Evaluierung der phenolischen Inhaltsstoffe und der ... · PDF fileDIPLOMARBEIT Evaluierung der phenolischen Inhaltsstoffe und der antioxidativen Aktivität von Kakao- und Schokoladeprodukten

DIPLOMARBEIT

Evaluierung der phenolischen Inhaltsstoffe und der antioxidativen Aktivität

von Kakao- und Schokoladeprodukten aus Österreich

Ausgeführt am Institut für

Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften

der Technischen Universität Wien

unter der Anleitung von

Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Gerhard Kroyer

durch

Timea Molnar

Matr. Nr.: 0200549

Apostelgasse 2-14/9/61

1030 Wien

Wien, Oktober 2012

Danksagung

An dieser Stelle möchte ich mich besonders bei Herrn Ao. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Gerhard Kroyer, für

die interessante Aufgabenstellung, die hervorragende Betreuung während meiner Diplomarbeit und seine

umfangreiche Unterstützung, bedanken.

Danken möchte ich auch den Mitarbeitern am Institut für Lebensmittelchemie und –technologie für die gute

Zusammenarbeit.

Ganz speziell möchte ich mich für die Unterstützung meiner Eltern, meiner Schwester und ihrer Familie, die

mir den Abschluss meines Studiums ermöglicht haben, bedanken.

Vielen Dank auch an meine Studienkollegen und Freunde, die mich während meines Studiums unterstützt

haben.

Mein ganz besonderer Dank geht an Karin De Rocco, die außer ihrer moralischen Unterstützung, mit vielen

Formulierungen und auch bei der Korrektur der Diplomarbeit sehr hilfreich zur Seite stand.

INHALTSVERZEICHNIS

1. EINLEITUNG UND LITERATURÜBERSICHT ..................................................................................................... 1

1.1. Geschichtliches ................................................................................................................................ 2

1.2. Der Kakaobaum – Theobroma cacao Linne ..................................................................................... 2

1.3. Inhaltsstoffe ..................................................................................................................................... 3

1.4. Aufarbeitung der Kakaobohnen ....................................................................................................... 4

1.4.1. Rohkakaoverarbeitung zu Kakaomasse ....................................................................................... 4

1.4.2. Herstellung von Kakaopulver ....................................................................................................... 6

1.4.3. Herstellung von Schokolade ........................................................................................................ 8

1.5. Ernährungsphysiologische Bedeutung des Schokoladenkonsums .................................................. 9

1.6. Antioxidantien ................................................................................................................................ 11

1.6.1. Allgemein ................................................................................................................................... 11

1.6.2. Entstehung von Radikalen im menschlichen Körper ................................................................. 11

1.6.3. Mechanismus der wirkung von antioxidantien ......................................................................... 13

1.6.4. Polyphenole ............................................................................................................................... 13

1.7. Studien über den gehalt an Polyphenolen und antioxidative aktivität im Kakao und in

kakaoprodukten .......................................................................................................................................... 16

1.7.1. Antioxidant properties of cocoa powder (Abbe Maleyki & Ismail, 2010) ................................. 17

1.7.2. Comparative study of commercially available cocoa products in terms of their bioactive

composition (Belscak, Komes, Horzic, Kovacevic Ganic, & Karlovic, 2009) ............................................. 18

1.7.3. Antioxidant properties of polyphenol-rich cocoa products industrially processed (Schinella, et

al., 2010) .................................................................................................................................................. 20

1.7.4. Cocoa has more phenolic phytochemicals and a higher antioxidant capacity than teas and red

wine (Lee, Kim, Lee, & Lee, 2003) ........................................................................................................... 21

1.7.5. Survey of commercially available chocolate- and cocoa-containing products in the United

States. 2. Comparison of Flavan-3-ol content with nonfat cocoa solids, total polyphenols, and percent

cacao (Miller, et al., 2009) ....................................................................................................................... 22

1.7.6. The antioxidant capacity of cocoa products: contribution to the Spanish diet (Tabernero,

Serrane, & Saura-Calixto, 2006) .............................................................................................................. 22

2. PROBLEMSTELLUNG ................................................................................................................................ 24

3. MATERIAL UND METHODEN ................................................................................................................... 25

3.1. Proben ............................................................................................................................................ 25

3.2. Probenaufbereitung ....................................................................................................................... 28

3.2.1. Entfetten .................................................................................................................................... 28

3.2.2. Extraktion der Polyphenole ....................................................................................................... 30

3.2.3. Extraktion für die Bestimmung der antioxidativen Aktivität ..................................................... 30

3.3. Geräte ............................................................................................................................................ 30

3.4. Gehaltsbestimmungen ................................................................................................................... 31

3.4.1. Bestimmung des Gesamt-Polyphenolgehaltes .......................................................................... 31

3.4.2. Bestimmung des Flavonoidgehaltes .......................................................................................... 32

3.4.3. Gehaltsbestimmung von Catechinen ......................................................................................... 32

3.4.4. Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes ............................................................................. 33

3.5. Bestimmung der antioxidativen Aktivität ...................................................................................... 34

3.5.1. DPPH-Methode .......................................................................................................................... 34

3.5.2. ABTS-Methode ........................................................................................................................... 34

3.6. Statistische Auswertung ....................................................................................................................... 35

4. ERGEBNISSE ............................................................................................................................................. 36

4.1. Entfetten ........................................................................................................................................ 36

4.2. Gesamtpolyphenolgehalt ............................................................................................................... 37

4.2.1. Kakaopulver ............................................................................................................................... 38

4.2.2. Trinkschokolade ......................................................................................................................... 38

4.2.3. Vollmilchschokolade .................................................................................................................. 39

4.2.4. Koch- und Übergussschokolade ................................................................................................. 40

4.2.5. Zartbitterschokolade ................................................................................................................. 41

4.2.6. Edelbitterschokolade ................................................................................................................. 42

4.2.7. Zusammenfassung der Ergebnisse des Gesamtpolyphenolgehaltes ......................................... 43

4.3. Flavonoidgehalt.............................................................................................................................. 43

4.3.1. Kakaopulver ............................................................................................................................... 44






4.3.7. Zusammenfassung der Ergebnisse des Flavonoidgehaltes ........................................................ 49

4.4. Catechingehalt ............................................................................................................................... 49

4.4.1. Kakaopulver ............................................................................................................................... 50






4.4.7. Zusammenfassung der Ergebnisse des Catechingehaltes ......................................................... 54

4.5. Proanthocyanidingehalt ................................................................................................................. 55

4.5.1. Kakaopulver ............................................................................................................................... 55






4.5.7. Zusammenfassung der Ergebnisse des Proanthocyanidingehaltes ........................................... 60

4.6. Zusammenfassung der Ergebnisse der Gehalte ............................................................................. 60

4.7. Antioxidative Aktivität ................................................................................................................... 63

4.7.1. DPPH-Methode .......................................................................................................................... 63

4.7.1.1. Kakaopulver ...................................................................................................................... 65

4.7.1.2. Trinkschokolade ................................................................................................................ 68

4.7.1.3. Vollmilchschokolade ......................................................................................................... 70

4.7.1.4. Koch- und Übergussschokolade ........................................................................................ 73

4.7.1.5. Zartbitterschokolade......................................................................................................... 75

4.7.1.6. Edelbitterschokolade ........................................................................................................ 78

4.7.1.7. Ergebnisse der antioxidativen Aktivität nach der DPPH-Methode ................................... 80

4.7.2. ABTS-Methode ........................................................................................................................... 83

4.7.2.1. Kakaopulver ...................................................................................................................... 84

4.7.2.2. Trinkschokolade ................................................................................................................ 86

4.7.2.3. Vollmilchschokolade ......................................................................................................... 87

4.7.2.4. Koch- und Übergussschokolade ........................................................................................ 89

4.7.2.5. Zartbitterschokolade......................................................................................................... 91

4.7.2.6. Edelbitterschokolade ........................................................................................................ 93

4.7.2.7. Ergebnisse der antioxidativen Aktivität nach der ABTS-Methode .................................... 95

5. DISKUSSION............................................................................................................................................. 98

5.1. Ausbeute nach dem Entfetten ....................................................................................................... 98

5.2. Gehalt an Gesamtpolyphenolen .................................................................................................... 98

5.3. Gehalt an Flavonoiden ................................................................................................................... 99

5.4. Gehalt an Catechinen ................................................................................................................... 100

5.5. Gehalt an Proanthocyaniden ....................................................................................................... 100

5.6. Antioxidative Aktivität ................................................................................................................. 101

Literaturverzeichnis ....................................................................................................................................... 105

ABSTRACT

Cocoa and chocolate products are popular consumer goods all over the world. They have been identified as

a rich source of dietary polyphenols which gained much interest recently due to its antioxidant capacity and

its health benefits. Studies have already shown that polyphenol-rich foods amongst others cocoa and

chocolate products promote health in regards of cardiovascular diseases, plasma antioxidant activity, low

density lipoprotein (LDL) oxidation, blood pressure, arterial flow mediated dilation and platelet aggregation.

This diploma thesis is focused on the Austrian market and on Austrian manufactured products. Cocoa

powder and various chocolate products with different cocoa contents ranging between 32% and 85% were

analyzed in regard to their content of polyphenol compounds and antioxidant properties. The aim of this

diploma thesis is to analyze cocoa and chocolate products which were manufactured in Austria for their

content of total polyphenols, flavonoids, catechins and proanthocyanidins by standardized photometric

methods. The antioxidant activities were determined with the DPPH* radical scavenging method as well as

with the ABTS-radical assay.

The content of total polyphenols was determined photometrically according to the Folin-Ciocalteu method

and expressed as gallic acid equivalents, then the content of flavonoids was determined photometrically as

aluminium chelate complex using quercetin as reference. The content of catechins was determined

photometrically after reaction with DAC using (+)-catechin as reference and finally the content

proanthocyanidins was determined photometrically after depolymerisation in an acidic environment and

expressed as cyanidin equivalents. The methods for the determination of antioxidant activity and radical

scavenging capacity were the DPPH* radical scavenging method and the ABTS-radical assay. Results of the

antioxidant activity were expressed in IC50 (Inhibition Concentration), EC50 (Efficient Concentration) and in

TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity).

In the different cocoa and chocolate products the content of total polyphenols was determined to be in the

range of 3,2 to 23,1 mg/g with the highest amounts in cocoa powder followed by the different chocolate

products in the order of their cocoa fraction percentage. The same trend was observed generally regarding

their content of flavonoids (0,4 - 7.9 mg/g), catechins (0,7 - 2,6 mg/g) and proanthocyanidins (0,7 - 3,1

mg/g). All the cocoa and chocolate products showed considerable antioxidant activity in correlation to the

content of polyphenol compounds with TEAC-values of 21 - 396 µmol TE/g according to their cocoa fraction

percentage. A remarkable result was found in milk chocolate which showed lower contents of polyphenolic

substances, as well as lower antioxidant activities than expected.

The results of this study indicate that cocoa and chocolate products are a major source of dietary

antioxidants and consumption of these products offer a potential beneficial impact in maintaining and

promoting human health.

KURZFASSUNG

„Funktionellen Lebensmittel“ werden in den letzten Jahren wachsende Aufmerksamkeit gewidmet, da ihre

ernährungsphysiologische Wirksamkeit zur präventiven Gesundheitsförderung beitragen kann. Besondere

Bedeutung gewinnen jene Lebensmittel, welche einen hohen Polyphenolgehalt aufweisen, der maßgeblich

die Radikalfängereigenschaften und antioxidative Wirkung bestimmt. Kakao und Kakaoprodukte enthalten

beachtliche Mengen an polyphenolischen Substanzen und sind aufgrund ihrer Herstellung aus natürlichen

pflanzlichen Rohstoffen von besonderem Interesse.

In dieser Arbeit wurde vergleichsweise der Gehalt an Gesamtpolyphenolen, Flavonoiden, Catechinen und

Proanthocyanidinen, sowie der antioxidativen Aktivität und Radikalfängereigenschaften von Kakaopulver

und verschiedenen in Österreich hergestellten Schokoladeprodukten mit unterschiedlichen Kakaoanteilen

evaluiert. Der Gehalt an den polyphenolischen Substanzen wurde mit standardisierten photometrischen

Methoden bestimmt. Die antioxidative Aktivität wurde sowohl mit der DPPH*-Radikalfänger-Methode als

auch mit der ABTS-Radikalfänger-Methode analysiert und als mittlere inhibitorische Konzentration (IC50),

mittlere effektive Konzentration (EC50) sowie als Trolox-Äquivalente (TE) bestimmt.

Sämtliche Kakao- und Schokoladeprodukte zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an

Gesamtpolyphenolen, Flavonoiden, Catechinen und Proanthocyanidinen, sowie durch eine hohe

antioxidative Aktivität aus, wobei Kakaopulver jeweils die höchsten Mengen an polyphenolischen

Substanzen und höchste antioxidative Aktivität aufwies, gefolgt von den Schokoladeprodukten in

Reihenfolge ihres prozentuellen Kakaoanteils. Der Gesamtpolyphenolgehalt lag im Bereich von 3,2 und 23,1

mg/g. Signifikante Mengen an Flavonoiden (0,4 – 7,9 mg/g), Catechinen (0,7 – 2,6 mg/g) und

Proanthocyanidinen (0,7 – 3,1 mg/g) konnten nachgewiesen werden. Prinzipiell ist eine gute Korrelation

zwischen dem Kakaogehalt in den Produkten und dem Gehalt an Polyphenolen erkennbar. Die antioxidative

Kapazität reicht von 21 µmol TE/g bis 396 µmol TE/g entsprechend dem Gehalt an Polyphenolen. Ein

bemerkenswertes Ergebnis wurde bei Vollmilchschokolade festgestellt, die sowohl einen geringeren Gehalt

an polyphenolischen Substanzen als auch geringere antioxidative Aktivität aufwies als es ihrem Kakao-Anteil

entsprechen würde.

Daraus folgt, dass Kakao und Schokoladeprodukte, aufgrund ihres signifikanten Gehaltes an

polyphenolischen Substanzen, beträchtliche antioxidative Aktivität aufweisen und als Radikalfänger

fungieren. Unter Berücksichtigung dieser gesundheitsfördernden Eigenschaften können sie daher als

ernährungsphysiologisch effektive und hochqualitative, funktionelle diätetische Nahrung-Supplemente

angesehen werden.

1

1. EINLEITUNG UND LITERATURÜBERSICHT

Ernährungsphysiologisch betrachtet, gewinnen „Funktionelle Lebensmittel“ aufgrund der präventiven

Gesundheitsförderung, immer mehr an Bedeutung in den Lebensmittel- und Ernährungswissenschaften.

Schon vor 2.400 Jahren äußerte Hippocrates die Aussage „Let food be your medicine and medicine be your

food“. Heute sind sich die Forscher der Ernährungswissenschaften einig, dass ein Zusammenhang zwischen

Ernährung und Gesundheit besteht. Im 20. Jahrhundert gewann die Forschung in diesem Bereich immer

mehr an Bedeutung (Chadwick, Henson, Moseley, Koenen, & Liakopoulos, 2004).

Aus unterschiedlichen Studien kann man entnehmen, dass Kakao im Vergleich mit diversen Nahrungs- bzw.

Genussmitteln, eine bedeutende ernährungsphysiologische Rolle einnimmt. Kakao und Schokolade zählen

zu den beliebtesten Genussmitteln weltweit. Rund 3 Millionen Tonnen Kakaobohnen werden jährlich

geerntet, welche hauptsächlich zu Kakaoerzeugnissen (wie Schokolade, Kakaopulver, Kakaobutter)

verarbeitet werden. Neben dem beliebten charakteristischen Kakaoaroma, weisen Kakaobohnen einen

hohen Gehalt an Kakaobutter, die als sehr nährstoffreich angesehen wird, auf. Sie sind reich an anregenden

Alkaloiden, vor allem an Theobromin, und weisen des Weiteren eine beträchtliche Menge an natürlichen

Antioxidantien auf (Heiss R. , 1996).

Antioxidantien besitzen die Fähigkeit entstehende Oxy- und Peroxyradikale abzufangen, und werden

deshalb auch als Radikalfänger bezeichnet. In Lebensmitteln spielen meist nur Antioxidantien mit

phenolischen OH-Gruppen, wie Gesamt-Polyphenole, Flavonoide, Catechine, sowie Proanthocyanidine, eine

wichtige Rolle. Natürlich vorkommende Antioxidantien sind in verschiedenen Lebensmitteln bzw.

Genussmitteln, wie Obst, Gemüse, Wein, Tee, sowie in Kakao, enthalten (Manach, Scalbert, Morand,

Rémésy, & Jiménez, 2004). Kakaopulver weist, neben anderen Fruchtpulvern (Granatapfel, Preisel-, Acai-

und Blaubeeren), einen erheblich höheren Gehalt an Antioxidantien, sowie die höchste antioxidative

Aktivität auf. Aufgrund dieser Tatsache werden die Kakaosamen als „Superfrucht“ bezeichnet (Crozier, et

al., 2011).

In umfangreichen Studien wurde dokumentiert, dass die antioxidativen Eigenschaften von Kakao und

Kakaoprodukten einen positiven Einfluss auf die Gesundheit ausüben. Die noch vor Kurzem von der Medizin

abgelehnten zuckerhaltigen Kakaoprodukte, werden heute zum Teil „Heilmittel“ genannt. Neben der

Wirkung gegen oxidativen Stress und Gefäßverkalkung, wurden weitere medizinische Wirkungen, wie die

Verbesserung der Glukosetoleranz und sogar eine Erhöhung der Insulin-Sensitivität nachgewiesen. (Corti &

Lüscher, 2005)

Hauptsächlich die Gruppe der Flavanole im Kakao weist gesundheitliche Aspekte, wie die Verbesserung des

Blutflusses, die Elastizität der Arterien, die Anregung der Stickstoffoxid-Synthase, Entzündungshemmungen,

sowie die Senkung des Blutdrucks und der Thrombozytenaggregation, auf. (Keen, Holt, Oteiza, Fraga, &

Schmitz, 2005)

Ziel dieser Arbeit war die Evaluierung der wichtigsten natürlich vorkommenden Antioxidantien in Kakao und

Schokoladeprodukten, welche in Österreich hergestellt und im Handel vertrieben werden. Hierzu wurde der

Gehalt der Gesamt-Polyphenole, der Flavonoide, der Catechine, sowie der Proanthocyanidine bestimmt. Ein

weiteres Ziel war die Evaluierung der antioxidativen Aktivität der ausgewählten Produkte.

2

1.1. GESCHICHTLICHES

Bereits 1500 v. Chr. wurde Kakao, dem schon damals eine heilende Wirkung zugesprochen wurde, in

Mittelamerika von den Olmeken angebaut. 300 n. Chr. diente Kakao bei der Hochkultur der Maya als

wichtiges Handelsgut, er wurde zum Kultsymbol und diente sogleich als Zahlungsmittel. 1500 n. Chr.

schaffte der Kakao bzw. die Schokolade den Weg nach Europa. Erst im 19. Jahrhundert wurde Schokolade

verbreitet, wobei zu Beginn des Jahrhunderts die Form der Trinkschokolade noch als Luxusgut diente. Erst

ab der Mitte des 19. Jahrhunderts konnte sich die Massenproduktion durchsetze, dem zur Folge wurde die

Schokoladenindustrie weiter ausgebaut. (Ternes W. , 2008; Belitz, Grosch, & Schieberle, 2008)

1.2. DER KAKAOBAUM – THEOBROMA CACAO LINNE

Für die Herstellung von diversen Kakaoprodukten wird als Ausgangsmaterial die Kakaopflanze Theobroma

cacao, welche „Nahrung der Götter“ bedeutet, herangezogen.

Der Kakaobaum lässt sich in die Familie der Malvengewächse (Malvaceae) zuordnen und zur Unterfamilie

der Byttnerioideae einteilen. Zwischen den Unterteilungen in mehreren Gattungen befindet sich die

Gattung Theobroma, die sich wiederum in weitere 22 Arten unterteilen lässt. Eine von ihnen, nämlich

„Theobroma cacao L.“, zählt zur wichtigsten Kakaosorte, welche für die Kakaoerzeugung von Bedeutung ist.

Dazu gehören unter anderen Criollo, Forastero und Trinitario.

Der Kakaobaum wächst im Schatten größerer tropischer Bäume und ist ein langer, dünner Unterholzbaum,

der große, glatte, schwertartig grüne Blätter austreibt. Der Kakaobaum ist ein Stammblüter, somit sitzen die

Blüten des Baumes am Stamm und an größeren Ästen. Dieser Baum besitzt die positive Eigenschaft, das

ganze Jahr durchgehend zu blühen.

Abbildung 1: Kakaobaum Theobroma Cacao mit Kakaofrucht (Weber, 2012)

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Die reife Frucht hat je nach Kakaosorte eine gelbe, gelbrote oder rot bis rotbraune Farbe (Abbildung 1). Die

gurkenförmige, 15 cm bis 25 cm große Frucht enthält 20 – 50 bohnenförmige Samen, welche mit einem

hellen Fruchtmus (Pulpa) verkleidet sind (Abbildung 2).

Abbildung 2: Längsschnitt der Kakaofrucht (Weber, 2012)

Aufgrund der Anbaubedingungen kann Kakao nur in warmen, tropischen Gebieten angebaut werden.

Mittelamerika ist das Ursprungsgebiet der Kakaopflanze, wobei sich heute die Hauptanbaugebiete

vorwiegend nach Westafrika verlagert haben. Die Elfenbeinküste steht weltweit, bezüglich der

Kakaoproduktion, an erster Stelle. Indonesien, Ghana, Nigeria, Brasilien, Kamerun, Ecuador, die

Dominikanische Republik, Malaysia und Kolumbien zählen ebenso zu den wichtigsten Kakaoproduzenten.

(Belitz, Grosch, & Schieberle, 2008)

1.3. INHALTSSTOFFE

Den Wertbestandteil der Kakaobohne zeichnen die Kakaokerne aus, die von einem zarten Endosperm

(Silberhäutchen) und einer harten Samenschale umgeben sind. Die Kakaokerne bestehen aus einem hohen

Anteil an Kakaobutter, welche ein Gemisch aus Triglyceriden und freien Fettsäuren aufweist. In der

folgenden Tabelle (Tabelle 1) sind die wichtigsten Bestandteile, mit dem durchschnittlichen Prozentanteil,

aufgelistet. Zwischen den Kakaosorten sind geringe Unterschiede vorhanden. Es lässt sich erkennen, dass

die Konsumkakaobohnen „Forastero“ mehr Säure aufweisen als die Edelsorten „Criollo“ und „Trinitario“. Zu

den im Kakao vorkommenden organischen Säuren zählen Zitronen-, Essig-, Bernstein- und Äpfelsäure. Sie

entstehen bei der Fermentation und sind am Geschmack des Kakaos beteiligt.

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Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung des Kakaokerns

Bestandteil Anteil [%]

Wasser 5,0

Fett 55,0

Purine 1,5

Methanlösliche Gerbstoffe 6,0

Roheiweiß 11,0

Zuckerarten (Dextrose, Fruktose, Saccharose) 1,0

Stärke 6,0

Pentosane (Gerüststoffe) 1,5

Cellulose 9,0

Säuren 1,5

Asche 2,5

Kakao weist einen physiologisch bedeutungsvollen Gehalt an Purinen auf. Das Hauptalkaloid, Theobromin,

im Kakao weist einen Anteil von etwa 1,2 %, sowie eine geringe Menge an Koffein auf.

(Belitz, Grosch, & Schieberle, 2008; Tscheuschner, 2004)

Neben den Alkaloiden zählen die Polyphenole im Kakaokern zu den Wertbestandteilen der Kakaopflanze.

Der Gehalt an Polyphenolen hängt von der Anbauregion sowie der Kakaosorte ab (Elwers, Zambrano,

Christina, & Lieberei, 2009). Laut einer Studie wiesen die Kakaosorten in Brasilien einen sechsfach höheren

Gehalt an Gesamtpolyphenolen auf, als die Sorten in Kolumbien oder Venezuela. Neben den monomeren

Phenolen sind Dimere, Trimere und Tetramere im Kakao identifizierbar, den höchsten Anteil nehmen

jedoch die Monomere ein (Natsume, et al., 2000). Alle Sorten weisen die gleichen Phenolbestandteile auf,

nur die Proportionen unterscheiden sich voneinander (Radojcic Redovnikovic, et al., 2009).

1.4. AUFARBEITUNG DER KAKAOBOHNEN

1.4.1. ROHKAKAOVERARBEITUNG ZU KAKAOMASSE

Die Ernte

Die Kakaofrüchte werden, mit dafür vorgesehenen Pfückmessern, von den Bäumen getrennt und mit

Macheten geöffnet. Nach diesem Vorgang wird das Fruchtfleisch samt den Kakaobohnen entfernt

(Abbildung 3).

