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1 Zusatzstoffe in Lebensmitteln … Experimentalvortrag (OC) Christoph Roßbach …natürlich genießen?

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Präsentation zum Thema: "1 Zusatzstoffe in Lebensmitteln … Experimentalvortrag (OC) Christoph Roßbach …natürlich genießen?"—  Präsentation transkript:

1 1 Zusatzstoffe in Lebensmitteln … Experimentalvortrag (OC) Christoph Roßbach …natürlich genießen?

2 2 Gliederung 1.Einleitung 2.Mindestens haltbar bis: 3.Das Auge isst mit 4.Bio? Logisch! 5.Schulrelevanz

3 3 Gliederung 1.Einleitung 2.Mindestens haltbar bis: 3.Das Auge isst mit 4.Bio? Logisch! 5.Schulrelevanz

4 4 Was sind Zusatzstoffe? § 2 Abs. 3 des LFGB -zu Lebensmitteln zugesetzte Stoffe -Beeinflussung der Beschaffenheit -Erzielen bestimmter Eigenschaften und Wirkungen -Ausnahmen -Stoffe mit Lebensmittelcharakter -übergehende Stoffe -Grundvoraussetzungen -technische Notwendigkeit -Täuschung des Verbrauchers ausgeschlossen -Unbedenklichkeit 1. Einleitung

5 5 Rechtliche Grundlage -Verordnung zur Neuordnung lebensmittel- rechtlicher Vorschriften über Zusatzstoffe EU zentrale Zulassung in Positivlisten -E-Nummern -Zutatenliste -31 neue Substanzen -305 zugelassene Zusatzstoffe -staatliche Kontrollbehörde 1. Einleitung Was sind Zusatzstoffe?

6 6 ADI -Acceptable Daily Intake -tolerierbare Tagesdosis in mg (Stoff) / kg (Körpergewicht) -Tierversuche -LD 50 -lebenslange Aufnahme (no effect level) -Faktor: 1. Einleitung

7 7 Anwendungsgebiete 1. Einleitung KonservierungsstoffeFeuchthaltemittel AntioxidantienSchmelzsalze FarbstoffeErhaltung der Rieselfähigkeit GeschmacksverstärkerSchaumstabilisatoren ZuckeraustauschstoffeTrägerstoffe SüßstoffeÜberzugsmittel TrübstabilisatorenBacktriebmittel TrennmittelStabilisatoren FestigungsmittelSäuerungsmittel Modifizierte StärkeFüllstoffe

8 8 Gliederung 1.Einleitung 2.Mindestens haltbar bis: 3.Das Auge isst mit 4.Bio? Logisch! 5.Schulrelevanz

9 9 Konservierung 2. Mindestens haltbar bis: Haltbarkeit -historisch wichtigste Lebensmittelbehandlung -jahreszeitlich wechselndes Nahrungsangebot -Verbreitung der Menschen auch in unwirtlichere Zonen -heute bedeutender Wirtschaftsfaktor -Trennung von Produktions- und Konsumort -Ballungszentren -internationaler Handel

10 10 Zusatz vonBestrahlung - AlkoholVakuum - chemischenPasteurisieren KonservierungsstoffenGefrieren - AntioxidantienGefriertrocknung 2. Mindestens haltbar bis: Konservierungs- verfahren Konservierung Einsalzen Schwefeln Pökeln Räuchern Einmachen Einlegen in Honig Trocknen Einlegen in EssigKühlen MilchsäuregärungSterilisieren chemisch physikalisch traditionell

11 11 Demo 1 Natürlich konservierte Lebensmittel 2. Mindestens haltbar bis:Konservierung

12 12 Verwendung Verhinderung von Verderb durch Ausbreitung von Bakterien und Pilzen -kein Universalmittel -Aflatoxine -Schädigung von Leber und Nervensystem -Krebs -kaum Resistenzbildung 2. Mindestens haltbar bis:Konservierung

13 13 Konservierungsstoffe Benzoesäure und Benzoate -Gewürznelken, Heidelbeeren, Himbeeren,… -Allergie (Urtikaria) -Bakterienschutz 2. Mindestens haltbar bis: Benzoesäure (E 210) OH O

14 14 Versuch 1 Antimikrobielle Wirkung von Benzoesäure 2. Mindestens haltbar bis:Konservierungsstoffe

15 15 PHB-Ester -Fischkonserven -starker Eigengeschmack -beeinträchtigt Enzymaktivität -Bakterienschutz 2. Mindestens haltbar bis: para-Hydroxybenzoesäureethylester (E 214) Konservierungsstoffe

16 16 Propionsäure und Propionate -lange verboten -abgepacktes Schnittbrot (Salze) 2. Mindestens haltbar bis: Propionsäure (E 280) Konservierungsstoffe

17 17 Sorbinsäure und Sorbate -verträglich -keine Verschönerung möglich 2. Mindestens haltbar bis: Sorbinsäure (E 200) Konservierungsstoffe

18 18 Versuch 2 Nachweis von Sorbinsäure in Halbfettmargarine 2. Mindestens haltbar bis:Konservierungsstoffe

