Vitaminanalyse

Unsere Vorgehensweise
Zu dem Kriterium Vitamin C-Gehalt der Gerichte, haben wir im Internet recherchiert und unseren Projektbetreuer gefragt, wie man dies ermitteln kann. Dabei sind wir auf die Ascorbinsäure-Bestimmung gestoßen, die mittels Redox-Titration erfolgt. Nach einer Besprechung, wie wir den Versuch durchführen wollen, suchten wir uns die benötigten Geräte und Chemikalien für das Experiment heraus. Anschließend teilten wir die Aufgaben organisiert auf. Eine Person bereitete den Versuch vor, die anderen beiden kochten in kleinen Mengen die Gerichte. Daraufhin führten wir den Versuch durch und notierten uns die Vitamin C-Ergebnisse und weitere Auffälligkeiten des Experiments, z.B. die Fettablagerung bei den einzelnen Gerichten.

Versuchsprotokoll
Versuch:
Vitamin C-Analyse unserer Gerichte (Spaghetti Bolognese)

Fragestellung:
Wie viel Ascorbinsäure (Vitamin C) ist in den Gerichten enthalten? 

Unsere Hypothesen/Vermutungen:

1 = sehr wenig, 5 = sehr viel

Geräte: 

  • 5x 250 ml Erlenmeyerkolben mit Stopfen
  • Bürette
  • Stativ mit Klammer und Muffe
  • 100 ml Meßzylinder
  • 20 ml Vollpipette
  • 2 ml Meßpipette
  • kleiner Glastrichter
  • 5x Becherglas

Chemikalien: 

  • 100 ml 0,05 M Jod-Kaliumjodid-Lösung
  • 0,1 M Natriumthiosulfat-Lösung zum titrieren
  • 10 ml 10%-ige Schwefelsäure (verd.)
  • 1%-ige Stärke-Lösung
  • Wasser

Sicherheitsvorkehrungen:

  • Schutzbrille
  • Handschuhe
  • Arbeitssicherheit (zusammengebundene Haare, sauberer Arbeitsplatz etc.)

Aufbau / Vorbereitung:

Die Gerichte werden verzehrfertig zubereitet. Die Relation der Pasta-Sauce und der selbstgekochten Sauce beträgt 70 g Sauce und 30 g Nudeln. Die Bürette wird an das Stativ mit der Muffe befestigt und mithilfe des Glastrichters wird die Natriumthiosulfat-Lösung bis zum Nullstrich eingefüllt.

Durchführung: 

Zuerst werden 100 g des Gerichts mit 100 g Wasser in dem Becherglas gemischt, damit die Soße sehr flüssig ist. Von dieser Lösung werden 100 ml in einen Erlenmeyerkolben gefüllt und mit 2 ml verdünnter Schwefelsäure angesäuert. Nun wird vorsichtig 20 ml Jodlösung hinzugegeben und der Kolben mit Hilfe eines Stopfens verschlossen. Dieses Gemisch wird anschließend vorsichtig geschüttelt und 15 Minuten bei Raumtemperatur stehen gelassen, um es reagieren zu lassen. Anschließend wird eigentlich 1 ml Stärke-Lösung als Indikator zugegeben, um der Lösung eine stärkere Farbe zu verleihen, damit man den Ablauf der chemischen Reaktion besser verfolgen kann. Allerdings haben die Gericht-Lösungen schon eine sehr blaue Farbe, sodass keine zusätzliche Stärke mehr benötigt wird. 20 ml der Lösung werden mit 0,1 M Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Entfärbung der blauen Jodstärke titriert und die benötigte Menge an Natriumthiosulfat-Lösung notiert. 

Dies wird mit jedem Gericht mehrere Male durchgeführt, um ein eindeutigeres Ergebnis zu erzielen. 


Beobachtung:

Fettablagerung

Schon während des Versuches kann man Unterschiede in der Fettablagerung erkennen. Das heißt, dass die Gerichte einen unterschiedlich großen Fettanteil haben. 

Fettablagerung der Gerichte
tiefgekühltwenig
Instant (5-Minuten-Terrine)wenig
Konservemittelmäßig
Einmachglassehr viel
frisch selbst gekochtmittelmäßig

Vitamin-C-Gehalt

Die benötigte Menge Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Entfärbung betrug…

1. Probe2./ 3. Probe
… bei dem tiefgekühlten Gericht:0,9 ml0,6 ml
… bei dem Instant-Gericht:4,0 ml3,2 ml
… bei der Konserve:3,8 ml2,7 ml
… bei dem Einmachglas:3,15 ml2,9 ml
… bei dem selbst gekochtem Gericht:2,2 ml2,1 ml

Mit den Werte des Durchschnitts der 2. und der 3.Probe haben wir weiter gerechnet, da wir bei der ersten Probe immer nur wissen wollten, in welchem Bereich der Verbrauch ungefähr liegt.

Erklärung:

Die in den Gerichten enthaltene Ascorbinsäure wird durch das Jod oxidiert.

C6H8O6 + I2 —>  C6H6O6 + 2 HI

Das überschüssige Jod wird bei der Titration mit Natriumthiosulfat-Lösung reduziert.

I2 + 2 Na2S2O3 —> 2 NaI + Na2S4O6

Auswertung:

Zur 20 ml Probe-Lösung werden 4 ml 0,05 M Jod-Lösung gegeben (Proportion: 20 ml I2-Lösung auf 100 ml), also 0,2 mmol I2. Da 0,4 mmol Thiosulfat-Lösung 0,2 mmol Jod reduzieren, die Thiosulfat-Lösung aber die doppelte Konzentration besitzt, wurden zur Umsetzung der gesamten Jod-Menge 4 ml Thiosulfat-Lösung benötigt. Die Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem theoretischen Wert entspricht der Ascorbinsäure-Menge der Probe. Die Probe besteht aber nur zu 50 % aus dem Gericht!

Beispiel Rechnung Konserve:

Verbrauch: 2,7 ml 0,1 M Thiosulfat-Lösung = 0,27 mmol S2O32-

—>  0,135 mmol I2 waren noch in der Lösung, d.h. 0,065 mmol I2 wurden durch die Ascorbinsäure reduziert

In 100 ml Lösung (50 % Gericht ; 50 % Wasser) sind 0,065 mmol Ascorbinsäure enthalten.

0,065 mmol Ascorbinsäure = 11,44 mg Ascorbinsäure pro 20 ml Probe (molare Masse Ascorbinsäure = 176 g/mol)

= 57,2 mg Ascorbinsäure pro 100 ml Probe (50% Gericht)

= 114,4 mg Ascorbinsäure pro 100 g Gerichte

Hier nun alle Ergebnisse (Vitamin C pro 100 g Gericht): 

tiefgekühlt 299,2 mg Ascorbinsäure

Instant 70,4 mg Ascorbinsäure

Konserve 114,4 mg Ascorbinsäure

Einmachglas 96,8 mg Ascorbinsäure

selbst gekocht 167,2 mg Ascorbinsäure

Ergebnis:

Das tiefgekühlte Essen hat am meisten Vitamin C enthalten. Unsere Vermutungen weichen leicht von den tatsächlichen Ergebnissen ab. Das Instant-Gericht hat am wenigsten Ascorbinsäure. Zwischen dem tiefgekühlten Gericht (bestes Ergebnis) und dem selbst gekochtem Gericht (zweitbestes Ergebnis) liegt eine relativ hohe Spanne, obwohl im tiefgekühlten Gericht laut Packung keine zusätzliche Ascorbinsäure als Konservierungsmittel o.Ä. enthalten ist.  

1 = sehr wenig, 5 = sehr viel

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