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pdf-Protokoll (Scan) - ChidS

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Hinweis<br />

Bei dieser Datei handelt es sich um ein <strong>Protokoll</strong>, das einen Vortrag im Rahmen<br />

des Chemielehramtsstudiums an der Uni Marburg referiert. Zur besseren<br />

Durchsuchbarkeit wurde zudem eine Texterkennung durchgeführt und hinter das<br />

eingescannte Bild gelegt, so dass Copy & Paste möglich ist – aber Vorsicht, die<br />

Texterkennung wurde nicht korrigiert und ist gerade bei schlecht leserlichen<br />

Dateien mit Fehlern behaftet.<br />

Alle mehr als 700 <strong>Protokoll</strong>e (Anfang 2007) können auf der Seite<br />

http://www.chids.de/veranstaltungen/uebungen_experimentalvortrag.html<br />

eingesehen und heruntergeladen werden.<br />

Zudem stehen auf der Seite www.chids.de weitere Versuche, Lernzirkel und<br />

Staatsexamensarbeiten bereit.<br />

Dr. Ph. Reiß, im Juli 2007


Phillips-Universität-Marburg<br />

Fachbereich Chemie LA<br />

15 561 UE - Übungen im Experimentalvortrag für LAK<br />

Leitung: Butenuth, Gerstner, Perst<br />

Referent: Andreas Noll<br />

Vortrag vom 24.01.1996<br />

<strong>Protokoll</strong><br />

zum<br />

organischen Experimentalvortrag<br />

mit dem<br />

Thema:<br />

"Kaffee"<br />

WS 1995/96<br />

Chemie in der Schule: www.chids.de


Inhaltsverzeichnis<br />

• Definition 3<br />

• Geschichte und Verbreitung 3<br />

• Botanik 3<br />

• Röstkaffee 4<br />

• Aufbewahrung und Verpackung 5<br />

• Inha.ltstoffe 5<br />

- Coffein 5<br />

- Säuren 6<br />

- Proteine 7<br />

- Kohlenhydrate 7<br />

- Trigonellin 8<br />

- Mineralstoffe 8<br />

• Versuchsbeschreibungen 9<br />

- V1: Röstprozess 9<br />

- V2: Nachweis von Coffein 11<br />

- V3: Nachweis von Chlorogensäure 12<br />

- V4: Nachweis von Aminosäuren 13<br />

- V5: Nachweis von Zucker 14<br />

- V6: Nachweis von Trigonellin 15<br />

- V7: Nachweis von Kalium '..15<br />

• Ergänzungsversuche: (nicht im Vortrag durchgeführt) 16<br />

- EV 1: Bestimmung der Gesamtsäure 16<br />

- EV2: Leitfähigkeitsmessung zur Aufgußkontrolle 16<br />

• Literatur 18<br />

Seite 2<br />

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Kaffee<br />

Definition<br />

• Ganzer oder zerkleinerter Samen (roh oder geröstet) von Pflanzen der Gattung<br />

Coffea, der von der Fruchtschale vollständig und von der Samenschale<br />

(Silberhäutchen) nach Möglichkeit befreit ist.<br />

• Das daraus zubereitete Getränk.<br />

• Name wahrscheinlich von der arabischen Bezeichnung "kahwa".<br />

Geschichte und Verbreitung<br />

• Heimat des Kaffeebaums: äthiopisches Hochland in Ostafrika<br />

• Im 13. oder 14. Jhr. Anbau in Jemen<br />

• Verbreitung durch Mekkapilger in der gesamten moslemischen Welt<br />

• 1630 erste Schiffsladung in Venedig<br />

• Starke Verbreitung von Kaffeehäusern in ganz Europa (1677 in Hamburg,<br />

erstes in Deutschland)<br />

• Verbreitung über die ganze Welt im Zuge der eruopäischen kolonialen<br />

Ausdehnung<br />

• Das wichtigste Kaffeeexportland heute ist Brasilien (1994: 25% WeItexportanteil),<br />

