Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Welcher Scotch ist es?

25.07.2017

Kolorimetrischer Nachweis von Aldehyden und Ketonen

Wodka schmeckt anders als Brandy und Kenner können verschiedene Whisky-Sorten unterscheiden. Ein komplexes Bouquet flüchtiger Verbindungen macht das Aroma der Spirituosen aus.


Neuartige Sensor-Arrays ermöglichen Whisky-Qualitätskontrollen

(c) Wiley-VCH

Kolorimetrische Sensor-Arrays in Form von Einweg-Teststreifen, die mit einem Handgerät abgelesen werden, erlauben eine rasche, kostengünstige und empfindliche Identifizierung dieser Mischungen anhand chemischer „Fingerabdrücke“, etwa zur Qualitätskontrolle.

Basis war die Entwicklung neuartiger Sensor-Arrays, die ein breites Spektrum an Aldehyden und Ketonen nachweisen und unterscheiden, wie amerikanische Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten.

Viele flüchtige Verbindungen lassen sich inzwischen recht gut mit „elektronischen Nasen“ identifizieren, die an die Muster der olfaktorischen Rezeptoren von Tieren angelehnt sind und charakteristische chemische Fingerabdrücke für Geruchsstoffe und deren Mischungen liefern. Da die Bindung der Geruchsstoffe reversibel sein muss, um die Nase immer wieder verwenden zu können, lassen sich nur schwach bindende chemische „Rezeptoren“ nutzen, was Empfindlichkeit und Selektivität limitiert.

Als Alternative entwickelte das Team um Kenneth S. Suslick kostengünstige kolorimetrische Einmal-Teststreifen, die auf starken Wechselwirkungen zwischen den Sensor- und den Analytmolekülen basieren. Anders als bei den elektronischen Nasen werden verschiedene reaktive Farbstoffe zu einem sogenannten Sensor-Array angeordnet.

Diese werden einfach in Form „chemischer Tinten“ aufgedruckt. Verschiedene Analytmoleküle binden verschieden stark an die einzelnen Reagenzien-Felder, die dabei ihre Farbe ändern. So entsteht ein charakteristisches Muster aus Farbänderungen, das per Handgeräts detektiert und mithilfe gängiger Mustererkennungs-Techniken analysiert werden kann.

Ausgehend von klassischen Tüpfel-Tests, die Aldehyde und Ketone anhand der Farbveränderungen von Anilin- und Phenylhydrazin-Farbstoffen anzeigen, erweiterten die Forscher von der University of Illinois at Urbana-Champaign (USA), jetzt das Repertoire ihrer kolorimetrischen Sensor-Arrays. Mit dem neuen Array konnten sie eine Vielzahl verschiedener Aldehyde und Ketone in Konzentrationen unterhalb von 0,0001% detektieren und unterscheiden.

Eine solche empfindliche, schnelle und kostengünstige Methode zur Bestimmung flüchtiger Aldehyde und Ketone wäre für viele Bereiche interessant: von der Detektion chemischer Giftstoffe wie Formaldehyd über Sicherheits- und Lebensmittelkontrollen bis zu Vorsorgeuntersuchungen. So können etwa Aceton und Acetoacetat eine gefährliche Ketose bei Diabetikern anzeigen. Stoffe wie Vanillin, Diacetyl und Furfural, die während der Fermentation und Alterung von Bieren und Spirituosen entstehen, tragen maßgeblich zu deren Aroma bei.

Um potenzielle Anwendungen in der Qualitätskontrolle in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie aufzuzeigen, entwickelten die Forscher ein Sensor-Array für Spirituosen. Es umfasst Indikatoren für Aldehyde/Ketone sowie für eine Reihe anderer Stoffklassen, wie Carboxylsäuren, Sulfide, Amine und Polyphenole, und spricht damit auf eine breitere Palette flüchtiger Verbindungen an, die die spezifischen Aromen von Spirituosen ausmachen. Für den anspruchsvollen Konsumenten muss dieses komplexe Bouquet stimmen, damit die Qualität des Getränks sichergestellt ist. Den Forschern gelang, Whiskys von Brandy und Wodka zu unterscheiden und sogar zwischen verschiedenen Sorten von Whiskeys, Bourbons und Scotches.

Angewandte Chemie: Presseinfo 32/2017

Autor: Kenneth S. Suslick, University of Illinois at Urbana-Champaign (USA), http://www.scs.illinois.edu/suslick/

Link zum Originalbeitrag: https://doi.org/10.1002/ange.201705264

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Karin J. Schmitz | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien
19.09.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden
19.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie