Gelöste Mineralstoffe und Spurenelemente also Kationen (wie K, Ca, Na, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn) spielen bei der Bierbereitung und für die Produktqualität eine nicht zu unterschätzende Rolle. So ist diese Gruppe z. B. für das Hefewachstum und damit für den Gärverlauf erforderlich. Daneben können aber auch zu hohe Konzentrationen, besonders der Schwermetalle, sehr nachteilige Wirkungen in Bezug auf Stabilität und Sensorik des Bieres hervorrufen. Deshalb ist eine Kontrolle im Rahmen der Brauereitechnologie als unerlässlich zu betrachten. Elemente wie Kalium und Magnesium sind auch für die menschliche Ernährung von Bedeutung. Die üblichen Bestimmungsverfahren der Gravimetrie, Komplexometrie und Kolorimetrie sind hierfür aber meist zu ungenau, umständlich oder zeitaufwendig. Die Atom-Absorptions-Spektralphotometrie stellt ein elegantes, schnell durchzuführendes und sehr genaues Analysenverfahren dar.
Bestimmung von Kationen in Bier und Würze
Diese Methode eignet sich für Würze und Bier
Die Analyse von Metallen kann mit Hilfe von induktiv gekoppelter Plasma-Atom-Emissionsspektrometrie (ICP-OES) schnell und zuverlässig durchgeführt werden. Das induktiv gekoppelte Plasma (ICP) ist ein im Hochfrequenzfeld ionisiertes Gas (Plasma), das als Atomisierungs- und Anregungsmedium für die eingesprühte, flüssige oder gelöste Probe dient. Das ICP kann in der Emissionsspektroskopie mit verschiedenen optischen und elektronischen Systemen entweder zu simultanen oder sequentiellen Multielementspektrometer kombiniert werden. Im Plasma werden die Atome und Ionen zur Emission von elektromagnetischer Strahlung (Licht) angeregt, die hauptsächlich im ultravioletten und sichtbaren Spektralbereich auftritt. Bei den im ICP typischen Temperaturen von 6000 bis 10000 K liegen die Metalle in der Regel als Ionen vor, die Nichtmetalle und Metalloide sind dagegen nur zum Teil ionisiert.
Die ICP-OES besitzt einen sehr großen Arbeitsbereich, der typischerweise bis zu sechs Größenordnungen umfasst und der je nach Element und Analysenlinie Konzentrationen vom sub-µg/l- bis hin zum g/l-Bereich umfasst. Bier- und Würzeproben können mit ICP-OES im Gegensatz zu AAS auch ohne Aufschluss gemessen werden. Im Folgenden wird eine Bestimmungsmethode für AI, B, Ba, Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, P, Si, Sr, Sn und Zn in Bier und Würze beschrieben.