Probenvorbereitung als zentrale Herausforderung
Die Probenvorbereitung ist ein entscheidender Schritt in der Zuckeranalytik und stellt häufig die größte Fehlerquelle im Laboralltag dar. Konventionelle Filtrationsmethoden, insbesondere in Kombination mit chemischer Klärung, sind zeitaufwendig, arbeitsintensiv und ökologisch problematisch. Historisch basierte die polarimetrische Bestimmung von Saccharose in der Zuckerindustrie auf der chemischen Klärung von Zuckerlösungen mit Bleiacetat. Aufgrund zunehmender Umwelt- und Gesundheitsbedenken wurde der Einsatz bleihaltiger Reagenzien jedoch seit dem späten 20. Jahrhundert in vielen Regionen stark eingeschränkt oder vollständig verboten. Auch heutzutage erfordert Filtration mit chemischer Klärung zahlreiche manuelle Arbeitsschritte, sind anfällig für eine hohe Varianz bei den Ergebnissen und begrenzen den Probendurchsatz.
Vorteile der automatisierten Filtration
Automatisierte Filtrationssysteme wie die Druckfiltration bieten eine zuverlässige und effiziente Alternative. Sie ermöglichen eine schnelle und reproduzierbare Probenvorbereitung ohne den Einsatz gefährlicher Chemikalien und reduzieren gleichzeitig die Abhängigkeit vom Laboranten erheblich.
Durch die Entfernung von Trübstoffen schafft die automatisierte Filtration konstante Bedingungen für die anschließende Analyse und verbessert die Messzuverlässigkeit bei hohem Probendurchsatz.
NIR-Polarimetrie bei 882 nm
Aufbauend auf dieser optimierten Probenvorbereitung bietet die Nahinfrarot-Polarimetrie (NIR) eine leistungsstarke Methode für die Analyse von Saccharose. Durch die Messung der optischen Drehung bei einer Wellenlänge von 882 nm wird die präzise Bestimmung von dem Saccharosegehalt und der Reinheit der Probe selbst in dunklen oder stark gefärbten Proben ermöglicht.
Im Gegensatz zur konventionellen Polarimetrie im sichtbaren Bereich bei 589 nm erlaubt die NIR-Polarimetrie eine direkte Messung ohne chemische Klärung. Dadurch werden Arbeitsabläufe vereinfacht und die Sicherheit im Labor erhöht. Dieses Verfahren wurde von der ICUMSA als Methode GS 1-2 standardisiert.
So liefert ein Polarimeter mit einer Wellenlänge von 882 nm schnelle sowie zuverlässige Ergebnisse für unterschiedliche Prozessströme der Zuckerproduktion. Sie unterstützt die kontinuierliche Überwachung von Saccharosegehalt und Reinheit und trägt damit zu einer verbesserten Prozesskontrolle und höheren Produktionseffizienz bei.
Integrierter und automatisierter Workflow
In modernen Laboren erfolgt vor der polarimetrischen Analyse eine automatische Druckfiltration, gefolgt von einer refraktometrischen Messung. Die erfassten Polarisationswerte werden anschließend gemeinsam mit den refraktometrischen Daten direkt zur Bestimmung von Saccharosegehalt und Reinheit herangezogen. Die Kombination der drei Geräte in einem Arbeitsablauf ermöglicht eine hohe Reproduzierbarkeit, minimale Eingriffe durch den Laboranten und eine effiziente, vollautomatisierte Zuckeranalytik.
Lösung von SCHMIDT + HAENSCH
Die Druckfiltrationsanlage AutoFilt Z in Kombination mit einem NIR-Polarimeter (Polartronic V oder Saccharomat V) bietet eine schnelle, zuverlässige und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Verfahren. Analysezeiten und Betriebskosten werden reduziert, während gleichzeitig eine hohe analytische Genauigkeit gewährleistet bleibt. Durch die Messung der optischen Drehung im Nahinfrarotbereich können selbst dunkle oder stark gefärbte Proben direkt analysiert werden, wodurch aufwendige Vorbereitungsschritte entfallen. Das Ergebnis ist ein effizienter Workflow mit präziser Reinheitsbestimmung, optimiertem Ressourceneinsatz und minimalem Bedienaufwand ohne chemische Klärung.
Zudem bietet der Purity Analyzer, eine Kombination aus einem Polarimeter sowie einem Refraktometer (z. B. ATR P), die effiziente Bestimmung von Saccharosegehalt und Reinheit in einem System für die Zuckerproduktion.