wo schon seit 1750 intensiv Kaffee angebaut wird. (Kolumbien<br />

17%, Indonesien 8%, Rest< 5%)<br />

• Kaffee ist Welthandelsprodukt Nr. 2<br />

Botanisches zurKaffeepflanze (Kaffeebaum)<br />

• Familie der Rubiaceae (Rötegewächse)<br />

• mehr als 80 bekannte Arten; von wirtschaftlicher Bedeutung jedoch nur 2:<br />

Coffea Arabica (70 %), C. canephora (Handel nur C. robusta) (30%)<br />

Seite 3<br />

Chemie in der Schule: www.chids.de


• Höhe: 3 -15 m; Anbau: 2 - 3 m (strauchartig)<br />

• lederartige, immergrüne, kurzstielige Blätter<br />

• weiße, jasminähnliche duftende Blüten<br />

• kirschenähnliche Streinfrüchte (0 ca. 1,5 cm) mit zwei Steinkernen (Samen,<br />

Kaffeebohne<br />

Kaffeebohnen) Fruchtfleisch (Endosperm)<br />

(Mesokarp, ~-<br />

pulpa)<br />

Fruchthülle<br />

(Epikarp)<br />

Pergamenthaut<br />

(Endokarp)<br />

Silberhäutchen<br />

( Tegument)<br />

• Wachstumsbedingungen: mittlere tropische Höhenlagen, Durchschnittstemperaturen<br />

von 17 - 23°C, nicht zu feucht<br />

• Allgemein ist Robusta schnellwüchsiger, ertragreicher und widerstandsfähiger<br />

gegen Schädlinge als Arabica<br />

• Arabica gilt als geschmacklich hochwertigere Sorte<br />

Röstkaffee - Röstung<br />

• Genußmittel erst durch thermische Behandlung<br />

• tiefgreifende Veränderungen; äußerlich erkennbar durch Volumenzunahme<br />

(50 - 100 %J, Gewichtsminderung oder Einbrand (13 - 25 %), Strukturund<br />

Farbveränderung und Ausbildung eines typischen Aromas<br />

• vier Hauptphasen während des Röstprozesses:<br />

1. Trocknung: > 50°C; Eiweiß gerinnt, Wasser verdampft<br />

2. Entwicklung: >100°C; beginnende Bräunung nach Art einer<br />

Schwelung der org. Substanz<br />

>150°C; Volumenvermehrung durch gasförmige<br />

Produkte (H20, C02, CO)<br />

3. Zersetzung:<br />

4. Vollrösfung:<br />

180 - 200°C; "Krachen", Auftreten des Kaffeearomas<br />

< 250°C; optimale Karamelbildung, Sinken des<br />

Wassergehalts auf 1,5 - 3,5%<br />

Seite 4<br />

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• Kennzeichnend für den Röstprozeß ist die Abnahme alter und das Auftreten<br />