5

Die Fermentation

Bei der klassischen Fermentation werden die Bohnen mit dem Fruchtfleisch auf Bananenblättern

ausgebreitet und mit diesen abgedeckt. Die andere Methode beruht auf die Fermentation in Körben,

Fässern oder Holzkisten. Dieser Prozess, bei dem durch Hefen eine Gärung stattfindet, dauert 2 bis 7 Tage.

Dabei verändert sich der Zuckergehalt von 7,5 % auf 0,2 % und der Alkoholgehalt steigt auf über 2 %. Bei

der erfolgten Essigsäuregärung bildet sich ca. 2,5 % Essigsäure, was zu einer pH-Wertsenkung auf 4,6 führt.

Der entstandene Ethanol wird weiter zu CO2 vergoren. Während verschiedenste chemische und biologische

Reaktionen ablaufen, entstehen hier Temperaturen zwischen 45 °C und 50 °C. Das Keimen der Bohnen

findet in dieser Zeit statt, und führt bei zu hohen Temperaturen und Säuregehalt zum Absterben der

Keimlinge. Dieser Vorgang ist für die Schokoladenherstellung von erstaunlich großer Bedeutung, denn

gerade dieser ist für den gewünschten Geschmack des Endproduktes verantwortlich. Die Zellwände werden

durch das Absterben der Bohnen zerstört, wobei sich der Zellsaft in der ganzen Bohne ausbreitet. Durch

diesen Vorgang gelangen Purine und Catechine in den Gärsaft, welche Oxidations- sowie

Kondensationsreaktionen hervorrufen. Dadurch entstehen Vorstufen der späteren Aromastoffe, bei dem

zeitgleich der bittere Geschmack gemildert wird und die Bohnen letztendlich eine braune Farbe annehmen

(Abbildung 3).

Das Trocknen der Kakaobohnen

Die Bohnen, welche noch ca. 60 % Wasser enthalten, müssen getrocknet werden damit ihre Lagerfähigkeit

erhöht wird und eine Weiterverarbeitung durchgeführt werden kann. Die Ausbreitung der Bohnen erfolgt

auf Matten oder Tabletts, wo sie 1 bis 2 Wochen in der Sonne getrocknet werden. Durch diesen Vorgang

entwickelt sich das Aroma der Bohnen, bei dem der Wassergehalt bis zu 7 % abnehmen kann (Abbildung 3).

Der Transport

Die Verarbeitung der Kakaobohnen erfolgt meistens in Europa oder Nordamerika. Für den Transport wird

meist hauptsächlich der Seeweg genutzt.

Das Reinigen der Kakaobohnen

In der Schokoladefabrik werden die Kakaobohnen von Verunreinigungen wie Staub, Steinen, Sand, Holz,

Metall, etc. durch Siebe, Luftströme und Magnete befreit.

Die thermische Vorbehandlung

Durch die thermische Vorbehandlung werden die Bakterien, die bei der Fermentation entstanden sind,

reduziert und die Kakaokernbruchausbeute verbessert.

Das Rösten

Die Röstung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 100 °C und 140 °C. Die Kakaobohnen, sowie die

eingesetzte Rösttechnik und Rösttemperatur, sind ausschlaggebend für die benötigte Röstzeit. Bei hohen

Temperaturen beträgt diese 15 bis 20 Minuten, bei niedrigen Temperaturen hingegen kann die Röstung

über eine Stunde anhalten. Um einer zu langen Röstung entgegen zu wirken, werden die Kakaobohnen

sofort abgekühlt.

Der Röstvorgang, welcher für den Geschmack und das Aroma der Schokolade verantwortlich ist, verursacht

eine chemische Reaktion und sogleich einen enormen Verlust an Feuchtigkeit, wodurch sich der

Wassergehalt auf 3 % erniedrigt. Dabei entstehen bis zu 400 Aromastoffe. Das Rösten bewirkt ein leichteres

Lösen vom Kern sowie eine braune Färbung der Kakaobohne (Abbildung 3).

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Das Brechen und Schälen

Mit Hilfe von Wurfbrechern oder Walzen werden die Bohnen zerkleinert und anschließend die leichteren

Schalenteile durch einen starken Luftstrom weggeblasen (Abbildung 3).

Die Kakaokernbruchveredlung

Die unerwünschte Geschmacks- und Geruchsstoffe (Acetaldehyd, Aceton, i-Butanol, Ethanol, Essigsäure, i-

Propanol, Methanol, usw.), welche im Kakaokernbruch enthalten sind, werden mit Hilfe eines speziellen

Druckreaktors entfernt. Dieser Vorgang verkürzt die Zeit für das Conchieren, wobei eine Vernichtung der

Schimmel- und Hefepilze, sowie Mikroorganismen stattfindet. Für die Herstellung von Kakaopulver wird

dem Kakaokernbruch eine Alkalilösung beigefügt. Dem der Schokolade zugeordneten Teil gibt man eine

Lösung aus Zucker, Malz, Salz und weitere Stoffen bei.

Das Mahlen

Beim Zermahlen des Kakaobruches wird das Zellgewebe der Bohne zerstört. Die Kakaobutter schmilzt durch

die entstandene Hitze, dabei tritt sie aus den Poren aus und umhüllt sogleich die Bruchstücke. Die flüssige

Kakaomasse wird zur Herstellung von Schokolade oder Kakaopulver weiterverarbeitet (Abbildung 3).

(Tscheuschner, 2004; Heiss R. , 1996; Baltes, 2000)

1.4.2. HERSTELLUNG VON KAKAOPULVER

Das Alkalisieren

Der Kakaobruch, die Kakaomasse oder die Essenz wird mit Alkalisalzen, wie zum Beispiel Pottasche oder

Natriumcarbonat, behandelt. Dieser Schritt dient dem leichteren Abpressen der Kakaobutter. Durch diesen

Vorgang wird eine geschmackliche und farbliche Verbesserung erreicht.

Das Abpressen der Kakaobutter

Beim Abpressen der Kakaobutter wird mit Hilfe hydraulischer Pressen der Fettgehalt auf 10 % bis 22 %

reduziert. Für diesen Schritt wird die Kakaomasse auf 80 °C bis 90 °C vorgewärmt. Das entstandene Produkt

lässt sich in schwach und stark entölten Presskuchen klassifizieren, welcher einen Fettgehalt von

mindestens 20 % bzw. 10 % aufweist (Abbildung 3). Die abgepresste Kakaobutter wird zur

Schokoladenherstellung weiterverarbeitet.

Das Instantisieren

Da sich nur 6 % bis 8 % des Kakaopulvers in kaltem Wasser oder kalter Milch auflösen lassen, wird die

Oberfläche des Kakaokuchens in einer Dampfphase oder einem wässrigen Aerosolnebel benetzt. Durch

diesen Vorgang wird die Löslichkeit gesteigert.

Das Pulverisieren

Das Zermahlen des Kakaopresskuchens zu feinem Kakaopulver wird mit Stachelwalzenbrechern

durchgeführt (Abbildung 3).

(Belitz, Grosch, & Schieberle, 2008; Heiss R. , 1996; Baltes, 2000)

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Vorwiegend wird das Kakaopulver als Rohstoff für diverse Schokoladeprodukte, wie zum Beispiel Soßen,

Kuchen, Schokoladengetränke, -mousse, -pudding usw. verwendet.

Die Kakaobutter, welche das Nebenprodukt der Kakaopulverherstellung ist, wird vorwiegend für die

Herstellung von Schokolade verwendet, aber auch oft in der Pharma- und Kosmetikindustrie eingesetzt.

In Abbildung 3 ist die Veränderung der Kakaobohne durch die Aufarbeitung, von den Kakaobohnen im

Fruchtfleisch bis zum Kakaopulver, dargestellt.

Abbildung 3: Übersicht der Aufarbeitung der Kakaobohnen (Weber, 2012)

Beschreibung der in Abbildung 3 dargestellten Bilder von links nach rechts und von oben nach unten:

1. Kakaobohnen im Fruchtfleisch

2. Nicht fermentierte Kakaobohnen

3. Getrocknete, fermentierte Kakaobohnen

4. Geröstete Kakaobohnen

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5. Kakaoschalen

6. Kakaokernbruch

7. Kakaomasse

8. Kakaobutter

9. Kakaopulver

1.4.3. HERSTELLUNG VON SCHOKOLADE

Das Vermischen der Zutaten

Die Zutaten werden nach Rezept in den jeweiligen Mengenverhältnissen an Kakaomasse, Kakaobutter,

Zucker, Milchpulver und anderen Zutaten vermischt. Mit Hilfe eines Rührgerätes wird eine feste, plastische

und homogene Schokoladengrundmasse hergestellt.

Das Raffinieren bzw. Feinwalzen

Die hergestellte Masse wird zu einer sehr dünnen Schicht gewalzt. Meist wird dafür ein

Zweistufenverfahren eingesetzt. In der ersten Stufe wird die Schokoladenmasse zwischen ein sogenanntes

Zweiwalzwerk gepresst. In der zweiten Stufe dient ein Fünfwalzwerk dem Vorgang. Die Walzen sind so

angeordnet, dass die Walzenzwischenräume sich von unten nach oben verkleinern, somit wird die

Schokoladenmasse bis zu 30 µm – 40 µm gewalzt. Es entsteht eine feinkörnige Masse, welche ein

Qualitätsmerkmal darstellt. Je feiner die Masse gewalzt wird, desto besser wird das Endprodukt.

Das Conchieren

Bei der Veredelung wird die Schokolade bis zu 90 Stunden bei maximal 90 °C erwärmt und in der Conche

gerührt. Dabei werden die Teilchen von Fett, welches wieder aus den Spalten fließt, umgeben, wobei eine

zarte und flüssige Masse entsteht. Dieses Verfahren dient um die beim Feinwalzen entstandenen

Feststoffagglomerate zu desagglomerieren, weitere Entwicklungen von Aromastoffen zu ermöglichen und

die Viskosität, Fließgrenze und Textur zu verbessern.

Ein weiteres Ziel des Conchierens ist, unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe, wie zum Beispiel

Acetaldehyd, Aceton, i-Butanol, Ethanol, Essigsäure, Methanol, usw., durch Entgasen und Entfeuchten zu

entfernen.

Das Temperieren

Die Masse wird mit einigen Fettkristallen geimpft und die Schokolade wird langsam nach einer bestimmten

Temperaturkurve abgekühlt (Abbildung 4). Dadurch wird die Bildung von Fettreif, das heißt die

Auskristallisation von Kakaobutter, verhindert. Die in der Schokolade vorhandenen Triacylglycerole können

verschiedene Kristallmodifikationen einnehmen. Die unterschiedlichen Modifikationen unterscheiden sich

unter anderem anhand des Schmelzpunktes und der Stabilität. Es sind fünf unterschiedliche Modifikationen

bekannt. Zur instabilsten gehört die γ-Modifikation, mit einem Klarschmelzpunkt von 18 °C, welche sich

schnell in die α-Modifikation umwandelt. Die α-Modifikation, mit einem Klarschmelzpunkt von 23 °C ist

ebenfalls instabil und wandelt sich leicht in die β‘‘-Modifikation um. Die β‘‘-Modifikation hingegen bildet

noch Fettreif, wandelt sich jedoch in der Nähe des Schmelzpunktes (28 °C) leicht in die β‘-Modifikation um.

Die β‘-Modifikation ist schon sehr stabil mit einem Klarschmelzpunkt von 33 °C bis 35 °C. Temperierte

9

Schokolade liegt in der β-Form vor, die einen Schmelzpunkt von etwa 36 °C aufweist. Das Auskristallisieren

wird mit Hilfe von Impfkristallen ausgeführt.

Abbildung 4: Temperaturkurve des Vorkristallisationsverfahrens um die gewünschte ß-Modifikation zu erreichen

Der erste Bereich der in Abbildung 4 dargestellten Verfahrensstufen führt zum Aufschmelzen der

Schokoladenmasse bei einer Temperatur von 48 °C. Anschließend folgt eine Abkühlung auf 33 °C. In der

dritten Stufe wird eine weitere Abkühlung auf 29 °C durchgeführt. Durch diesen Schritt erreicht die

vorkristallisierte Schokoladenmasse den „tiefsten Punkt“. In der vierten Stufe wird die vorkristallisierte

Schokoladenmasse wieder aufgewärmt und die instabilen Kristallkeime aufgeschmolzen. Daraus resultiert

ein Gleichgewicht zwischen Kristallkeimen und Flüssigphase.

Das Abfüllen und Kühlen

Im Anschluss wird die Schokolade in gewünschten Formen, wie zum Beispiel in Tafelformen oder zum

Umhüllen von Pralinen, gegossen. Anschließend wird sie auf etwa 10 °C gekühlt und verpackt.

(Belitz, Grosch, & Schieberle, 2008; Tscheuschner, 2004; Ternes W. , 2008; Heiss R. , 1996)

1.5. ERNÄHRUNGSPHYSIOLOGISCHE BEDEUTUNG DES SCHOKOLADENKONSUMS

Aus mehreren Studien lässt sich entnehmen, dass ein bedeutender Zusammenhang zwischen

Lebensmittelkonsum und Gesundheit besteht. In der Forschung wird immer mehr Interesse an

„Funktionellen Lebensmittel“ gezeigt, aufgrund dessen wird die Gesundheitsförderung an diversen

Lebensmitteln evaluiert. Kakao bzw. Kakaoprodukte weisen vor allem aufgrund des hohen Gehaltes an

Antioxidantien eine positive Wirkung auf die Gesundheit auf.

Studien in vitro zeigen immer eine positive antioxidative Wirkung von Polyphenolen, wobei dies nicht zu

einer Annahme führt, dass alle vorhandenen Polyphenole in vivo ein antioxidatives Potential aufweisen.

Mehrere Studien berichten von einem Zusammenhang zwischen den im Kakao vorhandenen Flavonoiden

und der Gesundheitsförderung. Diese positiven Effekte reichen von den monomeren bis zu den oligomeren

Falvonoiden im Kakao und der Schokolade. Die meisten Ergebnisse basieren auf kurzzeitig auftretenden

Effekten in einer Zeitspanne von 5 Tagen und 6 Wochen (Cooper, Donovan, Waterhouse, & Williamson,

2008).

Die „World Health Organisation“ befürchtet bis zum Jahr 2030 den Tod von etwa 23,6 Millionen Menschen,

die diesen aufgrund kardiovaskulärer Störungen erleiden werden. Flavonole, die beispielsweise in

Kakaoprodukten enthalten sind, zeigen einen positiven Effekt auf Herz- und Stoffwechselstörungen. Eine

10

Studie bestätigt, dass höherer Kakaokonsum Herz-/Stoffwechselstörungen bis zu einem Drittel reduzieren

kann (Buitrago-Lopez, et al., 2011; Engler & Engler, 2004). Schokolade wird deshalb als „Balsam für das

Herz“ bezeichnet. Regelmäßiger Schokoladenkonsum verringert die Wahrscheinlichkeit eines Herzinfarktes

oder einer Erkrankung des Herz-Kreislauf-Systems (Krankenversicherungsverein, 2011).

Es besteht ein Zusammenhang zwischen chronischen bzw. akuten Entzündungen der Gefäßwände und

Atherosklerose. Da Flavonole eine positive Wirkung auf Entzündungen zeigen, werden Kakaoprodukte,

welche einen hohen Flavonolgehalt aufweisen, als entzündungshemmend angesehen (Selmi, Cocchi,

Lanfredini, Keen, & M., 2008; Heiss, Dejam, Kleinbongard, & Schewe, 2003). Bei einem Konsum von 40

Gramm polyphenolreichem Kakaopulver, ist schon eine signifikante Reduzierung der NF-ҡB-Proteine,

welche für manche Entzündungen verantwortlich sind, erkennbar. Leider ist der Effekt bei einem

gleichzeitigen Konsum von Kakaopulver und Milch deutlich geringer, da bei dieser Kombination viele

Polyphenolsäuren komplexiert werden. Daher sind die Ergebnisse auf ein Kakao/Wassergemisch bezogen

(Vazquez-Agell, Urpi-Sarda, Sacanella, & Camino-Lopez, 2011).

Verschiedene Forschungsgruppen bewiesen, dass Edelbitterschokolade mit hohem Kakaogehalt bei

gesunden Menschen, sowie auch bei Patienten, welche kardiovaskulären Risiken ausgesetzt waren,

endothelabhängige Relaxationen verbesserte und die Aktivierung der Thrombozyten hemmte (Hermann, et

al., 2006; Ruzaidi, et al., 2009). Eine blutzuckersenkende Wirkung des Kakaos ist ebenso ein positiver Effekt

des regelmäßigen Konsums. Beim Verzehr von dunkler Schokolade ist eine Verbesserung der

Glukosetoleranz, sowie eine Erhöhung der Insulin-Sensitivität bei gesunden Menschen und Hypertonikern

bestätigt worden (Ruzaidi, et al., 2009; Grassi, Lippi, Necozione, Desideri, & Ferri, 2005; Cienfuegos-

Jovellanos, et al., 2009).

Der durch freie Sauerstoffradikale verursachte antioxidative Stress führt zur Zellschädigung und

Beeinträchtigung der Nervenzellen. Eine Studie hat den im Kakao vorhandenen Flavonoiden eine

neuroprotektive Wirkung zugesprochen (Ramiro-Puig, et al., 2009). Eine vermehrte Zellschädigung führt zur

Ausbreitung einer Krankheit oder zu degenerativen Schäden. Diese Vorgänge können zu Krankheiten wie

zum Beispiel Krebs führen, die durch Polyphenole, welche unter anderem in Kakao bzw. Kakaoprodukten

vorhanden sind, gehemmt werden können. Diese Chemo-Vorbeugung geschieht durch unterschiedliche

Mechanismen, wie die Hemmung der DNA-Synthese, die Modulierung der ROS-Produktion, das Anhalten

des Zellzyklus, sowie die Regulierung des Ausbreitungsweges. Zusätzlich können Polyphenole Apoptose und

Regulatorproteine beeinflussen (D’Archivio, et al., 2008).

Die Aufnahme der Antioxidantien wurde bei gesunden Menschen beobachtet. Die Studie wurde mit zwei

verschiedenen schwarzen Schokoladenerzeugnissen unterschiedlicher Kakao-, aber gleicher Fettgehalte,

durchgeführt. Es wurde ein direkter Zusammenhang zwischen dem Gehalt der Antioxidantien und der

antioxidativen Kapazität im Plasma bestätigt. Bei der Schokolade mit höherem Kakaogehalt wurde eine

signifikant höhere antioxidative Kapazität beobachtet (Lettieri-Barbato, et al., 2012).

Die Konsumation der Bitterschokolade zeigt eine Erhöhung der antioxidativen Kapazität und des (-)-

Epicatechingehaltes des Blutplasmas. Wenn man die Ergebnisse der Bitterschokolade und der

Milchschokolade miteinander vergleicht, sind ebenfalls große Unterschiede bezüglich der antioxidativen

Aktivität erkennbar. In dieser Studie wurden die Ergebnisse der Edelbitterschokolade, Milchschokolade und

Edelbitterschokolade mit Zugabe von Milch miteinander verglichen. Das Resultat zeigt bei Vorhandensein

von Milch eine eindeutig niedrigere antioxidative Aktivität und (-)-Epicatechingehalt im Blutplasma. Wenn

in der Nahrung neben Bitterschokolade Milch aufgenommen wird, führt dies zur Abnahme der Effekte.

Schokoladen, welchen während der Produktion Milch zugesetzt worden ist, weisen eine noch geringere

Wirkung auf. Der Grund dafür ist eine Wechselwirkung, welche zur Bildung eines Komplexes führt, zwischen

der in der Schokolade vorhandenen Flavonoiden mit den Milchproteinen (Serafini, et al., 2003; Serafini,

Ghiselli, & Ferro-Luzzi, 1996).

11

1.6. ANTIOXIDANTIEN

1.6.1. ALLGEMEIN

Antioxidantien, die aufgrund ihrer Wirkung auch als Radikalfänger bezeichnet werden, fangen die Oxy- und

Peroxyradikale ab. Sie können die Autoxidation von Fetten und von leicht oxidierbaren

Lebensmittelinhaltsstoffen hemmen, sowie bei Menschen die negativen Effekte durch Einwirkung von

reaktiven Stoffwechselzwischenprodukten verringern. Es gibt natürliche, naturidentische und synthetische

Antioxidantien.

Zu den wichtigsten natürlichen Antioxidantien zählen die fettlöslichen Tocopherole (Vitamin E) und die

wasserlöslichen L-Ascorbinsäuren (Vitamin C). Sie kommen natürlich in vielen Lebensmitteln vor (z. B.

Tocopherole, Tocotrienole, Flavonoide) oder werden als Zusatzstoffe (z. B. Butylhydroxyanisol,

Butylhydroxytoluol, Ascorbylpalmitat, Gallate) für verschiedenste Produkte wie Lebensmittel,

Gebrauchsgegenstände, sowie Arzneimittel verwendet, um eine Oxidation zu verhindern (Belitz, Grosch, &

Schieberle, 2008; Ternes, Täufel, Tunger, & Zobel, 2005).

1.6.2. ENTSTEHUNG VON RADIKALEN IM MENSCHLICHEN KÖRPER

Radikale besitzen in ihrer Elektronenhülle ungepaarte Elektronen und sind aus diesem Grund sehr

reaktionsfähig. In der folgenden Abbildung (Abbildung 5) sind einige Entstehungsmöglichkeiten von freien

Radikalen im Körper dargestellt. Radikale können unter anderem auch durch UV-Strahlung, aus äußeren

Umwelteinflüssen, über die Nahrung, Atemluft sowie über das Rauchen, aufgenommen werden.

Abbildung 5: Entstehung von freien Radikalen (Kübler, 1989)

Durch die Weiterreaktion durch Aufnahme oder Abgabe von Elektronen können sich weitere Radikale

bilden. Das Resultat ist eine Kettenreaktion wie zum Beispiel die Peroxidation von mehrfach ungesättigten

Fettsäuren (Watzl & Leitzmann, 2005). Diese Vorgänge werden oft durch Autoxidation eingeleitet. Die bei

der Autoxidation auftretenden Radikalkettenreaktionen werden in drei Stufen eingeteilt: Wachstum,

Verzweigung und Abbruch.

12

Die Elementarschritte der Autoxidation werden anhand der Lipidperoxidation dargestellt:

Kettenstart:

RH + Initiator → Produktion von R∙ (1)

Kettenwachstum:

R∙ + O2 → RO2∙ (2)

RO2∙ + RH → ROOH + R∙ (3)

Kettenverzweigung:

ROOH → RO∙ + ∙OH (4)

2 ROOH → RO2∙ + RO∙ + H2O (5)

RO∙ + RH → ROH + R∙ (6)

HO∙ + RH → H2O + R∙ (7)

Kettenabbruch:

2 R∙ → R-R (8)

R∙ + RO2∙ → ROOR (9)

2 RO2∙ → ROOR + O2 (10)

Das entstandene Radikal kann mit molekularem Sauerstoff zu einem Peroxylradikal reagieren

(Reaktionsgleichung 2) und anschließend ein Substrat angreifen. Bei genügend Sauerstoff, zählt die 3.

Reaktion zum geschwindigkeitsbestimmenden Schritt. Wenn R∙ ein stabiles Radikal ist, dann begünstigt dies

die Peroxidbildung und es entsteht eine hohe Konzentration an Peroxid. Somit können sich Hydroperoxide

bilden und dies begünstigt die Entstehung der R∙ (3). Die Kettenverzweigungen entstehen durch

unimolekularen Zerfall der Hydroperoxide, welche sehr unstabil sind (Reaktionsgleichung 4). Wird eine

bestimmte Konzentration erreicht, kommt es zur Reaktion 5. Die entstandenen Radikale können neue

Substrate angreifen und weiterreagieren (Reaktionsgleichungen 6-7). Die Kettenabbruchreaktionen 8 und 9

treten vor allem dann auf, wenn es zu einem Sauerstoffmangel kommt. Während der Autoxidation

entstehen neben Hydroperoxiden zahlreiche Sekundärprodukte. Um die negativen Auswirkungen der

Autoxidationen zu verhindern, werden Inhibitoren oder Antioxidantien eingesetzt.

(Schwedt, 2005; Baltes, 2000)

Die im Organismus vorhandenen freien Radikale führen zu oxidativem Stress, welcher einerseits zu einem

Alterungsprozess führt, anderseits zum Teil für die Entstehung von Krankheiten, wie zum Beispiel Krebs,

Parkison, Arteriosklerose etc., verantwortlich ist. Die Antioxidantien sind befähigt, die entstandenen

Radikale, welche zu den Auslösern verschiedenen chronischen Erkrankungen zählen, abzufangen. Aus

diesem Grund gewinnen sie zunehmend an Bedeutung für die Prävention bestimmter Krankheiten.

In Lebensmitteln kommen hauptsächlich natürliche Antioxidantien mit phenolischen OH-Gruppen vor

(Watzl & Leitzmann, 2005).

13

1.6.3. MECHANISMUS DER WIRKUNG VON ANTIOXIDANTIEN

Die in Pflanzen vorkommenden Antioxidantien, welche sekundäre Pflanzenstoffe sind, fungieren im Körper

als Schutzstoffe und verhindern die Oxidation von vorhandenen Molekülen.

Die Wirkungsweise der natürlich vorkommenden Antioxidantien mit phenolischen Hydroxy-Gruppen beruht

auf der Resonanzstabilisierung von Phenoxyradikalen. Durch eine H-Abstraktion wird das Wachstum von

Radikalketten unterbrochen.

Den folgenden angeführten Reaktionen kann man entnehmen, dass ein Antioxidansmolekül zwei

Radikalketten terminieren kann. Die letzten beiden Reaktionen zeigen, dass Antioxidantien die Fähigkeit

besitzen, durch Radikal-Kombinationen noch weitere Alkoxy- oder Peroxyradikale abzufangen. Neben der

Wirkung als Radikalfänger reduzieren sie entstandene Hydroperoxide zu Hydroxyverbindungen.

RO∙ + AH → ROH + A∙ (11)

ROO∙ + AH → ROOH + A∙ (12)

RO∙ + A∙ → ROA (13)

ROO∙ + A∙ → ROOA (14)

(Eisenbrand & Schreier, 1995; Schwedt, 2005)

1.6.4. POLYPHENOLE

Polyphenole sind organische, aromatische Verbindungen aus mindestens 2 Phenol- oder Phenolether-

Gruppen. Polyphenole werden im Sekundärstoffwechsel der Pflanze gebildet und sind für den Geruch, den

Geschmack und die Farbe verantwortlich. In den Pflanzen fungieren die Polyphenole auch als Schutz vor

oxidativen Schäden und weisen in der menschlichen Ernährung ebenfalls eine antioxidative Wirkung auf. Sie

kommen vorwiegend im Obst, Gemüse und Getreide vor (Eisenbrand & Schreier, 1995).

Zu den bedeutendsten Hauptgruppen zählen die Flavonoide und Phenolsäuren.

Die graphische Darstellung der Einteilung der wichtigsten Gruppen bzw. der Untergruppen der pflanzlichen

Antioxidantien ist in Abbildung 6 zu sehen.

Abbildung 6: Einteilung der natürlichen Antioxdantien in Pflanzen

14

Polyphenole stellen eine Gruppe von natürlichen vorkommenden Substanzen in Pflanzen dar, welche

antioxidative Eigenschaften vorweisen und ihnen deshalb eine Vielzahl von ernährungsphysiologischen

Bedeutungen zugesprochen werden kann.

(Cheynier, 2005)

Flavonoide

In Pflanzen wurden mehr als 4000 verschiedene Verbindungen, die in der Gruppe der Flavonoide

zugeordnet werden, identifiziert.

In Abbildung 7 ist eine Einteilung der wichtigsten Flavonoiden dargestellt. Die Grundstruktur der Flavonoide

ist eine C6-C3-C6-Struktur mit zwei aromatischen Ringen (Tabelle 2). Die Flavonoide können in

verschiedenen Untergruppen eingeordnet werden. Zu den wichtigsten zählen die Flavone, Flavonole,

Flavanone, Catechine, Anthocyanidine und Isoflavone.

Abbildung 7: Einteilung der wichtigsten Flavonoide

(Ding, Hutfless, Ding, & Girotra, 2006)

In Tabelle 2 sind die wichtigsten Untergruppen der Flavonoide mit den Grundstrukturen, den wichtigsten

Verbindungen und den Lebenmitteln, in denen sie vorkommen, aufgelistet (Cheynier, 2005).

15

Tabelle 2: Die wichtigsten Untergruppen der Flavonoide mit ihren repräsentativen Verbindungen und Nahrungsquellen

Untergruppe Grundstruktur Verbindungen Vorkommen

Flavanole

Catechin, Epicatechin, Epigallocatechin, Epigallocatechingallat

Kakao, Tee Rotwein, Äpfel, Bohnen, Kirschen, Aprikosen

Flavonole

Quercetin, Myricetin, Rutin, Kaempferol

Tee, Rotwein, Äpfel, Zwiebeln, Broccoli, Tomaten, Lauch

Anthocyanidine

Cyanidin, Malvidin, Delphinidin, Petunidin

Rotwein, Kirschen, Rotklee, verschiedene Beeren

Proanthocyanidine

Proanthocyanidin B1-B6, B8, C1; Arecatannin B1

Rotwein, Äpfel, Erdnüsse, Kokosnüsse

16

Phenolsäuren

Die Phenolsäuren können in den Untergruppen der Hydroxybenzoesäuren (C1-C6) und der

Hydroxyzimtsäuren (C3-C6) eingeteilt werden (Tabelle 3).

Tabelle 3: Die wichtigsten Untergruppen der Phenolsäuren mit ihren repräsentativen Verbindungen und Nahrungsquellen

Untergruppe Grundstruktur Verbindungen Vorkommen

Hydroxy-benzoesäuren

Gallussäure Rotwein, Tee

Hydroxy-zimtsäuren

Kaffeesäure, Sinapinsäure, Ferulasäure, Chlorogensäure

Kakao, Kaffee, Rotwein, Tee, Olivenöl, Reis, Hafer

(Cheynier, 2005)

1.7. STUDIEN ÜBER DEN GEHALT AN POLYPHENOLEN UND ANTIOXIDATIVE

AKTIVITÄT IM KAKAO UND IN KAKAOPRODUKTEN

Kakao weist einen hohen Polyphenolgehalt auf und ist reich an Flavonoiden, Epicatechinen, Catechinen und

Procyanidine (Natsume, et al., 2000). Mehrere Studien verglichen den Gehalt an Polyphenolen in

unterschiedlichen Lebensmitteln. Bei einem Vergleich von Lebensmitteln mit hohem Flavonoidgehalt, wie

Äpfel, Preiselbeersaft, Rotwein und schwarzer Tee, weist Kakao einen signifikant höheren Gehalt an

Flavanolen und Procyanidinen auf (Steinberg, Bearden, & Keen, 2003). Bei einem Vergleich des

Polyphenolgehaltes zeigt Kakao ebenfalls einen deutlich höheren Gehalt als Spinat, Kartoffeln, Spargel,

Rüben, Äpfel, sowie Orangen, auf (Vinson, Proch, & Zubik, 1999). Kakao zählt neben Tee und Rotwein zu

den Genussmitteln mit dem höchsten Polyphenol- und Flavonoidgehalt (Lee, Kim, Lee, & Lee, 2003).

In den folgenden Studien wird genauer auf den Gehalt der Polyphenole und auf die antioxidative Aktivität

im Kakao und in den Schokoladeprodukten eingegangen.

17

1.7.1. ANTIOXIDANT PROPERTIES OF COCOA POWDER (ABBE MALEYKI &

ISMAIL, 2010)

Diese Studie wurde von einer Forschungsgruppe an der Universität in Malaysia durchgeführt. Beim

untersuchten Produkt handelt es sich um ein Kakaopulver, welches in Malaysia im Handel erhältlich ist.

Neben dem Phenolgehalt und der antioxidativen Aktivität wurde das Produkt mit Hilfe der

Flüssigchromatographie-Massenspektroskopie auf andere bioaktive Substanzen untersucht. Als

Hauptkomponenten erwiesen sich Theobromin und Koffein.

Eine Fraktion von unbehandeltem Kakaoextrakt und drei unterschiedlichen Wasser/Aceton-Fraktionen

(85:15, 70:30 und 40:60) aus Kakaopulver wurden analysiert.

Die Bestimmung des Gesamtpolyphenolgehaltes wurde nach der Folin-Ciocalteu-Methode durchgeführt.

Die Ergebnisse wurden in Catechin-Äquivalente (CE) / g Fraktion ausgedrückt.

Der Gehalt an Gesamtflavonoiden wurde photometrisch nach Zugabe von NaNO2, AlCl3 und NaOH

bestimmt. Die Ergebnisse wurden ebenfalls in Catechin-Äquivalente (CE) / g Fraktion angegeben.

In der folgenden Tabelle (Tabelle 4) sind die Ergebnisse der Gehaltsbestimmungen zusammengefasst.

Tabelle 4: Polyphenol- und Flavonoidgehalte im Kakaopulver aus Malaysia

Untersuchte Substanzen Gehalt CE/g Fraktion

Gesamtpolyphenole 0,16 - 0,60 mmol

Flavonoide 0,04 – 0,99 µmol

Bei den Ergebnissen der Polyphenolgehalte sind signifikante Unterschiede zwischen den Fraktionen

ersichtlich. Fraktion 1 (F1), mit dem niedrigsten Anteil an Aceton, zeigt ebenfalls den kleinsten Gehalt an

Gesamtpolyphenolen. Der Flavonoidgehalt zeigt einen ähnlichen Verlauf der Ergebnisse, außer zwischen

den Fraktionen F1/F2 und F1/unbehandelte Fraktion sind geringere Abweichungen in den Werten

erkennbar. Die Ergebnisse F1-F3 korrelieren mit der zugefügten Menge Aceton in den diversen Fraktionen.

Die antioxidative Kapazität wurde mit zwei verschiedenen Methoden bestimmt. Die erste Methode beruht

auf FRAP (ferric reducing/antioxidant power), bei der die Absorption des blaugefärbten Komplexes des Fe2+

-

Ions bei 593 nm gemessen wird. Die Ergebnisse wurden in Fe2+

Äquivalente/g Fraktion dargestellt. Die ABTS-

Methode stellt die zweite angewandte Methode dar. Die Ergebnisse wurden in mol CE/g Fraktion

angegeben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 veranschaulicht.

Tabelle 5: Ergebnisse der antioxdiativen Aktivität

Methode Ergebnis

FRAP 0,6 – 3,7 mol Fe2+

Äquivalent/g Fraktion

ABTS 1,7 – 2,7 mol Catechin Äquivalent/g Fraktion

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität zeigen einen vergleichsweise ähnlichen Verlauf. Die erhaltenen

Unterschiede bezüglich der Ergebnisse bei den Fraktionen F1-F3 sind bei der FRAP-Methode deutlich höher

als bei der ABTS-Methode. Sie nehmen, wie erwartet, ebenfalls mit dem Acetonanteil bzw. dem Gehalt an

Gesamtpolyphenolen zu.

18

1.7.2. COMPARATIVE STUDY OF COMMERCIALLY AVAILABLE COCOA

PRODUCTS IN TERMS OF THEIR BIOACTIVE COMPOSITION (BELSCAK,

KOMES, HORZIC, KOVACEVIC GANIC, & KARLOVIC, 2009)

In einer durchgeführten Studie an der Universität Zagreb wurden dreizehn unterschiedliche Kakaoprodukte

auf den Gehalt von bioaktiven Substanzen und deren Aktivität untersucht.

Der Gehalt an Gesamtpolyphenolen wurde photometrisch mit Hilfe des Folin-Ciocalteu-Reagenzes

bestimmt. Der Gesamtflavonoidgehalt wurde indirekt mit der vorherigen Methode nach Ausfällung der

Flavonoide verifiziert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle (Tabelle 6) in Gallussäureäquivalenten

dargestellt. Die quantitative Bestimmung von Proanthocyaniden erfolgte nach der Butanol/HCl-Methode.

Die Catechine bzw. die Flavan-3-ole wurden mit Hilfe von p-DAC detektiert. Die Darstellung der Ergebnisse

(Tabelle 6) sind in mg Cyanidinchlorid/g entfettetes Kakaoprodukt angeführt. Die Polyphenole wurden in

einem Wasser/Methanol-Gemisch im Verhältnis von 30:70 extrahiert.

Darüber hinaus wurde die vorhandene Menge an Flavan-3-ol bestimmt, die phenolischen Komponenten

und Methylxanthin wurden mit Hilfe der HPLC determiniert.

Tabelle 6: Gehalt an Gesamtpolyphenolen, Flavonoiden, Proanthocyanidin und Catechin in diversen Kakaoprodukten

Produkt Kakao-anteil [%]

Gesamt-polyphenole [mg GAE/g entfettetes Kakaoprodukt]

Flavonoide [mg GAE/g entfettetes Kakaoprodukt]

Proantho-cyanidine [mg CyE/g entfettetes Kakaoprodukt]

Catechin [mg (+)-Catechin/g entfettetes Kakaoprodukt]

Flüssigkakao (1) 100 27 13 3,5 4,2

Flüssigkakao (2) 100 34 17 4,8 6,4

Kakaopulver (1) 100 15 7 2,7 2,0

Kakaopulver (2) 100 32 16 4,7 7,7

Edelbitterschokolade (1) 88 32 16 3,6 6,8

Edelbitterschokolade (2) 72 21 11 3,6 3,5

Zartbitterschokolade 60 20 10 3,3 3,8

Kochschokolade (1) 42 12 4 1,9 2,0

Kochschokolade (2) 35 11 5 2,9 1,6

Trinkschokolade (1) 36 9 4 1,2 1,0

Trinkschokolade (2) 36,5 14 6 2,0 1,9

Milchschokolade 29 4 1,5 0,3 0,2

Schokoladenriegel 16 10 4 1,4 1,5

Der Gesamtpolyphenolgehalt liegt zwischen 3,48 mg GAE/g und 33,5 mg GAE/g des entfetteten

Kakaoproduktes. In dieser Studie wurden zusätzlich die Messwerte der Extraktion von Polyphenolen in

einem Wasser-/Methanolgemisch mit den Messwerten der Extraktion mit Wasser verglichen. In Tabelle 6

werden nur die aufgerundeten durchschnittlichen Werte des Wasser/Methanol-Gemisches dargestellt. Die

angeführten Messergebnisse der Polyphenole sind etwa 1,5-fach höher als die der Wasserextrakte. Der

Gesamtflavonoidgehalt schwankt zwischen 1,25 mg und 16,6 mg GAE/g, welcher zu einem durchschnittlich

19

1,7-fach höheren Messergebnis führt als das der Wasserextrakte. In Bezug auf das entfettete Produkt

weisen die Proanthocyanidine einen Gehalt zwischen 0,23 mg CyE/g und 4,75 mg CyE/g auf. Beim Vergleich

der Messergebnisse weisen die Wasserextrakte ebenfalls einen deutlich niedrigeren Gehalt als die Wasser-

/Methanolextrakte auf. Bei allen drei Methoden zeigen die Messwerte der Wasserextrakte der

Milchschokolade verglichen mit den Ergebnissen des Wasser/Methanol-Gemisches, einen höheren Gehalt

an Polyphenolen, Flavonoiden und Proanthocyanidinen.

Die antioxidative Aktivität wurde mit der DPPH-Methode, ABTS-Methode und mit der FRAP-Methode

bestimmt. In der folgenden Tabelle (siehe Tabelle 7) sind die Ergebnisse der Wasser/Methanol-Extrakte

dargestellt.

Tabelle 7: Antioxidative Aktivitäten diversen Kakaoprodukten

Produkt Kakaoanteil [%]

DPPH (mmol/L Trolox)

ABTS (mmol/L Trolox)

FRAP (mmol/L Fe(II))

Flüssigkakao (1) 100 11,76 20,16 20,50

Flüssigkakao (2) 100 11,60 20,41 29,23

Kakaopulver (1) 100 11,27 20,19 11,33

Kakaopulver (2) 100 11,68 20,46 26,33

Edelbitterschokolade (1) 88 11,75 20,40 24,93

Edelbitterschokolade (2) 72 11,62 17,73 16,40

Zartbitterschokolade 60 11,47 18,01 15,93

Kochschokolade (1) 42 11,12 11,20 9,68

Kochschokolade (2) 35 10,44 10,78 7,63

Trinkschokolade (1) 36 10,38 9,50 6,45

Trinkschokolade (2) 36,5 11,57 12,94 9,45

Milchschokolade 29 5,20 3,85 2,33

Schokoladenriegel 16 10,39 7,04 6,08

Die methanolischen Extrakte des Flüssigkakaos und der Edelbitterschokolade stellen die höhsten DPPH-

Radikalfängereigenschaften dar. Die Milchschokolade schneidet diesbezüglich am schlechtesten ab. Zum

Vergleich führen die Messwerte der Analysen der Wasserextrakte zu einem deutlich niedrigeren Wert,

hingegen variiert die antioxidative Aktivität der Produkte gering. Die Ergebnisse der ABTS-Methode zeigen

stärkere Schwankungen zwischen den untersuchten Produkten. Die FRAP-Methode beruht auf einer

Elektronenübertragungsmethode, aus diesem Grund nimmt der Verlauf der Ergebnisse die gleiche Ordnung

an, wie die Gehaltsbestimmung nach der Folin-Ciocalteau-Methode.

20

1.7.3. ANTIOXIDANT PROPERTIES OF POLYPHENOL-RICH COCOA PRODUCTS

INDUSTRIALLY PROCESSED (SCHINELLA, ET AL., 2010)

Diese Studie wurde durch eine Forschungsgruppe einer Universität in Argentinien in Zusammenarbeit mit

Spanien durchgeführt. Bei den untersuchten Proben handelt es sich um die Varietät des Kakaobaumes

Trinitario aus Ecuador, welche in einem industriellen Maßstab aufgearbeitet wurde. Bei der Aufarbeitung

wurde zuerst die Polyphenol Oxidase deaktiviert und die rohe, gemahlene Kakaomasse nach dem

Abpressen der Kakaobutter für die Analyse herangezogen (Extract A). Des Weiteren wurden zwei Extrakte

des Kakaos (Extract B und C) und ein Standardkakaopulver analysiert.

Neben den mikrobiellen Analysen wurde der Gesamtpolyphenolgehalt mit Hilfe des Folin-Ciocalteu-

Reagenzes bestimmt. Die Flavanole wurden durch HPLC-DAD-Analysen verifiziert. Die erhaltenen Ergebnisse

des Gesamtpolyphenolgehaltes sind in der folgenden Tabelle (Tabelle 8), in Catechin-Äquivalent

ausgedrückt, angeführt.

Die antioxidative Aktivität wurde neben der DPPH- und der ABTS-Methode mit der FRAP-Methode

bestimmt.

Zusätzlich wurden die Radikalabfangeigenschaften an unterschiedlichen Verbindungen getestet. Die

Peroxidation der Lipide wurde ebenfalls untersucht.

Tabelle 8: Gesamtpolyphenol- und Flavanolgehalt in Standardkakaopulver, polyphenolreichen Kakaopulver und Kakaoextrakten

Probe Kakaopulver [mg/g]

A [mg/g]

B [mg/g]

C [mg/g]

Gesamtpolyphenole (Catechin Äqu.) 50 167 374 787

(+)-Catechin 1,20 4,87 25,06 117,45

(-)-Epicatechin 0,67 19,43 62,19 300,73

Procyanidin B1 0,11 1,18 2,72 7,65

Procyanidin B2 0,17 10,79 21,24 63,76

Die Gesamtpolyphenole und Flavanole sind in Probe A viel höher als im Standardkakaopulver. Probe B

beinhaltet die dreifache Menge an Epicatechin und fünfmal so viel Procyanidin B2.

Die antioxidative Aktivität wird in Tabelle 9 veranschaulicht. Die Ergebnisse der DPPH- und der ABTS-

Methode werden in Trolox-Äquivalenten, und die der FRAP-Methode in Ascorbinsäure-Äquivalenten,

dargestellt.

Tabelle 9: Antioxidative Aktivität vom Kakaopulver nach der DPPH-, ABTS- und FRAP-Methode

Probe DPPH [µmol TE/mg getrockneter Extrakt]

ABTS [µmol TE/mg getrockneter Extrakt]

FRAP [µmol AA/mg getrockneter Extrakt]

A 0,2 1,0 17,2

B 1,4 4,7 76,1

C 3,0 9,8 207,7

Probe C weist die besten antioxidantiven Eigenschaften auf. Die Ergebnisse steigen in direkter Proportion

mit dem Polyphenolgehalt der Extrakte.

21

1.7.4. COCOA HAS MORE PHENOLIC PHYTOCHEMICALS AND A HIGHER

ANTIOXIDANT CAPACITY THAN TEAS AND RED WINE (LEE, KIM, LEE, &

LEE, 2003)

In dieser Studie wurde durch eine Forschungsgruppe aus Südkorea in Zusammenarbeit mit der Universität

in New York bewiesen, dass Kakao gesundheitsfördernder wirken kann als Tee oder Rotwein. Der Gehalt an

Gesamtpolyphenolen und Flavonoiden, sowie die antioxidative Aktivität wurden in Kakao, Rotwein (Merlot

aus Kalifornien), sowie in grünen und schwarzen Tee bestimmt und miteinander verglichen. Bei den

verwendeten Proben handelt es sich um handelsübliche Produkte, wobei das Kakaopulver, welches aus

nichtalkalisierten Kakao besteht, aus Ghana stammt.

Der Gesamtpolyphenolgehalt wurde nach der Folin-Ciocalteu-Methode bestimmt. Der Gehalt an

Flavonoiden wurde nach der Zugabe von NaNO2/AlCl3/NaOH photometrisch determiniert. Durch die

Anwendung der ABTS- und der DPPH-Methode wurde die antioxidative Aktivität bestimmt und die

Ergebnisse in VCEAC ausgedrückt.

In Tabelle 10 sind die Ergebnisse des Polyphenolgehaltes in Gallussäure-Äquivalenten (GAE) ausgedrückt

und der Flavonoidgehalt in Epicatechin-Äquivalenten (ECE) dargestellt. Die erhaltenen Analysewerte sind

auf Portionen bezogen: Kakao = 2 Esslöffel; Rotwein = 140 ml; Tee = 2 g in 200 ml Wasser bei 100 °C, 2

Minuten.

Tabelle 10: Gehalt der Gesamtpolyphenole und der Flavonoide in Kakao, Rotwein, grünem und schwarzem Tee

Produkt Gesamtpolyphenole [mg GAE/Portion]

Flavonoide [mg ECE/Portion]

Kakao 610 550

Rotwein 330 150

Grüner Tee 160 40

Schwarzer Tee 110 25

Im Vergleich zum Rotwein und zu den Teesorten weist eine Portion Kakao einen deutlich höheren

Polyphenol- und Flavonoidgehalt auf.

Tabelle 11 veranschaulicht die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität bezogen auf Vitamin C.

Tabelle 11: Antioxidative Aktivität von Kakao, Rotwein, grünem und schwarzem Tee nach der ABTS- und DPPH-Methode

Produkt ABTS [mg VCEAC/Portion]

DPPH [mg VCEAC/Portion]

Kakao 1130 850

Rotwein 600 500

Grüner Tee 430 380

Schwarzer Tee 220 180

Wie erwartet, zeigt Kakaopulver die höchste antioxidative Aktivität. Beide Methoden korrelieren

miteinander und mit dem Polyphenolgehalt.

22

1.7.5. SURVEY OF COMMERCIALLY AVAILABLE CHOCOLATE- AND COCOA-

CONTAINING PRODUCTS IN THE UNITED STATES. 2. COMPARISON OF

FLAVAN-3-OL CONTENT WITH NONFAT COCOA SOLIDS, TOTAL

POLYPHENOLS, AND PERCENT CACAO (MILLER, ET AL., 2009)

Diese Studie wurde in den USA durchgeführt, dabei wurden im Handel erhältlichen Schokolade- und

Kakaoprodukte analysiert. Die Proben wurden auf den Fettanteil, den fettfreien Kakaoanteil, den

Polyphenolgehalt, Epicatechin, Catechin, den Gesamtmonomeren und Flavan-3-ole Oligomeren und

Polymeren (Procyanidine) untersucht. Die antioxidative Aktivität wurde mit der ORAC-Methode verifiziert.

Es wurden 6 Produktkategorien (Tabelle 12) mit jeweils 3 – 4 unterschiedlichen Marken analysiert.

In der folgenden Tabelle sind die Produkte mit dem kalkulierten Kakao- und Gesamtpolyphenolgehalt

angeführt.

Tabelle 12: Gesamtpolyphenolgehalt von Kakao- und Schokoladenprodukten aus den USA

Produkt Kakaogehalt [%]

Gesamtpolyphenole [mg GAE/g]

Kakaopulver (1 – 3) 100 45 – 60

Kochschokolade (1 – 4) 100 27 – 30

Edelbitterschokolade (1 – 3) 50 – 70 12 – 15

Zartbitterschokolade (1 – 3) 45 – 46 12 – 13

Milchschokolade (1 – 3) 37 – 42 3 – 5

Schokoladensirup (1 – 3) 7 – 9 4 – 5

Der Kakaogehalt wurde als die Summe von Kakaopulver, Kakaobutter und Kakaomasse angegeben. Da die

verschiedenen Ausgangsstoffe unterschiedliche Polyphenolanteile besitzen, ist zwar eine Korrelation

zwischen Gehalt an Kakao und Polyphenolen erkennbar, in einigen Fällen kommt es jedoch zu einer

Abweichung. Als aussagekräftigstes Beispiel kann man den Unterschied zwischen Kakaopulver und

Backschokolade nennen. Im Gegensatz zum Kakaopulver weist ungesüßte Backschokolade einen hohen

Fettanteil von rund 50 % auf. Auf dieser Tatsache beruht, dass beide Produkte bei einem 100 %-igen

Kakaogehalt einen unterschiedlichen Polyphenolgehalt erhalten.

1.7.6. THE ANTIOXIDANT CAPACITY OF COCOA PRODUCTS: CONTRIBUTION TO

THE SPANISH DIET (TABERNERO, SERRANE, & SAURA-CALIXTO, 2006)

Bei der in Madrid durchgeführten Studie handelt es sich um Proben der Produkte, welche in Spanien am

Markt erhältlich sind. Unterschiedliche Kakao- und Schokoladeprodukte wurden auf den

Gesamtpolyphenolgehalt analysiert, des Weiteren wurde anhand von drei verschiedenen Methoden deren

antioxidative Aktivität bestimmt.

Die genauen Produkte mit dem dazugehörenden Kakaoanteil wurden in Tabelle 13 veranschaulicht, wobei

der Kakaogehalt der Trinkschokoladenproben nicht bekannt war.

23

Der Gesamtpolyphenolgehalt wurde photometrisch nach der Folin-Ciocalteu-Methode bestimmt, und die

Messwerte in Gallussäure-Äquivalenten dargestellt (Tabelle 13). Zusätzlich wurden die kondensierten

Tannine detektiert.

Die antioxidative Aktivität wurde einerseits nach der FRAP-Methode, anderseits nach den

Radikalabfangmethoden ABTS und DPPH, untersucht. Die Ergebnisse der FRAP- und der ABTS-Methode

wurden durch Trolox-Äquivalente wiedergegeben. Die Ergebnisse der DPPH-Methode wurden durch EC50

ausgedrückt (Tabelle 13).

Tabelle 13: Gesamtpolyphenolgehalt und antioxidative Aktivität in Milch- und Bitterschokolade, Trinkschokolade und Kakaopaste

Produkt Gesamtpolyphenole [mg GAE/g]

FRAP [µmol TE/g]

ABTS [µmol TE/g]

DPPH [EC50%]

Bitterchokolade (52%) 18,16 149,87 78,80 7,04

Milchschokolade(34%) 13,10 61,50 42,72 17,31



Kakaopaste 77,59 606,14 290,29 1,68

Die in Tabelle 13 angeführten Ergebnisse wurden auf die entfetteten Produkte bezogen, welche

Mittelwerte der durchgeführten Messungen sind. Der Polyphenolgehalt der Kakaopaste, welche für die

Herstellung für die Schokoladensorten verwendet wird, weist den höchsten Kakaoanteil, und somit auch

den höchsten Polyphenolgehalt, auf. Die Messwerte zeigen, dass je höher der Kakaoanteil, desto höher

auch der Polyphenolgehalt ist. Bei der Trinkschokolade fällt die Beurteilung schwer, da der Kakaoanteil

nicht aufscheint. Eine signifikante Korrelation zwischen Gesamtpolyphenolgehalt und antioxidativer

Aktivität ist erkennbar. Die Milchkomponenten der Milchschokolade senken die antioxidative Aktivität. Aus

diesem Grund ist diese in der Milchschokolade um etwa 50 % niedriger als in der Bitterschokolade. Der

Polyphenolgehalt der Milchschokolade ist jedoch nur um 30 % geringer als jener der Bitterschokolade.

Aufgrund dieser Tatsache wurden Wasser- und Milchextrakte einer Probe analysiert, um die Messwerte

miteinander zu vergleichen. Das Ergebnis zeigt die Abnahme der antioxidativen Aktivität der Milchextrakte

um etwa 35 %.

24

2. PROBLEMSTELLUNG

Bezugnehmend auf die Beliebtheit der Genussmittel in der heutigen Gesellschaft, zählen Kakao und

Schokolade zu den beliebtesten Produkten. Einen Schwerpunkt dieser Arbeit bildete die Gehaltsanalyse der

antioxidativ aktiven Polyphenole (Gesamtpolyphenole, Flavonoide, Catechine und Proanthocyanidine) im

Kakao und in den Schokoladeprodukten aus Österreich. Ein weiteres Ziel war die Bestimmung der

antioxidativen Aktivität der einzelnen Erzeugnisse. Die Beurteilung der Messwerte erfolgte durch den

Vergleich der Ergebnisse der Produkte sowie durch Literaturwerte aus bisher durchgeführten Studien.

Daneben sollte der Einfluss der Ernährungsphysiologie auf die analysierten Produkte eingeschätzt werden.

Zu den untersuchten Probematerialen gehörten Kakaopulver, Trinkschokolade und vier Schokoladensorten

mit unterschiedlichen Kakaoanteilen. Die für die Analysen herangezogenen Proben stammen alle von einem

österreichischen Hersteller. Zunächst sollte eine Aufarbeitung der Produkte durchgeführt werden. Zu den

Aufarbeitungsschritten zählten das Entfetten der Produkte und anschließend die Extraktion der

Polyphenole. Um die antioxidative Aktivität auszudrücken, wurde neben den IC50- und EC50-Werten Trolox

als Bezugssubstanz herangezogen. Die Gehaltsbestimmungen der Polyphenole sollten photometrisch

bestimmt, und die Ergebnisse an entsprechenden Bezugssubstanzen herangezogen werden. Der

Gesamtpolyphenolgehalt wurde nach der Folin-Ciocalteu-Methode analysiert und die Ergebnisse in

Gallussäure-Äquivalente dargestellt. Der Flavonoidgehalt wurde mit Hilfe der Eichgerade mit der

Bezugssubstanz Quercetin veranschaulicht. Für die Darstellung des Catechingehaltes diente (+)-Catechin,

der Proanthocyanidingehalt wurde nach dem Lambert-Beerschen-Gesetz berechnet. Des Weiteren sollte

die antioxidative Aktivität der Produkte durch zwei unterschiedliche Methoden bestimmt werden. Die erste

Methode beruht auf der DPPH-Methode, bei der die Abnahme des Radikals 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl

photometrisch bestimmt wird. Bei der zweite Methode, welche als sogenannte ABTS-Methode bekannt ist,

wird ebenfalls die Abnahme des stabilen Radikalkations Diammonium-2,2´-azino-die-(3-ethylbenztiazolin)-

6-sulfonat (ABTS), mit Hilfe des Photometers, bestimmt. Die Effektivität der Antioxidantien bzw. die

antioxidative Aktivität können in IC50, EC50 und TEAC (Trolox Equivalent Antioxidative Capacity) Werten

ausgedrückt werden. Die IC50- und die EC50-Werte dienen, neben dem direkten Vergleichswert, für die

Berechnung der TEAC-Werte.

25

3. MATERIAL UND METHODEN

3.1. PROBEN

Für die vorliegende Diplomarbeit wurden Kakaopulver, Trinkschokolade und diverse Schokoladesorten mit

einem Kakaogehalt von 32% bis 85% untersucht. Alle Produkte stammen aus einem österreichischen

Kaufhaus und sind im Inland hergestellt worden. In der folgenden Tabelle (Tabelle 14) sind die genauen

Produktbezeichnungen mit dem jeweiligen Kakaogehalt vermerkt.

Tabelle 14: Bezeichnung der untersuchten Produkte mit Kakaoanteil in Prozent

Produktbezeichnung Kakaogehalt

Kakaopulver 100%

Trinkschokolade 32%

Vollmilchschokolade 32%

Koch- und Übergussschokolade 59%

Zartbitterschokolade 62%

Edelbitterschokolade 85%

Die Schokoladeprodukte setzen sich außer dem Kakao und der Kakaobutter aus Zucker, Emulgatoren,

Aromen und zum Teil aus Vollmilchpulver zusammen (Tabelle 15).

Tabelle 15: Zutatenliste der Produkte

Produktbezeichnung Zutaten

Kakaopulver Kakao

Trinkschokolade Zucker, Kakao, natürlicher Vanilleextrakt

Vollmilchschokolade Zucker, Kakaobutter, Vollmilchpulver, Kakaomasse, Sojalecithin, Vanille

Koch- und Übergussschokolade Kakaomasse, Zucker, Kakaobutter, Vanille

Zartbitterschokolade Kakaomasse, Zucker, Kakaobutter, Sojalecithin

Edelbitterschokolade Kakaomasse, Zucker, Sojalecithin

26

In den folgenden Abbildungen (Abbildung 8 bis Abbildung 10) sind die ausgehenden Probenmaterialien

dargestellt:

Kakaopulver

In Abbildung 8 wird das Kakaopulver abgebildet. Es ist ein feinkörniges Material, welches ausschließlich

Kakao mit niedrigem Fettanteil erhält.

Abbildung 8: Kakaopulver

Trinkschokolade

Abbildung 9 zeigt die Trinkschokolade. Die Vermengung der Zuckerkristalle mit dem Kakaopulver ist

deutlich erkennbar. Als Hauptkomponente fungiert Zucker, gefolgt von Kakao.

Abbildung 9: Trinkschokolade

Vollmilchschokolade

Die Vollmilchschokolade ist in Abbildung 10 dargestellt. Die helle Farbe der Schokolade weist auf einen im

Produkt vorhandenen Milchanteil hin.

Abbildung 10: Vollmilchschokolade

27

Koch- und Übergussschokolade

In Abbildung 11 ist die Koch- und Übergussschokolade veranschaulicht.

Abbildung 11: Koch- und Übergussschokolade

Zartbitterschokolade

Die Zartbitterschokolade (Abbildung 12) erhält einen höheren Kakaogehalt als die Vollmilchschokolade und

weist keine Milchbestandteile auf.

Abbildung 12: Zartbitterschokolade

Edelbitterschokolade

Abbildung 13 zeigt die Edelbitterschokolade. Die dunkle Farbe des Produktes lässt auf einen sehr hohen

Kakaoanteil schließen.

Abbildung 13: Edelbitterschokolade

28

3.2. PROBENAUFBEREITUNG

3.2.1. ENTFETTEN

Um die Analysen durchzuführen, mussten die zur Verfügung stehenden Proben entfettet und anschließend

getrocknet werden. Das Entfetten wurde nach Calderón et al. 2009 durchgeführt (Calderon, Wright, &

Hurst, 2009). Zuerst wurden je 50 g der Schokoladenproben mit Hilfe einer Raspel zerkleinert und jeweils in

einem 1000 ml Erlmeyerkolben mit je 250 ml n-Hexan suspendiert. Nachdem die Proben 30 Minuten bei

Raumtemperatur geschüttelt wurden, folgte das Zentrifugieren (10 Minuten bei 45000 rps). Die

Lösungsmittel wurden abdekantiert und die Rückstände ein zweites Mal nach dem gleichen Prinzip

entfettet.

Diese wurden anschließend in Petrischalen überführt, pulverisiert und über Nacht bei Raumtemperatur

stehen gelassen. Danach wurden die Proben im Vakuumtrockenschrank bei 60 °C und 500 mbar getrocknet.

In den folgenden Abbildungen (Abbildung 14 bis Abbildung 16 ) sind die Kakaoproduktprobenmaterialien

nach dem Entfetten dargestellt.

Kakaopulver

Das entfettete Kakaopulver ist in Abbildung 14 dargestellt. Ein farblich helleres Produkt ist entstanden,

bezüglich der Masse ist ebenfalls ein Unterschied zum Ausgangsprodukt zu erkennen.

Abbildung 14: Entfettetes Kakaopulver

Trinkschokolade

Die Trinkschokolade nach dem Entfetten weist ebenso Zuckerkristalle auf. Die Farbe ist ebenfalls ein wenig

heller als die des Ausgangsproduktes.

Abbildung 15: Entfettete Trinkschokolade

29

Vollmilchschokolade

Die entfettete Vollmilchschokolade (Abbildung 16) stellt ein pulverförmiges Gemisch dar. Es ist ein

homogenes Gemisch aus Zucker, Kakao, Milchbestandteilen und anderen Zusatzstoffen zu erkennen.

Abbildung 16: Entfettete Vollmilchschokolade


Die entfettete Koch- und Übergussschokolade ist in Abbildung 17 zu sehen. Durch das Entfetten ist ein

Pulver mit einer helleren Farbe, als die des Ausgangsmaterials, entstanden.

Abbildung 17: Entfettete Koch- und Übergussschokolade

Zartbitterschokolade

Die Zartbitterschokolade (Abbildung 18) weist ebenfalls ein pulverförmiges, homogenes Gemisch auf.

Abbildung 18: Entfettete Zartbitterschokolade

30

Edelbitterschokolade

Die Edelbitterschokolade wird in Abbildung 19 dargestellt und zeigt ebenso ein pulverförmiges Gemisch,

welches eine hellere Farbe als das Ausgangsprodukt hat.

Abbildung 19: Entfettete Edelbitterschokolade

3.2.2. EXTRAKTION DER POLYPHENOLE

Je 2 g entfettetes Pulver wurden eingewogen und mit destilliertem Wasser auf 100 ml aufgefüllt. Die

Suspensionen wurden unter leichter Erwärmung für 30 Minuten in ein Ultraschallbad gestellt. Nach dem

Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Extrakte zentrifugiert (10 Minuten bei 45000 rps). Die

Überstände wurden abdekantiert, Verdünnungen wurden hergestellt und zur Messung herangezogen.

3.2.3. EXTRAKTION FÜR DIE BESTIMMUNG DER ANTIOXIDATIVEN AKTIVITÄT

Von den entfetteten Proben wurde jeweils 1 g eingewogen und mit je 50 ml eines Wasser-Methanol-

Gemisches (80:20, v/v) 30 Minuten im Ultraschallbad unter leichter Erwärmung extrahiert. Die Überstände

wurden nach dem Zentrifugieren abdekantiert, anschließend wurden Verdünnungen hergestellt und zur

Messung herangezogen.

3.3. GERÄTE

Spectrophotometer: Hitachi U2000

Zentrifuge: Labofuge 400R; Heraeus Instruments

Ultraschallbad: Bransonic® 221

Pipetten: Finnpipette Digital 1-5 ml; Labsystems

Pipetta2, 200-1000 µl; ratiolab®

Waage: Sartorius analytic; A120S

31

3.4. GEHALTSBESTIMMUNGEN

3.4.1. BESTIMMUNG DES GESAMT-POLYPHENOLGEHALTES

Die Bestimmung des Gesamtpolyphenolgehaltes wurde nach der folgenden Methode durchgeführt

(Singleton & Rossi, 1965).

Prinzip:

Die phenolische Hydroxylgruppen werden durch das Folin-Ciocalteu-Reagenz oxidiert, wobei dieses selbst

in einer wässrigen, alkalischen Lösung reduziert wird. Die Konzentration des entstandenen blauen

Molybdän-Wolfram-Komplexes ist proportional zur Konzentration der phenolischen Komponente der

Probe. Der Polyphenolgehalt in der Probe kann mit Hilfe des Photometers durch Messung der Absorption

bei einer Wellenlänge von 750nm und durch Erstellung einer Eichgerade mit einer Bezugssubstanz (z.B.

Gallussäure) bestimmt werden.

Chemikalien:

Natriumcarbonat (Sigma-Aldrich)

Folin-Ciocalteu-Reagenz (Fluka)

Gallussäure (Roth)

destilliertes Wasser

Durchführung:

In destilliertem Wasser wurde eine Natriumcarbonat-Lösung mit einer Konzentration von 177 g/L

Natriumcarbonat hergestellt.

Als Bezugssubstanz diente Gallussäure, durch welche eine Stammlösung (mit einer Konzentration von 1000

g/L in destilliertem Wasser) hergestellt wurde. Für die Erstellung der Eichgerade wurden Verdünnungen mit

folgenden Konzentrationen verwendet:

50 mg/L, 100 mg/L, 150 mg/L und 200 mg/L

In einem 10 ml Messkolben wurden 7 ml destilliertes Wasser vorgelegt, 0,5 ml Probe und 0,5 ml Folin-

Reagenz wurden anschließend dazu pipettiert. Nach kräftigem Schütteln wurde 1 ml Na2CO3-Lösung

beigemengt, mit destilliertem Wasser bis zur Ringmarke aufgefüllt, und kräftig geschüttelt. Die

Inkubationszeit der Lösung, welche im Dunkeln aufbewahrt wurde, betrug eine Stunde. Die Messung des

Gesamtpolyphenolgehaltes wurde bei 750 nm durchgeführt.

32

3.4.2. BESTIMMUNG DES FLAVONOIDGEHALTES

Die Gehaltsbestimmung der Gesamtflavonoide wurde nach Bahorun et al. durchgeführt (Bahorun, Luximon-

Ramma, Crozier, & Aruoma, 2004).

Prinzip:

Die Flavonoide bilden mit Aluminiumchlorid einen Aluminiumchelatkomplex. Dieser führt zu einer gelben

Verfärbung, die bei einer Wellenlänge von 367,5 nm gemessen werden kann. Mit Hilfe von Quercetin als

Bezugssubstanz kann der Gehalt der Gesamtflavonoide bestimmt werden.

Chemikalien:

Aluminiumchlorid Hexahydrat (Merck)

Quercetin

Methanol (Sigma-Aldrich)


Durchführung:

Für die Durchführung der Reaktion wurde eine 2 %-ige AlCl3∙6H2O-Lösung hergestellt.

Es wurde eine Stammlösung der Bezugssubstanz Quercetin mit einer Konzentration von 11 mg/L in

Methanol hergestellt. Zur Messung diente eine Verdünnungsreihe mit folgenden Konzentrationen:


1,5 ml Probenextrakt wurden mit 1,5 ml der 2 %-igen Aluminiumchlorid-Lösung gut vermischt.

Anschließend wurde im Dunkeln eine 10-minütige Inkubation durchgeführt. Die Absorption wurde in einer

Quarzküvette bei 367,5 nm gemessen.

3.4.3. GEHALTSBESTIMMUNG VON CATECHINEN

Die Gehaltsbestimmung von Catechinen wurde nach Belscak et al. durchgeführt (Belscak, Komes, Horzic,

Kovacevic Ganic, & Karlovic, 2009).

Prinzip:

Diese Methode basiert auf der Reaktion von 4-Dimethylaminocinnamaldehyd mit Catechine. Die Absorption

des Reaktionsproduktes kann bei einer Wellenlänge von 640 nm gemessen werden. Die Konzentration der

Catechine kann durch den Vergleich mit einem Standard (zum Beispiel (+)-Catechin) bestimmt werden.

Chemikalien:

(+)-Catechin (Sigma)

4-Dimethylaminocinnamaldehyd (Sigma-Aldrich)

konz. Salzsäure (Roth)

33



Durchführung:

0,1 g DAC wurden in 25 ml einer 32 %-igen HCl gelöst und mit Methanol auf 100 ml aufgefüllt.

Eine Stammlösung der Vergleichssubstanz (+)-Catechin wurde mit einer Konzentration von 10 mg in 100 ml

destilliertem Wasser hergestellt. Folgende Verdünnungen wurden produziert und gemessen:


2,5 ml DAC-Lösung wurden mit 0,5 ml Probenextrakt in einer Küvette gut homogenisiert. Nach einer

Inkubation von 10 Minuten im Dunkeln, wurde die Absorption bei 640 nm gemessen.

3.4.4. BESTIMMUNG DES PROANTHOCYANIDINGEHALTES

Der Gehalt an Proanthocyanidinen wurde nach Rösch et al. bestimmt (Rösch, Bergmann, Knorr, & Kroh,

2003).

Prinzip:

Die Proanthocyanidine werden nach einer Depolymerisation im sauren Milieu photometrisch determiniert.

Die Absorption wird bei einer Wellenlänge von 550 nm gemessen. Die Konzentration der Proanthocyanidine

kann durch die Anwendung des Lambert-Beer‘schen Gesetzes bestimmt werden, wobei der molare

Extinktionskoeffizient 17 360 L∙mol-1

∙cm-1

beträgt.

Chemikalien:

konzentrierte Salzsäure (Roth)

n-Butanol (Merck)


Durchführung:

1 ml des verdünnten Probenextraktes wurde mit 9 ml einer konzentrierten HCl/n-Butanol-Lösung (10:90,

v/v) vermischt und 90 Minuten lang bei 95 °C inkubiert. Die Messung wurde bei 550 nm in einer

Quarzküvette durchgeführt.

34

3.5. BESTIMMUNG DER ANTIOXIDATIVEN AKTIVITÄT

3.5.1. DPPH-METHODE

Die Bestimmung der antioxidativen Aktivität nach der DPPH-Methode wurde nach Brand-Williams et al.

durchgeführt (Brand-Williams, Cuvelier, & Berset, 1995).

Prinzip:

Mit Hilfe des stabilen 2,2-Diphenyl-1-pikrylhydrazyl-Radikals kann die antioxidative Fähigkeit von Extrakten,

die als direktes Antioxidans wirken, bestimmt werden. Die violette Färbung des DPPH-Radikals hängt mit

dem ungepaarten Elektron am Stickstoffatom zusammen. Wenn das Radikal eine Bindung mit einem

Wasserstoffatom eines Radikalfängers eingeht, ändert sich die Farbe von violett auf gelb, so dass DPPH-H

(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazin) entsteht. Die antioxidative Wirkung kann quantitativ durch eine

photometrische Messung bestimmt werden, indem bei einer Wellenlänge von 515 nm eine Verringerung

der Absorption stattfindet.

Chemikalien:

DPPH (Aldrich)


Durchführung:

25,6 mg DPPH wurden in 100 ml Methanol gelöst und anschließend im Verhältnis 1:10 mit Methanol

verdünnt. 300 µl Probe wurden in einer Einwegküvette vorgelegt und mit 2,7 ml der hergestellten DPPH-

Lösung verdünnt, homogenisiert und an einem dunklen Ort für 60 Minuten zur Inkubation aufbewahrt. Die

Messung wurde am Photometer bei 515 nm gegen Methanol gemessen.

3.5.2. ABTS-METHODE

Die antioxidative Aktivität nach der ABTS-Methode wurde nach Re et al. durchgeführt (Re, et al., 1999).

Prinzip:

Das stabile Radikalkation des Diammonium-2,2‘-azino-di-(3-ethylbenzthiazolin)-6-sulfonates (ABTS) entsteht

in einem wässrigen, oxidativen Milieu. Die Reaktion des grün gefärbten Radikals mit Antioxidantien führt zu

einer Entfärbung der Lösung. Durch die photometrische Messung der ABTS-Lösung bei einer Wellenlänge

von 734 nm (nach einer bestimmten Zeitspanne) kann die antioxidative Aktivität bestimmt werden.

Chemikalien:

ABTS (Sigma-Aldrich)

Kaliumperoxodisulfat (Merck)

dest. Wasser

35

Durchführung:

Anfangs wurde eine 7 mM ABTS-Lösung hergestellt, wofür 94,1 mg ABTS eingewogen und in einem 25 ml

Messkolben mit destilliertem Wasser aufgefüllt wurden. Anschließend wurde eine 2,45 mM

Kaliumperoxodisulfat-Lösung vorbereitet, indem 16,6 mg Kaliumperoxodisulfat in 25 ml destilliertem

Wasser gelöst wurden. Die Lösungen wurden vereint, gut vermengt und 12h bei Raumtemperatur an einem

dunklen Ort inkubiert. Nach der Inkubation wurde das Gemisch 1:15 mit Ethanol verdünnt, um eine

Absorption von 0,7 zu erhalten.

0,5 ml Probenextrakt wurden mit 4,5 ml ABTS-Lösung gut vermischt und wiederum hat eine 6-minütige

Inkubation im Dunkeln bei 30°C stattgefunden. Das warme Gemisch wurde am Photometer bei 734 nm

gegen Wasser gemessen.

3.6. STATISTISCHE AUSWERTUNG

Die Datenauswertung erfolgte mit Hilfe des Programms Microsoft Excel 2010. Für die statistische

Auswertung wurden die Proben jeweils mit mindestens drei unterschiedlichen Konzentrationen drei Mal

gemessen und daraus der arithmetischer Mittelwert sowie die Standardabweichung berechnet.

36

4. ERGEBNISSE

4.1. ENTFETTEN

In Tabelle 16 sind die genauen Einwaagen der Proben vor dem Entfetten, die Auswaage nach dem

Entfetten, die dadurch entstandenen Gewichtsverluste und der prozentuelle Anteil der Rückstände bzw. der

Nichtfettbestandteile, dargestellt. Aus dem berechneten Gewichtsverlust kann man auf den Fettanteil der

Produkte schließen.

