. Doemens, Die brautechnischen UntersuchungsmethodennachPawlowsky, 5» Auf¬

lage, 1938, Verlag R. Oldenburg, München und Berlin

11) F.Th. van Voorst, A reductometric and biochemical system for analysis of sugarmixtures, Anal. Chim. Acta 2. 813 (1948); Chemo Weekblad 35_,338 (1938)

12) H. Hadorn, Zur Untersuchung und Beurteilung diätetischer Nährmittel, 3. Mittei¬

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