Der Alkoholgehalt ist ein wichtiger Parameter bei der Erzeugung von Qualitätswein. In der Regel wird er über die Destillation bestimmt. Doch auch mit einem Spektralfotometer in Verbindung mit einem Enzym-Kit lässt sich dieser Wert präzise messen. Durch den deutlich geringeren Zeitaufwand bei gleichzeitig minimaler Probenmenge eignet sich die Fotometrie, um den Alkoholgehalt routinemäßig in allen Phasen des Produktionsprozesses zu bestimmen.
Die Fotometrie ist ein optisches Verfahren zur Bestimmung von Stoffkonzentrationen in einer wässrigen Lösung. Die zu messende Substanz geht eine chemische Verbindung mit einer zugesetzten Chemikalie ein und erzeugt so eine spezifische Färbung. Da die resultierende Farbintensität von der Konzentration der Substanz abhängt, lässt sich diese per Lichtmessung durch eine eingebaute Fotozelle genau bestimmen.
Nach dem Lambert-Beer-Gesetz gilt: Wenn eine Substanz mit Licht der Intensität I0 bestrahlt wird, wird ein Teil der Strahlung durch die Moleküle der Substanz absorbiert und eine verbleibende Intensität I reflektiert oder transmittiert.
Durch den Vergleich der gemessenen Lichtabsorption mit der Absorption bei einer bekannten Konzentration der Substanz lässt sich die Konzentration der Substanz in der gemessenen Probe berechnen.
Da fotometrische Messungen bei der für den jeweiligen Substanz-Chemikalien-Komplex charakteristischen Wellenlänge durchgeführt werden müssen, spielt das Spektrum, das von einem Spektralfotometer erzeugt werden kann, eine wichtige Rolle.
Ein Spektralfotometer kann in der Regel einen größeren Wellenlängenbereich als den des sichtbaren Lichts abbilden. So deckt das Spektralfotometer Iris von Hanna Instruments beispielsweise den Bereich von 390 bis 900 nm ab.
Die Bündelung des Lichtstrahls durch Linsen erhöht die Empfindlichkeit. Präzision erreicht man, indem man mit Prisma und Filterrad ein möglichst schmales Wellenlängenfenster auswählt.
Enzym-Testkit für Ethanol
Mit einem Spektralfotometer kann die Bestimmung der Alkoholkonzentration über eine einfache enzymatische Reaktion erfolgen. Generell eignen sich hierzu handelsübliche Enzym-Testkits für Ethanol, etwa das Ethanol-Testkit der Firma Megazyme.
Die enzymatische Reaktion zur Alkoholbestimmung ist notwendig, weil Ethanol selbst im sichtbaren Wellenlängenbereich fotometrisch nicht gemessen werden kann. Es gibt keine Reagenzien, die eine dem Ethanolgehalt entsprechende Färbung erzeugen würden. Man bestimmt den Alkoholgehalt daher indirekt über die enzymatische Umwandlung von NAD+ (Nikotinamin-Ademin-Dinukleotid) zu dessen reduzierter Form NADH in Anwesenheit von Ethanol.