Tabelle 16: Gewichtsverlust durch das Entfetten bzw. die Nichtfettbestandteile von Kakaopulver, Trinkschokolade,

Edelbitterschokolade, Zartbitterschokolade, Koch- und Übergussschokolade und Vollmilchschokolade

Produkt Einwaage vor dem Entfetten

[g]

Auswaage nach dem Entfetten

[g]

Gewichtsverlust [%]

Rückstand [%]

Kakaopulver 49,9 37,5 24,8 75,2

Trinkschokolade 51,4 46,8 9,0 91,0

Edelbitterschokolade 46,8 23,2 50,4 49,6

Zartbitterschokolade 46,7 27,9 40,3 59,7


51,2 29,1 43,2 56,8

Vollmilchschokolade 48,1 30,4 36,8 63,2

Eine graphische Veranschaulichung der Fettanteile vom Kakao und von den Schokoladeprodukten ist in der

folgenden Abbildung (Abbildung 20) sichtbar.

Abbildung 20: Fettanteil vom Kakao und von den Kakaoprodukten

37

4.2. GESAMTPOLYPHENOLGEHALT

Die Ergebnisse des Polyphenolgehaltes, die mit Hilfe der Folin-Ciocalteu-Methode bestimmt wurden, sind in

Gallussäure-Äquivalenten dargestellt. Durch Erstellung einer Eichgerade wurde der Gehalt an

Gesamtpolyphenolen bestimmt. Die Extinktionswerte, welche für die Eichgerade herangezogen wurden,

kann man aus Tabelle 17, bzw. aus Abbildung 21, entnehmen.

Tabelle 17: Extinktionswerte der Eichgerade Gallussäure für die Bestimmung des Gesamtpolyphenolgehaltes

c der Verdünnung [g/L]

c in der Küvette [mg/L]

A1

A2

A3

Extinktions-mittelwert

0,20 10,0 1,069 1,064 1,066 1,066

0,15 7,5 0,811 0,805 0,806 0,807

0,10 5,0 0,559 0,555 0,555 0,556

0,05 2,5 0,309 0,304 0,305 0,306

Abbildung 21: Eichgerade für die Gesamtpolyphenolgehaltsbestimmung nach Folin-Ciocalteu

38

4.2.1. KAKAOPULVER

Die Extinktionswerte des Kakaopulvers, welche der Bestimmung des Gesamtpolyphenolgehaltes dienen,

sind in Tabelle 18 aufgelistet. Es wurden 3 Messungen durchgeführt.

Tabelle 18: Extinktionswerte des Kakaopulvers zur Bestimmung des Polyphenolgehaltes



A1

A2

A3


5,00 250,0 0,812 0,808 0,806 0,809

4,00 200,0 0,676 0,671 0,670 0,673

3,33 166,6 0,565 0,560 0,559 0,561

Den Gesamtpolyphenolgehalt des Kakaopulvers, welcher mit Hilfe der Eichgerade der Gallussäure

berechnet wurde, kann man aus Tabelle 19 entnehmen.

Tabelle 19: Gesamtpolyphenolgehalt des Kakaopulvers in Gallussäure-Äquivalent



mg GAE in Lösung [mg/L]

mg GAE / g entfettete Probe

[mg/g]

mg GAE / g Produkt [mg/g]

5,00 0,809 7,5 29,93 22,51

4,00 0,673 6,2 31,13 23,41

3,33 0,561 5,2 31,16 23,43

Mittelwert 30,74 23,12

Standardabweichung 0,58 0,43

4.2.2. TRINKSCHOKOLADE

Die Extinktionswerte für die Bestimmung des Polyphenolgehaltes in der Trinkschokolade sind in Tabelle 20

zu sehen. Es wurden vier Verdünnungen mit unterschiedlichen Konzentrationen für die Messung

herangezogen.

Tabelle 20: Extinktionswerte der Trinkschokolade zur Bestimmung des Polyphenolgehaltes



A1

A2

A3

Extinktions- mittelwert

13,34 667,20 0,636 0,636 0,636 0,636

12,01 600,72 0,577 0,574 0,578 0,578

10,01 500,40 0,500 0,503 0,500 0,501

6,67 333,60 0,332 0,333 0,331 0,332

Für die Berechnung des Gesamtpolyphenolgehaltes dient die Steigung der Eichgerade der Gallussäure. Aus

diesem Grund wurden die Ergebnisse, welche in Tabelle 21 dargestellt wurden, in Gallussäure-Äquivalenten

angegeben.

39

Tabelle 21: Gesamtpolyphenolgehalt der Trinkschokolade in Gallussäure-Äquivalent





[mg/g]


13,34 0,636 5,88 8,82 8,03

12,01 0,578 5,34 8,89 8,10

10,01 0,501 4,63 9,26 8,43

6,67 0,332 3,07 9,21 8,38



4.2.3. VOLLMILCHSCHOKOLADE

Die, mit Hilfe des Photometers, erhaltenen Extinktionsmesswerte der verdünnten

Vollmilchschokoladenextrakte sind in Tabelle 22 aufgelistet. Jede Verdünnung wurde drei Mal gemessen, es

wurden insgesamt drei Verdünnungen analysiert und der Mittelwert aus den Extinktionswerten berechnet.

Tabelle 22: Extinktionswerte der Vollmilchschokolade zur Bestimmung des Polyphenolgehaltes



A1

A2

A3


16,69 834,44 0,462 0,465 0,465 0,464

15,65 782,37 0,385 0,389 0,388 0,387

12,52 625,83 0,338 0,343 0,343 0,341

Der Polyphenolgehalt der Vollmilchschokolade wurde aus den Extinktionsmittelwerten der jeweiligen

Konzentration und der Steigung der Eichgerade der Gallussäure berechnet. Der Gehalt wurde in der

hergestellten Verdünnung, in der entfetteten Probe sowie im Rohprodukt bestimmt und in Tabelle 23

dargestellt.

Tabelle 23: Gesamtpolyphenolgehalt der Vollmilchschokolade in Gallussäure-Äquivalent





[mg/g]


16,69 0,464 4,29 5,14 3,25

15,65 0,387 3,58 4,57 2,89

12,52 0,341 3,16 5,05 3,19



40

4.2.4. KOCH- UND ÜBERGUSSSCHOKOLADE

Die Ergebnisse der Absorptionsmessungen der entfetteten Koch- und Übergussschokoladeproben sind in

Tabelle 24 dargestellt.

Tabelle 24: Extinktionswerte der Koch- und Übergussschokolade zur Bestimmung des Polyphenolgehaltes



A1

A2

A3


13,34 667,10 0,879 0,882 0,882 0,881

10,01 500,33 0,646 0,648 0,649 0,648

8,01 400,26 0,533 0,568 0,536 0,546

6,67 333,55 0,444 0,448 0,448 0,447

Die Berechnung des Gesamtpolyphenolgehaltes wurde mit Hilfe der Steigung der Eichgerade durchgeführt.

Der berechnete Gehalt an Gesamtpolyphenolen in den entfetteten Proben sowie im Ausgangsmaterial

(nicht entfettete Kochschokolade) wird in Tabelle 25 dargestellt.

Tabelle 25: Gesamtpolyphenolgehalt der Kochschokolade in Gallussäure-Äquivalent





[mg/g]


13,34 0,881 8,15 12,22 6,94

10,01 0,648 5,99 11,92 6,77

8,01 0,546 5,05 12,61 7,16

6,67 0,447 4,13 12,39 7,04



41

4.2.5. ZARTBITTERSCHOKOLADE

Für die Berechnung des Polyphenolgehaltes wurde die Extinktion von vier Verdünnungen unterschiedlicher

Konzentrationen photometrisch gemessen (Tabelle 26). Die erhaltenen Messwerte dienten zur Bestimmung

des Polyphenolgehaltes.

Tabelle 26: Extinktionswerte der Zartbitterschokolade zur Bestimmung des Polyphenolgehaltes



A1

A2

A3


12,06 603,16 0,882 0,881 0,882 0,882

10,01 500,63 0,763 0,763 0,764 0,764

8,01 400,50 0,614 0,613 0,614 0,614

6,68 333,75 0,514 0,515 0,514 0,514

Mit Hilfe der Eichgerade (Gallussäure) wurde der Gesamtpolyphenolgehalt der Zartbitterschokolade

bestimmt. Die Ergebnisse, dargestellt in Gallussäure-Äquivalenten, und der daraus resultierende Mittelwert

sind aus Tabelle 27 zu entnehmen.

Tabelle 27: Gesamtpolyphenolgehalt der Zartbitterschokolade in Gallussäure-Äquivalent




mg GAE in entfettete Probe

[mg/g]

mg GAE im Produkt [mg/g]

12,06 0,882 8,16 13,52 8,07

10,01 0,764 7,06 14,11 8,42

8,01 0,614 5,68 14,17 8,46

6,68 0,514 4,76 14,26 8,51



42

4.2.6. EDELBITTERSCHOKOLADE

Die photometrischen Messungsergebnisse der Verdünnungen der Edelbitterschokoladenextrakte werden in

Tabelle 28 dargestellt. Es wurden vier Messungen für die Bestimmung des Polyphenolgehaltes in

Edelbitterschokolade durchgeführt.

Tabelle 28: Extinktionswerte der Edelbitterschokolade zur Bestimmung des Polyphenolgehaltes



A1

A2

A3


10,00 500,03 0,990 0,990 0,992 0,991

6,67 333,35 0,680 0,680 0,682 0,681

5,00 250,01 0,520 0,521 0,525 0,522

4,00 200,01 0,435 0,435 0,440 0,437

Die Berechnung des Gesamtpolyphenolgehaltes in Edelbitterschokolade wurde ebenfalls mit Hilfe der

Steigung der Eichgerade der Gallussäure bestimmt. In Tabelle 29 sind die berechneten Ergebnisse, aus

denen der Mittelwert berechnet wurde, in Gallussäure-Äquivalenten angegeben.

Tabelle 29: Konzentration der Gesamtpolyphenole der Edelbitterschokolade in Gallussäure-Äquivalent





[mg/g]


10,00 0,991 9,16 18,33 9,09

6,67 0,681 6,30 18,90 9,37

5,00 0,522 4,83 19,31 9,58

4,00 0,437 4,04 20,20 10,02



43

4.2.7. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DES

GESAMTPOLYPHENOLGEHALTES

Eine Übersicht des Gesamtpolyphenolgehaltes der einzelnen Produkte wird in Abbildung 22

veranschaulicht.

Abbildung 22: Zusammenfassung des Gesamtpolyphenolgehaltes der einzelnen Produkte

4.3. FLAVONOIDGEHALT

Für die Bestimmung des Flavonoidgehaltes wurde eine Eichgerade von Quercetin erstellt. Für die

Darstellung einer Eichgerade wurden vier Verdünnungen mit unterschiedlichen Konzentrationen gemessen.

Die Konzentrationen der Verdünnungen und die Extinktionswerte sind in Tabelle 30, bzw. in Abbildung 23,

dargestellt.

Tabelle 30: Extinktionswerte der Eichgerade Quercetin für die Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


0,055 0,370 0,376 0,376 0,374

0,110 0,767 0,771 0,772 0,770

0,165 1,209 1,208 1,203 1,206

0,220 1,653 1,643 1,645 1,647

44

Abbildung 23: Eichgerade für die Flavonoidgehaltsbestimmung

Die Ergebnisse der analysierten Produkte werden in den folgenden Kapiteln in Tabellen (Tabelle 31 bis

Tabelle 42) dargestellt. Im Anschluss werden die berechneten Flavonoidgehalte in einem Diagramm

(Abbildung 24) graphisch veranschaulicht.

4.3.1. KAKAOPULVER

Die gemessenen Extinktionswerte des Kakaopulvers sind aus Tabelle 31 zu entnehmen. Je drei

Verdünnungen wurden drei Mal gemessen und daraus die Extinktionsmittelwerte ermittelt.

Tabelle 31: Extinktionswerte des Kakaopulvers zur Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


12,00 0,990 0,991 0,990 0,990

10,00 0,819 0,820 0,820 0,820

5,00 0,419 0,412 0,413 0,415

Aus der folgenden Tabelle (Tabelle 32) kann man die berechneten Konzentrationen der Flavonoide in

Lösung, den Flavonoidgehalt in den entfetteten Proben, sowie im Rohprodukt und die daraus errechneten

Mittelwerte ablesen. Die Ergebnisse sind in Quercetin-Äquivalenten dargestellt.

45

Tabelle 32: Flavonoidgehalt des Kakaopulvers in Quercitin-Äquivalent



mg QUE in Lösung [mg/L]

mg QUE / g entfettete Probe

[mg/g]

mg QUE / g Produkt [mg/g]

12,00 0,990 122,22 10,19 7,66

10,00 0,820 101,19 10,12 7,61

5,00 0,415 51,19 10,24 7,70




Die mit Hilfe eines Photometers bestimmten Extinktionsmesswerte wurden in Tabelle 33 aufgelistet. Es

wurden drei Verdünnungen mit unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt. Jede Konzentration wurde

drei Mal gemessen und daraus jeweils der Mittelwert berechnet.

Tabelle 33: Extinktionswerte der Trinkschokolade zur Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


56,61 1,051 1,052 1,053 1,052

40,44 0,764 0,767 0,768 0,766

29,11 0,508 0,511 0,511 0,510

Aus Tabelle 34 kann man die berechneten Flavonoidgehalte entnehmen. Diese wurden anhand der

ermittelten Eichgerade berechnet. Daraus folgend sind die Ergebnisse auf Quercetin bezogen.

Tabelle 34: Flavonoidgehalt der Trinkschokolade in Quercitin-Äquivalent





[mg/g]


56,61 1,352 166,91 2,95 2,69

40,44 0,766 94,57 2,34 2,13

29,11 0,510 62,96 2,16 1,97



46


Die Extinktionswerte, die aus den drei gemessenen Verdünnungen unterschiedlicher Konzentrationen

resultierten, sind in Tabelle 35 aufgelistet.

Tabelle 35: Extinktionswerte der Vollmilchschokolade zur Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


81,71 0,4 0,400 0,401 0,400

49,11 0,265 0,265 0,266 0,266

40,86 0,237 0,236 0,237 0,237

Der ermittelte Flavonoidgehalt in Vollmilchschokolade ist in Tabelle 36 dargestellt. Die Ergebnisse sind in

Quercitin-Äquivalenten angegeben.

Tabelle 36: Flavonoidgehalt der Vollmilchschokolade in Quercitin-Äquivalent





[mg/g]


81,71 0,400 49,42 0,61 0,38

49,11 0,266 32,78 0,67 0,42

40,86 0,237 29,22 0,72 0,45




Die Extinktionswerte der Koch- und Übergussschokolade, welche photometrisch ermittelt wurden, sind in

Tabelle 37 ersichtlich. Es wurden drei Messungen aus den Verdünnungen unterschiedlicher

Konzentrationen durchgeführt. Daraus wurden die Extinktionsmittelwerte bestimmt.

Tabelle 37: Extinktionswerte der Koch- und Übergussschokolade zur Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


40,34 1,104 1,106 1,099 1,103

24,01 0,761 0,759 0,755 0,758

20,17 0,554 0,554 0,555 0,554

Tabelle 38 zeigt den berechneten Gehalt (bezogen auf Quercetin) in der Koch- und Übergussschokolade.

Der Flavonoidgehalt wurde auf die Lösung, auf die entfettete Probe und auf das Rohprodukt bezogen.

47

Tabelle 38: Konzentration der Flavonoide der Koch- und Übergussschokolade in Quercitin-Äquivalent





[mg/g]


40,34 1,103 136,17 3,38 1,92

24,01 0,758 93,58 3,90 2,21

20,17 0,554 68,44 3,39 1,93




In Tabelle 39 sind die gemessenen Extinktionswerte der Zartbitterschokolade aufgelistet. Es wurden drei

Verdünnungen mit unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt und gemessen. Anschließend wurde der

Mittelwert aus den erhaltenen Messwerten berechnet.

Tabelle 39: Extinktionswerte der Zartbitterschokolade zur Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


38,46 0,972 0,985 0,985 0,981

22,89 0,772 0,778 0,780 0,776

19,23 0,515 0,506 0,526 0,516

Aus den Extinktionsmittelwerten und mit Hilfe der Eichgerade von Quercetin wurde der Flavonoidgehalt in

der analysierten Zartbitterschokolade bestimmt. In Tabelle 40 wurde der berechnete Flavonoidgehalt der

Zartbitterschokolade (bezogen auf die Verdünnung, die entfettete Probe und das Rohprodukt) aufgelistet.

Tabelle 40: Konzentration der Flavonoide der Zartbitterschokolade in Quercitin-Äquivalent





[mg/g]


38,46 0,981 121,07 3,15 1,88

22,89 0,776 95,80 4,19 2,50

19,23 0,516 63,66 3,31 1,98



48


Die gemessenen Extinktionswerte für die Bestimmung des Flavonoidgehaltes der Edelbitterschokolade sind

in Tabelle 41 ersichtlich.

Tabelle 41: Extinktionswerte der Edelbitterschokolade zur Bestimmung des Flavonoidgehaltes


A1

A2

A3


23,81 1,226 1,222 1,228 1,227

20,00 0,998 1,000 1,000 0,999

10,00 0,604 0,603 0,603 0,603

Der Flavonoidgehalt wurde mit Hilfe der Eichgerade berechnet und in der folgenden Tabelle (Tabelle 42)

dargestellt. Die Ergebnisse sind in Quercetin-Äquivalenten ausdrückt.

Tabelle 42: Flavonoidgehalt der Edelbitterschokolade in Quercetin-Äquivalent





[mg/g]


23,81 1,227 151,48 6,36 3,16

20,00 0,999 123,37 6,17 3,06

10,00 0,603 74,49 7,45 3,70



49

4.3.7. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DES FLAVONOIDGEHALTES

In Abbildung 24 ist eine Übersicht der Flavonoidgehalte der einzelnen Produkte veranschaulicht. Die

Unterschiede zwischen den entfetteten Proben und den nicht entfetteten Produkten sind graphisch

dargestellt.

Abbildung 24: Zusammenfassung des Flavonoidgehaltes der einzelnen Produkte

4.4. CATECHINGEHALT

Um den Catechingehalt zu bestimmen, wurde eine Eichgerade von (+)-Catechin projiziert. Mit Hilfe des

Photometers wurden vier Verdünnungen mit unterschiedlichen Konzentrationen drei Mal gemessen und

anschließend die Extinktionsmittelwerte bestimmt (siehe Tabelle 43).

Tabelle 43: Extinktionswerte der Eichgerade (+)-Catechin für die Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


0,005 0,196 0,196 0,194 0,195

0,011 0,363 0,362 0,359 0,361

0,021 0,692 0,680 0,680 0,686

0,032 0,967 0,958 0,948 0,958

Abbildung 25 stellt die Eichgerade von (+)-Catechin, die durch Auftragen der Extinktionsmittelwerte gegen

die Konzentration ermittelt wurde, dar. Die Steigung der Gerade dient zur Berechnung des Catechingehaltes

in den Produkten.

50

Abbildung 25: Eichgerade für die Catechingehaltsbestimmung

Die Ergebnisse des Catechingehaltes der einzelnen Produkte sind in Tabelle 44 bis Tabelle 55 aufgelistet. Im

Anschluss folgt ein Diagramm (Abbildung 26) um eine Übersicht der berechneten Catechingehalte zu

gewährleisten.

4.4.1. KAKAOPULVER

Um den Catechingehalt des Kakaopulvers zu bestimmen, wurden zuerst die Extrakte des Kakaopulvers

photometrisch analysiert. Die gemessenen Extinktionswerte werden in Tabelle 44 dargestellt.

Tabelle 44: Extinktionswerte des Kakaopulvers zur Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


6,67 0,661 0,656 0,652 0,656

5,00 0,592 0,586 0,583 0,588

4,00 0,411 0,408 0,406 0,408

Mittels ermittelter Extinktionsmittelwerte und der Eichgerade wurde die Konzentration der Catechine im

Extrakt, der Catechingehalt in der entfetteten Probe sowie der im Rohprodukt bestimmt (Tabelle 45).

Tabelle 45: Catechingehalt des Kakaopulvers in (+)-Catechin-Äquivalent

c der Verdünnung

[g/L]


mg Catechin in Lösung [mg/L]

mg Catechin / g entfettete

Probe [mg/g]

mg Catechin / g Produkt [mg/g]

6,67 0,656 21,10 3,17 2,38

5,00 0,588 18,89 3,78 2,84

4,00 0,408 13,13 3,28 2,47



51


Die Extinktionsmessungen mit dem Photometer wurden an drei unterschiedlichen

Trinkschokoladenextrakten mit unterschiedlichen Konzentrationen durchgeführt. Aus den Ergebnissen

wurden die Extinktionsmittelwerte bestimmt (Tabelle 46).

Tabelle 46: Extinktionswerte der Trinkschokolade zur Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


20,38 0,633 0,627 0,620 0,627

13,59 0,462 0,456 0,452 0,457

12,23 0,422 0,418 0,414 0,418

Der Catechingehalt der Trinkschokolade wurde anhand der Eichgerade des (+)-Catechins und der

Extinktionsmittelwerte berechnet. Die Catechin-Konzentration des Extraktes, der Catechingehalt in der

entfetteten Probe, sowie der im Produkt, wurden berechnet und anschließend in Tabelle 47 dargestellt.

Tabelle 47: Catechingehalt der Trinkschokolade in (+)-Catechin-Äquivalent

c der Verdünnung

[g/L]




Probe [mg/g]

mg Catechin / g Produkt [mg/g]

20,38 0,627 20,15 0,99 0,90

13,59 0,457 14,70 1,08 0,99

12,23 0,418 13,44 1,10 1,00




Die photometrisch ermittelten Extinktionswerte der Vollmilchschokoladenextrakte für die

Catechingehaltsbestimmung sind in der folgenden Tabelle (Tabelle 48) dargelegt. Dafür wurden drei

Verdünnungen mit unterschiedlichen Konzentrationen jeweils drei Mal gemessen und hieraus die

Extinktionsmittelwerte bestimmt.

Tabelle 48: Extinktionswerte der Vollmilchschokolade zur Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


25,52 1,088 1,077 1,066 1,077

21,24 0,760 0,754 0,747 0,754

14,16 0,500 0,495 0,491 0,495

Den Catechingehalt, welcher mit Hilfe der Eichgerade von (+)-Catechin bestimmt werden konnte, lässt sich

aus Tabelle 49 entnehmen.

52

Tabelle 49: Catechingehalt der Vollmilchschokolade in (+)-Catechin-Äquivalent

c der Verdünnung

[g/L]




Probe [mg/g]

mg Catechin / g Produkt

[mg/g]

25,52 1,077 34,63 1,36 0,81

21,24 0,754 24,23 1,14 0,68

14,16 0,495 15,93 1,13 0,67




Tabelle 50 repräsentiert die Extinktionswerte der Analysen für die Bestimmung des Catechingehaltes der

Koch- und Übergussschokoladenextrakte.

Tabelle 50: Extinktionswerte der Koch- und Übergussschokolade zur Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


10,08 0,753 0,744 0,735 0,744

8,07 0,635 0,627 0,619 0,627

6,72 0,591 0,576 0,568 0,578

Durch die Steigung der Eichgerade des (+)-Catechins und mit Hilfe der Extinktionsmittelwerte konnte der

Catechingehalt der Koch- und Übergussschokolade bestimmt werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 51

aufgelistet.

Tabelle 51: Catechingehalt der Koch- und Übergussschokolade in (+)-Catechin-Äquivalent

c der Verdünnung

[g/L]




Probe [mg/g]


[mg/g]

10,08 0,744 23,92 2,37 1,35

8,07 0,627 20,16 2,50 1,42

6,72 0,578 18,60 2,77 1,57



53


Für die Berechnung des Catechingehaltes der Zartbitterschokolade wurden die Extinktionsmesswerte aus

drei unterschiedlichen Extrakten bestimmt und in Tabelle 52 aufgelistet.

Tabelle 52: Extinktionswerte der Zartbitterschokolade zur Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


9,62 1,088 1,077 1,066 1,077

6,41 0,760 0,754 0,747 0,754

3,85 0,500 0,495 0,491 0,495

Der Catechingehalt der Zartbitterschokolade wurde in (+)-Catechin-Äquivalenten ausgedrückt. Die

Konzentration an Catechinen in der Lösung des Extraktes, der Catechingehalt in der entfetteten Probe,

sowie der im Produkt, wurden berechnet (Tabelle 53).

Tabelle 53: Catechingehalt der Zartbitterschokolade in (+)-Catechin-Äquivalent

c der Verdünnung

[g/L]




Probe [mg/g]


[mg/g]

9,62 1,077 34,63 3,60 2,15

6,41 0,754 24,23 3,78 2,26

3,85 0,495 15,93 4,14 2,47




Die Extinktionen der Edelbitterschokoladenextrakte wurden ebenso photometrisch von drei Verdünnungen

mit unterschiedlichen Konzentrationen bestimmt (Tabelle 54).