neuer Inhaltsstoffe<br />

• Wärmeübertrag durch Kontaktröstung (alt), Konvektion (Heiße Luft oder<br />

Flammenabgase) und Mischformen<br />

• Auftretende Dämpfe und Zellfragmente werden durch Exhaustoren abgesaugt<br />

• gewünschter Röstgrad ist sehr unterschiedlich<br />

• der geröstete Kaffee wird verlesen (Handarbeit oder fotoelektronisch) um<br />

Fehlbohnen zu entfernen<br />

Aufbewahrung und Verpackung<br />

• Haltbarkeit Rohkaffee 1-3 Jahre; Röstkaffee nur 8-10 Wochen; gemahlener<br />

Kaffee unter Sauerstoffabschluß 6-8 Monate, nach Öffnung nur noch 1-2<br />

Wochen<br />

• Wirkung: Rückgang des Röstaromas und Auftreten einer ranzigen Aromanote;<br />

Abhilfe: Kühlung, sowie Ausschluß von Sauerstoff und Wasserdampf<br />

Inhaltsstoffe des Kaffees<br />

Coffein<br />

CH~<br />

OlN<br />

0<br />

CH<br />

I 3<br />

N<br />

(1,3,7-Tri,methyl-2,6-purindion)<br />

• Hauptursache der physiologischen Wirkung<br />

des Kaffees<br />

I<br />

CH 3<br />

J<br />

N<br />

• 1820 erstmals vom Chemiker Runge auf Anregung Goethes isoliert<br />

• Coffein sublimiert ab ca. 178°C; (Smb: 234-240°C)<br />

Seite 5<br />

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• Löslichkeit in Wasser ist stark temperaturabhängig (50% / 100°C)<br />

• Stimulierend Wirkung auf ZNS; beseitigt Müdigkeit, hebt die Stimmungslage,<br />

verkürzt die Reaktionszeit und wirkt schwach harntreibend<br />

• Zu etwa 30% für die Bitterkeit verantwortlich<br />

• Entcoffeinierung heute mit überkritischem C02 (Kritischer Punkt bei 31 ,06°C<br />

und 7,38 MPa)<br />

Säuren<br />

• Der pH-Wert des Kaffeegetränks wird durch die Säuren bestimmt und ist für<br />

den Geschmack sehr wichtig (siehe auch Ergänzungsversuch 1)<br />

• Geschmacksempfinden bei verschiedenen pH-Werten:<br />

wäßrig<br />

5,&<br />

Zigarrengeschmack - Indoncsia Rob.<br />

nach<br />

------1;--<br />

bitter<br />

Geschmack<br />

optimal leichte<br />

Säure<br />

-----g;ltl' ST!l~Ckraf'uge<br />

Saure<br />

5,6<br />

5,4 - Karnerun Rob.<br />

- Uganda Roh. urig.<br />

- Madagaskar Roh.<br />

5.~<br />

- Uganda Roh. gcw<br />

5.0 - Rrasil Ar.<br />

- Colurnbiu Ar.<br />

- Kcnya Ar<br />

4,H<br />

(Milch gerinnt)<br />

4.6<br />

• Haupflüchtige Säuren: Ameisen- und Essigsäure (0,4%)<br />

• Nichtflüchtige Säuren: Weinsäure, Brenztraubensäure und Zitronensäure<br />

(0,4%) und die mengenmäßig wichtigste Säure(n), die Chlorogensäure(n)<br />

(3,7%)<br />

Zusammensetzungen der Chlorogensäure(n):<br />

R 1<br />

HO-1'~CH=CH -C02H<br />

\-,'<br />

IR 1<br />

H<br />

H<br />

RJO~H<br />

\R~6<br />

Rlo<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

C02H<br />

Chinasäure<br />

n-Chlorogensaure<br />

~etJchlorogensäure<br />

Kryptochlorogensäure<br />

3.4-Dicaffeoylcrunasäure<br />

3 ..5-Dicaffeoylchinasäure<br />

4 ..5-Dicaffeoylchinasäure<br />

H ~<br />

H<br />

H<br />

X<br />

X<br />

H<br />

X<br />

I<br />

x= Rest einer Hvdroxvzimtsaure<br />

Seite 6<br />

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• Die noch etwas anregende Wirkung von entcoffeinierten Kaffee wird auf<br />

die Chlorogensäure zurückgeführt.<br />

• Beim Rösten wird die C. zu 30 - 70% in flüchtige Bestandteile abgebaut:<br />

:t:<br />

Ö<br />

U<br />

::t::<br />

o<br />

---+<br />

oy A<br />

::c 0<br />

:c<br />

Proteine / Aminosäuren<br />

• der Gehalt an Gesamtprotein im Kaffee nimmt beim Rösten ab (5 - 42%),<br />

da besonders die reaktiven Aminosäuren (Arginin, Cystin, Lysin ...) stark abnehmen;<br />

