Differential Scanning Calorimetry | DSC

Was DSC im Labor misst

Bei einer DSC-Messung werden Probe und Referenz kontrolliert erwärmt, gekühlt oder isotherm gehalten. Das Gerät erfasst, wie viel Wärme aufgenommen oder abgegeben wird, wenn in der Probe physikalische oder chemische Veränderungen ablaufen. Aus den Kurven lassen sich unter anderem Übergangstemperaturen, Peaklagen und Enthalpieänderungen ableiten. Die Aussagekraft hängt dabei von Probenvorbereitung, Temperaturprogramm und Auswertung ab.

Anwendungen in der Lebensmittelanalytik

DSC wird verwendet, um thermische Eigenschaften von Fetten, Schokoladen, Milchprodukten, Stärke- und Protein-Systemen zu untersuchen. Typische Fragestellungen betreffen Schmelz- und Kristallisationsverhalten, den Einfluss von Wassergehalt, Rezepturänderungen oder Lagerung sowie die thermische Stabilität einzelner Bestandteile. Auch bei der Beurteilung von Prozessschritten wie Kühlen, Temperieren oder Erhitzen kann DSC zusätzliche Daten liefern. Die Methode wird sowohl in Entwicklung und Formulierung als auch in Qualitätsvergleichen eingesetzt.

Messprogramme und gerätespezifische Ausprägungen

DSC-Systeme arbeiten mit definierten Heiz- und Kühlrampen sowie mit isothermen Haltephasen. Je nach Fragestellung werden einzelne Temperaturdurchläufe oder aufeinanderfolgende Zyklen gefahren, um reversible und irreversible Effekte besser einzuordnen. Relevant sind ausserdem Probengefässe, Atmosphäre und Temperaturbereich des Geräts, da sie das Messsignal beeinflussen können. In der Praxis unterscheiden sich DSC-Anlagen zudem in Aufbau, Empfindlichkeit und Auswertefunktionen.

Abgrenzung zu anderen temperaturbezogenen Laborgeräten

DSC gehört innerhalb der temperaturbezogenen Anlagen und Geräte zur analytischen Thermoanalyse und nicht zur reinen Temperaturmessung oder Temperierung. Im Unterschied zu Thermometern, Thermoelementen oder Temperaturmessgeräten liefert DSC keine einfache Produkttemperatur, sondern Informationen über Wärmeeffekte und Stoffübergänge. Gegenüber Kälteschränken, Wärmeschränken oder Klimaschränken dient DSC nicht der Lagerung oder Konditionierung, sondern der instrumentellen Untersuchung einer Probe. Damit ist die Methode fachlich näher an der Laboranalytik als an der allgemeinen Temperaturüberwachung.