Authentizitätsanalyse von Bienenwachs
Bienenwachs ist ein Naturerzeugnis, das durch die Wachsdrüsen von Baubienen zum Aufbau ihrer Bienenwaben genutzt wird. Als wertvoller Rohstoff findet es Verwendung in der Kerzen-, Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie (E901) sowie als essentieller Bestandteil in der Herstellung von Mittelwänden für die Bienenzucht. Trotz über 300 verschiedenen Bestandteilen lässt sich die Zusammensetzung von natürlichen Wachsen in die vier Substanzklassen Ester (70-80%), Fettsäuren (18-23%), Alkohole (1%) und Kohlenwasserstoffe (14%) einteilen.(1,2)
Verbindliche Kennzahlen für gelbes Wachs Cera flava(3) und gebleichtes Wachs Cera alba(4) wie z.B. Aussehen, Geruch, Löslichkeit, Tropfpunkt und Säure-, Ester- und Verseifungszahl sind im Europäischen Arzneibuch definiert (Ph. Eur.). Eine Angabe zum Gehalt an Gesamtkohlenwasserstoffen bzw. Grenzenwerte für den Zusatz weiterer Stoffe wie Paraffin und Stearin lässt sich allerdings im Ph. Eur. nicht finden. Eine maximale Menge an Gesamtkohlenwasserstoffen von 18% findet sich nur bei dem Gütesiegel für Kerzen (RAL-GZ041). Bezogen auf den Literaturwert von 14% bei natürlich vorkommenden Wachsen lässt dieses ein Zusatz/Mischen mit 4% Paraffin zu. Allgemein lässt sich Bienenwachs nach Kriterien des Ph. Eur. und E901 herstellen, obwohl es Paraffin und/oder Stearin enthält. Das kann zu dramatischen Folgen für die Imker führen. So bewirkt der Zusatz von kostengünstigem Stearin in Mittelwänden ein hartes Wachs mit negativen Folgen für die Mortalität der Larven. Zusatz von niedrig-schmelzendem Paraffin kann bei hohen Temperaturen hingegen zum Absacken der Mittelwände führen.
NMR- und ATR-FTIR-Analyse von Bienenwachs
Mit Hilfe der Kernspinresonanz- und Abgeschwächte Totalreflexion Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (NMR und ATR-FTIR) lassen sich Zusätze an Paraffin und Stearin in Bienenwachsen bis zu 10% erkennen. Paraffine lassen durch Integration des Peaks bei 0.9 ppm (CH3-Gruppen, NMR) bzw. der CH2-Deformationsschwingung bei 1490cm−1 (FTIR) und Stearine durch die α-CH2-Gruppen (2.3 ppm) der Stearinsäure (NMR) bzw. der Carbonyl-Vibrationsschwingung bei 1700cm−1 (FTIR) erkennen.
Abbildung 1: NMR-Spektren (links) und ATR-FTIR-Spektren (rechts) von Bienenwachs mit jeweils 30% bzw. 50% Paraffin und Stearin verfälschten Bienenwachsproben.
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