stabilere Aminosäuren (z. B. Alanin) nehmen hingegen relativ zu<br />

• Freie Aminosäuren sind im Röstkaffee nur in Spuren vorhanden<br />

• Aminosäuren mit Kohlenhydraten wandeln sich im Zuge sog. MailJard-Reaktionen<br />

zu vielen Geschmacks-, Aroma-, und Farbstoffen um, die für den<br />

Röstkaffee charakteristisch sind<br />

Kohlenhydrate<br />

• während im Rohkaffee 6-7 % Saccharose vorliegen, so wird sie zum größten<br />

Teil während des Röstens abgebaut (Maillard-R.)<br />

• reduzierende Zuckerarten sind nur in geringen Mengen vorhanden<br />

• Polysaccharide (aus Galaktose, Arabinose und Mannose) haben den größten<br />

Massenanteil im Roh- und Röstkaffee<br />

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Seite 7


• Kohlenhydrate sind wichtige Ausgangsstoffe vor allem für die Farbenstoffe<br />

durch MaiJlard-Reaktion, und teilweise durch Karamefisierung (MeJanoidine;<br />

Molekulargewichte von 5000 - 10000 haben)<br />

Trigonellin<br />

~ coo "<br />

(3-Carboxy-l-methylpyridiniumhydroxid)<br />

• Trigonellin kommt im Rohkaffee zu 6 - 12 g /Kg vor<br />

• Röstabbau ca. 75 %<br />

• Entstehende flüchtige Stoffe u.a. Pyridin<br />

• Als physiologisch wichtiges Produkt entsteht die als Vitamin wirkende Nicotinsäure<br />

(Niacin), 1 Tasse Kaffee enthält etwa ein Zehntel des Tagesbedarfs<br />

• ca. 0,02 % im Röstkaffee<br />

• Zersetzung während des Röstens:<br />

r,<br />

ON<br />

~<br />

R<br />

Mineralstoffe<br />

COOH<br />

COOCHJ<br />

CH)<br />

C 2H s<br />

H<br />

eHO<br />

• Kationen: Kalium(l,l %), gefolgt Calcium und Magnesium (je 0,2%), nur in<br />

Spuren Natrium, wenn nicht durch Seewasser verunreinigt<br />

• Anionen: Phosphat (0,2%) und Sulfat (0,1%)<br />

Seite 8<br />

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Versuchsbeschreibungen<br />

Versuch 1<br />

Während dieses Versuches sollen Rohbohnen geröstet werden. Dabei werden<br />

die Hauptröstgase (H20, C02, CO) nachgewiesen. Weiterhin können<br />

Einbrand und Volumenzunahme bestimmt werden. Der Versuch ist in der Vorbereitung<br />

viermal ohne Probleme gelungen, mißlang aber während des Vortrages:<br />

In der Apparatur enstand ein Überdruck, so daß nicht mehr die gesamten<br />

Gasprodukte durch die "Nachweisapparaturen" gelangten.<br />

versuchsmatetial:<br />

Dreihalskolben (500 mL), 5 Gaswaschflaschen, Schmelzrohr, Spiegelbrenner<br />

(Bunsenbrenner), Thermometer, Heizpilz (Ölbad und Magnetrührer), jede<br />

Menge Stativmaterial (Doppelmuffen, Klammern, Stative etc), entsprechende<br />

Verbindungsstücke (Glasrohre, Schläuche), zwei Hebebühnen, Sichierungsfedem<br />

und Schlauchschellen.<br />

Chemikalien:<br />

Konz. Schwefelsäure, Filterpapier getränkt mit CoCb, (gesättigt), PdC12-Lsg<br />

