Da Dumas und NIR Analysemethoden immer effizienter werden, können moderne Labore ernsthaft darüber nachdenken, andere Optionen zur Proteinbestimmung über die traditionelle Kjeldahl-Analyse hinaus durchzuführen. Giampaolo Perinello von Mérieux NutriSciences zeigt auf, was aus seiner Sicht wann verwendet werden soll.
Der Vorteil der Dumas Methode
Beginnend mit Dumas sprechen wir darüber, inwiefern die automatischen Funktionen der Dumas-Geräte im Vergleich mit der Kjeldahl-Analyse weniger zeitaufwändig sind, beispielsweise durch die hoch effiziente Chargen-Automation, die dem Bediener erlaubt, sich nach dem Laden anderen Aufgaben im Labor zuzuwenden. Dumas liefert darüber hinaus schneller das Testergebnis, das bereits nach fünf Minuten vorliegt.
Dennoch erfordert die Auswahl des Verfahrens noch viele weitere Überlegungen. “Das Dumas ist gut geeignet, wenn ein bestimmter Probentyp regelmäßig getestet werden muss. Aber für Labore, die jedes Jahr nur wenige Tests mit unterschiedlichen Probenarten durchführen, ist es nicht die optimale Lösung”, sagt Perinello.
Weil die Dumas-Geräte einige Zeit für den Start brauchen, sind sie eher für den Dauerbetrieb geeignet. Demgegenüber kann Kjeldahl jederzeit für Tests vor Ort genutzt werden. Perinello nennt ein Beispiel: “Wenn Sie eine bekannte Probe wie Weizenmehl auf den Proteingehalt testen und vielleicht 100 Tests pro Tag durchführen, ist Dumas mit Sicherheit die richtige Wahl.”
Warum es Kjeldahl weiterhin geben wird
In anderen Fällen, wo die Probe unbekannt ist und das Labor nur gelegentlich Tests mit geringem Volumen durchführt, stellt die Prognostizierbarkeit von Kjeldahl als traditionelle Referenzmethode für Perinello die praktikablere Lösung dar. Auch der Probentyp muss berücksichtigt werden. “Mit Kjeldahl kann man mehr Probengrößen, bis zu etwa 10 Gramm, bewältigen, denn mit Dumas, selbst in der Makroversion, kann man nur 1 Gramm untersuchen”, erklärt er.
Diese Überlegung ist vor allem dann wichtig, wenn es um inhomogene Proben wie Erde geht, bei denen die Probengröße entscheidend für einen repräsentativen Test ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein typisches Konzept für das Labor sein kann, die Dumas-Methode als erste Wahl für bekannte hochvolumige Proben und Kjeldahl für spezielle Proben einzusetzen. Darüber hinaus verlangen Kunden häufig speziell Kjeldahl, weil es die lange etablierte Referenzmethode ist.
Das Potenzial der NIR-Analyse
Nahinfrarot-Analysen (NIR) finden in den Laboren immer mehr Verbreitung, insbesondere in Bereichen wie Tiernahrung, wo zuverlässige und umfangreiche Kalibrationen auf Basis von fundierten Referenzanalysedaten vorliegen.
Perinello sieht die Stärken von NIR als gängige Referenz darin, dass es durch neue Netzwerkmöglichkeiten einfach anzupassen ist, sowie in der Tatsache, dass NIR einen klaren Vorteil beim Screenings auf Verfälschungen bietet.
Er verweist auf die seit vielen Jahren in der Milchindustrie genutzten Systeme, wo Referenzlabore mit einem Ringtest regelmäßig NIR gegenüber Referenzmethoden überprüfen, um die Gültigkeit der Kalibrationen zu erhalten und zu überwachen. “Der Einsatz von NIR ist momentan beschränkt, aber in Zukunft wird man eher sagen `Warum nicht?`”, meint er. “Man würde nicht so viele Referenzanalysen benötigen, weil nur ein paar Labore die Referenztests mit Kjeldahl oder Dumas durchführen müssten und die Daten dann über das Netzwerk gemeinsam genutzt werden können.”
Ein weiterer Vorteil von NIR ist die Möglichkeit des Screenings, bei dem ein bekannter spektraler Fingerabdruck als Modell für eine gute Probe verwendet wird, beispielsweise bei Milchpulver. Alles, was eine Abweichung von diesem Spektrum zeigt, ist verdächtig und kann für eine genauere Prüfung separiert werden. Das Screening wird gleichzeitig mit den Tests auf Gehalt an Protein, Feuchte usw. durchgeführt. Eine erweiterte Form des Screenings kann durchgeführt werden, wenn das NIR-Gerät so programmiert ist, dass es die speziellen Fingerabdrücke von bekannten Verfälschungen wie Melamin erkennt.
“Mit Dumas und Kjeldahl kann der Gehalt an Stickstoff bestimmt werden, aber man kann nicht feststellen, ob dies von Melamin oder von anderen Verfälschungen herrührt”, erläutert Perinello. “Meiner Meinung nach gibt NIR uns die einzigartige Möglichkeit, gegen Verfälschungen vorzugehen, weil die Technologie weit verbreitet ist, die Tests kostengünstig sind und man die spektralen Daten gemeinsam nutzen kann.”
FOSS-Lösungen zur Proteinbestimmung:
Kjeltec 8400
– Vollautomatische Kjeldahlanalyse mit selbstreinigender kolorimetrischer Titration
– Optionaler Probengeber für die unbeaufsichtigte Analyse von bis zu 60 Proben
– Reduzierte Kosten durch selbstregulierende Kühlwasserversorgung und langlebige Materialien
Dumatec 8000
– Leicht zu bedienender Autosampler für die unbeaufsichtigte Analyse von bis zu 117 Proben
– Gesenkte Betriebskosten dank verkürzter Anlaufzeit und niedrigem Sauerstoff- und Heliumverbrauch durch Verbrennungskontrolle
– Desktop-Betrieb und Rückverfolgbarkeit durch einzigartige Softwarefunktionen
NIRS DS2500
– Zuverlässige Ergebnisse für eine kontinuierliche Qualität der Endprodukte
– Vielseitig einsetzbar für Routineprüfungen im Labor oder in der Produktion
– Einfach zu bedienen und kein Einsatz von Chemikalien für einen sicheren Betrieb
