Bestimmung von Chitin in Insekten

Insekten sind die alternative Proteinquelle der Zukunft. Zum einen, weil sie eine guten Nährstoffzusammensetzung in Bezug auf Aminosäuren, Mineralien und Fettsäuren haben. Zum anderen benötigen sie kaum Wasser und Fläche in der Züchtung, stoßen also verhältnismäßig wenig CO₂ aus.

Als Hauptbestandteil ihres Exoskeletts enthalten Insekten das Polysaccharid Chitin, das wiederum Stickstoff enthält. Bei der Proteinbestimmung wird dieser im Chitin enthaltene Stickstoff als Rohprotein erfasst, wodurch der Gesamtwert dessen erhöht wird. Da der Stickstoff aus dem Chitin für Mensch und Tier aber nicht verarbeitbar ist, sollte er separat betrachtet werden.

Um nun den Chitingehalt separat zu bestimmen, hat C. Gerhardt gemeinsam mit dem Research Institute of Feed Technology (IFF) eine kosteneffiziente und praktische Analysetechnik entwickelt, die auf klassischen chemischen Methoden basiert. Nämlich auf der Rohfaser- und Stickstoffbestimmung mit FIBRETHERM, KJELDATHERM und VAPODEST.

Probenvorbereitung und Einwaage:
Für die nachfolgende Analyse müssen die Proben homogen sein. Frische Insekten sollten getrocknet werden. Insekten mit hohem Fettgehalt können vorher eingefroren werden, um ein Verkleben bei der Homognisierung zu vermeiden. Nach der Probenvorbereitung wird ungefähr 1 g pro Probe inklusive Glas Spacer und FibreBag eingewogen.

• Applikationsnotiz: Falls der Fettgehalt der Probe über 10% liegt, wird empfohlen die Probe zu entfetten.

Alkalische Hydrolyse und Trocknung:
Die Proben werden in das Karussell eingesetzt, anschließend wird das Karussell in den FIBRETHERM eingesetzt und die Methode wird gestartet. Sobald die Methode des FIBRETHERM abgeschlossen ist, werden die Glas Spacer und die FibreBags wieder in die Tiegel gelegt. Die Glas Spacer werden mit destilliertem Wasser gespült, um eventuelle Rückstände in den FibreBags zu beseitigen. Die Tiegel mit den FibreBags werden für 4 Stunden oder über Nacht bei 103°C getrocknet.

Stickstoffbestimmung nach Kjeldahl

Zugabe der Chemikalien:
Jeder FibreBag wird in ein Aufschlussglas gegeben. Dann werden die entsprechenden Chemikalien zugegeben für den Aufschluss.

Aufschluss:
Die Proben werden im KJELDATHERM oder TURBOTHERM mit den festgelegten Parametern aufgeschlossen.

Destillation:
Nach Abkühlen der Proben, wird eine Wasserdampfdestillation mit dem VAPODEST durchgeführt:

• Applikationsnotiz: Bei der Verwendung unserer KJELCATS ist es wichtig, nach der Zugabe von NaOH einen Farbwechsel von blau nach braun zu beobachten, der anzeigt, dass die NaOH im Überschuß hinzugegeben wurde.

Titration:
Geben Sie 3-4 Tropfen der Indikatorlösug in die Empfängerlösung und titrieren Sie mit der Standardlösung, bis die Farbe von grün nach violett wechselt. Wenn Sie den Endpunkt mit einer pH-Elektrode bestimmen, müssen Sie die Indikatorlösung nicht zugeben.

Berechnung:
Der Chitingehalt kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:

ꞷ_chitin = Chitin Gehalt [%]

V₁ = Volumen der für den Proben verwendeten Maßlösung [ml]  

V₀ = Volumen der für den Blindversuch verwendeten Maßlösung [ml]  

c_eq;soll = Äquivalenzkonzentration der Maßlösung

t = Titer der Maßlösung

20,319 = Faktor für die Berechnung des Chitingehalts

m_sample = Gewicht der Probe im FibreBag [g]

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