04.02.2015 Aufrufe

Download ungeteilt - lern-soft-projekt

Download ungeteilt - lern-soft-projekt

Download ungeteilt - lern-soft-projekt

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

Kurs<br />

Naturwissenschaften<br />

___________________________________________________________________<br />

Teil:<br />

(UQlKUXQJVOHKUH<br />

I JDVWURQRPLVFK¡ %HUXIH<br />

©<br />

___________________________________________________________________<br />

¢¤£¦¥¨§©<br />

<br />

E R P R O B U N G S F A S S U N G<br />

___________________________________________________________________<br />

(c,p)1998-2002 lsp: dre; (alle Rechte beim Autor)


Inhaltsverzeichnis:<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

Seite<br />

1. Womit beschäftigt sich die Ernährungslehre ...................................................4<br />

2. Nahrung und Ernährung........................................................................................5<br />

2.1. Bestandteile der Nahrung .................................................................................5<br />

2.2. Ernährung, Verdauung und Ausscheidung .......................................................7<br />

2.3. Energiehaushalt des Menschen........................................................................9<br />

2.3.1. Energie und Energie-Gehalt der Nahrung..................................................9<br />

2.4. Ernährung und Sinne......................................................................................12<br />

2.4.1. Versuche zu den Beziehungen von Sinnen und Ernährung.....................13<br />

2.5. Hunger, Durst und Appetit ..............................................................................15<br />

3. Nahrungsmittel und ihre Inhaltsstoffe ...............................................................18<br />

3.1. Fette................................................................................................................19<br />

3.1.1. Fetthaltige Nahrungsmittel .......................................................................20<br />

3.1.2. Aufbau der Fette.......................................................................................21<br />

3.1.3. Eigenschaften...........................................................................................25<br />

Exkurs: Cholesterin ............................................................................................27<br />

3.1.4. Nachweise für Fette .................................................................................31<br />

3.1.5. Ergänzende Experimente zu und mit Fetten ............................................33<br />

3.2. Kohlenhydrate.................................................................................................36<br />

3.2.1. Kohlenhydrathaltige Nahrungsmittel ........................................................36<br />

3.2.2. Aufbau der Kohlenhydrate........................................................................37<br />

Exkurs: optische Eigenschaften von Kohlenhydraten ........................................41<br />

3.2.3. Wichtige Kohlenhydrate - kurz vorgestellt................................................44<br />

Exkurs: Invertzucker ...........................................................................................45<br />

3.2.4. Eigenschaften...........................................................................................49<br />

3.2.5. Nachweise für Kohlenhydrate ..................................................................54<br />

3.2.6. Ergänzende Experimente zu und mit Kohlenhydraten .............................56<br />

3.3. Eiweiße ...........................................................................................................59<br />

3.3.1. Eiweißhaltige Nahrungsmittel...................................................................59<br />

3.3.2. Aufbau der Eiweiße ..................................................................................60<br />

3.3.3. Eigenschaften der Eiweiße.......................................................................63<br />

3.3.4. Nachweise für Eiweiße.............................................................................71<br />

3.3.5. Ergänzende Experimente zu und mit Eiweißen........................................73<br />

3.4. Ballaststoffe ....................................................................................................75<br />

3.5. Vitamine ..........................................................................................................77<br />

3.6. Mineralstoffe ...................................................................................................81<br />

3.6.1. Kochsalz - Natriumchlorid ........................................................................84<br />

3.6.2. Calcium ....................................................................................................86<br />

3.7. Wasser............................................................................................................87<br />

3.7.1. Allgemeine physikalische und chemische Eigenschaften des Wassers ..88<br />

3.7.2. Küchentechnische und technologische Bedeutung des Wassers............90<br />

3.8. Zusatzstoffe ....................................................................................................91<br />

3.9. Weitere Stoffe.................................................................................................91<br />

3.9.1. Schwermetalle..........................................................................................91<br />

3.9.2. Radioaktive Stoffe ....................................................................................91<br />

3.9.3. Insektizide, Herbizide, Futtermittelzusatzstoffe, Medikamente ................91<br />

4. Stoffwechsel ........................................................................................................92<br />

4.1. Stoffwechsel der Zellen...................................................................................92<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 2 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


4.2. Wirkstoffe........................................................................................................92<br />

4.3. Hormone .........................................................................................................92<br />

5. Ernährungs- und Kostformen.............................................................................93<br />

5.1. Gemischte Kost / Vollwertkost ........................................................................94<br />

5.2. Alternative Kostformen ...................................................................................98<br />

5.2.1. Vegetarische Kost ....................................................................................98<br />

5.2.2. Trennkost ...............................................................................................100<br />

5.2.3. Makrobiotische Kost...............................................................................101<br />

5.2.4. Mazdaznan-Kost ....................................................................................103<br />

5.2.5. Anthroposophische Kost ........................................................................103<br />

5.2.6. Diäten - Kost für Kranke und Genesende ..............................................104<br />

5.2.7. andere Länder - andere Sitten ...............................................................105<br />

6. Ernährungsbedingte Erkrankungen.................................................................106<br />

6.1. Übergewicht und Fettsucht ...........................................................................106<br />

6.2. Magersucht und Eß-Brech-Sucht..................................................................106<br />

6.3. Zuckerkrankheit ............................................................................................106<br />

6.4. Gicht .............................................................................................................106<br />

6.5. Lebensmittelallergien....................................................................................106<br />

6.6. Krebs ............................................................................................................106<br />

7. Energie und gesunde Ernährung .....................................................................107<br />

7.1. Energiehaushalt............................................................................................107<br />

7.2. Arbeiten mit Lebensmitteltabellen.................................................................110<br />

8. Tabellen, Formeln und Übersichten ................................................................111<br />

9. weitere Experimente und Versuche .................................................................113<br />

9.1. weitere Experimente zu und mit Kohlenhydraten .........................................113<br />

