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Bestimmung von Ethanol-Dämpfen mit einem amperometrischen Enzym-Biosensor

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Hämmerle, Martin ; Hilgert, Karin ; Achmann, Sabine ; Moos, Ralf:
Bestimmung von Ethanol-Dämpfen mit einem amperometrischen Enzym-Biosensor.
2009
Event: 6. Deutsches Biosensor Symposium 2009 , 29.93.-01.04.2009 , Freiburg, Deutschland.
(Conference item: Conference , Other Presentation type)

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Biosensoren werden meistens zur Analyse von flüssigen Proben eingesetzt, während Biosensoren zum Nachweis von Analyten in gasförmigen Proben in der Literatur nur selten zu finden sind. In der vorliegenden Arbeit wird ein amperometrischer Enzym-Biosensor beschrieben, der gasförmige Proben kontinuierlich und direkt messen kann, d.h. ohne Probensammler wie Absorber oder Wäscher arbeitet. Vorgestellt wird ein Biosensor für Ethanol-Dampf, dessen Einsatzfähigkeit für die Analyse von Ethanol in Apfelsäften durch Probenahme im headspace über dem jeweiligen Apfelsaft getestet wird. Das Messprinzip basiert auf der enzymatischen Umsetzung von Ethanol mit Alkohol-Oxidase (P. pastoris) unter Bildung von H2O2, das elektrochemisch detektiert wird. Als Separator zwischen gasförmigem Probenbereich und Sensorinnenelektrolyt wird eine poröse, Platin-beschichtete Teflonmembran eingesetzt, die gleichzeitig als Arbeitselektrode dient. Die Oxidase wurde mit einer Dialysemembran immobilisiert: Einige Sensorkenngrößen sind: Nachweisgrenze (3 < S/N): 11 µM, Sensitivität: 3,53 µA/mM, Ansprechzeit: 60 s @1 mM, Messbereich: 0,1 - 30 mM, Stabilität: 86% nach 18 h kontinuierlichem Betrieb @1 mM. Mit dem Sensor wurden drei handelsübliche unverdünnte Apfelsäfte auf ihren Ethanolgehalt hin untersucht. Als Referenzmethode diente ein kommerzieller, photometrischer Enzymkit bzw. eine GC-Analyse. Die Messergebnisse werden verglichen und Abweichungen diskutiert. Die umgerechneten Sensormesswerte liegen im Bereich 6,5 - 15,2 mM bzw. 0,038 - 0,089 vol% oder 0,30 - 0,70 g/L Ethanol in den Apfelsäften. Dies entspricht einer Gasphasenkonzentration von 35 - 83 ppm Ethanol.

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Item Type: Conference item (Other)
Refereed: Yes
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Profile Fields
Profile Fields > Advanced Fields
Research Institutions
Research Institutions > Research Centres
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 01 Jun 2015 09:28
Last Modified: 11 Apr 2016 09:31
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/14475