Reaktionskinetik der Bildung von Furfural in Abhängigkeit von Erhitzung, Konzentrierung und Lagerung in Orangensäften und ‐konzentraten

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Abstract
Nach Untersuchungen an einem Orangenkonzentrat, das mit destilliertem Wasser auf den gewünschten Extraktgehalt rückverdünnt wurde, verläuft die Fufuralbildung nach dem Schema einer Folgereaktion. Hierbei ergibt sich nach einer Induktionsperiode ein geradliniger Verlauf der Umsatzkurve, der einer Reaktion 0. Ordnung entspricht. Die Temperaturabhängigkeit der daraus resultierenden Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten k gehorcht der Arrheniusgleichung und ergibt für alle untersuchten Extraktgehalte die gleiche Aktivierungsenergie von 105 kJ/Mol. Es handelt sich dabei um eine spezifische Säurekatalyse, da die Reaktionsgeschwindigkeit direkt proportional der Hydroniumionenaktivität ist. Die Abhängigkeit der k‐Werte vom Extraktgehalt der Konzentrate und des rückverdünnten Saftes läßt sich für verschiedene Temperaturen als parallele Geraden im halblogarithmischen Maßstab darstellen. Da die gebildete Furfuralkonzentration nach der Literatur mit der Qualität der Orangensäfte und ‐konzentrate korreliert, könnte sie einerseits als Indikator für die Beurteilung von Qualitätsschädigungen durch unsachgemäße Herstellungs‐ und Lagerungsprozesse und andererseits zur Berechnung und Optimierung der Prozeßparameter und ‐verfahren dienen.