Tabelle 54: Extinktionswerte der Edelbitterschokolade zur Bestimmung des Catechingehaltes


A1

A2

A3


6,67 0,799 0,788 0,777 0,788

5,00 0,637 0,630 0,622 0,630

3,33 0,451 0,445 0,439 0,445

Durch die berechneten Extinktionsmittelwerte und der Steigung der Eichgerade wurde der Catechingehalt

der Edelbitterschokolade ermittelt (Tabelle 55).

54

Tabelle 55: Catechingehalt der Edelbitterschokolade in (+)-Catechin-Äquivalent

c der Verdünnung

[g/L]




Probe [mg/g]


[mg/g]

6,67 0,788 25,34 3,80 1,89

5,00 0,630 20,24 4,05 2,01

3,33 0,445 14,31 4,29 2,13



4.4.7. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DES CATECHINGEHALTES

Eine Übersicht des Catechingehaltes der entfetteten Proben und der Rohprodukte ist aus Abbildung 26 zu

entnehmen.

Abbildung 26: Zusammenfassung des Catechingehaltes der einzelnen Produkte

55

4.5. PROANTHOCYANIDINGEHALT

Die Proanthocyanidingehalte wurden nach dem folgenden Lambert-Beerschen Gesetz bestimmt.

Eλ Extinktion (Absorbanz des Materials für Licht der Wellenlänge λ)

I1 Intensität des transmittierten Lichtes [W∙m-2

]

I0 Intensität des einfallenden Lichtes [W∙m-2

]

ελ dekadischer molarer Extinktionskoeffizient [m2∙mol

-1]

c Stoffmengenkonzentration der absorbierenden Substanz in der Flüssigkeit [mol∙L-1

]

d Schichtdicke [m]

(Skrabal, 2008)

Die Extinktionen der unterschiedlichen Produktextrakte wurden photometrisch gemessen. Für die

Berechnung wurden der molare Extinktionskoeffizient von Cyanidin mit 17.360 L∙mol-1

∙cm-1

und das

Molekulargewicht von Cyanidin 287,06 g/mol eingesetzt.

4.5.1. KAKAOPULVER

Die Extinktionen der Kakaopulverextrakte mit unterschiedlichen Konzentrationen wurden photometrisch

bestimmt (Tabelle 56).

Tabelle 56: Extinktionswerte des Kakaopulvers zur Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes


E1

E2

E3


37,78 0,897 0,897 0,894 0,896

22,71 0,594 0,594 0,592 0,593

18,89 0,455 0,453 0,453 0,454

Der Proanthocyanidingehalt des Kakaopulvers wurde nach dem Lambert-Beerschen Gesetz berechnet. Die

Konzentration der Proanthocyanidin in Lösung, der Proanthocyanidingehalt in der entfetteten Probe, sowie

der im Produkt, wurden in Tabelle 57 dargestellt.

56

Tabelle 57: Proanthocyanidingehalt des Kakaopulvers

c der Verdünnung

[g/L]


c PAC [mol CyE/L]

g PAC in Lösung

[g CyE/L]

mg PAC in Lösung

[mg CyE/L]

mg PAC / entfettete Probe

[mg CyE/g]

mg PAC im Produkt

[mg CyE/g]

37,78 0,896 5,16E-05 0,015 14,82 3,92 2,95

22,71 0,593 3,42E-05 0,010 9,81 4,32 3,25

18,89 0,454 2,61E-05 0,008 7,50 3,97 2,99

Mittelwert

Standardabweichung

4,07 3,06

0,22 0,16


Für die Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes wurden Extinktionsmessungen mit dem Photometer

durchgeführt. Drei Verdünnungen des Trinkschokoladenextraktes wurden jeweils drei Mal gemessen und

anschließend die Messwerte der Mittelwerte bestimmt (Tabelle 58).

Tabelle 58: Extinktionswerte der Trinkschokolade zur Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes


E1

E2

E3


39,84 0,393 0,393 0,392 0,393

23,94 0,242 0,243 0,242 0,242

19,92 0,202 0,201 0,201 0,201

Die Extinktionsmittelwerte dienen zur Berechnung des Proanthocyanidingehaltes, welcher nach dem

Lambert Beerschen Gesetz ermittelt wurde (Tabelle 59).

Tabelle 59: Proanthocyanidingehalt der Trinkschokolade

c der Verdünnung

[g/L]


c PAC [mol CyE/L]

g PAC in Lösung

[g CyE/L]

mg PAC in Lösung

[mg CyE/L]

mg PAC in entfettete Probe

[mg CyE/g]

mg PAC im Produkt

[mg CyE/g]

39,84 0,393 2,26E-05 6,493E-03 6,49 1,63 1,48

23,94 0,242 1,40E-05 4,007E-03 4,01 1,67 1,52

19,92 0,201 1,16E-05 3,329E-03 3,33 1,67 1,52

Mittelwert

Standardabweichung

1,66 1,51

0,02 0,02

57


In Tabelle 60 sind die Extinktionswerte der Verdünnungen der Vollmilchschokoladenextrakte

unterschiedlicher Konzentrationen aufgelistet.

Tabelle 60: Extinktionswerte der Vollmilchschokolade zur Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes


E1

E2

E3


42,73 0,304 0,305 0,306 0,305

25,68 0,151 0,150 0,150 0,150

21,36 0,126 0,124 0,124 0,125

Die nach dem Lambert Beerschen Gesetz berechneten Konzentrationen, bzw. die Proanthocyanidingehalte,

sind aus Tabelle 61 zu entnehmen.

Tabelle 61: Proanthocyanidingehalt der Vollmilchschokolade

c der Verdünnung

[g/L]


c PAC [mol CyE/L]

g PAC in Lösung

[g CyE/L]

mg PAC in Lösung

[mg CyE/L]


[mg CyE/g]

mg PAC im Produkt

[mg CyE/g]

42,73 0,305 1,76E-05 5,043E-03 5,04 1,18 0,75

25,68 0,150 8,66E-06 2,486E-03 2,49 0,97 0,61

21,36 0,125 7,18E-06 2,061E-03 2,06 0,96 0,61

Mittelwert

Standardabweichung

1,04 0,66

0,12 0,08


Die mit Hilfe des Photometers ermittelten Extinktionsmesswerte wurden in Tabelle 62 dargestellt. Es

wurden drei Verdünnungen des Koch- und Übergussschokoladenextraktes, mit unterschiedlichen

Konzentrationen, analysiert.

Tabelle 62: Extinktionswerte der Koch- und Übergussschokolade zur Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes


E1

E2

E3


40,27 0,676 0,648 0,645 0,656

24,20 0,371 0,370 0,370 0,370

20,14 0,303 0,302 0,303 0,303

Aus den Extinktionsmittelwerten wurde der Proanthocyanidingehalt der Koch- und Übergussschokolade

nach dem Lambert Beerschen Gesetz berechnet (Tabelle 63).

58

Tabelle 63: Proanthocyanidingehalt der Koch- und Übergussschokolade

c der Verdünnung

[g/L]


c PAC [mol CyE/L]

g PAC in Lösung

[g CyE/L]

mg PAC in Lösung

[mg CyE/L]


[mg CyE/g]

mg PAC im Produkt

[mg CyE/g]

40,27 0,656 3,78E-05 0,011 10,85 2,70 1,53

24,20 0,370 2,13E-05 0,006 6,12 2,53 1,44

20,14 0,303 1,74E-05 0,005 5,00 2,49 1,41

Mittelwert

Standardabweichung

2,57 1,46

0,11 0,06


Die Extinktionsmesswerte der Zartbitterschokoladenextrakte sind in Tabelle 64 dargestellt.

Tabelle 64: Extinktionswerte der Zartbitterschokolade zur Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes


E1

E2

E3


42,48 0,746 0,717 0,714 0,726

25,53 0,439 0,439 0,439 0,439

21,24 0,361 0,361 0,361 0,361

Der Proanthocyanidingehalt wurde mit dem Lambert-Beerschen Gesetz bestimmt und in Tabelle 65

veranschaulicht.

Tabelle 65: Proanthocyanidingehalt der Zartbitterschokolade

c der Verdünnung

[g/L]


c PAC [mol CyE/L]

g PAC in Lösung

[g CyE/L]

mg PAC in Lösung

[mg CyE/L]


[mg CyE/g]

mg PAC im Produkt

[mg CyE/g]

42,48 0,726 4,18E-05 0,012 12,00 2,82 1,69

25,53 0,439 2,53E-05 0,007 7,26 2,84 1,70

21,24 0,361 2,08E-05 0,006 5,97 2,81 1,68

Mittelwert

Standardabweichung

2,83 1,69

0,02 0,01

59


Insgesamt wurden drei Verdünnungen des Edelbitterschokoladenextraktes, die zur Bestimmung des

Proanthocyanidingehaltes dienten, herangezogen und davon die Extinktionen gemessen (Tabelle 66).

Tabelle 66: Extinktionswerte der Edelbitterschokolade zur Bestimmung des Proanthocyanidingehaltes


E1

E2

E3


40,10 0,775 0,771 0,771 0,772

24,10 0,445 0,443 0,442 0,443

20,05 0,356 0,355 0,354 0,355

Durch die Anwendung des Lambert-Beerschen Gesetzes wurde der Gehalt an Proanthocyanidin in

Edelbitterschokolade bestimmt (Tabelle 67).

Tabelle 67: Proanthocyanidingehalt der Edelbitterschokolade

c der Verdünnung

[g/L]


c PAC [mol CyE/L]

g PAC in Lösung

[g CyE/L]

mg PAC in Lösung

[mg CyE/L]


[mg CyE/g]

mg PAC im Produkt

[mg CyE/g]

40,10 0,772 4,45E-05 0,013 12,77 3,18 1,58

24,10 0,443 2,55E-05 0,007 7,33 3,04 1,51

20,05 0,355 2,04E-05 0,006 5,87 2,93 1,45

Mittelwert

Standardabweichung

3,05 1,51

0,13 0,06

60

4.5.7. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DES

PROANTHOCYANIDINGEHALTES

Um eine Übersicht des berechneten Proanthocyanidingehaltes der einzelnen Produkte zu erhalten, werden

im folgenden Diagramm (Abbildung 27) die entfetteten Proben mit den nicht entfetteten Produkten

veranschaulicht.

Abbildung 27: Zusammenfassung des Proanthocyanidingehaltes der einzelnen Produkte

4.6. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DER GEHALTE

Zur Übersicht sind die Ergebnisse der Gehaltsbestimmungen in Tabelle 68 bis Tabelle 71, sowie in Abbildung

28 und Abbildung 29 angeführt.

Gesamtpolyphenolgehalt

Tabelle 68: Zusammenfassung der Ergebnisse des Gesamtpolyphenolgehaltes

entfettetes Produkt

[mg/g] nichtentfettetes Produkt

[mg/g]

Kakaopulver 30,74 23,12

Trinkschokolade 9,05 8,24

Vollmilchschokolade 5,07 3,20

Kochschokolade 12,22 6,94

Zartbitterschokolade 14,02 8,37

Edelbitterschokolade 19,18 9,52

61

Flavonoide

Tabelle 69: Zusammenfassung der Ergebnisse des Flavonoidgehaltes

entfettetes Produkt


[mg/g]







Catechine

Tabelle 70: Zusammenfassung der Ergebnisse des Catechingehaltes

entfettetes Produkt


[mg/g]







Proanthocyanidin

Tabelle 71: Zusammenfassung der Ergebnisse des Proanthocyanidingehaltes

entfettetes Produkt


[mg/g]







62

Die folgenden Abbildungen (Abbildung 28 und Abbildung 29) zeigen die ermittelten Polyphenolgehalte der

entfetteten Probe bzw. der nicht entfetteten Produkte.

Abbildung 28: Zusammenfassung der Ergebnisse der Gehaltsbestimmungen der entfetteten Proben

Abbildung 29: Zusammenfassung der Ergebnisse der Gehaltsbestimmungen der nicht entfetteten Proben

63

4.7. ANTIOXIDATIVE AKTIVITÄT

4.7.1. DPPH-METHODE

Die hergestellte DPPH-Lösung wurde vor der Zugabe der Probe gemessen und für die Berechnung der

antioxidativen Aktivität herangezogen. Die Extinktion sowie die Konzentration der DPPH-Lösung betragen:

DPPH blanc

Extinktion 0,626

Konzentration 5,03 ∙ 10-5

mol/L = 19,81 mg/L

Die durch die DPPH-Methode bestimmte antioxidative Aktivität wurde in IC50, EC50 und in Trolox-

Äquivalenten ausgedrückt. Diese Werte dienen als Vergleichswerte, um die Effektivität der Antioxidantien

bzw. die antioxidative Aktivität untereinander vergleichen und beurteilen zu können.

EC50 steht für „efficient concentration“ und gibt die Menge der Probe an, welche benötigt wird, um 50 %

des vorhandenen DPPHs umzusetzen. Die Berechnung wurde anhand eines Diagramms, in welchem die

Konzentrationen der jeweiligen gemessenen Probe (g Probe / g DPPH) gegen die umgesetzte DPPH-Menge

in [%] aufgetragen wird, durchgeführt. Durch Umformulieren der Geradengleichung wurde die benötigte

Menge der Probe bzw. des Produktes, die für eine Umsetzung von 50 % DPPH benötigt wird, ermittelt.

IC50 steht für „inhibitory concentration“ und gibt die notwendige Konzentration einer Substanz (mg / L) an,

die für eine 50 %-ige Inhibierung benötigt wird. Hier wird ebenfalls zuerst ein Diagramm erstellt und aus der

Geradengleichung die gesuchte Menge der Substanz berechnet. Im Diagramm wird die

Probenkonzentration gegen die umgesetzte DPPH-Menge in [%] aufgetragen.

Trolox ist ein Vitamin E – Derivat und dient in diesem Fall als Referenzsubstanz. Um die Ergebnisse in Trolox-

Äquivalenten darstellen zu können, mussten die Extinktionen von Lösungen mit unterschiedlichen Trolox-

Konzentrationen nach der Zugabe von DPPH photometrisch gemessen werden. In Tabelle 72 sind die

berechneten Trolox- und DPPH-Konzentrationen und das umgesetzte DPPH angeführt.

Tabelle 72: Umgesetztes DPPH in % nach der Zugabe von Trolox

c Trolox [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]

c Trolox i. d. Küvette [mg/L]

mg Trolox/mg DPPH

[mg/mg]

restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

0,05 0,114 9,320E-06 3,675 5,0 0,252 18,2 81,8

0,04 0,210 1,699E-05 6,701 4,0 0,202 33,6 66,4

0,03 0,312 2,515E-05 9,916 3,0 0,151 49,9 50,1

0,02 0,408 3,282E-05 12,942 2,0 0,101 65,3 34,7

0,01 0,496 3,986E-05 15,716 1,0 0,050 79,4 20,6

Die gemessenen Absorptionen wurden in Abhängigkeit von g Trolox / g DPPH aufgetragen und anschließend

die Steigung der angelegten Gerade bestimmt. Mit Hilfe dieser konnte die Trolox-Äquivalente berechnet

werden.

64

Abbildung 30: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von Trolox [g Probe / g DPPH] nach der DPPH-Methode

Um die Trolox-Äquivalente zu berechnen, kann auch von der Geradengleichung der umgesetzten DPPH und

der Troloxkonzentration ausgegangen werden (Abbildung 31).

Abbildung 31: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von Trolox [mg/L]

Wie bei den Proben, wird auch bei Trolox IC50 oder EC50 berechnet und durch Anwendung folgender

Gleichung das TE (Trolox-Äquivalent) ermittelt:

65

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität für Trolox:

IC50 2,95 mg/L

EC50 0,15 g Probe/g DPPH

TE 1 mg/g

4.7.1.1. KAKAOPULVER

Die Absorptionen der Kakaopulverprobenextrakte in drei unterschiedlichen Konzentrationen wurden

photometrisch bestimmt und die effektive Probenkonzentration mg Probe / mg DPPH, die Konzentration

von DPPH sowie das umgesetzte DPPH berechnet. Die Ergebnisse sind auf die entfetteten Proben und auf

die Rohproben bezogen und in Tabelle 73 und Tabelle 74 dargestellt.

Tabelle 73: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von den entfetteten Kakaopulverproben

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]

c Probe i. d. Küvette

[mg/L]

mg Probe / mg DPPH [mg/mg]

restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

0,5 0,283 2,28E-05 9,00 50,0 2,52 45,2 54,8

0,3 0,389 3,13E-05 12,34 30,0 1,51 62,1 37,9

0,1 0,509 4,09E-05 16,13 10,0 0,50 81,3 18,7

Tabelle 74: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH vom Kakaopulver

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

0,66 0,283 2,28E-05 9,00 66,5 3,36 45,2 54,8

0,40 0,389 3,13E-05 12,34 39,9 2,01 62,1 37,9

0,13 0,509 4,09E-05 16,13 13,3 0,67 81,3 18,7

Mit Hilfe der ermittelten Ergebnisse konnten die folgenden Diagramme erstellt werden. Abbildung 32 zeigt

das Diagramm, welches für die Ermittlung von EC50 der entfetteten Kakaopulverproben herangezogen

wurde. Der IC50-Wert kann durch die Geradengleichung, die in Abbildung 33 dargestellt ist, bestimmt

werden.

66

Abbildung 32: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration vom entfetteten Kakaopulver für die Bestimmung des EC50-

Wertes [g Probe / g DPPH]

Abbildung 33: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration vom entfetteten Kakaopulver für die Bestimmung

des IC50-Wertes [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität des entfetteten Kakaopulvers:

IC50 44,28 mg/L


TE 66,70 mg/g = 0,27 mmol/g

Um die Vergleichswerte des nicht entfetteten Kakaopulvers bestimmen zu können, wurden die folgenden

zwei Diagramme (Abbildung 34 und Abbildung 35) erstellt.

67

Abbildung 34: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration vom Kakaopulver für die Bestimmung des EC50-Wertes [g Probe

/ g DPPH]

Abbildung 35: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration vom Kakaopulver für die Bestimmung des IC50-

Wertes [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität des Kakaopulvers:

IC50 58,88 mg/L


TE 50,16 mg/g = 0,20 mmol/g

68

4.7.1.2. TRINKSCHOKOLADE

Für die Bestimmung der antioxidativen Aktivität der Trinkschokolade wurden die Absorptionen der

unterschiedlichen Probenkonzentrationen gemessen. Die Zwischenergebnisse der Auswertung der

Trinkschokolade der entfetteten Proben wurden in Tabelle 75, sowie die der Rohproben in Tabelle 76,

dargestellt.

Tabelle 75: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von den entfetteten Trinkschokoladenproben

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

1,0 0,383 3,08E-05 12,15 100,0 5,05 68,9 31,1

2,0 0,256 2,07E-05 8,15 200,0 10,09 46,0 54,0

3,0 0,157 1,28E-05 5,03 300,0 15,14 28,2 71,8

Tabelle 76: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von der Trinkschokolade

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

1,10 0,383 3,08E-05 12,15 109,8 5,54 68,9 31,1

2,20 0,256 2,07E-05 8,15 219,7 11,09 46,0 54,0

3,29 0,157 1,28E-05 5,03 329,5 16,63 28,2 71,8

Die graphische Darstellung der Zwischenergebnisse wird in den folgenden Diagrammen veranschaulicht.

Aus Abbildung 36 und Abbildung 38 wurden die effektiven Konzentrationen EC50 in der entfetteten

Trinkschokolade, bzw. im Rohprodukt, bestimmt.

Abbildung 36: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Trinkschokolade für die Bestimmung des

EC50-Wertes [g Probe / g DPPH]

Mit Hilfe von Abbildung 37 und Abbildung 39 wurden die IC50-Werte der entfetteten Trinkschokoladeprobe

bzw. des Trinkschokoladerohproduktes berechnet.

69

Abbildung 37: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Trinkschokolade für die

Bestimmung des IC50-Wertes [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Trinkschokolade:

IC50 188,82 mg/L


TE 15,64 mg/g = 0,06 mmol/g

Abbildung 38: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Trinkschokolade für die Bestimmung des EC50-Wertes [g

Probe / g DPPH]

70

Abbildung 39: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Trinkschokolade für die Bestimmung des

IC50-Wertes [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Trinkschokolade:

IC50 207,40 mg/L


TE 14,24 mg/g = 0,06 mmol/g

4.7.1.3. VOLLMILCHSCHOKOLADE

Für die Bestimmung der antioxidativen Aktivität der Vollmilchschokolade wurden die Extinktionen von

unterschiedlichen Verdünnungen des Extraktes ermittelt. Aufgrund der Extinktionen und der

Probenkonzentrationen wurden die effektiven Probenkonzentrationen mg Probe / mg DPPH, sowie das

umgesetzte DPPH in [%], bestimmt.

Tabelle 77: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von den entfetteten

Vollmilchschokoladenproben

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

10,0 0,219 1,77E-05 6,98 1000,0 50,47 35,0 65,0

7,0 0,335 2,70E-05 10,64 700,0 35,33 53,5 46,5

5,0 0,407 3,27E-05 12,91 500,0 25,24 65,0 35,0

71

Tabelle 78: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von der Vollmilchschokolade

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

15,8 0,219 1,77E-05 6,98 1582,3 79,86 35,0 65,0

11,1 0,335 2,70E-05 10,64 1107,6 55,90 53,5 46,5

7,9 0,407 3,27E-05 12,91 791,1 39,93 65,0 35,0

Die Veranschaulichung der berechneten Ergebnisse der Vollmilchschokolade wird in den folgenden vier

Diagrammen dargestellt. Abbildung 40 und Abbildung 42 dienen zur Bestimmung der EC50-Werte der

entfetteten Vollmilchschokolade bzw. die des nicht entfetteten Produktes.

Abbildung 40: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Vollmilchschokolade für die Bestimmung

des EC50-Wertes [g Probe / g DPPH]

Die mittlere inhibitorische Konzentration IC50 kann mit Hilfe der Steigung aus Abbildung 41, bzw. aus

Abbildung 43, berechnet werden.

Abbildung 41: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Vollmilchschokolade für die


72

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Vollmilchschokolade:

IC50 752,77 mg/L


TE 3,92 mg/g = 0,02 mmol/g

Abbildung 42: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Vollmilchschokolade für die Bestimmung des EC50-


Abbildung 43: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Vollmilchschokolade für die Bestimmung


Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Vollmilchschokolade:

IC50 1.192,55 mg/L


TE 2,48 mg/g = 0,01 mmol/g

73

4.7.1.4. KOCH- UND ÜBERGUSSSCHOKOLADE

Die Zwischenergebnisse für die Bestimmung der antioxidativen Aktivität der Koch- und Übergussschokolade

werden in Tabelle 79 und Tabelle 80 veranschaulicht. In Tabelle 79 sind die photometrisch bestimmten

Absorptionen der entfetteten Proben aufgelistet. Die berechneten DPPH-Konzentrationen (bzw. die

effektiven Probenkonzentrationen) und das umgesetzte DPPH in [%] sind ebenso in der Tabelle zu sehen.

Tabelle 80 stellt die Zwischenergebnisse der nicht entfetteten Koch- und Übergussschokolade dar.

Tabelle 79: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von den entfetteten Koch- und

Übergussschokoladenproben

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

2,0 0,111 9,08E-06 3,58 200,0 10,09 17,7 82,3

1,0 0,329 2,65E-05 10,45 100,0 5,05 52,6 47,4

0,5 0,456 3,67E-05 14,46 50,0 2,52 72,8 27,2

Tabelle 80: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von der Koch- und Übergussschokolade

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

3,52 0,111 9,08E-06 3,58 352,1 17,77 17,7 82,3

1,76 0,329 2,65E-05 10,45 176,1 8,89 52,6 47,4

0,88 0,456 3,67E-05 14,46 88,0 4,44 72,8 27,2

Aus den graphischen Darstellungen der Zwischenergebnisse (Abbildung 44 bis Abbildung 47) kann man den

EC50- und den IC50-Wert der entfetteten Koch- und Übergussschokoladenprobe und den des nicht

entfetteten Produktes bestimmten.

Abbildung 44: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Koch- und Übergussschokolade für die

Bestimmung des EC50-Wertes [g Probe / g DPPH]

74

Abbildung 45: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Koch- und Übergussschokolade

für die Bestimmung des IC50-Wertes [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Kochschokolade:

IC50 110,38 mg/L


TE 26,75 mg/g = 0,11 mmol/g

Abbildung 46: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Koch- und Übergussschokolade für die Bestimmung des

EC50-Wertes [g Probe / g DPPH]

75

Abbildung 47: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Koch- und Übergussschokolade für die


Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Kochschokolade:

IC50 194,35 mg/L


TE 15,20 mg/g = 0,06 mmol/g

4.7.1.5. ZARTBITTERSCHOKOLADE

Die Zwischenergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Zartbitterschokoladenproben und der

nicht entfetteten Zartbitterschokolade können aus Tabelle 81 und Tabelle 82 entnommen werden. Es sind

die gemessenen Absorptionswerte, die effektiven Probenkonzentrationen und das restliche (bzw. das

umgesetzte) DPPH der Zartbitterschokolade aufgelistet.