8.1.1. Herstellung ausgewählter Nachweisreagenzien ....................................115<br />

9.2. weitere Experimente zu und mit Fetten ........................................................116<br />

9.3. weitere Experimente zu und mit Eiweißen....................................................117<br />

9.4. weitere Experimente zu ... ............................................................................117<br />

10. Literatur und Quellen ......................................................................................118<br />

Vorlagen etc............................................................Fehler! Textmarke nicht definiert.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 3 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


"#%$ ¤!<br />

&('*),+.-0/*1(243(51(687:9(/*@--(1(6A-(3(59AB(;=1(6DC1@E41(5F;HGI41KJ8>(6FL(+6M.-N241(5F>(1045F>(1O:+P1(24241(6RQ<br />

SUTWV:X(YYFX(Y[Z]\4X8^N_`\4a(b(c%dYfeA_=g


qsrtu¦v!wFxy{z<br />

.‘‹(’Š.žNŸ…4š`š=‚(›¨“¡–‚(¢£‚(Až( …4š=š=‚(›¨“¤¥‹¦¨§<br />

|N}~€IF‚(„ƒ†…4‚k€I…4‚ˆ‡‰‚(Š‹(…ŒŽŒN‚K:


Jedes Nahrungsmittel enthält neben dem allgegenwärtigen Wasser viele verschiedene<br />

Stoffe aus den Hauptgruppen Nährstoffe, Ballaststoffe, Wirkstoffe und der Gruppe<br />

der Farb-, Duft- und Geschmacksstoffe.<br />

Das nächste Schema soll diese Zerlegbarkeit eines Nahrungsmittels darstellen. Die<br />

Breite der Spalten verdeutlicht annährungsweise den jeweiligen Anteil einer Gruppe.<br />

Da die Nahrungsmittel sehr unterschiedlich zusammengesetzt sind, kann hier auch nur<br />

eine grobe Anteilsschätzung erfolgen.<br />

Nahrungsmittel / Lebensmittel<br />

Wasser Nährstoffe Ballaststoffe<br />

Wirkstoffe<br />

Farb-, Duft- und<br />

Geschmacksstoffe<br />

Der Vollständigkeit halber soll erwähnt werden, daß man heutzutage immer mehr auch<br />

mit Schadstoffen in den Nahrungsmitteln rechnen muß. Somit müßte man das obige<br />

Schema um eine weitere Gruppe ergänzen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 6 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


2.2. Ernährung, Verdauung und Ausscheidung<br />

Nachdem wir die Ernährung schon als<br />

die Form der Nahrungsaufnahme gekennzeichnet<br />

haben, wollen wir uns den<br />

Weg der Nahrung noch etwas genauer<br />

ansehen. Die aufgenommene Nahrung<br />

muß als nächstes in eine Form gebracht<br />

werden, in der sie unser Körper nutzen<br />

kann. Dies ist die Aufgabe der Verdauung.<br />

Unsere Verdauungsorgane in der<br />

richtigen Reihenfolge sind:<br />

• Mundhöhle mit Schleim- und<br />

Speicheldrüsen und Zähnen<br />

• Speiseröhre<br />

• Magen<br />

• Zwölffingerdarm mit Bauchspeicheldrüse<br />

• Dünndarm mit Galle und Leber<br />

• Dickdarm<br />

• Enddarm mit After<br />

Wir unterscheiden bei der Verdauung die mechanische und chemische Zersetzung der<br />

Nahrung und die Aufnahme der Spaltprodukte (Resoption) in das Körperinnere. Die<br />

Zersetzung der Nahrung ist deshalb notwendig, weil die Nahrungsbestandteile nicht in<br />

ihrer großen Form vom Darm aufgenommen (resorbiert) werden können. Unser Darm<br />

kann nur sehr kleine, wasserlösliche Moleküle aufnehmen. Alle größeren und nicht<br />

verdauten Stoffe (Kot, Stuhl) werden über das Darmende vom Körper abgeführt.<br />

Für die aufgenommenen Stoffe gibt es in unserem Körper zwei mögliche Wege. Zum<br />

Einen können sie in andere (energiearme) Stoffe umgewandelt werden und die dabei<br />

freiwerdende Energie vom Körper für die Lebensvorgänge genutzt werden. Dies ist der<br />

sogenannte Betriebsstoff-Wechsel (auch Energie-Wechsel, wiss.: Dissimilation).<br />

Zum Anderen werden die (körperfremden Nahrungs-)Stoffe zu körpereigenen Stoffen<br />

gewandelt. Die körpereigenen Stoffe bilden dann unseren Körper. Wir nennen diesen<br />

Stoffumbau den Baustoff-Wechsel (auch Stoff-Wechsel, wiss.: Assimilation).<br />

Die energiearmen Stoffe der Dissimilation und die Abfall-Stoffe der Assimilation müssen<br />

noch entsorgt werden. Sonst würden wir uns selbst innerlich vergiften. Das Entsorgen<br />

der Gift- und Abfall-Stoffe übernimmt die Ausscheidung. Die wichtigsten Ausscheidungsorgane<br />

sind Lungen, Nieren und die Haut.<br />

Zusammenfassend könnte man sie Vorgänge in einem Schema darstellen:<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 7 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


"!$#&%('()&*,+#-¤.!$/012'43.657"!$#&%(#&# 98 ;:==@3<br />

¤<br />

Qed<br />

ACBEDF,GHIJJIKML$NIEINKIPORQSIJJI@T.NKVU(IF$U(NI$INK9WIJKIKYXYIFU(QZ¤Z[K@\G]^F\¤QK@I$Z[K@U_U(IFIK$àZ@bc\<br />

¢¡¤£¦¥¨§©<br />

fghi6jlk¤hnm7o pq,hghEghor@stogh"uphvxw<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 8 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


2.3. Energiehaushalt des Menschen<br />

Der gesamten Natur liegt der Energieerhaltungssatz zugrunde. Dieser Satz besagt,<br />

daß die Energie insgesamt immer gleich groß ist. Es kann sich nur die Form der Energie<br />

