das institut für lebensmittelchemie an der johann-wolfgang-goethe-universität frankfurt a. m

3
142 DIE STARKE Nr. 611949 der Kallrgehalt von 0,5~/0 verhindert, daR Teile von phosphorsaurem Kalk in Losung gegangen sind. In der Literatur wird behauptet, dai3 der kohlensaure Kalk notwendig sei, um das Auflosen von Kalziumphosphat, das das dauerhafte Skelett der Kohle sei, zu verhin- dern. Zahlen uber die Lijslichkeit von phosphorsaurem Kalk in schwachsaurer Losung sind nicht zu finden. Der Kohlenstoffgehalt wird bei dieser Wiederbelebung der Kohle erhoht. Bei dem Gluhen der Icohle wird weder Kalziumphosphat noch Kalziumkarbonat aus- geschieden. Es besteht aui3erdem die Gefahr des Sin- terns, wudurch wiederuin das Volumen verkleinert wird und das Ilektolitergewicht, das bei iieuer Kohle etwa 70 kg betragt, bei alter Kohle auf etwa 120 kg stel'gt. Dutch Verkohlung von Zucker und an- deren organischen Substanzen wird der Kohlenstoff scheinbar erhoht. Dieser angereicherte Kohlenstoff hat nicht nur selbst kein Entfarbungsvermogen, sondern er verhindert auch noch den Spodiumkohlenstoff an seiner Wirkung, indem er die Poren der Kohle ver- stopft und dadurch die Oberflache verlrleinert. Es ist ohne Zweifel die aktivierte Knochenkohle das beste und wirksamste Filtermittel. Auch im pulveri- sierten Zustand ist eine erhohte Entfarbungswirkung gegeben. Die gernahlene Knochenlrohle hat den Vor- teil, dai!, sie ohne umfangreiche Einrichtung regene- riert werden kann, ohne die Wirkung dadurch un- gunstig zu beeinflussen. Abgesehen von diesen Vor- zugen ist sie auch erheblich billiger als jede andere Aktivkohle. In einem namhaften Betrieb habe ich einc Kombination feinst gemahlener Knochenkohle rnit Ak- tivlrohle fur eine zweimalige Benutzung rnit gutem Erfolg seit etwa 15 Jahren im Betrieb. Die Betriebs- kosten wurden erheblich gesenkt, die Beschaffenheit des Fertigproduktes in jeder Beziehung verbessert und schlienlich die verbrauchte Kohle infolge ihres Gehaltes an phosphorsaurem Kalk als Dungemittel rnit besondereil Eigenschaften fur Gartenbau verwen- det. Die Anlagekosten stellen sich wesentlich billiger als die bisher gebriiuchlichen, die Betriebssicherheit wird erhoht, die Dicksafte sind vollstandig klar und wasserhell. Es ware daher zu wunschen, daR die ein- schliigigen Betriebe sich fur den im Inland erzeugten Rohstmoff interessieren und der verhiiltnisma0ig ein- fachen und billigen Regenerierung der Knochenkohle Beachtung schenken. I Das Institut fur Lebensmittelchemie an der Johann-Wolfgang - Goethe -UniversitZt Frankfurt a. M. I Mit 4 Textabbildungen An der jungen Frankfurter Universitat wurde im Jahre 1922 ein Lehrstuhl fur Lebensmittelchemie und technologie geschaffen, der einzige seiner Art in Deutschland, der nicht mit der gleiohzeitigen Ver- tretung der pharrnazeutischen Chemie verbunden ist. Das Universitatsinstitut fur Lebensmittelchemie, her- vorgegangen aus der lebensmittelchemischen Abtei- lung des Hygienischen Instituts, erwarb sich unter seinem ersten Leiter, Professor Dr. I. Tillmans, durch dessen Arbeiten auf dem Vitarnin-C-G,ebiet und dem Wassergebiet sehr bald einen guten Ruf. Sein Nach- folger und jetziger Leiter des Instituts, Professor Dr. Dr. W. Diemnir, hat (seit 1937) Aufgabenbereich und Bedeutung des Instituts noch ausgeweitet. Abb. 1. Mikrofotografie und Vitaminuntersuhung Vornehmlich der Lehre und Forschung dienend, pflegt es daruber hinaus den Kontakt rnit der Lebens- mittelindustrie, aus dem sich die Problemstellungen fur zahlreiche Arbeiten ergeben. Die enge Verbindung zum Stadtischen Lebensmitteluntersuchungsamt schliig t die Brucke zur arntlichen Lebensmitteluberwachung und lrornmt der Ausbildung des Nachwuchses ebenso wie der Verfeinerung der analytischen Methodik zu- gute. Bemerkenswert ist die Betonung der technologi- schen Seite im Studiengang, wodurch eiiierseits dem spateren amtlich tiitigen Lebensmittelchemiker die KontroUe von Fabrikationsanlagen und das Verstand- nis fur technische Schwierigkeiten erleichtert, anderer- seits aber der nach der Industrie sich orientierende Cherniker rnit den apparativen Moglichkeiten der ein- schlagigen Industriezweige vertraut gemacht wird. Ein ausgedehnter Vorlesungszyklus rnit Kolloquien und seminaristischen Obungen vermittelt uber die Grundlagen der Lebensmittelchemie und des Lebens- mittelrechts hinaus ein Spezialwissen uber Wasser- chemie, Enzymchemie, Haltbarmachung und Frisch- haltung und die technischen Verfahren der Lebens- mittelgewinnung, das in experimentellen Arbeiten ver- tieft werden kann. Der Tillritansscheir Tradition folgend, ist das Vita- min-C-Gebiet weiter bearbeitet worden. Veranderun- gen dieses Wirkstoffes bei den verschiedenen Behand- lungsweisen von Gemuse und Obst in der Konserven- industrie wurden studiert und fuhrten zu wichtigen Erkenntnissen. Das dabei gewonnene umfangreiche Material uber den Vitamingehalt der verschiedensten Sorten von Obst und Gemuse und der dabei hergestell- ten verschiedenartigsten Erzeugnisse ist von allge- meinem Interesse. Eine vor Irurzem abgeschlossene Ar-