(gesättigt)<br />

Anmerkung: vielleicht reicht eine verdünntere Ba(OH):c-Lsg., da sehr viel C02<br />

entsteht und damit auch BaC03, das im Vortrag wahrscheinlich zu Verstopfung<br />

führte und damit zu Überdruck.<br />

Versuchsskizze:<br />

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Chemie in der Schule: www.chids.de<br />

Seite 9<br />

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Theorie zu Versuch 1<br />

Bestimmung von Einbrand und Volumenzunahme: [15]<br />

Es werden 75g Rohkaffeebohnen abgewogen und mit einem Meßzylinder<br />

deren Volumen bestimmt. Nach dem Rösten werden das Gewicht und das<br />

Volumen erneut bestimmt. Einbrand und Volumenzunahme berechnet sich<br />

nach folgenden Formeln:<br />

Vo/umenzunahme VZ[%j:<br />

Volumen gecöstet [mL]<br />

VZ =+-----------<br />

Volumen ungeröstet [mL]<br />

- 1 * 100<br />

Einbrand E [%]:<br />

Gewicht ungeröstet - Gewicht geröstet<br />

E=---------------<br />

Gewicht ungeröstet<br />

* 100<br />

Nachweisreaktionsgleichungen für die Röstgase:<br />

Nachweis von H20 mit Coba/t-(//}-ch/ond·<br />

blau<br />

rosa<br />

Nachweis von C02 mit Battumhydroxld:<br />

Ba(OH)2 + C02<br />

weiß<br />

Nachweis von CO mit Palladiom-tltl-ctvond:<br />

PdCI2 + H20 + CO Pd + 2 HCI + C02<br />

Seite 10<br />

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Versuch 2 (2,3,5]<br />

In diesem Versuch wird aus der Probe Röstkaffee (oder andere Proben), weIche<br />

zuerst entfettet und getrocknet wurde, Coffein sublimiert. Die Probe wird<br />

auf einem Uhrengtas ausgebracht und mit einem zweiten abgedeckt, an<br />

dem das Coffein sublimieren wird. Anschließend wird mit der "Murexidprobe"<br />

Coffein positiv nachgewiesen und negativ bestätigt.<br />

Versuchsmateria/:<br />

Sublimation: Bunsenbrenner, Dreifuß und Drahtnetz (ohne springt ev. das Uhrenglas),<br />

2 Uhrengläser.<br />

Nachweis: 4 PorzellanschaJen(Nr. 1 bis 4), Wasserbad.<br />

Chemikalien:<br />

Konz. HCI, 30% H202, konz. HN03, Harnsäure oder besser Xanthin., Konz. NH3 •<br />

Versuchsdurchführung zur Murexidprobe:<br />

Von der sublimierten Substanz wird jeweils ein .Spctelspitzchen" in die Porzellanschalen<br />

1 und 2 gegeben. Auf die Probe in PS 1 werden jeweils 2 Tropfen<br />

konz. HCI und H202 gegeben; auf die Probe in PS 2 werden 2 Tropfen konz.<br />

HN03 gegeben. Anschließend werden beide Porzellanschalen in ein Wasserbad<br />

gegeben und es wird bis zur Trockene eingedampft.<br />

In die Porzellanschaten 3 und 4 werden jeweils ein .Spctelspitzchen" der<br />

Harnsäure oder des nicht methylierten Xanthins (im ggs zu Coffein, Theobromin<br />

oder Theophyllin) gegeben. Auch diese PS werden wie oben mit den<br />

oben erwähnten Substanzen versetzt und eingedampft.<br />

Der Rückstand wird in den PS 1,3 u. 4 rotorange sein und in der PS 2 blaßgelb.<br />

Die Rückstände werden nun mit 1-2 Tropfen konz. NH3 versetzt. Die positiven<br />