(z.B.: kinetisch, potentiell, elektrisch, chemisch, thermisch, ... ) ändern. Die Summe<br />

der Werte aller Energieformen ist damit auch immer gleich groß.<br />

E ges = E kin + E pot + E elek + E chem + E therm + ...<br />

Auch für unseren Körper findet der Energieerhaltungssatz seine Anwendung. Er besitzt<br />

eine bestimmte Energie-Menge. Ständig gibt unser Körper aber auch Energie ab, so<br />

z.B. in Form von Wärme, Bewegung, Schall usw. Dieser Energie-Verlust muß durch<br />

Energie-Aufnahme wieder ausgeglichen werden. Nur wenn Energie-Aufnahme und E-<br />

nergie-Abgabe längerfristig ausgeglichen sind kann der Körper weiter leben. Fehlt eine<br />

ausreichende Energie-Zufuhr, dann greift der Körper die in ihm selbst gespeicherte<br />

Energie-Ressourcen (Körpermasse (vorrangig das Speicherfett usw. )) an. Eine längerfristig<br />

erhöhte Energie-Zufuhr bewirkt eine Verstärkung der Speicherung.<br />

Energie-Aufnahme, Energie-Umwandlung, Energie-Speicherung und Energie-Abgabe<br />

werden insgesamt als Energie-Wechsel bezeichnet. Dieser gehört zum Stoff- und E-<br />

nergie-Wechsel (Abk.: SEW).<br />

2.3.1. Energie und Energie-Gehalt der Nahrung<br />

Energie, Wärme und Arbeit sind prinzipiell vergleichbare physikalische Größen. Sie<br />

sind gleich groß. Das bedeutet, man kann die Energie eines Körper auch als Wämemenge<br />

angeben oder gleichbedeutend davon sprechen, wieviel Arbeit diese Energiemenge<br />

entspricht. Die Energie wird in JOULE (Abk.: J) angegeben.<br />

1 J = 1 Ws = 1 Nm = 1 kg * m 2 *s -2<br />

Eine veraltete Einheit für die Energie ist Kalorie (von lat.: calor (Wärme)). Eine Kalorie<br />

ist die Energie-Menge, die zum Erwärmen eines Gramm Wassers von 14 auf 15 ° C<br />

notwendig ist. Diese Einheit darf heute nicht mehr verwendet werden. Zur Umrechnung<br />

verwendet man die Beziehung:<br />

1 cal = 0,239 J bzw. 1 J = 4,184 cal<br />

Der Energie-Gehalt einer Stoffprobe (z.B. eines Nahrungsmittels) läßt sich mit einem<br />

Kalorie-Meter bestimmen. Kalorie-Meter bestehen aus einem mit Wasser gefüllten Metallgefäß.<br />

Im Inneren des Wasserkörpers befindet sich ein weiteres Metallgefäß, in dem<br />

sich später die Stoffprobe befindet. Die Stoffprobe wird verbrannt und dann die Erwärmung<br />

des umgebenden Wasserbades gemessen. Aus dieser Erwärmung errechnet<br />

man schließlich die freigesetzte Wärme-Menge.<br />

Leider ist unser Körper nicht in der Lage die gesamte Energie aus einem Stoff zu nutzen.<br />

Von manchen Stoffen (z.B. Genußmitteln) kann überhaupt keine Energie genutzt<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 9 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


werden. Deshalb unterscheidet man neben den physikalisch/chemischen Brennwert<br />

noch einen physiologischen bzw. biochemischen Brennwert. Der physikalisch/chemische<br />

Brennwert gibt die Energie an, die bei der vollständigen Verbrennung<br />

freigesetzt werden würde. Der physiologische bzw. biochemische Brennwert gibt an,<br />

wieviel Energie ein Organismus aus den Stoffen nutzen kann. Der pysiologische<br />

Brennwert ist immer kleiner als bzw. maximal gleich wie der physikalisch/chemische.<br />

Stoff<br />

physikalischer / chemischer physiologischer / biochemischer<br />

Brennwert [kJ * mol -1 ] Brennwert [kJ * mol -1 ]<br />

Fett 38,9 38,9<br />

Kohlenhydrat 17,2 17,2<br />

Eiweiß 23,4 17,2<br />

Energieumsatz<br />

Grundumsatz (GU)<br />

Für die Erhaltung der elementaren Lebensfunktionen (wie z.B. Atmung, Kreislauf, Nerventätigkeit,<br />

...) benötigt jeder Organismus eine minimale Menge Energie. Diese Menge<br />

wird als Grundumsatz (engl. basal metabolic rate (MBR)) bezeichnet.<br />

Für eine Erfassung der genauen Menge muß sich der Körper in völliger Ruhe befinden.<br />

Die Muskulatur soll völlig entspannt sein, die Umgebungstemperatur 20 ° C betragen<br />

und alle Verdauungsvorgänge abgeklungen (12 - 24 Stunden nach der letzten Nahrungsaufnahme)<br />

sein.<br />

Der Grundumsatz ist von:<br />

• Gewicht und Größe<br />

• Geschlecht<br />

• Alter<br />

• Erregungszustand<br />

• sportlichen Aktivitäten<br />

• Körperzustand (Krankheiten, Schlaf,<br />

Streß, ...)<br />

• Umgebungstemperatur<br />

abhängig.<br />

Wenn vom Grundumsatz gesprochen wird, dann wird oft auch der Erhaltungsumsatz<br />

(engl. maintenance) mit in die Diskussion gebracht. Beide Umsätze meinen das Gleiche,<br />

sie werden aber unterschiedlich gemessen und damit ergeben sich Unterschiede<br />

in den Mengenangaben. Den Grundumsatz misst man in speziellen Kammern<br />

(WARBURG-Prinzip), wobei der Sauerstoff-Verbrauch und die Bildung von Cohlendioxid<br />

ermittelt wird. Daraus läßt sich dann - unabhängig von den Nährstoffen - die umgesetzte<br />

Energiemenge berechnen.<br />

Beim Erhaltungsumsatz werden die Nährstoffmengen gemessen, die für die Konstanthaltung<br />

der Körperfunktionen notwendig sind. Praktisch wird dieser Wert seltener verwendet,<br />

weil er von der Zusammensetzung der Nährstoffe abhängig ist.<br />

Die exakten Angaben für jeden Energieumsatz müssen sich immer auf eine definierte<br />

Zeiteinheit oder auf eine bestimmte Tätigkeit beziehen. Die zeitbezogene Angabe ist<br />

aber üblicher. Die Einheit muß also mindestens die Energie und die basierte Zeit beinhalten.<br />

Typische Einheiten sind:<br />

kJ / d = kJ * d -1 KiloJoule pro Tag<br />

kJ / h = kJ * h -1 KiloJoule pro Stunde<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 10 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


kJ / min = kJ * min -1 KiloJoule pro Minute<br />

Bei den Umrechnungen dieser Einheiten ineinander muß man unbedingt die ungünstigen<br />

Stunden / Minuten-Umrechnungen beachten! Es ergeben sich z.B. die folgenden<br />

Beziehungen:<br />

1 kJ / min = 60 kJ / h<br />

1 kJ / h = 24 kJ / d<br />

1 kJ / min = 60 kJ / h = 1440 kJ / d<br />

1 kJ / d = 0,0417 kJ / h<br />

1 kJ / h = 0,017 kJ / min<br />

1 kJ / d = 0,0417 kJ / h = 0,000695 kJ / min<br />

Leistungsumsatz (LU)<br />

In die Definition und die Bestimmung des Grundumsatz sind nur wenige – elementar<br />

notwendige Tätigkeiten – eingeschlossen. Jede weitere Tätigkeit verursacht laut Definition<br />

mehr und anderen Umsatz an Energie. Sie werden beim Leistungsumsatz betrachtet.<br />

Am Einfachsten lässt sich der aktuelle Leistungsumsatz ermitteln, wenn man den Gesamtumsatz<br />

(GesU) misst und dann den Grundumsatz davon abzieht.<br />

LU = GesU - GU<br />

Anderes herum kann man bei bekanntem Grund- und Leistungsumsatz auch den aktuellen<br />

Gesamtumsatz berechnen.<br />

GesU = GU + LU<br />

Beachten muß man nur, dass die Zeiteinheiten – für die einzelnen Umsätze gelten –<br />

gleich sind.<br />

Praktisch wird der Umsatz indirekt über den Sauerstoff-Verbrauch bzw. die Cohlendioxid-Bildung<br />

gemessen. In der medizinischen und sportmedizinischen Forschung benutzt<br />

man zumeist das sogenannte Fahrrad-Ergometer, um bestimmte Energieumsätze<br />

zu messen. Die Fahrrad-Ergometer sind wie Hobbytrainer aufgebaut. Über die<br />

Schwungrad-Bremse lässt sich die verrichtete Leistung des Probanden bestimmen. Der<br />

Probant atmet über Schläuche ein und aus. Die Luft wird analysiert und der Sauerstoff-<br />

Verbrauch und die Cohlendioxid-Bildung gemessen.<br />

Bei der Betrachtung längerer Zeiteinheiten (z.B. Energieumsatz für einen Tag) unterscheidet<br />

man auch zwischen Arbeits- und Freizeitumsatz. Der Arbeitsumsatz AU wird<br />

während der regulären täglichen Arbeit (Beruf, ...) ermittelt. Der Freizeitumsatz FU bezieht<br />

sich auf die restliche Zeit und Tätigkeiten. Besonders der Arbeits- und der Freizeitumsatz<br />

sind stark von der verrichteten Tätigkeit abhängig.<br />

Somit ergibt sich auch folgende Berechnungsgrundlage für den Gesamtenergieumsatz<br />

z.B. für einen Tag:<br />

GesU = GU + AU + FU [kJ / d]<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 11 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


2.4. Ernährung und Sinne<br />

Beim Essen werden alle Sinne angesprochen. Hier sind besonders der Tastsinn, der<br />

Sehsinn, der Wärmesinn und natürlich Geschmack und Geruchssinn zu nennen. Wir<br />

betasten unsere Nahrung mit den Händen, den Lippen, der Zunge und dem Gaumen in<br />

der Mundhöhle. Die Wärme oder die Kälte betonen den Geschmack vieler Speisen. Ein<br />

lauwarmes Essen wird oft als unangenehm empfunden.<br />

Mit den Augen nehmen wir nicht nur die Nahrung an sich wahr, sondern unser Appetit<br />

wird durch eine ansprechendes Angebot und eine passende Garnierung noch zusätzlich<br />

angesprochen.<br />

Von herausragender Bedeutung für unsere Ernährung sind aber sicher unbestritten der<br />

Geruchs- und Geschmackssinn.<br />

Bekanntlich sind Geschmäcker sehr verschieden. Diese Volksweisheit hat in der Ernährungslehre<br />

viele Bedeutungen.<br />

Z.B. wird der Stoff Methylmannopyranosid von manchen Menschen als süß und sauer<br />

zugleich geschmeckt. Andere Menschen schmecken ihn nur süß und wieder andere<br />

nur sauer. Es gibt z.B. einen Stoff (Phenyl-Thioharnstoff ... PTH), der von einigen Menschen<br />

als bitter geschmeckt wird, während andere ihn überhaupt nicht wahrnehmen<br />

können.<br />

Den Geschmack einer Speise nehmen wir mit<br />

der Zunge wahr. Dazu ist es Bedingung, dass<br />

bestimmte Teile der Nahrung flüchtig (abspaltbar)<br />

sind und sie müssen sich in Wasser<br />

lösen können. Auf der Zunge befinden sich<br />

kleine warzenähnliche Gebilde – die Geschmackspapillen.<br />

Mit ihrer Hilfe können wir<br />

verschiedene die Geschmacksrichtungen der<br />

gelösten Moleküle feststellen. Geschmackspapillen<br />

mit ähnlichen Geschmacksrichtungen<br />

liegen in Gruppen auf der Zungenoberfläche<br />

(siehe Abb.).<br />

Die rund 9000 Geschmackspapillen bestehen<br />

wiederum aus mehreren Hunderten von Geschmacks-Sinneszellen.<br />

Die Geschmacks-<br />

Sinneszellen funktionieren nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip.<br />

Eine Geschmacks-Sinneszelle reagiert immer nur auf einen bestimmten passenden<br />

Stoff. Die Erkennungsteile der Sinneszellen sind dabei so geformt, dass das Geschmacks-Molekül<br />

genau hinein passt. Sie verhalten sich wie Schlüssel und Schloß.<br />

Lagert sich ein passendes Molekül an einer Sinneszelle an, dann wird eine Erregung<br />

ausgelöst und zum Gehirn transportiert. Dort nehmen wir diese Erregung dann als einen<br />

bestimmten Geschmack wahr.<br />

Früher gingen die Forscher davon aus, daß jeder Mensch eigentlich nur die vier Geschmacksrichtungen:<br />

sauer, süß, bitter und salzig wahrnehmen kann. Heute weiss<br />

man, dass es weitere Geschmacksrichtungen gibt. Vermutet werden insgesamt bis zu<br />

10 verschiedene Richtungen. Bislang konnte man neben den vier klassischen Geschmäckern<br />

auch noch Geschmäcker für Umani (schmeckt wie Glutamat) und Glycyrrhizin<br />

(schmeckt wie Lakritze) eindeutig nachweisen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 12 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


(•,“¡¢"£[’,“–•š”•’,“¡•š—‘¤¥•’—¦“c§¤“”•œ©¨£@Ÿª¢"¨’”•š¬«7¨’”•—.­£¤œ¯®R° • ±³²µ´<br />

Žc‘&’,“c”€•––•—˜›š•‘œ2š”žaš–>Ÿ•¡<br />

²·¸¹¤º»½¼¾¸º@¿·¸¹¤º»½¼&¾&¸º¿À·¸¹¤º»ÀÁcÂ÷@¸Ã@Ä<br />

<br />

ÅÇÆeÈÊÉ(Ë.ËÌÍÎEÏ¥ÐÑÐͦËcÒ³ÌÓÓÐÔ6Õ<br />

Þáà2ÙâEã¤âÞÜݪäÝâ@åßÝã¤âæ½ç<br />

Ö&×eØÊÙ(Ú&ÛÜÝ,ÚÞÜß<br />

Alle anderen "Geschmäcker" sind eigentlich Gerüche, die durch die Nase wahrgenommen<br />

werden. Der Geruch einer Nahrung entsteht durch die flüchtigen (abgespalteten)<br />

Stoffe. In der Nasenschleimhaut befinden sich die Riech-Sinneszellen, die ebenfalls<br />

nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip die einzelnen Stoffe erkennen.<br />

Besonders bei einem festen Schnupfen schmeckt uns das Essen weniger. Gerade weil<br />

wir keine Aromen, Düfte usw. aufnehmen können, wird unser Appetit auch nicht sehr<br />

angeregt. Es werden dann nur die echten Geschmacksrichtungen süß, sauer, salzig,<br />

bitter usw. wahrgenommen.<br />

Weiterhin spielt das persönliche Geschmacksempfinden eine wichtige Rolle. Es ist sowieso<br />

von Mensch zu Mensch sehr verschieden und wird in der Familie oder in der<br />

Gesellschaft vorgeprägt. Z.B. schmecken Menschen aus Regionen in denen traditionell<br />

mit verschiedenen scharfen Gewürzen gekocht wird, diese Speisen als nicht so scharf,<br />

wie ein "normaler" Mitteleuropäer dies empfinden würde. Man denke in diesem Zusammenhang<br />

auch an andere Eßgewohnheiten in afrikanischen und asiatischen Ländern<br />

oder Naturvölkern.<br />

y{zn|}~,z¦€<br />

‚„ƒ†…¦‡‰ˆŠ@‹Œx<br />

¢ ëí¤£ü^íê¡ùó@þÿ[í@õö¦¥2ïôôëúí¨§<br />

èÇéžêìëí@íëí"î$ïë&ð(ïë&ñÇïòó@ôïõöôëí;÷øí@óùúôûö^öôü6ýýõ¤þÿ¡<br />

"#$!%¦&'¦$#!¤¦¦(¦)*+$#¦-,¦)¦¡.¦&'/$#0<br />

©¦¦¦¦!<br />

132546¦7¡6¦89:6@6¦A¦BC!="=#8D!E¦F'A¦D#C!86¦8¤BG:6IHJ=K¦D"C!7¡6¦8LNMO=#8QPSR+:F'86¦8¤C!8¨T<br />

2.4.1. Versuche zu den Beziehungen von Sinnen und Ernährung<br />

Kann man Früchte am Geschmack erkennen<br />

Materialien / Geräte:<br />

verschiedene Früchte; 2 Teller; Löffel; Trinkgefäß; Wasser<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- immer 2 Schüler bilden eine Experimentiergruppe<br />

- die verschiedenen Früchte werden in kleine Stücke geschnitten und je 2 Stücke zufällig<br />

auf dem Tellerrand verteilt (der Probierende Schüler darf die Reihenfolge und die<br />

Stücke nicht sehen!)<br />

- dem Probierenden Schüler werden die Augen verbunden und eine Nasenklammer<br />

aufgesetzt<br />

- die Fruchtstücke werden einzeln geschmeckt und der Geschmack und die erratene<br />

Fruchtart notiert<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 13 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


- nach jeder Probe sollte der Mund ausgespült werden<br />

- der Versuch wird dann noch einmal ohne Nasenklammer wiederholt (Augen bleiben<br />

verbunden)<br />

Auswertung / Ergebnisse:<br />

- Welche Geschmäcker wurden jeweils beobachtet<br />

- Wieviele Früchte wurden mit aufgesetzter Nasenklammer richtig erkannt (Angabe in<br />

Prozent!)<br />

- Wieviele Früchte wurden ohne aufgesetzte Nasenklammer richtig erkannt (Angabe<br />

in Prozent!)<br />

- Vergleichen Sie die Ergebnisse!<br />

Untersuchung zur Geschmacksbeurteilung einer Süßstoff-Lösung<br />

Materialien / Geräte:<br />

verschieden starke (konzentrierte) Lösungen eines Süßstoffes (Saccharin); Probiergefäß<br />

oder Teelöffel; Wasser<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- die Lösung sind vom Kursleiter in groben Stufen erstellt und in zufälliger Reihenfolge<br />

angeordnet<br />

- immer 2 Schüler bilden eine Experimentiergruppe<br />

- von jeder Lösung werden einige Tropfen (immer gleiche Anzahl) auf den Löffel oder in<br />

das Probiergefäß gegeben<br />

- nach jeder Probe den Löffel (Probegefäß) gründlich mit Wasser abspülen<br />

- in einer Beobachtungstabelle werden die Nummer der Lösung und der Geschmack<br />

(z.B.: geschmacklos, wenig süß, süß, sehr süß, bitter, ...) notiert<br />

Probe Geschmack<br />

1<br />

2<br />

...<br />

x<br />

- anschließend Sie eine gemeinsame Auswertungstabelle für alle Arbeitsgruppen erstellt<br />

Stärke der<br />

Lösung<br />

entspricht Geschmack<br />

Probe Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 ... Gruppe n<br />

Auswertung / Ergebnisse:<br />

- Welche Geschmäcker sind bei diesem Süßstoff zu beobachten<br />

- Ab welcher Lösungsstärke kann man den Süßstoff schmecken<br />

- Warum sind die Ergebnisse unter Umständen von Gruppe zu Gruppe verschieden<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 14 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


2.5. Hunger, Durst und Appetit<br />

"... Essen ist ein Trieb. Die Nahrungsaufnahme, die Auswahl der Speisen, der Appetit sind entwicklungsgeschichtlich<br />

älter als die Sexualität. Sie sind im Instinkt verankert und dem Verstand,<br />

der Ratio, auf Dauer nicht zugänglich und von ihm langfristig auch nicht steuerbar. Das Sexualverhalten<br />

des Menschen erscheint dagegen noch vergleichsweise rational und beeinflussbar.<br />

Essen und Trinken sind überlebenswichtige Grundbedürfnisse. ..." /14/<br />

Hier wagen wir uns in Bereiche, die trotz intensiver Forschung noch lange nicht befriedigend<br />

geklärt sind. Vieles ist in diesem Bereich noch Theorie oder vorläufiges Wissen.<br />

Hunger und Durst bezieht man im Allgemeinen auf den mengenmäßigen (quantitativen)<br />

Bedarfs-Bereich der Nahrungsaufnahme. Unserem Körper wir angezeigt, wie dringend<br />

eine Nahrungsmenge ist. Beim Hunger geht es um die Aufnahme fester Nahrung, während<br />

beim Durst die Aufnahme von flüssigen Stoffen im Vordergrund steht.<br />

Der Appetit wiederum beschreibt mehr den qualitativen Bereich. Wir haben eben Appetit<br />

auf eine bestimmte Nahrung. Er leitet sich aus vielen Körperinformationen ab. Da<br />

spielen die letzte Nahrungszusammensetzung, die innere Stimmung, der Bedarf des<br />

Körpers an bestimmten Stoffen usw. eine Rolle.<br />

Für die Entstehung des Hunger gibt es verschiedene Theorien. So könnte Hunger entstehen,<br />

wenn der Magen leer ist. Wird der Magen beim Essen gefüllt, entsteht das entgegengesetzte<br />

Sättigungsgefühl. In einer anderen Theorie geht man davon aus, das<br />

der Blutzuckerspiegel bestimmter Stoffe das auslösende Element ist. Sinkt dieser ab,<br />

dann haben wir Hunger, steigt er wieder, fühlen wir uns satt. Eine andere Theorie geht<br />

davon aus, das die Menge - genauer ein Defizit an Aminosäuren Hunger erzeugt. Die<br />

genannten Theorien können einige Aspekte der kurzfristigen Regulierung der Nahrungsaufnahme<br />

erklären. Für längerfristige Effekte muß man eine vierte Theorie mit<br />

heranziehen. In dieser geht es darum, das der Hunger durch die Erschöpfung der Fettspeicher<br />

entsteht (Set-Point-Theorie).<br />

Heute geht man davon aus, daß mehrere Effekte bei der Entstehung des Hunger einen<br />

Beitrag spielen. Keine der Theorien kann die Entstehung des Hunger vollständig erklären.<br />

Seit einigen Jahren sind auch völlig unbekannte Regulationsmechanismen bei der<br />

Nahrungsaufnahme bekannt geworden. Unser Körper kann sich auf die jeweilige Ernährungssituation<br />

einstellen. In Zeiten mit reichlichem Nahrungsangebot wird die Nahrung<br />

nur verschwenderisch genutzt. Nur wenige Nährstoffe werden dem Darminhalt<br />

entnommen. Findet der Körper aber eher sparsame Zustände, dann nutzt er die Nahrung<br />

viel intensiver aus. Problematisch sind wechselnde Perioden reichlicher und sparsamer<br />