Zartbitterschokoladenproben

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

1,0 0,244 1,97E-05 7,77 100,0 5,05 39,0 61,0

0,5 0,388 3,12E-05 12,31 50,0 2,52 62,0 38,0

0,3 0,459 3,69E-05 14,55 30,0 1,51 73,3 26,7

76

Tabelle 82: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von der Zartbitterschokolade

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

1,68 0,244 1,97E-05 7,77 167,5 8,45 39,0 61,0

0,84 0,388 3,12E-05 12,31 83,8 4,23 62,0 38,0

0,50 0,459 3,69E-05 14,55 50,3 2,54 73,3 26,7

Von Abbildung 48 bis Abbildung 51 kann man die Vergleichswerte der antioxidativen Aktivität bestimmen.

Die in Abbildung 48 und Abbildung 50 dargestellten Geradengleichungen dienen zur Bestimmung der EC50-

Werte der entfetteten und der nicht entfetteten Zartbitterschokolade.

Abbildung 48: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Zartbitterschokolade für die Bestimmung


Die in Abbildung 49 und Abbildung 51 dargestellten Geradengleichungen, wurden zur IC50-Berechnung der

entfetteten und nicht entfetteten Zartbitterschokolade herangezogen.

Abbildung 49: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetten Zartbitterschokolade für die


77

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Zartbitterschokolade:

IC50 76,69 mg/L


TE 38,51 mg/g = 0,15 mmol/g

Abbildung 50: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Zartbitterschokolade für die Bestimmung


Abbildung 51: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Zartbitterschokolade für die Bestimmung


Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Zartbitterschokolade:

IC50 128,47 mg/L


TE 22,99 mg/g = 0,09 mmol/g

78

4.7.1.6. EDELBITTERSCHOKOLADE

In Tabelle 83 bzw. in Tabelle 84 sind die berechneten Zwischenergebnisse der antioxidativen Aktivität der

entfetteten bzw. der nicht entfetteten Edelbitterschokolade aufgelistet.


Edelbitterschokoladenproben

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

1,0 0,128 1,04E-05 4,12 100,0 5,05 20,4 79,6

0,5 0,313 2,52E-05 9,95 50,0 2,52 50,0 50,0

0,3 0,400 3,22E-05 12,69 30,0 1,51 63,9 36,1

Tabelle 84: Extinktionen, effektive Probenkonzentrationen und umgesetztes DPPH von der Edelbitterschokolade

c Probe [g/L]

E

c DPPH [mol/L]

c DPPH [mg/L]


[mg/L]


restliches DPPH

[%]

umgesetztes DPPH

[%]

2,02 0,128 1,04E-05 4,12 201,6 10,18 20,4 79,6

1,01 0,313 2,52E-05 9,95 100,8 5,09 50,0 50,0

0,60 0,400 3,22E-05 12,69 60,5 3,05 63,9 36,1

Aus der graphischen Darstellung der Zwischenergebnisse wurden die Vergleichswerte EC50 und IC50

berechnet. Dazu wurde die Geradengleichung, welche die Steigung der Gerade beschreibt, benötigt.

Abbildung 52 und Abbildung 54 dienen zur Veranschaulichung der Zwischenergebnisse der entfetteten und

der nicht entfetteten Edelbitterschokolade. Durch Umformulierung der Geradengleichung wurden die EC50-

Werte bestimmt. Aus Abbildung 53 und Abbildung 55 kann man die IC50-Werte der entfetteten und

nichtentfetteten Zartbitterschokolade berechnet.

Abbildung 52: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Edelbitterschokolade für die Bestimmung


79

Abbildung 53: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetten Edelbitterschokolade für die


Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Zartbitterschokolade:

IC50 51,52 mg/L


TE 57,33 mg/g = 0,23 mmol/g

Abbildung 54: Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Edelbitterschokolade für die Bestimmung des EC50-


80

Abbildung 55: Umgesetztes DPPH [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Edelbitterschokolade für die Bestimmung


Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Zartbitterschokolade:

IC50 103,88 mg/L


TE 28,43 mg/g = 0,11 mmol/g

4.7.1.7. ERGEBNISSE DER ANTIOXIDATIVEN AKTIVITÄT NACH DER DPPH-

METHODE

Die aus der Geradengleichung berechneten EC50- und IC50-Werte, und die daraus berechneten TE-Werte, für

die entfetteten Proben sind in Tabelle 85 dargestellt.

Tabelle 85: Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Proben nach der DPPH-Methode

entfettete Proben

EC50 [g Probe/g DPPH]

TE [mg/g]

TE [mmol/g]

IC50 [mg/L]

Kakaopulver 2,23 66,70 0,27 44,28



Kochschokolade 5,57 26,75 0,11 110,38



In Tabelle 86 sind die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Produkte nach der DPPH-Methode

veranschaulicht.

81

Tabelle 86: Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Produkte nach der DPPH-Methode

Produkte

EC50

[g Probe/g DPPH] TE

[mg/g] TE

[mmol/g] IC50

[mg/L]

Kakaopulver 2,97 50,16 0,20 58,88



Kochschokolade 9,81 15,20 0,06 194,35



Das nachfolgende Diagramm stellt eine Übersicht der Produkte mit den ermittelten mittleren

inhibitorischen Konzentrationen IC50 dar (Abbildung 56).

Abbildung 56: Zusammenfassung der Ergebnisse der IC50-Werte der DPPH-Methode

Zur graphischen Übersicht der entfetteten und nicht entfetteten Produkte wird in der folgenden Abbildung

(Abbildung 57) die Trolox-Äquivalente [mg/g] dargestellt.

82

Abbildung 57: Zusammenfassung der Ergebnisse der Trolox-Äquivalente der DPPH-Methode

Der in Abbildung 58 projizierte EC50-Wert dient dem Vergleich antioxidativer Aktivität zwischen den

verschiedenen Produkten.

Abbildung 58: Zusammenfassung der Ergebnisse der EC50-Werte der DPPH-Methode

83

4.7.2. ABTS-METHODE

Die Absorption der hergestellten ABTS-Lösung wurde täglich vor der Inkubation mit der Probe gemessen

und zur Berechnung herangezogen.

ABTS blanc

Extinktion am 1. Tag 0,615

Extinktion am 2. Tag 0,651

Die Proben der Kochschokolade und der Edelbitterschokolade wurden am 1. Tag gemessen und somit bei

der Auswertung einer Absorption von 0,615 eingesetzt. Bei den restlichen Proben wurde mit einer

Absorption von 0,651 gerechnet.

Bei der ABTS-Methode wurde die antioxidative Aktivität mit der mittleren inhibitorischen Konzentration IC50

und dem Trolox-Äquivalent ausgedrückt. Um die Trolox-Äquivalente zu berechnen, wurden die

Verdünnungen von Trolox nach der ABTS-Methode behandelt und mit einem Photometer gemessen. Die

Absorptionswerte und das restliche (bzw. das umgesetzte) ABTS sind in Tabelle 87 aufgelistet.

Tabelle 87: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von Trolox

c [g/L]

E

c i. d. Küvette [mg/L]

restliches ABTS [%]

umgesetztes ABTS [%]

0,05 0,312 5 47,9 52,1

0,04 0,381 4 58,5 41,5

0,03 0,447 3 68,7 31,3

0,02 0,501 2 77,0 23,0

0,01 0,553 1 84,9 15,1

Das umgesetzte ABTS in [%] wurde gegen die Trolox-Konzentration aufgetragen und eine Gerade durch die

Messpunkte gelegt (Abbildung 59). Die daraus resultierende Geradengleichung dient zur Bestimmung der

Trolox-Äquivalente.

Abbildung 59: : Absorption in Abhängigkeit der Probenkonzentration von Trolox [mg/L] nach der ABTS-Methode

84

Das Ergebnis der antioxidativen Aktivität von Trolox nach der ABTS-Methode:

IC50 4,88 mg/L

4.7.2.1. KAKAOPULVER

Die gemessenen Extinktionen, die berechneten Probenkonzentrationen und das umgesetzte ABTS der

entfetteten Kakaopulverproben sind aus Tabelle 88 zu entnehmen.

Tabelle 88: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von den entfetteten Kakaopulverproben

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

0,5 0,189 50 29,0 71,0

0,3 0,382 30 58,7 41,3

0,2 0,529 20 81,3 18,7

In der folgenden Tabelle (Tabelle 89) werde die gemessenen und berechneten Werte des Kakaopulvers

dargelegt.

Tabelle 89: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS vom Kakaopulver

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

0,66 0,189 66,49 29,0 71,0

0,40 0,382 39,89 58,7 41,3

0,27 0,529 26,60 81,3 18,7

Die graphische Darstellung der Zwischenergebnisse ist in Abbildung 60 sowie in Abbildung 61

veranschaulicht. In den Diagrammen wurde das umgesetzte ABTS in [%] gegen die Probenkonzentrationen

aufgetragen. Die Messpunkte wurden durch eine Gerade miteinander verbunden und mit Hilfe dieser

wurde die Geradengleichung bestimmt.

85

Abbildung 60: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration vom entfetteten Kakaopulver [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität des entfetteten Kakaopulvers nach der ABTS-Methode:

IC50 37,04 mg/L

TE 131,79 mg/g = 0,53 mmol/g

Abbildung 61: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration vom Kakaopulver [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität des Kakaopulvers nach der ABTS-Methode:

IC50 49,26 mg/L

TE 99,11 mg/g = 0,40 mmol/g

86

4.7.2.2. TRINKSCHOKOLADE

Die Verdünnungen der Trinkschokoladenextrakte wurden nach der ABTS-Methode behandelt und

anschließend zur photometrischen Messung herangezogen. Die dadurch erhaltenen Messwerte wurden in

Tabelle 90 aufgelistet und daraus die restliche bzw. die umgesetzte Menge an ABTS in [%] ermittelt. Die

Messwerte bzw. die berechneten Zwischenergebnisse der entfetteten Trinkschokoladenproben sind in

Tabelle 90 angeführt. Die Werte der nichtentfetteten Trinkschokolade kann man aus Tabelle 91 entnehmen.

Tabelle 90: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von den entfetteten Trinkschokoladenproben

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

3 0,078 300 12,0 88,0

2 0,224 200 34,4 65,6

1 0,399 100 61,3 38,7

0,5 0,500 50 76,8 23,2

Tabelle 91: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von der Trinkschokolade

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

3,29 0,078 329,49 12,0 88,0

2,20 0,224 219,66 34,4 65,6

1,10 0,399 109,83 61,3 38,7

0,55 0,500 54,91 76,8 23,2

Die graphische Darstellung der Zwischenergebnisse (Abbildung 62 und Abbildung 63) der entfetteten und

nicht entfetteten Trinkschokolade dient für die Bestimmung des IC50-Wertes.

Abbildung 62: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Trinkschokolade [mg/L]

87

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Trinkschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 147,52 mg/L

TE 33,10 mg/g = 0,13 mmol/g

Abbildung 63: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Trinkschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Trinkschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 161,99 mg/L

TE 30,14 mg/g = 0,12 mmol/g

4.7.2.3. VOLLMILCHSCHOKOLADE

Die Absorptionen der Vollmilchschokoladenextrakte wurden nach der ABTS-Methode gemessen und in

Tabelle 92 dargestellt. Die ermittelten umgesetzten ABTS-[%] wurden daraus bestimmt und werden als

Zwischenergebnis in Tabelle 92 und

Tabelle 93 aufgelistet.

Tabelle 92: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von den entfetteten Vollmilchschokoladenproben

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

7 0,266 700 40,9 59,1

5 0,363 500 55,8 44,2

2 0,519 200 79,7 20,3

88

Tabelle 93: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von der Vollmilchschokolade

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

11,08 0,266 1107,59 40,9 59,1

7,91 0,363 791,14 55,8 44,2

3,16 0,519 316,46 79,7 20,3

Die graphische Veranschaulichung der Zwischenergebnisse der entfetteten und nicht entfetteten

Vollmilchschokolade ist in Abbildung 64 bzw. in Abbildung 65 erkennbar. Die inhibitorischen

Konzentrationen IC50 können aus den Geradengleichungen ausfindig gemacht werden.

Abbildung 64: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Vollmilchschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Vollmilchschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 579,37 mg/L

TE 8,43 mg/g = 0,03 mmol/g

89

Abbildung 65: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Vollmilchschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Vollmilchschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 917,34 mg/L

TE 5,32 mg/g = 0,02 mmol/g

4.7.2.4. KOCH- UND ÜBERGUSSSCHOKOLADE

Um die antioxidative Aktivität der Koch- und Übergussschokolade ausdrücken zu können, wurden

Verdünnungen nach der ABTS-Methode gemessen und anschließend das restliche (bzw. das umgesetzte)

ABTS in [%] bestimmt. Die Berechnungen, ausgehend von den gemessenen Extinktionen, wurden auf die

entfettete Koch- und Übergussschokolade (Tabelle 94) und auf das nicht entfettete Ausgangsprodukt

bezogen (Tabelle 95).

Tabelle 94: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von den entfetteten Koch- und

Übergussschokoladenproben

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

1,0 0,282 100 45,9 54,1

0,5 0,443 50 72,0 28,0

0,3 0,523 30 85,0 15,0

90

Tabelle 95: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von der Koch- und Übergussschokolade

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

1,76 0,282 176,06 45,9 54,1

0,88 0,443 88,03 72,0 28,0

0,53 0,523 52,82 85,0 15,0

Mit Hilfe der projizierten Zwischenergebnisse konnte eine Gerade in den folgenden beiden Graphiken

eingezeichnet werden. Die Geradengleichungen, die zur Beschreibung der Gerade dient, wurden bestimmt

(Abbildung 66 und Abbildung 67). Durch das Umformulieren der Gleichung und das Einsetzten von einem y-

Wert (50 %), resultiert die mittlere inhibitorische Konzentration IC50.

Abbildung 66: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Koch- und Übergussschokolade

[mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Kochschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 88,97 mg/L

TE 54,87 mg/g = 0,22 mmol/g

91

Abbildung 67: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Koch- und Übergussschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Kochschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 156,65 mg/L

TE 31,17 mg/g = 0,12 mmol/g

4.7.2.5. ZARTBITTERSCHOKOLADE

Die analysierten Zartbitterschokoladenextrakte nach der ABTS-Methode zeigen Extinktionen, welche in

Tabelle 96 aufgelistet sind. Die gemessenen Werte wurden auch auf die nichtentfettete

Zartbitterschokolade bezogen (Tabelle 97).

Tabelle 96: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von den entfetteten Zartbitterschokoladenproben

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

1,0 0,184 100 28,3 71,7

0,5 0,379 50 58,2 41,8

0,3 0,462 30 71,0 29,0

0,1 0,580 10 89,1 10,9

92

Tabelle 97: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von der Zartbitterschokolade

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

1,68 0,184 167,50 28,3 71,7

0,84 0,379 83,75 58,2 41,8

0,50 0,462 50,25 71,0 29,0

0,17 0,580 16,75 89,1 10,9

Durch eine graphische Darstellung der Zwischenergebnisse kann durch das Einzeichnen einer Gerade und

mit Hilfe der Geradengleichung der IC50-Wert berechnet werden (Abbildung 68 und Abbildung 69).

Abbildung 68: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Zartbitterschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Zartbitterschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 65,13 mg/L

TE 74,96 mg/g = 0,30 mmol/g

93

Abbildung 69: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Zartbitterschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Zartbitterschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 109,10 mg/L

TE 44,75 mg/g = 0,18 mmol/g

4.7.2.6. EDELBITTERSCHOKOLADE

Für die Berechnung der Vergleichswerte der Edelbitterschokolade müssen die Extinktionen der Extrakte

nach der ABTS-Methode analysiert werden. Die erhaltenen Werte sind in Tabelle 98 dargestellt, mit Hilfe

dieser wurde das umgesetzte ABTS in [%] berechnet. In Tabelle 99 sind die Messwerte auf die nicht

entfettete Edelbitterschokolade bezogen.

Tabelle 98: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von den entfetteten Edelbitterschokoladenproben

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

0,7 0,214 70 32,9 67,1

0,5 0,341 50 52,4 47,6

0,3 0,430 30 66,1 33,9

0,1 0,573 10 88,0 12,0

94

Tabelle 99: Extinktionen, Probenkonzentrationen und umgesetztes ABTS von der Edelbitterschokolade

c [g/L]

E


restl. ABTS [%]

umges. ABTS [%]

1,41 0,214 141,13 32,9 67,1

1,01 0,341 100,81 52,4 47,6

0,60 0,430 60,48 66,1 33,9

0,20 0,573 20,16 88,0 12,0

Die graphische Darstellung der berechneten umgesetzten ABTS-[%]-Werte (in Abhängigkeit von den

Probenkonzentrationen), ist in Abbildung 70 bzw. in Abbildung 71 zu sehen. Durch die Projektion einer

Gerade der eingetragenen Punkte, kann die Geradengleichung bestimmt werden. Durch das Umformulieren

dieser, und das Einsetzten von 50 % umgesetztem ABTS, wurde der Vergleichswert IC50 bestimmt.

Abbildung 70 stellt die graphische Veranschaulichung der entfetteten Edelbitterschokolade dar, Abbildung

71 zeigt die nicht entfettete Variante.

Abbildung 70: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der entfetteten Edelbitterschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten Edelbitterschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 50,98 mg/L

TE 95,76 mg/g = 0,38 mmol/g

95

Abbildung 71: Umgesetztes ABTS [%] in Abhängigkeit der Probenkonzentration von der Edelbitterschokolade [mg/L]

Die Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der Edelbitterschokolade nach der ABTS-Methode:

IC50 102,78 mg/L

TE 47,50 mg/g = 0,19 mmol/g

4.7.2.7. ERGEBNISSE DER ANTIOXIDATIVEN AKTIVITÄT NACH DER ABTS-

METHODE

Die nach der ABTS-Methode berechnete antioxidative Aktivität wurden in Tabelle 100 aufgelistet. Die

Vergleichswerte IC50 und die TE-Werte der entfetteten und nicht entfetteten Proben sind aufgelistet.

Tabelle 100: Ergebnisse der antioxidativen Aktivität der entfetteten und der nicht entfetteten Proben nach der ABTS- Methode

entfettete Probe nicht entfettete Probe

ABTS

IC50 [mg/L]

TE [mg/g]

TE [mmol/g]

IC50 [mg/L]

TE [mg/g]

TE [mmol/g]

Kakaopulver 37,04 131,79 0,53 49,26 99,11 0,40

Trinkschokolade 147,52 33,10 0,13 161,99 30,14 0,12

Vollmilchschokolade 579,37 8,43 0,03 917,34 5,32 0,02

Kochschokolade 88,97 54,87 0,22 156,65 31,17 0,12

Zartbitterschokolade 65,13 74,96 0,30 109,10 44,75 0,18

Edelbitterschokolade 50,98 95,76 0,38 102,78 47,50 0,19

Die graphische Darstellung der antioxidativen Aktivität sind in Abbildung 72 und Abbildung 73 dargestellt.

Die mittleren inhibitorischen Konzentrationen nach der ABTS-Methode der einzelnen entfetteten und nicht

entfetteten Produkte werden in Abbildung 72 veranschaulicht.

96

Abbildung 72: Graphische Darstellung der IC50-Werte der entfetteten und nichtentfetteten Proben nach der ABTS- Methode

Die berechneten Trolox-Äquivalente nach der ABTS-Methode ist in Abbildung 73 dargestellt.

Abbildung 73: Graphische Darstellung der Trolox-Äquivalente der entfetteten und nicht entfetteten Proben nach der ABTS-

Methode

97

Vergleich der berechneten Trolox-Äquivalente der Methoden

Um die berechnete Trolox-Äquivalente der Methoden miteinander zu vergleichen, sind die Ergebnisse der

entfetteten Produkte in Abhängigkeit zueinander in Abbildung 74 eingetragen. Dabei wurden die Ergebnisse

aufgrund der Linearität beurteilt.

Abbildung 74: TE der entfetteten Produkte im Vergleich

Da die Produkte einen unterschiedlichen Fettanteil aufweisen, sind die antioxidativen Aktivitäten (Trolox-

Äquivalente) der nicht entfetteten Produkte in Abbildung 75 dargestellt.

Abbildung 75: TE der nichtentfetteten Produkte im Vergleich

98

5. DISKUSSION

In der vorliegenden Arbeit wurden Gehaltsanalysen der Polyphenole (Gesamtpolyphenole, Flavonoide,

Catechine und Proanthocyanide), sowie die Bestimmung der antioxidativen Aktivität in Kakao und

Schokoladeprodukten durchgeführt. Bei den untersuchten Produkten handelt es sich um Kakao,

Trinkschokolade, Vollmilchschokolade, Koch- und Übergussschokolade, Zartbitterschokolade und

Edelbitterschokolade. Der Kakaogehalt der Produkte liegt zwischen 32 % und 100 %.

5.1. AUSBEUTE NACH DEM ENTFETTEN

Nach dem Homogenisieren der Schokoladen, wurden alle Produkte entfettet und anschließend getrocknet.

Durch das Entfetten wurde ein Gewichtsverlust von 9 % bis 50,4 % bestimmt, welcher den Fettanteil

wiedergibt. Den niedrigsten Fettgehalt kann man der Trinkschokolade zuschreiben, da sie nur einen 32 %-

igen Kakaogehalt aufweist und der Rest der Masse vorwiegend aus Zucker besteht. Den zweitniedrigsten

Fettanteil weist Kakaopulver mit 24,8 % auf. Der Fettanteil der Schokoladeprodukte schwankt zwischen

36,8 % und 50,4 % und nimmt mit Ausnahme der Koch- und Übergussschokolade mit dem Kakaogehalt zu

(Edelbitterschokolade > Koch- und Übergussschokolade > Zartbitterschokolade > Vollmilchschokolade). Die

Kochschokolade zeigt einen etwa 3 % höheren Fettgehalt als die Zartbitterschokolade, was auf den

Verwendungszweck, somit auf einen höheren Kakaobutteranteil, zurückgeführt werden kann.

5.2. GEHALT AN GESAMTPOLYPHENOLEN

Um den Gesamtpolyphenolgehalt zu bestimmen, mussten die Polyphenole nach dem Entfetten und dem

Trocknen der Proben extrahiert werden. Die Bestimmung des Polyphenolgehaltes wurde photometrisch

nach der Folin-Ciocalteu-Methode durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in Gallussäure-Äquivalenten

angegeben. Es ist eine gute Korrelation bezüglich des Gesamtpolyphenolgehaltes und des Kakaoanteiles der

Produkte zu erkennen.

Den höchsten Gehalt an Gesamtpolyphenolen weist das Kakaopulver (30,74 mg GAE / g entfettete Probe)

mit einem Kakaoanteil von 100 % auf, anschließend folgt die Edelbitterschokolade mit einem Gehalt von

19,18 mg GAE / g entfetteter Probe. Der Gehalt der Zartbitterschokolade beträgt 14,02 mg GAE / g und

jener der Kochschokolade 12,22 mg GAE / g. Während die Trinkschokolade einen Gehalt von 9,05 mg GAE /

g aufweisen kann, beträgt jener der Vollmilchschokolade nur 5,07 mg GAE / g. Die Trinkschokolade und die

99

Vollmilchschokolade haben jeweils einen Kakaoanteil von 32 %, somit sollte der Gesamtpolyphenolgehalt

etwa gleich hoch sein. Der Grund des niedrigeren Gesamtpolyphenolgehaltes der Vollmilchschokolade

beruht auf der Tatsache, dass der auf der Verpackung angeführte Kakaogehalt die Kakaobutter beinhaltet.

Daraus folgt, dass der tatsächliche Kakaoanteil der entfetteten Vollmilchschokolade niedriger ist als jener

der Trinkschokolade. Eine zweite Auswertung der Ergebnisse des Gesamtpolyphenolgehaltes bezieht sich

auf die nicht entfetteten Produkte. Die resultierenden Ergebnisse dieser Produkte zeigen einen ähnlichen

Verlauf wie jener der entfetteten Proben. Eine Ausnahme stellt die Trinkschokolade dar, welche aufgrund

des niedrigen Fettanteils einen höheren Gesamtpolyphenolgehalt als die Kochschokolade aufweist.

Allgemein kann man behaupten, dass mit der Abnahme des Kakaoanteils, ebenfalls eine Verringerung des

Gesamtpolyphenolgehaltes zu beobachten ist. Die in der vorliegenden Studie erhaltenen Ergebnisse

stimmen gut mit der Studie von Belscak et al. (Belscak, Komes, Horzic, Kovacevic Ganic, & Karlovic, 2009)

überein. Die Literaturwerte weisen ebenfalls einen großen Unterschied zwischen dem

Gesamtpolyphenolgehalt der Trinkschokolade und dem der Milchschokolade auf. Verglichen mit der

vorliegenden Studie kann man eine Abweichung des Gehaltes der Zartbitterschokolade deutlich erkennen.