Nachweise (1 ,3,4) ergeben ein kirschrote Färbung, die negative Probe (2) ergibt<br />

keine Färbung.<br />

Reaktionsateictn/nqen:<br />

R<br />

i\<br />

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~ );<br />

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~"~t~N ,~~<br />

o o ()<br />

~<br />

R:::: C~} : (0(,(ei ~<br />

~ ~ ~<br />

R:::: ~ ~ KQilfh~V1<br />

Seite 11<br />

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Versuch 3 [1 4J<br />

Durch Einführung einer Nitrosogroppe soll die Chlorogensäure nachgewiesen<br />

werden, indem eine tiefdunkelrote Färbung auftritt.<br />

v'ersuchsmoteriol:<br />

Reagenzglas, Reagenzglasklammer.<br />

Chemikalien:<br />

Konz. HCI, NaN02-Lösung (10%) in Wasser, verdünnte Natronlauge.<br />

Versuchsdurchführung:<br />

Ein wäßriger Auszug der Rohkaffeebohnen wird mit 2 Tro pfe n HCI angesäuert<br />

und mit 2 mL NaN02-Lösung versetzt. Es tritt eine gelborange Färbung ein und<br />

es entweichen Stickoxide. Mit Natronlauge wird nun alkalisch gemacht und<br />

es tritt die tiefdunkelrote Fäbung auf.<br />

Reaktionsgleichung:<br />

(Der Mechanismus und das Produkt erschienen mir (mit Rücksprache einiger<br />

Organiker) am Wahrscheinlichsten.)<br />

N(f )JO(J) 17<br />

-(.1ft)<br />

Seite 12<br />

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Versuch 4 [3.12]<br />

Es handelt sich hier um den sog. Ninhydrin-Nachweis, wobei sich eine violette<br />

Färbung als Nachweis der Aminosäuren ergibt.<br />

Versuchsmaterial:<br />

Reagenzglas, Reagenzglasklammer, Wasserbad.<br />

Chemikalien:<br />

Ninhydrin-Lösung in Wasser (Ninhydrin = 2,2-Dihydroxy-l ,3-inda ndio n)<br />

Versuchsdurchführung:<br />

Als Reagenz wird eine Spatelspitze Ninhydrin in 10 mL Wasser gelöst. Die Reagenz<br />

wird in ein Gemisch aus Wasser und Rohkaffebohnen (grob zerkleinert)<br />

gegeben. Beim Erwärmen im Wasserbad tritt eine violette Färbung auf.<br />

Reaktionsg/eichung:<br />

-~20<br />

---p<br />


+<br />

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II<br />

----p<br />


Versuch 6 (3)<br />

In diesem Versuch wird Trigonellin (Tgn) nachgewiesen, indem es als Salz der<br />

Wolframphosphorsäure gefällt wird. Leider muß zunächst diese Wolframphosphorsäure<br />

(Scheiblers Reagenz) hergestellt werden.<br />

Versuchsmaterial:<br />

Scheiblers Reagenz: 250 mL Rundhalskolben, passenden Rückflußkühler, Heizpilz<br />

und Regler, ev. Magnetrührer.<br />

Nachweis: Reagenzglas.<br />

Chermkalien:<br />

Na2W04, konz. H3P04.<br />

Versuchsdurchführung:<br />

lOg Na2W04, 8 mL H3P04 und 75 mL Wasser werden 4 hunter Rückfluß gekocht.<br />

Es bildet sich zunächst die Isopolywolframsäure (HSW12040), die dann<br />

mit der Phosphorsäure zu H3PW12040 reagiert.<br />

Diese Reagenz wird zu dem Rohkaffee-Extrakt gegeben. Es bildet sich ein<br />

flockiger weißer Niederschlag.<br />

Reaktionsg/eichung:<br />

------~ Tgn2H[P(W301O}4]aq .J,+ 2H+<br />

weiß<br />

Versuch 7 [8]<br />

Durch diesen Versuch wird das im Kaffee enthaltene Kalium nachgewiesen;<br />

nebenbei sieht man, daß (fast) kein Natrium enthalten ist.<br />

versuchsrnatetial:<br />

Bunsenbrenner, Magnesiarinne, Kobaltglas.<br />

Versuchsdurchführung."<br />

Eine geröstete Kaffeebohne wird auf einer Magnesiarinne in die Flamme gehalten.<br />