Nahrungsangebote (Jahreszeiten, sporadische Diäten). Wenn der Körper merkt,<br />

daß nach einer Mangelphase reichlich Nahrung angeboten wird, dann versucht er für<br />

die nächste Mangelphase einen Speicher (Fettpolster) anzulegen. Dies hilft die Hungerzeit<br />

besser zu überstehen<br />

Im Säuglings- und Kleinkindalter wird die Verdauung eines Menschen voreingestellt<br />

(geprägt). Je nach der Nahrungssituation zu diesem Zeitpunkt ist der Mensch dann<br />

eher ein guter oder schlechter Nahrungsverwerter. Zwar gibt es in der nachfolgenden<br />

Zeit noch einen gewissen Spielraum, aber die Grundtendenz ist festgelegt. Besonders<br />

interessant ist in diesem Zusammenhang, daß Babys in der Lage sind, die notwendige<br />

Nahrungsmenge richtig abzuschätzen und die richtige Menge zu sich nehmen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 15 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Auch das Aufdrücken eines bestimmten Nahrungsaufnahmerhythmus ist für die natürliche<br />

Entwicklung einer selbstkontrollierten Hunger- und Sättigungsgefühls tödlich.<br />

Der natürliche Regelkreis (Nahrungsbedarf-Nahrungsaufnahme) wird durch äußere<br />

Einflüsse gestört. Zu den Störfaktoren zählen - außer der jeweiligen Aktivität usw. -<br />

auch die Mütter mit ihren Vorstellungen von der notwendigen Nahrungsaufnahme ("...<br />

Noch ein Happs für Papi! ..."). Irgendwann wird der natürliche Regulationsmechanismus<br />

durch den künstlichen Mechanismus (Mutter) ersetzt. Dieser kann die Aufgaben<br />

aber niemals voll befriedigend erfüllen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 16 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Vereinfachtes Schema der Regulation des Stoff- und Energiehaushaltes<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 17 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3. Nahrungsmittel und ihre Inhaltsstoffe<br />

Die Einteilung der Inhaltsstoffe eines Nahrungsmittel in die fünf Gruppen Wasser,<br />

Nährstoffe, Ballaststoffe, Wirkstoffe sowie Farb-, Duft- und Geschmacksstoffe<br />

reicht nur für sehr oberflächige Betrachtungen. Schauen wir uns an, wo wir für unsere<br />

Zwecke weiter sinnvoll unterteilen können. Das Wasser ist schon ein einzelner Stoff,<br />

so daß eine weitere Teilung entfällt.<br />

Bei den Ballaststoffen gibt es sicher viele verschiedene Stoffe, aber sie alle sind für<br />

unsere Ernährung nur insofern wichtig, daß sie Volumen schaffen. Sie machen die<br />

Nahrungsmenge groß und regen die Verdauungsorgane zur Arbeit an. Diese Funktionen<br />

erfüllen alle Ballaststoffe, so daß eine weitere Unterteilung nicht notwendig ist. Das<br />

Gleiche gilt für die Farb-, Duft- und Geschmacksstoffe. Sie sind zwar sehr verschieden<br />

gebaut, kommen aber immer nur in ganz kleinen Mengen vor.<br />

Etwas anders verhält es sich mit den Wirkstoffen. Der Anteil der Wirkstoffe in den Nahrungsmitteln<br />

ist etwas höher als bei den Farb-, Duft- und Geschmacksstoffen. Bei den<br />

Wirkstoffen unterscheiden wir zwei große Gruppen - die Vitamine und die Mineralstoffe.<br />

Die weitaus größte Bedeutung für die Ernährung haben die Nährstoffe. Sie liefern die<br />

Energie und die Baustoffe für unser Überleben. Nährstoffe sind also die Stoffe, die ein<br />

Lebewesen für die Deckung seines Energie- und Baustoff-Bedarfs unbedingt benötigt.<br />

Die Nährstoffe werden auf Grund ihres Baus in drei Gruppen geteilt. Wir unterscheiden<br />

Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße. Sie sind chemisch sehr unterschiedliche Stoffe.<br />

Weiterhin sind ihre Eigenschaften und ihre Funktionen in unserem Körper sehr unterschiedlich.<br />

Hier ist eine Unterteilung sinnvoll.<br />

Somit ergibt sich für die Zwecke der Ernährungslehre die folgende mögliche Einteilung<br />

der Inhaltstoffe in Nahrungsmitteln:<br />

Nahrungsmittel / Lebensmittel<br />

Wasser Nährstoffe Ballaststoffe<br />

Eiweiße<br />

Kohlenhydrate<br />

Wirkstoffe<br />

Farb-, Duft- und<br />

Geschmacksstoffe<br />

Fette<br />

Vitamine<br />

Mineralstoffe<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 18 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.1. Fette<br />

Den Fetten - wissenschaftlich Lipide - wird eine mehr negative Rolle in der Ernährung<br />

zugeordnet. Dem ist natürlich nicht so. Genauer müßte man wohl eher sagen, daß unsere<br />

zu fettreiche Ernährung das Problem ist.<br />

Fette werden in Organismen für unterschiedliche Aufgaben genutzt. So sind alle Zellen<br />

und viele Zellbestandteile von fettähnlichen Molekülen umgeben. Sie bilden eine abgrenzende<br />

Schicht um diese Teile. Man nennt diese dünnen Schichten auch Membranen<br />

(z.B.: Zellmembran, Hülle der Vakuole). Zum Anderen stellen Fette eine wichtige<br />

Energiereserve dar. In keinem anderen Stoff ist die Energie so konzentriert angehäuft.<br />

Fett wird deshalb von vielen Pflanzen und Tieren als Speicher angelegt. Die ölhaltigen<br />

Samen von Sonnenblume und Raps sind genau so anzusehen, wie die Speckschwarten<br />

eines Schweins. Bei der Ausbildung von Unterhaut-Fettgewebe spielt natürlich<br />

auch die Wärmeisolation eine wichtige Rolle. Die herausragende Bedeutung der Fette<br />

wird im Volksmund auch durch solche Aussagen, wie "den Rahm abschöpfen" oder<br />

