Lebensmittelchemisches Grundpraktikum A. Themenkreis „Wasser und Fette“


Praktikumsbericht / -arbeit, 2015
15 Seiten, Note: 2

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1) Wasser[1],[2],[3],[4]
1.1) Bestimmung der Trockenmasse in Fleisch und Fleischerzeugnissen[1],[3]
1.2) Wasserbestimmung in Lebensmitteln nach Karl-Fischer[1],[3]

2) Fett[1],[2],[3],[4],[5]
2.1 Extraktion nach Säure-Aufschluss (Methode nach Weibull-Stoldt)[1],[3]
2.2 Extraktion nach ammoniakalischen Aufschluss (Methode nach Röse-Gottlieb)[1],[3]

3) Chemikalien und Entsorgung[10]

4) Literatur

1) Wasser[1],[2],[3],[4]

Wasser ist das am häufigsten vorkommende Molekül. Es stellt die Grundlage des Lebens dar. Der menschliche Körper besteht aus 60 bis 70 % aus Wasser. Es übernimmt dabei im Körper regulatorische Aufgaben wie die Steuerung des Wärmehaushalts. Daneben fungiert es als Lösungs- und Transportmittel für polare und ionisierte Verbindungen, ist Strukturbestandteil von Makromolekülen und dient als Substrat enzymatischer Reaktionen.

Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom und bildet somit die Summenformel H2O. Aufgrund der dipolaren Struktur, bei der das Sauerstoffatom negativ und die Wasserstoffatome positiv geladen sind, bildet Wasser Cluster aus, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert werden. Aus dieser Eigenschaft resultieren die Anomalien des Wassers. Durch die Wechselwirkung der einzelnen Wassermoleküle durch Wasserstoffbrückenbindungen ergibt sich der hohe Siedepunkt, der enorm von dem Siedepunkt der Hydride der Hauptgruppe abweicht (Bsp. Schwefelwasserstoff: -61 °C). Des Weiteren besitzt Wasser seine größte Dichte bei 3,98 °C und dehnt sich beim Erstarren aus. Die dritte Anomalie des Wassers ist die hohe spezifische Wärmekapazität von 4,1867 kJ/kg*K, somit ist Wasser in der Lage viel Energie zu speichern bzw. wieder abzugeben, ohne dass es zu einer beträchtlichen Temperaturänderung kommt. Der menschliche Organismus verliert über die Haut, Lunge, Nieren und Darm pro Tag 2 - 2,5 Liter Wasser. Es ist deswegen wichtig die Wasserbilanz stets aufrechtzuhalten, denn Wasserverluste von 10 % führen zu erheblichen Herz-Kreislaufstörungen und Wasserverlusten von 15 - 20 % führen schließlich zum Tod. Um die Wasserversorgung aufrechtzuhalten, kann der menschliche Organismus auf Getränke, das in Lebensmitteln enthaltende Wasser und auf das Oxidationswasser, das beim Abbau der Nährstoffe in den Mitochondrien entsteht, zurückgreifen. Der Wassergehalt von Obst und Gemüse liegt bei 70 bis 90 %, bei Fleisch ca. 60 bis 75 % und bei Backwaren bis zu 45 %. Das in Lebensmitteln enthaltende Wasser ist dabei adsorptiv an Kohlenhydrate oder Proteine gebunden. Die Verfügbarkeit von Wasser in einem Lebensmittel ist wesentlich abhängig davon wie stark das Wasser an die jeweiligen Lebensmittelinhaltsstoffe gebunden ist. Gebundenes Wasser hat einen niedrigeren Dampfdruck als freies Wasser. Das nicht gebundene Wasser ist dabei ausschlaggebend wie haltbar ein Lebensmittel ist, da sich Mikroorganismen auf diesem Nährboden vermehren können. Das Verhältnis von dem Wasserdampfpartialdruck p und dem Sättigungsdampfdruck von Wasser p0 ist die Wasseraktivität aw (Gleichung 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Lebensmittel können somit mit einem aw - Wert von 0,1 - 0,6 als trocken, 0,6 - 0,8 als halbfeucht und 0,85 - 1,0 als wasserreich kategorisiert werden. Der Wassergehalt eines Lebensmittels ist nicht entscheidend für die Haltbarkeit, sondern die Verfügbarkeit des Wassers. Schimmelpilze wie Aspergillus flavus verzeichnen schon ein Wachstum bei einem aw - Wert von 0,78. Sie bilden das Aflatoxin, das eine Lebernekrose verursacht. Durch Wasserentzug und Konservierung wie Zusatz von Salz, Zucker und Veränderung des pH- Wertes durch Zusatz von Essig kann die Haltbarkeit eines Lebensmittels erhöht werden.

1.1) Bestimmung der Trockenmasse in Fleisch und Fleischerzeugnissen[1],[3]

Sensorik der Probe

Die Probe war als „Bifi“ deklariert. Es handelte es sich um eine grobe, dunkelrote Wurst mit großen Fettstückchen. Die Konsistenz war sehr fest. Nach der Homogenisierung wurde ein hellroter Brei erhalten, der für die nachfolgenden Bestimmungen hinzugezogen wurde.

