Salzgehalt von Lebensmitteln bestimmen

Bestimmung des Salz-, Natrium-, Chlorid- und Mineralgehalts

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Salzmessung in Lebensmitteln
Salzmessung in Lebensmitteln

    

Leitfaden zur Salzbestimmung
Methoden zur Messung von Natrium und Salz

Argentometrische Titration von Chloridionen

  • Methode: Argentometrische Cl--Titration
  • Analyttyp: Cl--Ion
  • Analytkonzentration: ppm bis 100 %

Die gängigste titrimetrische Methode zur Bestimmung des Salzgehalts basiert auf der Chloridmessung. Diese Methode wird als argentometrische Titration bezeichnet, da als Titriermittel Silbernitrat (AgNO3) eingesetzt wird. Sie wird in Lebensmittellaboren regelmässig eingesetzt.

Die Silberionen (Ag+) werden bei der Reaktion mit den Cl--Ionen ausgefällt. Ist das gesamte Chlorid durch die Reaktion mit Ag+ verbraucht, steigt das elektrische Potenzial im Titriergefäss aufgrund der Präsenz von gelösten Ag+-Ionen in der Probenlösung. Dies zeigt den Endpunkt der Titration an und der Salzgehalt kann berechnet werden (vorausgesetzt, das gesamte Chlorid in der Probe stammt von NaCl).

Die Chloridbestimmung ist zwar schnell und erfordert in der Regel keine Spezialausrüstung, berücksichtigt jedoch wie angemerkt keine Natriumionen, die aus anderen Quellen als NaCl stammen. Daher ist sie zwar in vielen Fällen effektiv, jedoch nicht für jede Art von Salzanalyse geeignet.

Ein Beispiel für die Ausrüstung sind die Titratoren von METTLER TOLEDO.

Bestimmung des Natriumgehalts über multiple Standardaddition (MSA)

  • Methode: Natriumanalyse in Lebensmitteln durch multiple Standardaddition
  • Analyttyp: Na+-Ion
  • Analytkonzentration: ppm bis 100 %

Mit der multiplen Standardaddition wird Natrium in der Probenmatrix bis zu 0,1 mg/l erkannt (4,7•10−6 M). Eine geringe Menge von Natriumstandardlösung wird mehrmals hintereinander in die Probe dosiert, sodass die Natriumkonzentration steigt. Anhand der aus den bekannten Volumina des hinzugefügten Standards resultierenden Potenzialdifferenzen wird die Natriumkonzentration der Probe über einen iterativen Auswertungsalgorithmus basierend auf der Nernst-Gleichung bestimmt.

Besonders wichtig ist, dass MSA-Messungen nahe an der Nachweisgrenze durchgeführt werden können und dass Temperatureffekte für eine höhere Genauigkeit vom Instrument kompensiert werden können. Für eine optimale Probenvorbereitung und Quantifizierung muss die Probenkonzentration vor der Messung ungefähr bekannt sein.

Ein Beispiel für die Instrumente sind der Easy Na Sodium Analyzer oder die Excellence-Titratoren von METTLER TOLEDO (einschliesslich Automatisierung).

Thermometrische Titration von Natriumionen

  • Methode: Thermometrische Na+-Titration
  • Analyttyp: Na+-Ion
  • Analytkonzentration: 100 ppm bis 100 %

Die thermometrische Titration des Natriumionengehalts ist eine alternative Methode zur Messung von Natrium in Lebensmittelprodukten. Die thermometrische Titration basiert auf der Bildung von Elpasolith (NaK2AlF6), die stark exotherm abläuft. Die aufgebaute Wärme kann von einem hochauflösenden Temperatursensor gemessen werden und lässt Rückschlüsse auf die in der ursprünglichen Probe vorhandene Menge an Na+-Ionen zu.

Bei der Reaktion sind Ammoniumfluorid oder Ammoniumhydrogendifluorid (NH4F, NH4HF2) vorhanden. Ausserdem erfordert die Reaktion einen Überschuss an Kalium und Aluminium. Da die erstgenannten Verbindungen giftig und stark ätzend sind, müssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.

Geeignete Instrumente für diese Analyse sind die Excellence-Titratoren und die thermometrische Elektrode von METTLER TOLEDO.

Direkte Natriummessung

  • Methode: Direkte Na+-Messung mit ISE
  • Analyttyp: Na+-Ion
  • Analytkonzentration: ppm bis 100 %

Der Natriumgehalt von Lebensmitteln (in der Regel in wässrigen Lösungen) kann durch eine ISE in Kombination mit einem Titrator oder Ionenmessgerät direkt bestimmt werden. Die Genauigkeit ist abhängig von der Verwendung einer Kalibrierkurve zur Ableitung der Probenkonzentration. Dabei wird angenommen, dass die Elektrode auf Proben- und Standardlösungen gleich anspricht. Zu diesem Zweck wird eine Verdünnungsreihe mit Natriumstandard verwendet.

Wie bei der MSA-Methode verhält sich das erkannte Potenzial proportional zur Aktivität eines Ions in der Lösung und somit zu seiner Konzentration. Nach der Messung berechnet das gekoppelte Instrument automatisch die Ionenkonzentration der Probe und zeigt die Resultate an.

Für diese Analyse eignen sich die Ionenmessgeräte mit ionenselektiven Elektroden von METTLER TOLEDO.

Weitere Methoden zur Bestimmung des Salzgehalts

Der Salz-, Natrium-, Ionen- und Mineralgehalt kann auch über andere Techniken mit unterschiedlicher Spezifizität gemessen werden. Für Anwendungen wie die Bestimmung des gesamten Gehalts an NaCl oder Mineralsalzen ist nicht immer Spezialausrüstung erforderlich.  

Zu den weiteren Methoden, die zur Bestimmung des Chlorid-, Natrium- oder Mineralgehalts verwendet werden können, gehören:

  • Dichtebestimmung mit einem Dichtemessgerät wie dem tragbaren Density2Go™, EasyPlus™ oder den Excellence-Tischinstrumenten
    von METTLER TOLEDO
  • Veraschen, was eine zuverlässige Waage erfordert, z. B. die XSR- oder MS-Analysenwaage
  • Elementaranalyse, die von einem zuverlässigen Liquid-Handling-Gerät, einem Titrator (Titration Excellence) und/oder einem Autosampler (z. B. METTLER TOLEDO InMotion) für die Probenvorbereitung profitiert

Messprinzip

LOQ

RSD

Argentometrische Titration von Chloridionen

35 ppm

1 %

Multiple Standardaddition (MSA)

< 1 ppm

1 %

Thermometrische Titration von Natriumionen

100 ppm

2 %

Direkte Natriummessung

< 1 ppm

4 %

 

Spezifische Laboranwendungen in der Lebensmittelproduktion
Spezifische Laboranwendungen in der Lebensmittelproduktion

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