Polyphenole in Kakao

Polyphenole in Kakao – Etablierung von Analysenmethoden zur Bestimmung von Polyphenolen in Kakao- und Schokoladenerzeugnissen

Raters M, Lotz F, Matissek R

Projektzeitraum: 01.01.2013 – 31.12.2015

Finanziell gefördert durch die Stiftung der Deutschen Kakao- und Schokoladenwirtschaft, Hamburg

Zusammenfassung

Ziel dieser Arbeit war die Etablierung beziehungsweise Validierung von Analysenmethoden zur Bestimmung von Polyphenolen in Kakao- und Schokoladenerzeugnissen. Für die Bestimmung ausgewählter Flavonoide (Catechin, Epicatechin, Procyanidin B2 und Procyanidin C1) in diesen Produkten konnte eine schnelle und einfache Analysenmethode erfolgreich etabliert und validiert werden. Die Methode stellt ein für die Routineanalytik geeignetes Verfahren dar. Nach einer wenig aufwändigen Aufarbeitung kann der Probenextrakt mittels HPLC-FLD innerhalb kurzer Analysezeiten untersucht und die genannten Flavonoide über externe Standards qualitativ und quantitativ bestimmt werden. Zudem wurde eine für die Routineanalytik geeignete Methode zur Bestimmung der Polyphenole mit Polymerisierungsgrad (DP) 1 bis 10 mittels HPLC-FLD erfolgreich etabliert. Dafür wurden methodenspezifische Relative Response-Faktoren bezogen auf (–)-Epicatechin als Referenzstandard sowie eine Kalibierfunktion abgeleitet aus einer (–)-Epicatechin-Verdünnungsreihe verwendet. Diese Analysenmethode ermöglicht eine Überprüfung der von der EFSA gestellten Anforderungen an einen Health Claim für Kakao- und Schokoladenprodukte.

Weiterhin fand im Rahmen dieser Arbeit ein umfangreiches Monitoring an Kakao- und Schokoladenerzeugnissen statt:
33 (Milch-)Schokoladenproben von insgesamt 16 verschiedenen Herstellern wurden anhand der zuvor etablierten HPLC-Methoden zum einen auf ausgewählte Polyphenole bzw. Polyphenole mit DP 1 bis 10 analysiert, zum anderen wurden sie auf ihre Gesamtpolyphenolgehalte mittels der Methode nach Folin-Ciocalteu untersucht. Als Ergebnis konnte hierbei – unabhängig von der verwendeten Analysenmethode – zunächst festgestellt werden, dass der Gehalt an Polyphenolen mit ansteigendem Kakaogehalt zunimmt. Ferner konnte bestätigt werden, dass das monomere Flavanol Epicatechin von den vier betrachteten Flavonoiden mengenmäßig in allen Proben dominiert. Darüber hinaus zeigten die quantitativen Untersuchungen der Polyphenole nach ihren Polymerisierungsgraden, dass die monomeren und dimeren Polyphenole (DP 1 und DP 2) insgesamt über 60 % des Polyphenolgehaltes (DP 1–10) in den untersuchten Schokoladenproben ausmachen und zusätzlich, dass die Polyphenolgehalte der einzelnen Polyphenolfraktionen mit steigendem Polymerisierungsgrad deutlich abnehmen. Zudem war zu konstatieren, dass die Verteilung der einzelnen Polymerisierungsgrade auf den Gesamtpolyphenolgehalt bei allen 33 untersuchten Proben nahezu konstant und vom Kakaogehalt der Proben unabhängig ist.

Zusätzlich wurde mittels der beiden in dieser Arbeit betrachteten HPLC-Methoden zum einen der Einfluss der Röstdauer von Kakao auf den Polyphenolgehalt untersucht, zum anderen anhand von zusammenhängenden Proben verschiedener Kakaochargen die Veränderung der Polyphenolgehalte im Verlauf der Kakaoverarbeitung geprüft. Dabei konnte – unter Berücksichtigung einer sehr geringen Probenanzahl – festgestellt werden, dass die Röstung bzw. Röstdauer sowie die Alkalisierung von Kakao(halb)erzeugnissen den Polyphenolgehalt stark beeinflussen: innerhalb einer dreißigminütigen Röstdauer konnte eine Abnahme des Polyphenolgehaltes (DP 1–10) zwischen 25 und 50 % je nach Polymerisierungsgrad festgestellt werden. In den untersuchten zwei Kakaochargen konnte zudem belegt werden, dass nicht alkalisierte im Vergleich zu alkalisierten Proben deutlich höhere Polyphenolgehalte aufweisen. Somit kann abschließend festgehalten werden, dass die Prozessbedingungen der Kakaoverarbeitung einen signifikanten Einfluss auf die Polyphenolgehalte im Endprodukt haben.