Verwendung von Honig (früher vs. heute)
Früher: Süßungsmittel, sehr wertvoll
Heute: industrieller Zucker verdrängt das Naturprodukt Honig aus dieser Funktion -> wird als Speisehonig direkt verzehrt, Herstellung von Nahrungs- und Genussmitteln, von Arzneimitteln und kosmetischen Produkten
Was ist Honig?
eine konzentrierte wässrige Lösung von Invertzucker (Fruktose + Glukose) und zahlreichen anderen Kohlenhydraten (ca. 97 %)
Beistoffe (3 %)
Aroma
Beistoffe in Honig
Enzyme
Aminosäuren
organische Säuren
Mineralstoffe
Vitamine
Aromastoffe
Pigmente
Wachse
Pollenkörner
Aroma von Honig
Das Aroma wir von über 300 flüchtigen organischen Verbindungen wie Ester organischer Säuren, Aldehyden, Ketone und Alkohole geprägt (pflanzlicher Herkunft)
von besonderer Bedeutung für das Aroma: Phenylacetaldehyd und Ester der Phenylessigsäure
Wichtige Kennzahlen zur Beurteilung der Qualität und der Produktsicherheit von Honig
Wassergehalt
pH-Wert
Gehalt von 5-Hydroxymethylfurfural (HMF)
Enzymaktivität
Lagerung von Honig
dunkel in einer geruchsfreien, trockenen und hygienisch einwandfreien Atmosphäre
optimale Lagertemperatur:
für flüssigen Honig: 18-20°C
für cremigen Honig: 10-12°C
während der Lagerung: Farbe wird dunkler, Aroma nimmt ab
Bestimmung des Wassergehaltes von Honig
mit einem Refraktormeter
Idealer Wassergehalt von Honig
unter 17%
Ab welchen Wassergehalt ist ein Honig gemäß der Honigverordnung nicht mehr verkehrsfähig?
über 20%
Was bedeutet ein hoher Wassergehalt für Honig?
Begünstigung von Gärungsprozessen -> Produktqualität wie Geschmack und Konsistenz werden negativ beeinflusst und die Produktsicherheit kann nicht mehr gewährleistet werden
Wodurch entsteht ein hoher Wassergehalt in Honig?
eine zu frühe Ernte des Honigs
hohe Luftfeuchtigkeit bei der Bearbeitung und Lagerung (Honig ist stark hygroskopisch)
Refraktormeter - Prinzip
Bestimmung des Wassergehaltes von Honig, welches auf der Bestimmung des Brechungsindexes basiert
bei 20°C
beim Übergang von Medien mit unterschiedlicher optischer Dichte ändert sich die Ausbreitungsrichtung, d.h. der Brechungswinkel des monochromatischen Lichts
Ab einem bestimmten, materialabhängigen Einfallswinkel wird das Licht an der Grenzfläche der Materialien reflektiert (Totalreflexion) -> Refraktormeter bestimmt den Grenzwinkel der Totalreflexion
Refraktormeter - Durchführung
Probe zwischen zwei Prismen mit gleichen Brechungsindex
An der Grenzfläche zwischen Probe und dem Messprisma werden die einfallenden Lichtstrahlen gebrochen und durchqueren je nach Brechungsindex der Probe die Grenzfläche in unterschiedlichen Brechungswinkeln
DIe Lichtstrahlen werden durch die Linse gebündelt und sorgen für eine Hell-Dunkel-Trennlinie auf der Skala des Refraktormeters
Refraktormeter - Hell-Dunkel-Trennlinie
ist bei einem hohen Wassergehalt auch bei einem höheren Skalenwert
bei einem niedrigeren Wassergehalt der Probe ist die Hell-Dunkel-Trennlinie entsprechend bei einem niedrigeren Skalenwert
die Skala des Wassergehaltes ist im Refraktormeter so angebracht, dass hohe Skalenwerte für den Wassergehalt weiter unten sind
pH-Wert von Honig
weist aufgrund der enthaltenen organischen Säuren einen ph-Wert im schwach sauren Bereich auf
der pH-Wert und auch die elektrische Leitfähigkeit unterscheiden sich je nach botanischer und geografischer Herkunft des Honigs und können u.a. als Indikator für die Sortenreinheit des Honigs dienen -> Honigtauhonige (Waldhonige) weisen gegenüber Blütenhonigen einen höheren pH-Wert und eine höhere elektrische Leitfähigkeit auf
Der Gehalt an freien Säuren ist in der Honigverordnung im Allgemeinen auf maximal … beschränkt.
50 Milliäquivalente (meq) Säure pro kg
Bestimmung des pH-Wertes von Honig - Prinzip
Potentiometrie (elektrochemisches Analyseverfahren)
die Messanordnung besteht aus einer Messzelle mit einer Indikatorelektrode (Glaselektrode), einer Referenzelektrode und einem Spannungsmessgerät
Bestimmung des pH-Wertes von Honig - Durchführung
Durch eine Halbzellenreaktion entsteht eine elektrische Spannung (Elektrodenpotenzial) an der Glaselektrode, die von der H+-Konzentration des Analyten abhängig ist
Aus der Differenz der elektrischen Potenziale der Indikatorelektrode gegen die Referenzelektrode ergibt sich eine Spannung, die im linearen Zusammenhang mit dem pH-Wert steht
Bestimmung des Gehaltes an freien Säuren in Honig - Prinzip und Durchführung
potentiometrische Tritration
Die in Wasser gelöste Honigprobe wird mit Natronlauge potentiometrisch auf den pH-Wert von 8,3 titriert
Aus der entsprechend verbrauchten Menge an Natronlauge kann auf den Gehalt an freien Säuren geschlossen werden
Formel: Freie Säure (meq/kg)
100*a / E
a: zur Titration verbrauchte Menge an Natronlauge (0,1 mol/l)
E: Einwaage Honig in g
Hitzeschädigung im Honig
Hoher Gehalt an HMF = Hinweis auf eine starke Erwärmung oder auf eine warme Lagerung über längeren Zeitraum
Wodurch steigt der HMF-Gehalt in Honig?
Der HMF-Gehalt steigt während der Honiglagerung in Abhängigkeit von pH-Wert, Zeit und Temperatur an
Bildung von HMF
HMF entsteht bei der Einwirkung von Säuren aus Hexosen bzw. Pentosen unter Abspaltung von 3 Molekülen Wasser -> diese Reaktion wird durch Wärmeeinwirkung beschleunigt
Niedriger Gehalt an Hydroxymethylfurfural (HMF)
Indiz für Frische und Naturbelassenheit des Honigs
Der HMF-Gehalt ist außerdem ein Unterscheidungsmerkmal zwischen …
Honig und Kunsthonig (Invertzuckercreme)
Nachweis von Hitzeschädigung im Honig
photometrisches Verfahren nach White
Nachweis von Hitzeschädigung im Honig - Durchführung
Die Honiglösung wird mittels Carrez-Lösung von Trübstoffen wie Proteinen bereinigt
Der HMF-Gehalt wird mittels UV-Absorption bei 284 und 336 nm gemessen: hierfür wird jeweils die Differenz aus ungeklärter Probe und der mit Bisulfit geklärten Probe genommen
Warum ist die Messung bei zwei unterschiedlichen Wellenlängen notwendig?
Da sich die Werte in Abhängigkeit von der Standzeit des Bisulfits inhomogen verändern und gezeigt wurde, dass durch die Verrechnung der beiden Wellenlängen ein gleichbleibendes Ergebnis generiert werden kann
Formel: HMF (mg/kg)
(A284nm - A336nm) * 149,7 * 5 * F / E
A: Absorption bei 284 nm bzw. 336 nm
149,7: (126 * 1000 * 1000) / (16830 * 10 5) = (Molekulargewicht HMF * Umrechnung g in mg * Umrechnung g Honig in kg) / (Molekularer Extinktionskoeffizient von HMF bei 284 nm * Umrechnung 1 in 100 ml * theoretische Einwaage)
5: Theoretische Einwaage
F: Verdünnungsfaktor (fall Verdünnung notwendig)
Glukoseoxidase-Aktivität im Honig
Durch die Aktivität von Glukoseoxidase wird kontinuierlich Wasserstoffperoxid in kleinen Mengen gebildet -> Wasserstoffperoxid besitzt in diesen Konzentrationen eine antibakterielle Wirkung, ohne dabei das Gewebe zu schädigen
Enzyme im Honig
Während der Honigherstellung versetzen die Bienen den Nektar und den Honigtau mit verschiedenen Enzymen
Wichtige Enzyme des Honigs: alpha-Glukosidase (Invertasde, Saccharase), alpha- und beta-Amylasen (Diastasen), Glukoseoxidase, Katalase und sauren Phosphatase
Nutzung von Honig aufgrund des Enzyms Glukoseoxidase
Im heißen Tee eingerührt, wird Honig als Mittel gegen Erkältungssymptome wie Halsschmerzen benutzt -> wegen der antibakteriellen Wirkung des Enzyms Glukoseoxidase
Nachweis der Glukoseoxidase-Aktivität
Wasserstoffperoxid kann mit einem Schnelltest nachgewiesen werden
Glokoseoxidase ist im konzentrierten Honig inaktiv -> Für die Produktion von Wasserstoffperoxid ist eine Verdünnung des Honigs auf ca. 20% notwendig
Glukoseoxidase
Das Enzym katalysiert, unter der Anwesenheit von Sauerstoff, die Oxidation von Glukose zu Glukonolakton und Wasserstoffperoxid
Wirkt heißer Tee mit Honig gegen Halsschmerzen?
Nein, denn bei 100°C wird die Glukoseoxidase in kurzer Zeit irreversibel zerstört
Der Tee muss auf 40°C abkühlen, hier arbeitet die Glukoseoxidase schnell (Temperaturoptimum bei ca. 37°C)
Zuletzt geändertvor 3 Tagen