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Title
Elektronenmikroskopie, konfokale Mikroskopie und Rasterkraftmikroskopie für die Untersuchung der Struktur von Lebensmitteln / Jennifer Maria Wallner
Additional Titles
Electronmicroscopy, Confocal Microscopy and Atomic Force Microscopy: Study of the structure of food
AuthorWallner, Jennifer Maria
CensorSteiner, Ingrid
Published2008
DescriptionV, 118 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2008
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Struktur / Textur / Lebensmittel / Elektronenmikroskopie / konfokale Mikroskopie / Rasterkraftmikroskopie / Sensorik / Präparation
Keywords (EN)Electronmicroscopy / Confocal Microscopy / Atomic Force Microscopy / structure / food / preparation
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-25010 Persistent Identifier (URN)
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Elektronenmikroskopie, konfokale Mikroskopie und Rasterkraftmikroskopie für die Untersuchung der Struktur von Lebensmitteln [5.77 mb]
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Abstract (German)

Die Textur und Struktur von Lebensmitteln stellen wichtige Qualitätskriterien dar. Für eine objektive Untersuchung dieser Eigenschaften werden verschiedene Methoden eingesetzt. Diese Arbeit konzentriert sich vor allem auf Elektronenmikroskopie (Transmissionselektronenmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie), konfokale Mikroskopie und Rasterkraftmikroskopie.

Während bei der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) die Probe mit Elektronen durchstrahlt wird, wird bei der Rasterelektronenmikroskopie (REM) die Oberfläche von einem Elektronenstrahl abgerastert. Auch die konfokalen Laser-Raster-Mikroskopie (CLSM) und die Rasterkraftmikroskopie (RKM) stellen Oberflächenmethoden dar, bei denen die Oberfläche "abgetastet" wird.

Für folgende Lebensmitteln wurden passende Techniken zur Untersuchung deren Struktur herausgearbeitet: Milch und Milchprodukte, stärke-, fett- und eiweißhaltige Lebensmittel, viskose Lebensmittel, Schokolade, Polysaccharide, Gemüse und Schäume.

Während bei getrockneten und viskosen Milchprodukten die REM die beliebteste Methode darstellt, wird bei Suspensionen und flüssigen Milchprodukten die TEM angewendet. Bei stärkehaltigen Lebensmitteln nimmt man die CLSM und RKM, bei fetthaltigen Lebensmitteln bringt die CLSM viele Vorteile. Bei eiweißhaltigen Lebensmitteln, Polysacchariden und Schäumen wird die RKM angewendet, bei viskosen Produkten und Gemüse greift man auf die Elektronenmikroskopie zurück. Schokolade kann mit der REM analysiert werden.

Für die einzelnen Methoden gibt es verschiedene Arten der Präparation der Lebensmittel. Bei der TEM wird grob zwischen "Ultradünnschicht-Methode", "Oberflächenabdruck" und "Negative Straining" unterschieden. Bei der REM gibt es zwei große Verfahren, den "Oberflächenabdruck" und die "Kryo-REM". Vorteil von der CLSM und RKM ist, dass die Proben nicht geschnitten werden müssen. Bei der CLSM kann man die Methode des "Negativ-Kontrasts" anwenden, bei der RKM kann man zwischen zwei Betriebsarten (Kontakt-Modus und Nicht-Kontakt-Modus) unterscheiden. Abhängig von der Konsistenz und Struktur der Lebensmittel und vom Ziel der Untersuchung wird eine passende Methode gewählt.

Abstract (English)

The texture and structure of food are very important for its quality. There are different methods for an objective analysis of these qualities, this thesis gives an overview about Electron Microscopy (Transmission Electron Microscopy and Scanning Electron Microscopy), Confocal Laser Scanning Microscopy and Atomic Force Microscopy.

With a Transmission Electron Microscope (TEM) the sample is transilluminated by electrons, with a Scanning Electron Microscope (SEM) the surface is scanned by an electron beam. The Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) and the Atomic Force Microscopy (AFM) also characterize the surface of food.

For the analysis of the food structure there are suitable methods for following products: milk and milk products, starch, fat, proteins, viscous food, chocolate, polysaccharides, vegetables and foams.

For dried and viscous milk products REM is the most popular method, for suspensions and liquid milk products TEM is used. The analysis of starch is made by CLSM and RKM, CLSM has many advantages for the study of fat.

RKM is used for proteins, polysaccharides and foams, electron microscopy for viscous products and vegetables, chocolate is analysed by REM.

There are different ways of preparing food: "Thin-section-TEM", "Replica-TEM" and "Negative Straining" for TEM, "Replica-SEM" and "Cryo-SEM" for SEM. One big advantage of CLSM and RKM is that the specimens don't need to be cut. For CLSM the method of the "Neagtive-Contrast" can be used, for RKM there are two modes of operation (contact-mode and non-contact-mode). Depending on the consistency and structure of the food and on the aim of the analysis there are suitable methods for each product.

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