Farbe von Weinflaschen - Qualitätskontrolle mit UV-2600 und MPC-2600

Trinken Sie Wein aus dem Karton? Dies ist seit 1977 möglich, dennoch bevorzugen die meisten Deutschen immer noch die klassischen Weinflaschen aus Glas, die es seit dem 17. Jahrhundert gibt. Es kommt anscheinend nicht nur auf den Inhalt an! Die Verpackung ist bei Lebensmitteln und besonders beim Wein ein sehr wichtiger Teil des Produkts. Gerade beim Design der Flasche können Hersteller mit ihrer Marke sich abgrenzen. Hierbei sollte alles stimmen.

Eine Glasflasche kann blau, grün, braun oder weiß sein. Mischtöne ergeben sich durch das Schmelzen verschiedener Glasfraktionen mit ihren charakteristischen anorganischen Oxiden, wie z.B. Chrom- und Manganoxid. Für das menschliche Auge ist es schwierig zu beurteilen, ob eine Flasche noch dunkelgrün oder schon braun ist. Welche Farbe würden Sie der rechten Flasche aus Abbildung 1 geben? Zum Glück brauchen Sie sich hierbei nicht auf Ihr Bauchgefühl verlassen. Als objektives Instrument zur Farb-Charakterisierung können Sie UV-VIS-Spektrometer nutzen. Diese konkrete Anwendung möchten wir Ihnen mit dem folgenden Experiment zeigen: Eine Transmissionsmessung durch eine gesamte Weinflasche hindurch.

Eine vollständige Weinflasche wurde in den MPC-2600 eingesetzt. Dieses spezielle Zubehör erweitert immens den Probenraum eines UV-VIS Spektrometers, hier des UV-2600 von Shimadzu. Die Weinflasche wurde so positioniert, dass der Lichtstrahl durch die beiden Weinflaschenwände geht und nicht vom Papieretikett gestört wird. Die Messung ist auf diese Weise zerstörungsfrei, führt jedoch wegen der starken Grundabsorption von zwei gekrümmten Glasflächen zu einer hohen Basislinie und sehr hohen Signalwerten. Man benötigt deshalb ein UV Spektrometer, dessen Komponenten kaum Streulicht erzeugen und deshalb auch noch bei hohen Absorbanzen Linearität zeigt.

Für unser Experiment wurden die UV-VIS-Spektren der beiden Flaschen aus Abbildung 1 aufgenommen. In Abbildung 2 sind die Spektren der beiden Proben dargestellt; der interessante Bereich ist 310 bis 890 nm. Das Grünglasspektrum (schwarze Linie) hat zwei Maxima bei etwa 440 und 650 nm.

Mit Hilfe der 2. Ableitung (eine Standardfunktion der Shimadzu Software LabSolutions UV-VIS) ist es möglich, sichtbar zu machen, dass das Maxima bei 650 nm nicht nur ein Peak ist, sondern aus mehreren sich überlagernden Peaks besteht. Die Lage der Peaks kann angegeben werden als: 686.4, 669.9, 654.2 und 636 nm (Abb. 3). Diese Absorptionsmaxima sind typische Signale des Chrom 3+, hier in Form des Chromoxid Cr2O3 (1).