19 19 Oxidative Spaltung der Sorbinsäure Aldolkondensation Versuch 2: Nachweis von Sorbinsäure in Halbfettmargarine K 2 Cr 2 O 7 (aq) H 2 SO 4 (aq), Δ Sorbinsäure 2 Δ - 3 H 2 O ThiobarbitursäurePolymethinfarbstoff Malondialdehyd 2 2. Mindestens haltbar bis:

20 20 N H NH O SO H O O + Mechanismus Versuch 2:Nachweis von Sorbinsäure in Halbfettmargarine Tautomerie N H NH O SO N H NH O SO O O H - N H NH O SO O O + H H - N H NH O SO O - H H + - H 2 O 2. Mindestens haltbar bis:

21 21 Versuch 2:Nachweis von Sorbinsäure in Halbfettmargarine N H NH O SO O - H + - H 2 O + N H NH O SO H N H NH O SO N H NH O SO O H - - H H + N H NH O SO N H NH O SO O + H H H - N H NH O SO N H NH O SO - - H + 2. Mindestens haltbar bis:

22 22 Schweflige Säure und Sulfite -Wein -Trockenobst 2. Mindestens haltbar bis: Natriumsulfit (E 221) Konservierungsstoffe S O O O Na

23 23 Nitrit -Wurst und Fleisch -Clostridium botulinum -Nitrosamine 2. Mindestens haltbar bis: Natriumnitrit (E 250) Konservierungsstoffe N OO N OO - - Na + +

24 24 Versuch 3 Qualitative Analyse von Nitrit Konservierungsstoffe2. Mindestens haltbar bis:

25 25 Bildung des Nitrosylkations Versuch 3: Qualitative Analyse von Nitrit + H + - H 2 O + 2. Mindestens haltbar bis:

26 26 Versuch 3: Qualitative Analyse von Nitrit - H + + H + - H + + H + - H 2 O Sulfanilsäure 2. Mindestens haltbar bis:

27 27 HO 3 S N N 3 S N N 3 S N N Versuch 3: Qualitative Analyse von Nitrit - H + α-Naphtylamin Azofarbstoff 2. Mindestens haltbar bis:

28 28 Antioxidantien Verwendung Verhinderung / Verzögerung von Verderb durch oxidative Prozesse –Radikalfänger »Verlust von Vitamin A und C »ranziges Fett »Verfärbungen –natürliche Antioxidantien 2. Mindestens haltbar bis:

29 29 Butylhydroxytoluol (BHT) -synthetisch -Kaugummi -Hautrisse bei Allergien -Auswirkung auf Verdauungsenzyme 2. Mindestens haltbar bis: Butylhydroxytoluol (E 321) Antioxidantien

30 30 L-Ascorbinsäure -synthetisch (naturidentisch) -Fruchtgetränke-, marmeladen 2. Mindestens haltbar bis: L-Ascorbinsäure (E 300) Antioxidantien

31 31 Versuch 4 Wirkung von L-Ascorbinsäure Antioxidantien2. Mindestens haltbar bis:

32 32 Versuch 4: Wirkung von L-Ascorbinsäure Farbänderung bedingt durch drei Faktoren –Phenolische Inhaltsstoffe –Aktive Enzyme (Phenoloxidasen) –Sauerstoff 2. Mindestens haltbar bis:

33 33 Versuch 4: Wirkung von L-Ascorbinsäure O 2, - H 2 O E Cu R R R R R R OO R R OH OO Polymerisation Phlobaphene Mindestens haltbar bis:

34 34 OOOHOH Versuch 4: Wirkung von L-Ascorbinsäure - H e - Oxidation Reduktion H e - AscorbatDehydroascorbinsäure O - OH O O CH 2 OH OH O O O O CH 2 OH OH 1,2-BenzochinonBenzcatechin (1,2-Dihydroxybenzol) 2. Mindestens haltbar bis:

35 35 Gliederung 1.Einleitung 2.Mindestens haltbar bis: 3.Das Auge isst mit 4.Bio? Logisch! 5.Schulrelevanz

36 36 Lebensmittelfarbstoffe - verzehrbare Farbstoffe (E-Nummer) - Oberflächenfärbung (C-Nummer) nur in bestimmten Lebensmitteln 3. Das Auge isst mit

37 37 Verwendung Attraktivität -antikes Ägypten und Rom, Mittelalter -Ocker, Rote Bete, Möhren, grüne Blätter -19. Jhdt. -Blei- Kupfer- und Quecksilberverbindungen -2. Hälfte des 19. Jhdt. -Azofarbstoffe -Buttergelb (Dimethylaminoazobenzol) Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit

38 38 Verwendung Attraktivität -heute -natürliche Lebensmittelfarbstoffe -synthetische Lebensmittelfarbstoffe Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit

39 39 Versuch 5 Falscher Lachs Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit

40 40 Falscher Lachs -weißes Fleisch -synthetische Azofarbstoffe -löslich in Wasser und Ethanol Gelborange S (E 110) Ponceau 4R (E 124) 3. Das Auge isst mit Lebensmittelfarbstoffe