Zunächst muß die Bohne natürlich noch verkohlen, was unter aufleuchten<br />

einer gelben Verbrennungsflamme geschieht. Ist dies geschehen,<br />

sieht man nur die violette Kaliumflamme. Auch durch ein Kobaltglas ist diese<br />

Flamme deutlich zu sehen.<br />

Seite 15<br />

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Ergänzungsversuche (wurden nicht im Vortrag vorgeführt).<br />

Ergänzungsversuch 1 [6:58,131 (1962)]<br />

Wie schon gesagt ist die Säure ein wichtigstes Geschmackskriterium bei der<br />

Beurteilung von Kaffee. Besser als die grobe Orientierung am pH-Wert, korreliert<br />

der saure Geschmack des Kaffees mit der bis pH 6 [10] bzw. laut älteren<br />

genaueren Vorschriften bis pH 6,7 [6: 58,131 (1962)] titrierten Gesamtsäure.<br />

Diese soll hier bestimmt werden. Um Vergleichsdaten zu erhalten, muß man<br />

sich bestimmte Kriterien aufstellen, z. B. Mahlgrad und eingesetzte Menge<br />

Kafffee.<br />

versochsmotetiat:<br />

Bürette, Magnetrührer, pH-Meter, Kaffeefilter, Kaffeefilterpapier, 250 mL Becherglas.<br />

Versuchdurchführung:<br />

lOg gemahlener Kaffee werden über den Filter portionsweise mit heißem<br />

Wasser ausgezogen, bis in dem 250 mL Becherglas die 200 mL Marke erreicht<br />

ist (jetzt sind die gesamten löslichen Säuren, die für den Geschmack<br />

verantwortlich sind, ausgeschwemmt worden). Nach dem Abkühlen wird das<br />

Filtrat bis zum pH-Wert 6,7 mit 0,1 molarer NaOH titriert. Der Verbrauch in mL<br />

an NaOH gibt die Gesamtsäurezaht an.<br />

Ergänzungsversuch 2 [6: 66,127 (1970)]<br />

Über die elektrische Leitfähigkeit kann auf die eingesetzte Menge Kaffee geschlossen<br />

werden [6: 66, 127 (1970)], ohne daß man den wäßrigen Auszug<br />

"Kaffeegetränk" zur Trockene eindampfen und wiegen muß. Wichtig ist, daß<br />

der Kaffeeaufguß immer nach dem gleichen Verfahren (z. B. Extraktionszeit,<br />

eingesetzte Menge Wasser) hergestellt wurde, da es sich um Vergleichsmeßungen<br />

handelt. Die Leitfähigkeit der zu bestimmenden Proben wird mit einer<br />

Referenzprobe bekannten Kaffeemengeneinsatzes verglichen. Für +/- 3g um<br />

die Referenzprobe (bei mir 12g) habe ich gute Ergebnisse bei der Bestimmung<br />

der eingesetzten Menge erzielt.<br />

versochsmatenot:<br />

Pro Probe 2 Bechergläser, (400mL und 600mL), 500 mL Meßkolben Leitfähigkeitsprüfer,<br />

Netzgerät, Voltmeter, Amperemeter, Strippen.<br />

Versuchsdurchführung:<br />

Die Referenzprobe wird mit 12g Kaffeepulver genau wie gleich beschrieben<br />

hergestellt. Für die zu untersuchende(n) Probe(n)wird eine entsprechende<br />

Menge eingewogen. Dazu werden 250mL heißes Trinkwasser (oder dest.<br />

Wasser) gegeben. Diese Mischung läßt man 4 min ziehen und filtriert mit<br />

Seite 16<br />

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normalen Haushaltsmitteln (oder entsprechenden Labormitteln) in ein Becherglas<br />