Upload: l-acker

Post on 06-Jul-2016

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

142 D I E S T A R K E Nr. 611949

der Kallrgehalt von 0 , 5 ~ / 0 verhindert, daR Teile von phosphorsaurem Kalk in Losung gegangen sind. In der Literatur wird behauptet, dai3 der kohlensaure Kalk notwendig sei, um das Auflosen von Kalziumphosphat, das das dauerhafte Skelett der Kohle sei, zu verhin- dern. Zahlen uber die Lijslichkeit von phosphorsaurem Kalk in schwachsaurer Losung sind nicht zu finden. Der Kohlenstoffgehalt wird bei dieser Wiederbelebung der Kohle erhoht. Bei dem Gluhen der Icohle wird weder Kalziumphosphat noch Kalziumkarbonat aus- geschieden. Es besteht aui3erdem die Gefahr des Sin- terns, wudurch wiederuin das Volumen verkleinert wird und das Ilektolitergewicht, das bei iieuer Kohle etwa 70 kg betragt, bei alter Kohle auf etwa 120 kg stel'gt. Dutch Verkohlung von Zucker und an- deren organischen Substanzen wird der Kohlenstoff scheinbar erhoht. Dieser angereicherte Kohlenstoff hat nicht nur selbst kein Entfarbungsvermogen, sondern e r verhindert auch noch den Spodiumkohlenstoff an seiner Wirkung, indem e r die Poren der Kohle ver- stopft und dadurch die Oberflache verlrleinert.