Versuchsprinzip [1][3]

Die Trockenmasse der Probe wurde gravimetrisch bestimmt. Hierzu wurde die Probe zur Vergrößerung der Oberfläche mit Seesand verrieben und bei 103 ± 2 °C bis zur Massenkonstanz getrocknet. Die Massendifferenz der Probe vor und nach Trocknung gibt somit einen direkten Aufschluss über die Trockenmasse und indirekt über den Wassergehalt.

Versuchsdurchführung[1]

Die Durchführung erfolgte gemäß Praktikumsskript Stand 2015 Seite 4 ff. in Anlehnung an die amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach § 64 LFGB, Nr. L. 06.00-7.

Auswertung

Die Bestimmung der Trockenmasse erfolgte unter Verwendung von Gleichung 2.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Verwendeten Größen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Mit Hilfe von Gleichung 3 wurde der Wassergehalt der Probe ermittelt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Verwendeten Größen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In Tabelle 1 sind die Messewerte zur Bestimmung des Wassergehaltes dargestellt. Aus den Messwerten der Trockenmasse wurde der Mittelwert gebildet und zur Berechnung des Wassergehaltes der Probe verwendet.

Tab.1: Bestimmung der Trockenmasse und des Wassergehaltes

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Ergebnisse und Diskussion[6]

Es wurde ein Wassergehalt von 28,01 ± 3,86 % bestimmt. Der Literaturwert des Wassergehaltes einer „Bifi-Wurst“ liegt bei 25 %. Der ermittelte Wert weicht damit um 10 % vom Literaturwert ab. Angaben über einen vorgeschriebenen Wassergehalt einer Salami sind in den Leitsätzen für Fleisch- und Fleischerzeugnisse nicht festgehalten, jedoch darf der Wassergehalt des Fleischerzeugnisses nicht den Wassergehalt des herkömmlichen Fleisches überschreiten. Dies ist hier nicht der Fall, da die Salami aus fettgewebsarmen Rindfleisch und grob entfetteten Schweinefleisch hergestellt wird, welches einen Wassergehalt von 40 % besitzt.

1.2) Wasserbestimmung in Lebensmitteln nach Karl-Fischer[1],[3]

Versuchsprinzip[1],[3]

Es wurde eine Supension aus Mehl und wasserfreiem Methanol hergestellt und mit der Karl-Fischer-Lösung, die Iod, Methanol, Pyridin (Y) und Schwefeldioxid beinhaltet, titriert. Die Grundlage der Karl-Fischer-Titration ist die Bunsen-Reaktion, bei der Schwefeldioxid in Anwesenheit von Wasser mit Iod reagiert (vgl. Gl. 4). Es entstehen die Produkte Schwefelsäure und Iodwasserstoff.

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Das Reaktionsgleichgewicht wird auf die Seite der Produkte durch den Zusatz der Base Y (Pyridin) und eines Alkohols (Methanol) verschoben. Dabei reagieren Iod Schwefeldioxid, Pyridin, Methanol und Wasser zu einem Methylsulfatanion und der protonierten Base (vgl. Gl. 5).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Diese Reaktion läuft nur solange bis das gesamte Wasser umgesetzt wurde. Der Endpunkt der Titration wird unter Verwendung eines biamperometrischen Verfahrens elektrochemisch ermittelt. An den jeweiligen Elektroden finden am Äquivalenzpunkt bei Iodüberschuss folgende Reaktion statt (vgl. Gl. 6 und Gl. 7).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zwischen den beiden Elektroden ist ein Gleichstrom von 1-2 μA angelegt. An der Kathode wird das zugegebene Iod zu Iodid reduziert. Dieses ist ein irreversibles Redoxpaar, wodurch die Platinelektroden polarisieren. Dadurch kann das Iod nicht mehr in Iodid umgewandelt werden und ein Überschuss an Iod liegt in der Lösung vor. Liegt kein Wasser mehr im Probenansatz vor, kommt es zu einem abrupten Spannungsfall, welcher auf die Depolarisation der Platinelektroden, durch die Anwesenheit des reversiblen Redoxpaares Iod/Iodid, zurückzuführen ist.

[...]

Ende der Leseprobe aus 15 Seiten

Details

Titel
Lebensmittelchemisches Grundpraktikum A. Themenkreis „Wasser und Fette“
Note
2
Autor
Jahr
2015
Seiten
15
Katalognummer
V323750
ISBN (eBook)
9783668230972
ISBN (Buch)
9783668230989
Dateigröße
747 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
lebensmittelchemisches, grundpraktikum, themenkreis, wasser, fette
Arbeit zitieren
Björn-Darjusch Buchmann (Autor), 2015, Lebensmittelchemisches Grundpraktikum A. Themenkreis „Wasser und Fette“, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/323750

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