Eindeutige Bestimmung von Cochenille-Farbstoffen (Echte Karminsäure, E120) in Lebensmitteln mittels HPLC und HPTLC
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CONTRIBUTORS:
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PROCEEDINGS TITLE:
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YEAR:
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2006
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PUB TYPE:
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Conference Paper in Proceedings
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PAGES:
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134 -
135
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SUBJECT(S):
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None
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DISCIPLINE:
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Agricultural and Food Sciences
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HTTP:
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LANGUAGE:
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German
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PUB ID:
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103-430-970
(Last edited on
2006/11/16 05:06:27 US/Mountain)
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SPONSOR(S):
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ABSTRACT:
Die als E 120 (Echtes Karmin) bezeichneten Farbstoffe werden gemäß Richtlinie 95/45/EG aus wäßrigen, wäßrig-alkoholischen bzw. alkoholischen Extrakten der getrockneten weiblichen Exemplare von Dactylopius coccus Costa (Cochenille- Schildlaus) gewonnen. Färbender Bestandteil ist die Karminsäure (b-C-Glykosylderivat von Anthrachinon). Es ist erlaubt, unter der Bezeichnung E 120 auch Aluminiumchelate (Aluminiumlacke) der Karminsäure in den Verkehr zu bringen, die als Karmin bezeichnet werden. Die Cochenille-Extrakte enthalten mind. 2,0% und die Chelate mind. 50% Karminsäure. Durch enthaltenes Proteinmaterial der Insekten können Lebensmittelallergien durch E 120 ausgelöst werden, die aufgrund dieses Gesundheitsrisikos eine besondere Kontrolle der notwendigen Kenntlichmachung des Farbstoffzusatzes durch die amtliche Lebensmittelüberwachung erforderlich machen.
In der analytischen Literatur wurde E 120 oft mit dem Reinstoff Karminsäure gleichgesetzt, ohne die besonderen Eigenschaften des Naturstoffextrakts oder eine mögliche Komplexierung mit Aluminium zu berücksichtigen. Dies kann sehr leicht zu Fehlinterpretationen oder falsch-negativen Ergebnissen führen. Auch in den Methoden der amtlichen Sammlung von Untersuchungsverfahren wird darauf nicht eingegangen. Als Möglichkeit zur Umgehung des Problems wurde von Merino et al. eine salzsaure Hydrolyse des Chelatkomplexes und Angabe als Gesamt-Karminsäure vorgeschlagen. Neuere Erkenntnisse belegen, daß neben Karminsäure weitere Farbpigmente wie Kermessäure, Flavokermessäure und mind. 4 unbekannte Pigmente in Echtem Karmin vorhanden sind, die je nach geographischer Herkunft der Läuse eine charakteristische Verteilung aufweisen.
In der vorliegenden Arbeit wird erstmals eine Differenzierung zwischen freier Karminsäure und den Aluminiumchelatkomplexen in Lebensmitteln vorgenommen. Als Standards wurden authentische E120 Farbstoffe verwendet.
Zum Screening wurde HPTLC mit densitometrischer Detektion eingesetzt. Probemengen von 1-20 µl wurden bandenförmig (2 mm Breite) auf die HPTLC-Platten (Kieselgel 60, Merck, Darmstadt) gesprüht (Automatic TLC Sampler III, Camag, Berlin). Nach Trennung mit Ameisensäure:1-Butanol:Pyridin:Methanol:Ammoniak (2+2+1+2+2, v/v/v/v/v) wurden die Chromatogramme densitometrisch aufgenommen (TLC Scanner III, Camag). Die Identität von Karminsäure (Rf=0,54) und des Aluminiumchelats (Rf=0,48) wurde über die UV/VIS-Spektren (200-700 nm) abgesichert.
Zur Absicherung der Befunde diente eine HPLC-Methode mit DAD-Detektion. Nach Entfettung mit Aceton wurden die Proben nach Zugabe von Weinsäure auf Wollfäden unter gelinder Erwärmung aufgezogen. Die Farbstoffe wurden aus der angefärbten Wolle durch Erwärmen mit Ammoniak eluiert. Die Lösung wurde nach Einengung auf ca. 1 ml unter Stickstoffstrom und Ansäuern mit 0,1 Mol Salzsäure auf pH 2,5 bis 3 direkt zur HPLC-Messung eingesetzt. (Agilent, LC 1100 mit Chemstation). In problematischen Einzelfällen wurde die Aufarbeitung mit der Methode für fettlösliche Farbstoffe durchgeführt: Die Farbstoffe werden aus der Probe mit Dimethylformamid extrahiert. Aus diesem Extrakt werden Angkak und Rotsandelholz mit Chloroform ausgeschüttelt. Cochenille-Farbstoffe verbleiben in der wässrigen Oberphase. Die wässrige Phase wird über eine DEAE-Cellulosesäule gereinigt, von der Cochenille mit einer Aceton-Salzsäurelösung eluiert wird.
Aufgrund der beschriebenen Uneinheitlichkeit innerhalb der Farbstoffklasse E120 wurde zunächst eine qualitative Beurteilung durchgeführt. Für eine quantitative Bestimmung wäre eine Probe des vom jeweiligen Hersteller eingesetzten Zusatzstoffes zu Vergleichszwecken erforderlich. Mit HPTLC und HPLC konnte der Zusatz von Cochenille-Farbstoffen anhand der Rf-Werte bzw. Retentionszeiten und Absicherung über die densitometrisch bzw. mittels DAD aufgenommenen UV-Spektren in guter Übereinstimmung belegt werden. In ca. 40% der Fälle fehlte die vorgeschriebene Farbstoffkenntlichmachung.
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