Es ist ohne Zweifel die aktivierte Knochenkohle das beste und wirksamste Filtermittel. Auch im pulveri-

sierten Zustand ist eine erhohte Entfarbungswirkung gegeben. Die gernahlene Knochenlrohle hat den Vor- teil, dai!, sie ohne umfangreiche Einrichtung regene- riert werden kann, ohne die Wirkung dadurch un- gunstig zu beeinflussen. Abgesehen von diesen Vor- zugen ist sie auch erheblich billiger als jede andere Aktivkohle. In einem namhaften Betrieb habe ich einc Kombination feinst gemahlener Knochenkohle rnit Ak- tivlrohle fur eine zweimalige Benutzung rnit gutem Erfolg seit etwa 15 Jahren im Betrieb. Die Betriebs- kosten wurden erheblich gesenkt, die Beschaffenheit des Fertigproduktes in jeder Beziehung verbessert und schlienlich die verbrauchte Kohle infolge ihres Gehaltes an phosphorsaurem Kalk als Dungemittel rnit besondereil Eigenschaften fur Gartenbau verwen- det. Die Anlagekosten stellen sich wesentlich billiger als die bisher gebriiuchlichen, die Betriebssicherheit wird erhoht, die Dicksafte sind vollstandig klar und wasserhell. Es ware daher zu wunschen, daR die ein- schliigigen Betriebe sich fur den im Inland erzeugten Rohstmoff interessieren und der verhiiltnisma0ig ein- fachen und billigen Regenerierung der Knochenkohle Beachtung schenken.

I Das Institut fur Lebensmittelchemie an der Johann -Wolfgang - Goethe -UniversitZt Frankfurt a. M.

I

Mit 4 Textabbildungen

An der jungen Frankfurter Universitat wurde im Jahre 1922 ein Lehrstuhl fu r Lebensmittelchemie und technologie geschaffen, der einzige seiner Ar t in

Deutschland, der nicht mit der gleiohzeitigen Ver- tretung d e r pharrnazeutischen Chemie verbunden ist. Das Universitatsinstitut fu r Lebensmittelchemie, her- vorgegangen aus der lebensmittelchemischen Abtei- lung des Hygienischen Instituts, erwarb sich unter seinem ersten Leiter, Professor Dr. I . Tillmans, durch dessen Arbeiten auf dem Vitarnin-C-G,ebiet und dem Wassergebiet sehr bald einen guten Ruf. Sein Nach- folger und jetziger Leiter des Instituts, Professor Dr. Dr. W. Diemnir, hat (seit 1937) Aufgabenbereich und Bedeutung des Instituts noch ausgeweitet.

Abb. 1. Mikrofotografie und Vitaminuntersuhung

Vornehmlich der Lehre und Forschung dienend, pflegt es daruber hinaus den Kontakt rnit der Lebens- mittelindustrie, aus dem sich die Problemstellungen fur zahlreiche Arbeiten ergeben. Die enge Verbindung zum Stadtischen Lebensmitteluntersuchungsamt schliig t die Brucke zur arntlichen Lebensmitteluberwachung und lrornmt der Ausbildung des Nachwuchses ebenso wie der Verfeinerung der analytischen Methodik zu- gute. Bemerkenswert ist die Betonung der technologi- schen Seite im Studiengang, wodurch eiiierseits dem spateren amtlich tiitigen Lebensmittelchemiker die KontroUe von Fabrikationsanlagen und das Verstand- nis fur technische Schwierigkeiten erleichtert, anderer- seits aber der nach der Industrie sich orientierende Cherniker rnit den apparativen Moglichkeiten der ein- schlagigen Industriezweige vertraut gemacht wird. Ein ausgedehnter Vorlesungszyklus rnit Kolloquien und seminaristischen Obungen vermittelt uber die Grundlagen der Lebensmittelchemie und des Lebens- mittelrechts hinaus ein Spezialwissen uber Wasser- chemie, Enzymchemie, Haltbarmachung und Frisch- haltung und die technischen Verfahren der Lebens- mittelgewinnung, das in experimentellen Arbeiten ver- tieft werden kann.