41 41 -rotes Fleisch -natürlich eingelagertes Xanthophyll -nicht löslich in Wasser und Ethanol Echter Lachs Astaxanthin (E 161j) 3. Das Auge isst mit Lebensmittelfarbstoffe

42 42 Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit Echtes Karmin (Cochenille) (E 120) Lutein (E161b) OCH 3 OH O OH O OH OH O OH OH OH OH CH 3 OH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 OHCH 3 CH 3 Natürliche Lebensmittelfarbstoffe

43 43 Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit Natürliche Lebensmittelfarbstoffe Betanin (E 162) Chlorophyll b (E 140)

44 44 Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit Synthetische Lebensmittelfarbstoffe Tartrazin (E 102) Brillantblau FCF (E 133) O 3 SN N N N OH COO SO 3 - Na N + N CH 3 CH 3 O 3 SSO Na

45 45 Lebensmittelfarbstoffe 3. Das Auge isst mit Synthetische Lebensmittelfarbstoffe Brillantschwarz (E 151) Azorubin (E 122) - O 3 SN N SO 3 OH - Na + +

46 46 Demo 2 Isolierung eines Lebensmittelfarbstoffes 3. Das Auge isst mit Lebensmittelfarbstoffe

47 47 3. Das Auge isst mit Demo 2: Isolierung eines Lebensmittelfarbstoffes Ansetzen der GötterspeiselösungBefüllen der Mikrosäule

48 48 3. Das Auge isst mit Adsorption des Farbstoffs und Abtrennung der Gelatine Befüllen der Mikrosäule Desorption des Farbstoffs Demo 2: Isolierung eines Lebensmittelfarbstoffes

49 49 RN + H HH Cl - R''N + H O R' H Cl - - O 3 SN N SO 3 OH - 3. Das Auge isst mit Demo 2: Isolierung eines Lebensmittelfarbstoffes Azorubin - Anion Adsorption Desorption R'N + H O R H Cl - R'N H O R NH 3(solv) +NH 4 + (solv)

50 50 Versuch 6 Photometrische Bestimmung von Azorubin 3. Das Auge isst mit Lebensmittelfarbstoffe

51 51 -Lambert-Beersches Gesetz Ε: Extinktion Ι: Intensität des transmittierten Lichts Ι 0 : Intensität des einfallenden Lichts (Vergleichslösung) ε: dekadischer molarer Extinktionskoeffizient c: Konzentration der Lösung d: Schichtdicke Photometrie 3. Das Auge isst mit Demo 6: Photometrische Bestimmung von Azorubin

52 52 0,2 2,03,04,0 E 1,0 0,5 1,0

53 53 Versuch 1 Antimikrobielle Wirkung von Benzoesäure 2. Mindestens haltbar bis:Konservierungsstoffe

54 54 Hefe-Stoffwechsel C 6 H 12 O 6(aq) + O 2(g) 6 CO 2(g) + 6 H 2 O Nachweis von CO 2 Ba(OH) 2(aq) + CO 2(aq) BaCO 3(s) + H 2 O 2. Mindestens haltbar bis: Hefe,Δ Versuch 1: Antimikrobielle Wirkung von Benzoesäure

55 55 Reaktion mit Natriumbenzoat durchdringt Hefe-Membran hemmt Katalase 2. Mindestens haltbar bis:Versuch 1: Antimikrobielle Wirkung von Benzoesäure

56 56 Gliederung 1.Einleitung 2.Mindestens haltbar bis: 3.Das Auge isst mit 4.Bio? Logisch! 5.Schulrelevanz

57 57 4. Bio? Logisch Enzyme -hohe katalytische Effektivität -hochspezifisch -nicht kennzeichnungspflichtig

58 58 Versuch 7 Nachweis der Invertaseaktivität Enzyme 4. Bio? Logisch

59 59 Enzymatische Spaltung Versuch 8: Nachweis der Invertaseaktivität 4. Bio? Logisch Invertase Saccharoseα-D-Glucoseβ-D-Fructose Pyranose (aq) offenkettig (aq)

60 60 R O H + 2 OH R O OH + H 2 O + 2 e - - Versuch 8: Nachweis der Invertaseaktivität 4. Bio? Logisch +1+3 Ox.: Red.: rotbrauner Niederschlag +1 rotbraun +2+1 Cu e - 2 Cu + 2

61 61 Gliederung 1.Einleitung 2.Mindestens haltbar bis: 3.Das Auge isst mit 4.Bio? Logisch! 5.Schulrelevanz

62 62 5. Schulrelevanz Lehrplan (12.2) Wahlthema: Angewandte Chemie Nahrungsmittel u.a Inhaltsstoffe, Zuatzstoffe, Konservierung

63 63 5. Schulrelevanz -vielseitiger Bezug -alltägliches Umfeld -kritisches Verbraucherverhalten -naturwissenschaftliche Arbeitstechniken Lebensmittelzusatzstoffe

64 64

65 65 Anhang

66 66 RN H H + R' O OH N H O R -Polymere durch Polykondensation -Wasserstoffbrücken Polyamide 4. Das Auge isst mit - H 2 O + H 2 O R' NH O R NH O R Demo 2: Isolierung eines Lebensmittelfarbstoffes


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