Obwohl die in der Literatur erwähnte Zartbitterschokolade einen um 2 % niedrigeren Kakaogehalt aufweist,

ist der Wert an Gesamtpolyphenolen deutlich höher. Trotz einer geringen Abweichung zwischen dem

Gesamtpolyphenolgehalt der Edelbitterschokolade und jenem der Zartbitterschokolade, kann man einen

deutlich höheren Kakaoanteil in der Edelbitterschokolade erkennen. Eine weitere Studie von Miller et al.

(Miller, et al., 2009) zeigt im Kakaopulver einen deutlich höheren Gehalt an Polyphenolen als jener der

vorliegenden Ergebnisse. Vergleicht man den Kakaoanteil der Produkte mit dem der vorliegenden Arbeit, so

kann festgestellt werden, dass die Schokoladeprodukte laut Studie einen niedrigeren Anteil aufweisen.

Berücksichtigt man diese Tatsache, so korrelieren die Werte dieser Arbeit mit jenen der Studie. Verglichen

mit der Studie, hat die Milchschokolade einen niedrigeren Kakaoanteil und einen höheren

Gesamtpolyphenolgehalt. Eine Studie von Tabernero et al. (Tabernero, Serrane, & Saura-Calixto, 2006)

weist vergleichsweise viel höhere Werte auf.

Kakao und Kakaoprodukte weisen im Gegensatz zu anderen Genussmitteln, wie Rotwein oder Tee, einen

hohen Gehalt an Polyphenolen auf. Eine Portion Kakao (= 2 Esslöffel) hat fast doppelt so viele

Gesamtpolyphenole wie eine Portion Rotwein (= 140 ml) und beinahe vier Mal so hohen

Gesamtpolyphenolgehalt als eine Portion Grüner Tee (= 2 g in 200 ml Wasser) (Lee, Kim, Lee, & Lee, 2003).

Aufgrund des hohen Gesamtpolyphenolgehaltes führt ein regelmäßiger Kakaokonsum zu einer signifikanten

Reduzierung von Entzündungen (Vazquez-Agell, Urpi-Sarda, Sacanella, & Camino-Lopez, 2011), sowie eine

Hemmung von Zellschädigungen beziehungsweise der Ausbreitung von Krankheiten (D’Archivio, et al.,

2008).

5.3. GEHALT AN FLAVONOIDEN

Die Flavonoide, welche zur bedeutendsten Gruppe der natürlichen Polyphenole zählen, wurden quantitativ

photometrisch bestimmt. Die Ergebnisse wurden mit Hilfe einer Eichgerade in Quercetin-Äquivalenten

dargestellt. Hier wurden ebenfalls die entfetteten und die nicht entfetteten Produkte für die Berechnung

des Gehaltes herangezogen. Der Trend der Ergebnisse verläuft ähnlich wie bei den Polyphenolen, bis auf die

Ausnahme, dass die Kochschokolade einen gleich hohen Flavonoidgehalt wie die Zartbitterschokolade zeigt.

Unter den Produkten weist Kakaopulver mit 10,48 mg QUE / g entfetteter Probe den höchsten

Flavonoidgehalt auf. Anschließend zeigt die Edelbitterschokolade einen Gehalt von 6,66 mg QUE / g, gefolgt

von der Kochschokolade mit 3,56 mg QUE / g und der Zartbitterschokolade mit 3,55 mg QUE / g. Zum

Schluss folgen die Trinkschokolade mit 2,48 mg QUE / g und die Milchschokolade mit einem Flavonoidgehalt

von 0,66 mg QUE / g. Die Ergebnisse der nicht entfetteten Proben zeigen einen ähnlichen Verlauf, außer

dass die Trinkschokolade aufgrund des geringen Fettanteils, den dritthöchsten Flavonoidgehalt aufweist.

Eine Studie (Belscak, Komes, Horzic, Kovacevic Ganic, & Karlovic, 2009) zeigt eine ähnliche Tendenz der

Flavonoidgehalte. Ein Vergleich der Werte ist jedoch nicht möglich, da sie auf Gallussäure bezogen wurden.

100

Sie weisen einen um 50 % niedrigeren Flavonoidgehalt, als jener des Gesamtpolyphenolgehaltes, auf. Auch

in dieser Studie korrelieren die Flavomoidgehalte mit den Kakaoanteilen nicht vollständig. Diverse Studien

bestätigen, dass die Flavonoide für die positiven, gesundheitlichen Effekte verantwortlich sind. Die

Flavonole, die den Flavonoiden zugeordnet werden, wirken positiv auf Herz- und Stoffwechsel und weisen

eine entzündungshemmende Wirkung auf (Buitrago-Lopez, et al., 2011; Selmi, Cocchi, Lanfredini, Keen, &

M., 2008). Eine Studie beweist, dass Kakao aufgrund des hohen Flavonoidgehaltes eine neuroprotektive

Wirkung zugesprochen werden kann (Ramiro-Puig, et al., 2009). Kakao und Schokoladeprodukte zählen

somit zu flavonoidreichen Produkten und fördern signifikant die Gesundheit.

5.4. GEHALT AN CATECHINEN

Der Gehalt an Catechinen wurde photometrisch bestimmt, für die Darstellung der Ergebnisse wurde (+)-

Catechin herangezogen. Die Berechnung des Catechingehaltes wurde für die entfetteten und nicht

entfetteten Produkte durchgeführt. Zwischen dem Catechingehalt und dem Kakaogehalt ist keine

Korrelation erkennbar. Der Catechingehalt der Edelbitterschokolade (4,05 mg CE / g), gefolgt von dem der

Zartbitterschokolade (3,84 mg CE / g) weist einen höheren Gehalt als das Kakaopulver (3,41 mg CE / g) auf.

Den nächstniedrigeren Catechingehalt zeigt die Kochschokolade (2,55 mg CE /g), gefolgt von der

Vollmilchschokolade mit 1,21 mg CE / g und der Trinkschokolade mit 1,06 mg CE / g. Betrachtet man die

Ergebnisse der nicht entfetteten Proben, so ändert sich die Reihenfolge der Catechingehalte der

analysierten Produkte. Den höchsten Catechingehalt nimmt Kakaopulver ein, gefolgt von der

Zartbitterschokolade, der Edelbitterschokolade, der Kochschokolade, der Trinkschokolade und zuletzt der

Vollmilchschokolade. Die Abweichung der Reihenfolge ist auf den unterschiedlichen Fettgehalt

zurückzuführen. Da Kakaopulver und Trinkschokolade einen geringeren Fettanteil aufweisen als die

Schokoladensorten, kommt es zu einer Änderung der Reihenfolge der nachgewiesenen Menge an

Catechinen (pro Gramm Produkt). Wenn man die nicht entfetteten Produkte miteinander vergleicht, weist

Kakaopulver den höchsten Catechingehalt auf, gefolgt von der Zartbitterschokolade und der

Edelbitterschokolade. Die Ergebnisse dieser Produkte schwanken zwischen 2,56 mg CE / g und 2,01 mg CE /

g. Die Kochschokolade, die Trinkschokolade und schließlich die Vollmilchschokolade weisen deutlich

niedrigere Gehalte (zwischen 1,45 mg CE / g und 0,72 mg CE / g) auf. Da Kakao ein Naturprodukt ist und aus

unterschiedlichen Kakaosorten und verschiedenen Anbaugebieten stammt, kann es zu einer Abweichung

der Verteilung der Polyphenole kommen. Eine Studie (Belscak, Komes, Horzic, Kovacevic Ganic, & Karlovic,

2009) zeigt ein ähnliches Resultat bezüglich der Catechingehalte. In dieser korreliert der Catechingehalt

ebenfalls nicht mit dem Kakaogehalt beziehungsweise mit dem Gehalt an Gesamtpolyphenolen. Die

Produkte weisen ebenso große Schwankungen zwischen dem Catechingehalt und dem Kakaoanteil auf. Aus

den Ergebnissen resultiert, dass der Catechingehalt nicht mit dem Gesamtpolyphenolgehalt

zusammenhängt, sondern demnach sortenspezifisch ist und stark von den Anbaubedingungen abhängt.

5.5. GEHALT AN PROANTHOCYANIDEN

Der Gehalt an Proanthocyanide wurde photometrisch bestimmt und in Cyanidin-Äquivalente angegeben.

Die berechneten Gehalte weisen die gleiche Tendenz auf, wie der Kakaoanteil beziehungsweise der

Gesamtpolyphenolgehalt. Der Proanthocyanidgehalt vom Kakaopulver beträgt 4,07 mg CyE / g entfetteter

Probe, gefolgt von der Edelbitterschokolade mit 3,05 mg CyE / g und der Zartbitterschokolade mit 2,83 mg

CyE / g. Die Kochschokolade mit einem Gehalt von 2,57 mg CyE / g gibt den nächstniedrigen

Proanthocyanidgehalt wieder. Eine weitere Gehaltsabnahme ist bei der Trinkschokolade mit 1,66 mg CyE / g

und zu allerletzt bei der Vollmilchschokolade mit 1,04 mg CyE / g zu beobachten. Wenn man die

Proanthcyanidingehalte der nicht entfetteten Produkte vergleicht, so erhält die Zartbitterschokolade einen

101

höheren Gehalt an Proanthocyaniden als die Edelbtterschokolade. Aufgrund des unterschiedlichen

Fettanteils weist die Trinkschokolade den gleichen Proanthocyanidgehalt wie die Edelbitterschokolade auf.

Die Werte einer Literaturstudie (Belscak, Komes, Horzic, Kovacevic Ganic, & Karlovic, 2009) zeigen eine gute

Übereinstimmung der gemessenen, beziehungsweise der berechneten, Proanthocyanidgehalte.

5.6. ANTIOXIDATIVE AKTIVITÄT

Um die antioxidative Aktivität der Kakaoprodukte zu beurteilen, wurden zwei Radikalfängermethoden

(ABTS- und DPPH-Methode) angewendet. Bei der DPPH-Methode handelt es sich um das 2,2-Diphenyl-1-

pikrylhydrazyl-Radikal, welches durch die vorhandenen Antioxidantien abgefangen wird. Die ABTS-Methode

beruht auf das stabile Radikalkation des Diammonium-2,2‘-azino-di-(3-ethylbenzthiazolin)-6-sulfonates,

welches ebenfalls mit Antioxidantien reagieren kann. Die Konzentrationsabnahme des Radikals kann

photometrisch detektiert werden. Damit man die antioxidative Aktivität beurteilen und miteinander

vergleichen kann, wurden die Vergleichswerte EC50, IC50 sowie TEAC bestimmt. Neben den Produkten wurde

noch das Vitamin E-Derivat Trolox, welches als Referenz dient, gemessen. Die mittlere effektive

Konzentration EC50, welche den halbmaximalen Effekt kennzeichnet, stellt die benötigte Probenmenge (g

Probe / g DPPH) dar, die für die Umsetzung von 50 % DPPH benötigt wird. Die IC50-Werte beschreiben die

mittlere inhibitorische Konzentration. Sie gibt in diesem Fall die benötigte Probenkonzentration für eine 50

%-ige Inhibierung des Radikals wieder (mg/L). Der EC50-Vergleichswert zeigt bei der DPPH-Methode

(bezogen auf die entfetteten Produkte) folgendes Resultat: Die Produkte mit dem höchsten Kakaoanteil

weisen die niedrigsten effektiven Konzentrationen auf. Hiervon resultiert, dass Kakaopulver den niedrigsten

EC50-Wert mit 2,23 g Probe / g DPPH aufweist, gefolgt von den Schokoladen mit abnehmendem Kakaoanteil

(Edelbitterschokolade mit 2,60 g Probe / g DPPH, Zartbitterschokolade mit 3,87 g Probe / g DPPH und

Kochschokolade mit 5,57 g Probe / g DPPH). Obwohl die Trinkschokolade (9,53 g Probe / g DPPH) einen

gleich hohen Kakaoanteil wie die Vollmilchschokolade (37,99 g Probe / g DPPH) aufweist, zeigt sie einen viel

niedrigeren EC50-Wert. Die nicht entfetteten Kakao- und Schokoladeprodukte zeigen höhere EC50-Werte.

Wenn man die berechneten EC50-Werte mit den Literaturwerten (Tabernero, Serrane, & Saura-Calixto,

2006) vergleicht, so erhält die Milchschokolade (mit etwa dem gleichen Kakaoanteil) einen viel niedrigeren

EC50-Wert. Der Mittelwert der mittleren effektiven Konzentration der Trinkschokoladen liegt in etwa im

gleichen Bereich wie jener der vorliegenden Arbeit. Die Kakaopaste (die mit dem Kakaopulver vergleichbar

ist) weist eine bessere antioxidative Aktivität und somit eine niedrigere mittlere effektive Konzentration auf.

Die EC50-Werte, außer der Milchschokolade, stimmen mit den Werten der Literaturstudie gut überein. Eine

andere Studie (Schinella, et al., 2010) stellte die Ergebnisse von der Kakaomasse und von zwei

polyphenolreichen Kakaoextrakten dar. Die antioxidative Aktivität wurde nach der DPPH-Methode in

Trolox-Äquivalent ausgedrückt. Dabei wurden drei Extrakte miteinander verglichen, wobei die Werte

zwischen 0,2 und 3,0 µmol TE / mg getrocknetem Extrakt liegen. Die gemahlene Kakaomasse der

Literaturstudie zeigt die gleiche TE (0,2 µmol TE / mg) wie das Kakaopulver der vorliegenden Arbeit. Um die

antioxidative Aktivität nach der ABTS-Methode zu vergleichen, wurden die mittlere inhibitorische

Konzentration (IC50) und die Trolox-Äquivalente berechnet. Je schwächer die antioxidative Eigenschaft der

Produkte, desto höher ist die benötigte Konzentration, das heißt umso höher sind die IC50-Werte. Den

niedrigsten Wert und somit die höchste antioxidative Eigenschaft zeigt das Kakaopulver mit 37,04 mg / L,

gefolgt von der Edelbitterschokolade (50,98 mg / L), der Zartbitterschokolade (65,13 mg / L), der

Kochschokolade (88,97 mg / L), der Trinkschokolade (147,52 mg / L) und zuletzt der Vollmilchschokolade

(579,37 mg / L). Die Werte der Trolox-Äquivalente nehmen mit zunehmender antioxidativer Aktivität ab.

Somit ist eine umgekehrte Reihenfolge der Ergebnisse zu beobachten. An erster Stelle, bezüglich der

antioxidativen Eigenschaft, steht das Kakaopulver mit 526,55 µmol / g, gefolgt von der Edelbitterschokolade

mit 382,61 µmol / g, der Zartbitterschokolade mit 299,48 µmol / g, der Kochschokolade mit 219,24 µmol /

g, der Trinkschokolade mit 132,23 µmol / g und schließlich der Vollmilchschokolade mit 33,67 µmol / g

entfetteter Probe. Laut der oben genannten Studie von Schinella et al. (Schinella, et al., 2010) konnte keine

102

Übereinstimmung mit dieser Methode festgestellt werden. Die Studie von Tabernero et al. (Tabernero,

Serrane, & Saura-Calixto, 2006) zeigt ebenfalls niedrigere Ergebnisse bezüglich der antioxidativen Aktivität

nach der ABTS-Methode, ausgenommen der Vollmilchschokolade. Die EC50-Werte nach der DPPH-Analyse

der Studie waren mit den erhaltenen Ergebnissen gut vergleichbar, obwohl das Resultat der ABTS-Methode

eine weitaus höhere antioxidative Eigenschaft zeigt. Nach beiden Methoden schneidet die

Vollmilchschokolade am schlechtesten ab. Dies ist auf den niedrigen Polyphenolgehalt dieser

Schokoladensorte zurückzuführen. Besonders erwähnenswert scheint die Abnahme der antioxidativen

Aktivität durch die Milchkomponente, welche durch die Wechselwirkung der Flavonoide und der

Milchproteine entsteht (Serafini, et al., 2003). In der Studie von Tabernero et al. (Tabernero, Serrane, &

Saura-Calixto, 2006) wurde die antioxidative Aktivität der Bitterschokolade in Wasser, sowie in Milch als

Lösungsmittel, bestimmt. Der Messwert der Milchprobe führt zu einer Abnahme der antioxidativen

Aktivität um 35 %. Die für diese Arbeit gemessene Kakao- und Schokoladeprodukte, ausschließlich der

Vollmilchschokolade, weisen hohe Radikalfängereigenschaften auf.

103

6. ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit natürlich vorkommenden Wirkstoffen im Kakao sowie in

Schokoladeprodukten, die für die Förderung der Gesundheit verantwortlich sind. Die Produkte wurden auf

den Gehalt der Gesamtpolyphenole, Flavonoide, Catechine und Proanthocyanidine analysiert und die

antioxidative Aktivität bestimmt.

Die Proben stammen von Produkten, die in Österreich hergestellt und im Handel vertrieben werden. Der

Kakaoanteil der herangezogenen Produkte liegt zwischen 32 % und 100 %. Damit der Vorgang des

Entfettens mit n-Hexan effizient durchgeführt werden konnte, erfolgte vorerst eine Zerkleinerung der

Schokoladeprodukte. Der Rückstand nach dem Entfetten wurde im Vakuumtrockenschrank bei 60 °C

getrocknet und anschließend rückgewogen. Durch diesen Prozess konnte der Fettanteil der Produkte

bestimmt werden. Die höchsten Fettanteile wurden bei den Schokoladensorten mit Werten zwischen 36,8

% und 50,4 % bestimmt. Während Kakaopulver einen Fettanteil von 24,8 % aufweist, beträgt jener der

Trinkschokolade lediglich 9 %. Die entfetteten Proben wurden für die Wasserextraktion und für die

Bestimmung der Polyphenole herangezogen. Aus den Lösungen wurden Verdünnungen für die

Gehaltsbestimmungen durchgeführt. Für die Bestimmung der antioxidativen Aktivität wurde ein Wasser-

Methanol-Gemisch (80:20, v/v) als Lösungsmittel für die Extraktion herangezogen.

Der Gesamtpolyphenolgehalt wurde mit Hilfe der Folin-Ciocalteu-Methode bestimmt. Die

Gesamtpolyphenole des entfetteten Kakaopulvers zeigen einen Gehalt von 30,74 mg GAE / g, gefolgt von

der Edelbitterschokolade mit 19,18 mg GAE / g, der Zartbitterschokolade mit 14,02 mg GAE / g und der

Kochschokolade mit 12,22 mg GAE / g. Die Trinkschokolade weist einen höheren Gesamtpolyphenolgehalt

(9,05 mg GAE / g) als die Vollmilchschokolade (5,07 mg GAE / g) auf. Die Messwerte der nichtentfetteten

Produkte korrelieren mit dem Fettgehalt, somit weisen sie einen niedrigeren Gesamtpolyphenolgehalt auf.

Die Gehaltsbestimmung der Flavonoide wurde mit einer standardisierten photometrischen Methode durch

Zugabe von Aluminiumchlorid durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in Quercetin-Äquivalente dargestellt.

Die entfetteten Proben zeigen folgende Flavonoidgehalte: Kakaopuver 10,48 mg QUE / g,

Edelbitterschokolade 6,66 mg QUE / g, Kochschokolade 3,56 mg QUE / g, Zartbitterschokolade 3,55 mg QUE

/ g, Trinkschokolade 2,48 mg QUE / g und Vollmilchschokolade 0,66 QUE / g. Die nicht entfetteten Produkte

weisen ebenfalls einen deutlich niedrigeren Gehalt an Flavonoiden auf, welcher vom Fettgehalt abhängig

ist.

Der Gehalt an Catechinen wurde mit Hilfe eines Photometers nach Zugabe von 4-

Dimethylaminocinnamaldehyd bestimmt. Hier nimmt die Edelbitterschokolade mit einem Gehalt von 4,05

mg CE / g, gefolgt von der Zartbitterschokolade mit 3,84 mg CE / g, den höchsten Rang ein. Das Kakaopulver

erhält einen Catechingehalt von 3,41 mg CE / g, die Kochschokolade einen von 2,55 mg CE / g und die

Vollmilchschokolade einen Gehalt von 1,21 mg CE / g. Den niedrigsten Wert zeigt die Trinkschokolade mit

1,06 mg CE / g.

Der Proanthocyanidingehalt wurde ebenfalls photometrisch nach Rösch et al. mit Hilfe des Lambert

Beerschen Gesetzes bestimmt, der Gehalt wurde auf Cyanidin bezogen. Das Kakaopulver zeigt den höchsten

Gehalt mit 4,07 mg CyE / g, gefolgt von der Edelbitterschokolade mit 3,05 mg CyE / g, der

Zartbitterschokolade mit 2,83 mg CyE / g und der Kochschokolade mit 2,57 mg CyE / g. Die niedrigsten

Gehalte weisen die Trinkschokolade mit 1,66 mg CyE / g und die Vollmilchschokolade mit 1,04 mg CyE / g

auf.

Die antioxidative Aktivität wurde nach der DPPH- und der ABTS-Methode durchgeführt. In beiden

Methoden werden die Radikalfängereigenschaften bestimmt. Die Antioxidantien, die in den einzelnen

Proben vorhanden sind, fangen die freien Radikale (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl bzw. Diammonium-2,2‘-

104

azino-di-(3-ethylbenzthiazolin)-6-sulfonat) ab. Die in der Reaktion umgesetzte Menge kann mit einem

Photometer bestimmt und mit Hilfe von Vergleichswerten dargestellt werden.

Bei der DPPH-Methode handelt es sich um das freie Radikal 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl, welches sich in

methanolischer Lösung befindet. Die mittlere effektive Konzentration (EC50), die mittlere inhibitorische

Konzentration (IC50) sowie die Trolox-Äquivalente (TE) dienen als Vergleichswerte für diese Methode. Die

höchste Radikalfängereigenschaft (bezogen auf die entfetteten Produkte) zeigt das Kakaopulver (66,70

mg/g TE), gefolgt von der Edelbitterschokolade (57,33 mg/g TE), der Zartbitterschokolade (38,51 mg/g TE)

und der Kochschokolade (26,75 mg/g TE). Die antioxidative Aktivität der Trinkschokolade zeigt einen viel

höheren Wert (15,64 mg/g TE) als jene der Vollmilchschokolade (3,92 mg/g TE). Die Ergebnisse korrelieren

mit dem Kakaogehalt. Eine Ausnahme stellt die Vollmilchschokolade dar, bei der es aufgrund des

Milchanteils zu einer Senkung der antioxidativen Aktivität kommt.

Bei der ABTS-Methode hingegen wird zuerst ein Radikalkation Diammonium-2,2‘-azino-di-(3-

ethylbenzthiazolin)-6-sulfonat in einem wässrigen oxidativen Milieu hergestellt, dann mit der Probe

versetzt. Die Abnahme der Konzentration des Radikals wird photometrisch detektiert. Der IC50-Wert und

der TE-Wert werden dabei als Vergleichswerte herangezogen. Diese Methode zeigt ebenfalls die gleiche

Reihenfolge wie die DPPH-Methode in Bezug auf die antioxidative Aktivität. Das Kakaopulver mit 131,79

mg/g TE weist die höchste Radikalfängereigenschaft auf, gefolgt von der Edelbitterschokolade (95,76 mg/g

TE), der Zartbitterschokolade (74,96 mg/g TE) und der Kochschokolade (54,87 mg/g TE). Die

Trinkschokolade (33,10 mg/g TE) zeigt in dieser Methode ebenfalls eine viel höhere antioxidative Aktivität

als die Milchschokolade (8,43 mg/g TE). Die nicht entfetteten Proben weisen ebenfalls eine niedrigere

Radikalfängereigenschaft auf. Die Ergebnisse der beiden Methoden korrelieren sehr gut miteinander.

Aus den durchgeführten Analysen kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass der Kakaoanteil mit

dem Polyphenolgehalt sowie der antioxidativen Aktivität in Wechselbeziehung miteinander steht. Aus den

Analysen ist eine Korrelation des Gesamtpolyphenolgehaltes mit der antioxidativen Aktivität erkennbar. Je

höher der Gehalt an Polyphenolen ist, desto höher ist auch die antioxidative Aktivität. Als Ausnahme erwies

sich die Vollmilchschokolade, welche aufgrund des Milchanteils eine außerordentlich niedrige antioxidative

Aktivität aufweist. Ernährungsphysiologisch gesehen, kann Kakao und Schokoladeprodukte als Genussmittel

mit reichen gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen angesehen werden.

105

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Evaluierung der phenolischen Inhaltsstoffe und der ... · PDF fileDIPLOMARBEIT Evaluierung der phenolischen Inhaltsstoffe und der antioxidativen Aktivität von Kakao- und Schokoladeprodukten