Der Tillritansscheir Tradition folgend, ist das Vita- min-C-Gebiet weiter bearbeitet worden. Veranderun- gen dieses Wirkstoffes bei den verschiedenen Behand- lungsweisen von Gemuse und Obst in der Konserven- industrie wurden studiert und fuhrten zu wichtigen Erkenntnissen. Das dabei gewonnene umfangreiche Material uber den Vitamingehalt der verschiedensten Sorten von Obst und Gemuse und der dabei hergestell- ten verschiedenartigsten Erzeugnisse ist von allge- meinem Interesse. Eine vor Irurzem abgeschlossene Ar-

Nr. 611. Jahrg. D I E STARKE 143

beit hatte das pharmakologisch interessante Eisensalz der Askorbinssure zum Gegenstand. Die Bestimmun- gen weiterer Vitamine sind aufgenommen worden. Die quantitative Bestimmung von Vitamin D wird jetzt als chemische Methode nach Abschlui3 langwieriger Vorarbeiten durchgefuhrt und rnacht vorn zeitrauben- den und kostspieligen biologischen Test unabhangig. Die Methode gestattet - ein Beispiel fur ihre Empfind- lichkeit - die durch UV-Bestrahlung der Milch (die in allen an der Frankfurter Milchversorgung beteiligten Molkereien durchgefuhrt wird und bei deren Einfuh- rung das Institut ebenfalls beteiligt war) bewirkte Zunahme an Vitamin D zu erfassen. Sie ist selbstver- standlich auf alle Lebensmittel anwendbar. Diese Mog- lichkeit ist nicht nur fur die Lebensmitteluberwachung zur Nachprufung marktschreierischer Anpreisung bei vitaminisierten Lebensmitteln von Nutzen, sondern auch fur die Industrie zur C'berprufung ihrer Roh- stoffe und der durch Bestrahlung erzielbaren Effekte. Eine Vereinfachung der Vitamin-B,-Bestimrnung zu dem Zwecke, sie auch in kkineren Untersuchungs- anstalten und Laboratorien durchfuhrbar zu machen, wird bearbeitet, WQZU neben dem Zeii3schen Stufen- photometer das von der Firma Leitz, Wetzlar, neu hkrausgebrachte Leifometer benutzt wird.

Die Lebensmitteluberwachung stellt oft besondere analytische Probleme in den Vordergrund: So mui3te die Bestimmung der einzelnen Zuckerarten nebenein- ander im Hinbliclc auf die Beurteilung von Kinder- nahrrnitteln kritisch uberpruft werden. In diesem Zu- sammenhang war auch das Problem der quantitativen Erfassung von a- und 8-Laktose nebbneinander - For- men des Milchzuckers, denen eine unterschiedliche Wirkung auf die Darmflora des Sauglings zukommen sol1 - zu losen. Die teilweise noch mit veralteten Ver- fahren arbeitende Weinanalytik wird zur Zeit durch nioderne Verfahren zu ergiinzen versucht und dabei einem leicht zu handhabenden und sicher arbeitenden Verfahren des Nachweises und der Bestimmung von Gerbstoff besondere Aufmerksamkeit geschenkt.

Abb. 2 Doktoranden-Laboratorium

Abb. 3 Teil des physikalischen Laboratoriums

Die zuruckliegende Zeit der Ernahrungsschwierig- keiten und der Ersatzstoffe hat zur experimentellen Bearbeitung mancher Frage gedrangt.. Inhaltsstoffe der Hefe, ihre Zusammensetzung und ihre Bestimmung in Lebensmitteln sind in rnehceren Arbeiten behandelt worden. Die Auftrennung der das HefeeiweiO auf- bauenden Aminosauren - im Hinblick auf die biolo- gische Wertigkeit des Hefeeiweii3es von Bedeutung -- wurde nach abgeanderten chromatographischen Ver- fahren vorgenommen. Bei Trockengemuse waren die Stijrungsmoglichkeiten anderer, bei der Trocknung entstehender reduzierender Substanzen bei der Vita- min-C-Bestimmung aufzuklaren und Grundlagen fur eine Gutebeurteilung dieser Erzeugnisse zu schaffen.

