Mit der Caviezel-Methode lassen sich Gesamtfett und Fettsäureprofil in kürzester Zeit bestimmen. Im Gegensatz zur klassischen Weibull-Stoldt-Methode ist die Probenaufarbeitung denkbar einfach und die eigentliche Messung dauert nur rund zehn Minuten. Mittlerweile hat sich die Caviezel-Methode als gängiges Verfahren in der modernen Lebensmittelanalytik etabliert und ist eine von der AOAC und der DGF anerkannte Bestimmungsmethode.
Christel Kurowski
Das Büchi-Fettbestimmungssystem arbeitet nach der Methode des Schweizers Raphael Caviezel und besteht aus folgenden Geräten: der Extraktionseinheit B-815 zur Probenvorbereitung, der Detektionseinheit B-820 und dem Probenwechsler B-821.
Extraktion und Verseifung der Probenfette werden mit der Extraktionseinheit B-815 in einem Schritt durchgeführt. Das Verfahren der Probenvorbereitung ist für das Gerätesystem B-815/820 optimiert und nimmt dank Vorprogrammierung wenig Zeit in Anspruch. Durch die Verwendung statischer Kühler ist kein Wasseranschluss nötig.
Die Detektionseinheit B-820 übernimmt die gaschromatografische Trennung und Analyse von Fettsäuren oder Buttersäure in organischer Matrix. Als stationäre Phase wird hierbei eine mit FFAP-Sorbens gepackte Säule eingesetzt, als Trägergas dient Wasserstoff, zur Detektion wird ein Flammenionisationsdetektor (FID) verwendet. Das Temperaturprogramm für die Auftrennung der Fettsäuren auf der Säule ist fix programmiert und optimiert für die Einspritzung der mit der Extraktionseinheit B-815 vorbereiteten Probe. Der wahlweise interne oder externe Ausdruck sowie die Möglichkeit des Datentransfers zum PC tragen zur zügigen, GLP-konformen Analyse bei.
Das System kann optional mit dem Autosampler B-821 für bis zu 48 Proben ausgerüstet werden. Dies erhöht den Probendurchsatz und ermöglicht den automatisierten Betrieb.
Direkt- oder Filterextraktion
Wie Bild 1 zeigt, unterscheidet man bei der Probenvorbereitung zwei Verfahren: Die Direktextraktion und die Filterextraktion. Welches der beiden Extraktionsverfahren im Einzelfall gewählt wird, hängt von der Probenmatrix und dem Fettgehalt ab. Insbesondere bei Proben mit geringen Fettgehalten und hohen Gehalten an reduzierenden Zuckern liefert die Filterextraktion meist die genaueren Ergebnisse und ist daher vorzuziehen.
Bei der Direktextraktion werden die homogenisierte Probe und der interne Standard (Tridecansäure) auf 0,1 mg genau in das Reaktionsgefäß eingewogen, mit ca. 1,5 g Kaliumhydroxid und 45 ml n-Butanol versetzt und 30 Minuten unter Rühren am Rückfluss gekocht. Im Gegensatz dazu wird bei der Filterextraktion die Probe in einen Faltenfilter eingewogen. Bei Pulvern oder flüssigen Proben wird Celite 545 im Faltenfilter vorgelegt und die Probe mit der Celite vermischt. Der interne Standard wird zusammen mit Kaliumhydroxid und n-Butanol im Reaktionsgefäß vorgelegt. Für die Filterextraktion beträgt die Extraktionszeit 40 Minuten.
Nach der Extraktion und Verseifung liegen die Fettsäuren als Kaliumsalze vor. Durch Zugabe von 40 ml des sauren Reagenzes (650 g NA-Dihydrogenphosphat-Dihydrat + 100 ml 85%ige Ameisensäure mit dest. Wasser auf 2 l auffüllen) unter Rühren und in der Hitze, werden die Salze der Fettsäuren in die freien Fettsäuren überführt. Nach der Phasentrennung wird von der oberen Phase ein Aliquot entnommen und davon 2 µl in das Detektionssystem B-820 mit Hilfe des Autosamplers B-821 oder manuell injiziert. Die Analysenzeit beträgt 6 min.
Der Fettbestimmung muss die Kalibration mit einem Fettstandard vorangehen, bei der ein Faktor bestimmt wird. Dieser Faktor beinhaltet das unterschiedliche Ansprechverhalten des Detektors gegenüber den einzelnen Fettsäuren sowie den Umrechnungsfaktor Fettsäure Õ Triglycerid. Als Fettstandard kann handelsübliches Schweinefett eingesetzt werden.
Berechnung
Die Berechnung des Fettgehaltes erfolgt automatisch über die integrierte Software aus den Flächen von internem Standard und detektierten Fettsäuren unter Berücksichtigung des zuvor bestimmten Faktors für die Umrechnung. Das Ergebnis wird unmittelbar nach Abschluss der Messung von einem internen Drucker ausgegeben. Der Gesamtfettgehalt wird folgendermaßen berechnet:
%Fett = (G1·F2/G2·F1)·f·100
F1: Fläche des internen Standards (IS)
F2: Summe der Flächen aller Fettsäuren ohne IS
G1: Einwaage des IS in g
G2: Einwaage der Probe in g
f: Faktor = Responsefaktor x Umrechnungsfaktor
Erstellen von Fettsäureprofilen
Neben der Bestimmung des Gesamtfettgehaltes können mit der Caviezel_Methode der Gehalt an Buttersäure und Fettsäureprofile analysiert werden. Die Bestimmung der Buttersäure erfolgt analog der Gesamtfettbestimmung. Als interner Standard wird in diesem Fall Valeriansäure eingesetzt, zur Faktorbestimmung verwendet man Buttersäure als Standard. Die Probenvorbereitung zur Bestimmung der einzelnen Fettsäuren und somit von Fettsäureprofilen entspricht dem Prinzip der Gesamtfettanalyse. Die Detektion der einzelnen Fettsäuren dauert 34 Minuten und erfordert den Einbau einer längeren Trennsäule. Vor der Bestimmung müssen die Retentionszeiten mittels eines Standards, der eine Mischung verschiedener Fettsäuren von C13 bis C24 enthält, kalibriert werden.
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