(oder gleich in den Meßkolben). Das Filtrat wird in den Meßkolben überführt<br />

und mit dest. Wasser das Becherglas in den Kolben ausgespült. Nun wird<br />

auf die Meßmarke aufgefüllt. Nach dem Abkühlen wird die Leitfähigkeit gemessen.<br />

Nimmt man den Meßwert der Referenzprobe als 100%, kann man auf<br />

die (unbekannten) eingesetzten Mengen an Kaffeepulver zurückschließen.<br />

Um direkt die gemessenen Stromstärke-Werte vergleichen zu können, muß<br />

man die Spannungen und die Temperaturen bei Referenz und Probe gleich<br />

halten. Die Zellkonstante des Leitfähigkeitsprüfers fällt heraus (siehe Formel).<br />

Will man z. B. bei verschiedenen Probentemperaturen messen, müssen Korrekturwerte<br />

verwendet werden, die in der Literatur zu finden sind.<br />

Formel zur Bestimmung der Verhältniszahl bzw. des Prozentwertes:<br />

C*~*_l l I<br />

K 1 * 100=


Literatur<br />

1. Belitz. H_-D. und Grosch W: "Lehrbuch der Lebensmittelchemie", 2. Auflage,<br />

Springer Verlag Berlin 1985.<br />

2. Beyer/Walter: "Lehrbuch der Organischen Chemie", 22. Auflage, s. fijrzel Verlag<br />

Stuttgart 1991<br />

3. Butenuth. J.: "Teil 11 - Versuchsanleitungen zurm Org.-Chem. Praktikum - Lehramt -,<br />

19??<br />

4. Ctmsten/voatte: "Organische Chemie", Band I u. 11, Otto Salle Verlag Frankfurt<br />

1990<br />

5. DAß 9-Kommentar. Bände 1-4,9. Ausgabe 1986, Govi-Verlag GmbHFrankfurt.<br />

6. Deutsche Lebensmittelrundschau: 77,203 (1981), 69,404 (1973),66, 127(1970),<br />

64,38 (1968),63,273, (1967), 60, 38 (1964), 58,131,(1962),53,49 (1957) et. al.<br />

7. Franke, Wolfgang. "Nutzpflanzenkunde", 2. Auflage, Georg Thieme Verlag<br />

(1984)<br />

8. Janaer/stasios: "Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen<br />

Chemie", 13. Auflage, S. hirzel Verlag stuttgart 1989<br />

9. linder. Ernst: "Toxikologie der Nahrungsmittel", 2. Auflage 1979<br />

10. Mater. H_ G: "Chemische Aspekte des Kaffees", Chemie in unserer Zeit, 18, 17<br />

11. Morrison/ßoyd: "Lehrbuch der Organischen Chemie", 3. Auflage, VCH GmbH<br />

Weinheim 1986<br />

12. Pine. Hendrickson, Crom. Hammond: "Organische Chemie" u. Begleitbuch,<br />

Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden 1987<br />

13. Römp Chemielexikon, 9. Auflage Band 9, Thieme Verlag Stuttgart N.Y. 1993<br />

14. Poppott. Werner. .Koftee-Iee-Kckoo". PRAXIS-Schriftenreihe, Biologie, Band 22,<br />

Aulis Verlag Deubner & CO KG, Köln 1973.<br />

15. Trautwein. Elke: "Untersuchungen über den Gehalt an freien und gebundenen<br />

Aminosäuren .~", Dissertotion. Kiel 1987.<br />

16. VI/manns Enzyklopädie der Technischen Chemie, 9. Band, Urban-Schwarzenberg<br />

Verlag München Berlin 1957<br />

17. VI/manns Encyclopedia ofIndustrieal Chemistry, VCH GmbH, Weinheim 1986<br />

, Seite 18<br />

Chemie in der Schule: www.chids.de

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