In der Lebensmittelchemie beruhren und uber- schneiden sich zahlreiche Zweige der Chemie und anderer natunvissenschaftlicher Disziplinen. Die Man- nigfaltigkeit der Aufgaben und Probleme erfordert das Rustzeug der Enzymchemie, der Vitaminchemie, der analytischen, praparativen und physikalischen Chemie und der Biologie. Der vollstandig erhaltene apparative Bestand gestattet den Einsatz der wich- tigsten modernen Hilfsmittel des Laboratoriums. Da- bei erfahren besonders die physikalischen Gerate eine standige Bereicherung. So ist ein Spektrograph fur Emission und Absorption zur Anwendung auf spe- zielle Probleme neu hinzugekonirnen.

Die Grundlagenforschung sucht unabhangig vom et- waigen praktischenwert unsere Kenntnis von der Natur und den Eigenschaften der Inhaltsstoffe unserer Lebens- mittel zu erweitern, eine Forschungsrichtung, die ein . ma1 auch zu praktisch verwertbaren Ergebnissen fuh- ren kann. So wird srit Jahren im Institut uber Phos- phatide gearbeitet, einer Gruppe von Stoffen, die als Fettbegleitstoffe in biologischen Vorgangen eine be- deutende Roue spielen. Als Mittler zwischen wasser- und fettlijslichen Stoffen erfullen sie die Vorausset- zungen fur Emulgatoren und finden daher in der Le- bensmittelindustrie vielfache Anwendung, z. B. bei der Herstellung von Margarine, Schokolade, Teigwaren,

144 D I E S T A R K E Nr. 61'1949

Brot usw. Ihre Aufarbeitung und Reinigung, Zusam- mensetzung und Trennung, ihr analytischer Nachweis sind Gegenstand der Forschung der letzten Jahre ge- wesen. Dabei verlagerte sich der Schwerpunkt von den Phosphatiden der Cerealien immer rnehr nach den Phosphatiden der Hefe. Neben diesen Untersuchungen wurden auch breit angelegte mikrobiologische Ver- suchsreihen durchgefuhrt, die die Mijglichkeit auf-

Abb. 4 Ruhranlage fur submerse Kulturen

zeigten, die Ausbeute an atherloslichen, phospliorhal- tigen Verbindungen durch entsprechende Zusammen- setzung der Nahrlosung zu erhohen. Diese Wachs- tumsbedingungen sind an raschwuchsigen Hefen ein- gehend studiert worden, wobei auch Isotope (radio- aktiver Phosphor) zur Aulklarung der Zusammenhange eingesetzt worden waren. Das Phosphatidgebiet wird zur Zeit im Institut von der mikrobiologischen, der synthetischen und auch enzyrnatischen Seite her be- arbeitet.

In Verbindung mit den Phosphatiden des Hafers sind auch die naturlichen Antioxydantien des Hafers untersucht worden. Dabei konnte wahrscheinlich ge- rnacht werden, dai3 Phosphatide in Verbindung mit EiweiiS als Lipoproteide eine entscheidende Roue spie- len bei der Hemmung der Oxydation der Fette. Von

Mit teilung aus dem Forschungsinstitut fir Stiirkefabrikation, Berlin

Nerteingunge fur die Bucberei: Berscb, W., Die Fabrikation von Starkezucker, Dextrin, Mal-

tose-Prapararen. Zuckercouleur und Invertzucker. 399 S. rnit 58 Abb., W e n , Pest, Leipzig, 1901 (antiquarisch).

Friihling, R. ~ l n d Scbtrlz, Anleitung zur Untersuchung der fur die Zudserindustrie in Betracht kommenden Rohmaterialien. 463 S. mit 127 Abb., Braunschweig 1897 (antiquarisch}.

o. fippmunn, O., Die Chemie der Zuckerarten. 1174 S., Braunschweig 1895 (antiquarisch).

Rehwald, F., Die Starkefabrikation und die Fabrikation des Traubentuckers. 232 S. mit 40 Abb., W e n , Pest, Leipzig, 1895 (antiquarisch).

Saure, O., Die Industrie der Starke und der Stzrkefabrikate in den Vereinigten Staaten von Amerika und ihr Einflun auf den englischen Markt. 120 S. mit 8 Abb., Berlin 1896 (antiqua- r i d ) .

Srutrde, H., Physikalisch chemisches Taschenbuch. 2 Uiindc. 2056 S. mit 469 Fig. und 429 Tabellen, Leipzig 1949.

anderen Inhaltsstoffen des Ilafers ist jenes hochpoly- mere Kohlenhydrat von Interesse, das vermutlich fur die diatetische Wirkung der Iiaferpraparate verant- wortlich ist. Hier sind aussichtsreiche experimentelle Untersuchungen uber die Natur des ,,Haferschleims" im Gange. Weiterhin werden die Fermentstoffe des Ilaiers im Hinblick auf ihre Mitwirkung beim Bitter- werden studiert und in diesem Zusammenhang die Kinetik der Phosphatasen and Lipoxydasen verfolgt.

Die Haltbarmachung der Lebensmittel ist ein stan- diges Arbeitsgebiet des Institutes. Fragen der Eignung von Konservierungsmitteln stehen im Vordergrund, doch werden auch den praktisclien Betrieb inter- essierende Fragestellungen bearbeitet, wie z. B. die Moglichkeit einer schnellen Prufung der Korrosions- bestandigkeit von Konservendosen rnittels physika- lisch-chemischer Methoden.

Bei der dringend notwendig gewordenen Regelung der Lebensmittelfarbung wird nur eine beschrankte Anzahl gesundheitlich unbedenklicher Lebensmittelfarben fiir die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen wcrden. Daraus ergibt sich die wichtige Aufgnbe fur dielebens- mittelchemie, einfache Methoden zu finden, nicht nur um die kunstliche Farbung als solche zu erkennen, son- dern auch um die verwendete Farbc zu identifizieren. Die Vorarbeiten hierzu sind begonnen. Weitere ak- tuelle Aufgabengebiete, die in Angriff genommen wer- den, sind die Untersuchung neuartiger Verdickungs- mittel auf ihre Eignung, die Anwendung der iMole- kulardestillation zur Abtrennung oder Anreicherung wichtiger Inhaltsbestandteile aus tierischen und pflanz- lichen Rohstoffen. Zur Aufgabe gestellt, ist die Isolie- rung der Carotinoide und anderer Wirkstoffe und Farbstoffe aus biologischem Material.

Leider behindert nicht nur der bescheidene Etat des Instituts, sondern auch die raumliche Beschran- kund den Fortgang der Arbeiten und eine weitere Ver- breiterung der Aufgabengebiete. Ein im Jahre 1935 genehrnigter, groflziigig mgelegter P l m ekes Neu- baues kam nicht mehr zur Ausfuhrung, doch besteht die begrundete Hoffnung, dai3 es den Anstrengungen des jetzigen Institutsleiters gelingt, das Institut bis zu seinem 30jahrigen Bestehen in ncuen Raumen unter- zubringen. L. rickcr

Stockhardt, A,, Die Schule der Chemie. 850 S. mit 219 Abb., Braunschweig 1881 (antiquarisch).

Berichte uber die Arbeiten der Versuchs- und Lehranstalt' fur Brauerei in Berlin im Jahre 1948, 7 1 S., Berlin, 1949.

Dold, H., Die Vital-Inhibition, demonstriert an der Kar- toffel. Zencralblatt fur Bakteriologie, Abt. I, 154, 34 (1949).

Gorling, P., Technologische Gesichtspunkte beim Bau und Betrieb von Lebensmitteltrodtnern. Dtsch. Lebensmittel-Rund- shau 44, 39-40 (1948).

Huller, R., Zur Charakteristik der loslichen Stirken. Textil- Rundschau (St. Gallen)1, 114 (1949).

He$, R., Schwefeln von Trodsengemuse. Dtsch. Lebensmit- tel-Rundschau 44,13-15 (1948).

Heij3, R., Technologische Fortschrirte auf dem Gebier der Gemusetrocknung. Dtsch. Lebensmittel-Rundschau 44, 39-40 (1 945).

Kierrnrier, F . , Chemische Wirkung des Trocknens. Dtsch. Lebensmittel-Rundschaii 44, 39-40 (1948).