Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Puls-NMR-Spektroskopie in der Lebensmitteltechnologie und -verpackung

Es wird ein Überblick über die Anwendung der Puls-Kernresonanzspektroskopie (NMR-Relaxationsspektroskopie) auf den Gebieten der Lebensmitteltechnologie und -forschung, insbesondere in den Produktsparten Fette, Milch, Proteine, Stärke, Zucker, Teige, Fleisch, Kaffee u. a., sowie auf dem Gebiet der Lebensmittel-Verpackung, im speziellen der Packstoffe aus Papier und Kunststoff, gegeben. Die Protonen-Puls-NMR wird zunehmend als Routine-Methode der Analytik und Betriebskontrolle eingesetzt, beispielsweise zur Bestimmung des Verhältnisses fest/flüssig, der Wasser- un Ölgehalte, der Lösungsgeschwindigkeit von Instantpulvern und zum Studium der Denaturierungsprozesse von Lebensmitteln, sowie - bei den Lebensmittel-Verpackungsmaterialien auf Polymerbasis - z. B. zu den Molekulargewichtsbestimmungen, Messungen der Dichte, der Morphologie, der Weichmacheranteile, der Glasumwandlungstemperatur, des Vernetzungsgrades. Eine Übersicht über die theoretischen Grundlagen und experimentellen Techniken dieser zerstörungsfreien Messmethode wird im Anhang gegeben. Das Messprinzip der Spin-Gitter (T1) und Spin-Spin (T2) - Relaxationszeit und des Diffusionskoeffizienten wird erläutert.

A survey of the application of Pulse Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR Relaxation Spectroscopy) in food-technology and -research, esp. in the production areas of fat, milk, protein, starch, sugar, dough, meet, coffee and others, as well as in the field of food packaging, esp. of paper and polymer based packaging materials is given. The Proton-Pulse-NMR is being increasingly employed as a routine method in the industrial operation control and analysis, e. g. for the determination of solid/liquid ratio, content of water and oil, dissolution rate of instant powders and for elucidation of denaturation processes of food components. On the field of polymer based packaging materials this technique is currently being used e. g. for determination of molecular mass, density, morphology, content of plasticizers, glas transition temperature and extent of crosslinking. A summary of theoretical principles and experimental procedures of this non destructive method is given in the supplement. The basic concepts for the measurement of spin-lattice (T1) and spin-spin (T2) relaxation times and of diffusion coefficient are treated.