"das Fett abschöpfen" unterstrichen.<br />

In der Natur ist die Anlage von Fettschichten ein deutliches Zeichen für einen guten<br />

gesundheitlichen Zustand. Man spricht auch von biologischer Fitniß. Dies hat nichts mit<br />

der sportlichen Fitniß zu tun. Außerdem darf man bei diesen Betrachtungen den Menschen<br />

nicht in den Vordergrund stellen, da er mit seiner Überfluß-Ernährung eher unbiologisch<br />

ist. In der "normalen" Natur ist der Mangel die Regel. Organismen, die hierbei<br />

Reserven anlegen können, sind meist erfolgreicher, kräftiger oder schneller. Somit<br />

sind sie den anderen überlegen - sie sind eben fitter.<br />

Auch das erste Erscheinen der Menstruationsblutung wird im wesentlichen vom Körperfettanteil<br />

bestimmt. Bei stark abgemagerten Mädchen (z.B. bei Magersucht) setzt<br />

deshalb die Regelblutung auch zeitweise oder dauernd aus. Ein geschwächter Organismus<br />

ist streng biologisch gesehen nicht fortpflanzungstauglich.<br />

Neben der Wärmeisolation haben Fette auch als elektrische Isolatoren um die Nerven<br />

herum eine große Bedeutung.<br />

Viele bedeutsame Stoffe sind von Fetten abgeleitet. Solche Abkömmlinge nennt man<br />

auch Lipoide (Fettähliche). Die bekanntesten Lipoide sind z.B. Lecithin, Phospholipoide<br />

und diverse Wachse.<br />

UWVSXZY\[^]_¢`<br />

q rtsucvdGf¦eml


3.1.1. Fetthaltige Nahrungsmittel<br />

Wenn man fetthaltige Nahrungsmittel nennen soll, dann<br />

fallen einem sicher zuerst Fleisch, Schmalz und Speck ein.<br />

Neben diesen tierischen Fettquellen spielen die pflanzlichen<br />

eigentlich eine weit wichtigere Rolle. Ohne pflanzliche<br />

Fette ist auf längere Sicht keine gesunde Ernährung<br />

möglich. Auf tierische Fette können wir vollständig verzichten.<br />

Bei den Pflanzen fallen uns besonders<br />

Raps, Sonnenblumen und Oliven ein, die<br />

reichlich Fett für unsere Ernährung liefern<br />

können. Bei uns wird zumeist das<br />

ausgepresste Öl genutzt. In den Erzeugerländern<br />

von Sonnenblumen und Oliven<br />

werden diese aber auch direkt gegessen<br />

oder verschiedenartig zubereitet.<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

Fettgehalt i.T.<br />

10<br />

0<br />

Koch-Wurst<br />

Butter<br />

Ei<br />

Mischbrot<br />

Fisch<br />

Fleisch<br />

Kuhmilch<br />

Brathähnchen<br />

Käse<br />

Die Angaben des Fettgehaltes in Prozent beziehen sich auf das wasserfreie Nahrungsmittel<br />

– deshalb i.T. (in Trockensubstanz). In der Trockensubstanz ist der Fettgehalt<br />

konstant. Würde man den Fettgehalt bezogen auf die wasserhaltige Masse messen,<br />

erhielte man sehr schwankende Werte. Dies kommt dadurch, dass Wasser einen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 20 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


sehr großen Anteil in den Nahrungsmitteln darstellt. Schon ein leichtes eintrocknen<br />

verändert dann den Fettgehalt zu einem höheren Wert. Den höchsten Wert erhält man<br />

bei völliger Austrocknung. Für die Kaufpsychologie nicht gerade die beste Lösung<br />

(moderne Menschen tendieren zu fettarmen Lebensmitteln), aber dafür ein exaktes Ergebnis.<br />

WS‘Z’\“^”•¢–<br />

˜¦›šœ œ+ž¦Ÿ ¡…šž5¢¡£' ¥¤ ¦" ¡¤


Die anderen Fettsäuren unterscheiden sich eigentlich nur in der Länge des Alkyl-<br />

Restes von der Buttersäure. Die Kettenverlängerung wird durch vermehrtes Auftreten<br />

der CH 2 -Gruppe erreicht.<br />

CH 3 (- CH 2 ) n - CH 2 - COOH n = 1,3,5,7,9,...<br />

Als Modell verwenden wir zur Verdeutlichung der unterschiedlichen Kettenlängen:<br />

Neben den Alkansäuren sind auch Alkensäuren in den Fetten vorhanden. Diese sogenannten<br />

ungesättigten Fettsäuren besitzen eine oder mehrere Doppelbindungen zwischen<br />

den C-Atomen eines Moleküls. Fettsäuren mit mehreren Doppelbindungen im<br />

Alkyl-Rest heißen mehrfach ungesättigte Fettsäuren.<br />

CH 3 (- CH 2 ) n - CH = CH (- CH 2 ) 8 - COOH n = 1,3,5,7,9,...<br />

Alkylen-Rest - Carboxyl-Gruppe<br />

Die auffälligste Veränderung im Molekülbau ist dabei ein entstehender Knick genau an<br />

der Doppelbindung. In den unten abgebildeten Modellen wird dies deutlich. Je mehr<br />

Doppelbindungen im Molekül sind, umso mehr Knicke hat das Molekül.<br />

Die wichtigsten fettbildenden, ungesättigten Fettsäuren sind in der nächsten Tabelle<br />

zusammengestellt:<br />

Name Chemische Formel Anzahl der<br />

Doppelbindungen<br />

Ölsäure C 17 H 33 COOH 1<br />

Linolsäure C 17 H 31 COOH 2<br />

Linolensäure C 17 H 29 COOH 3<br />

Arachidonsäure C 19 H 31 COOH 4<br />

Eicosapentaensäure C 19 H 29 COOH 5<br />

Erucasäure C 21 H 41 COOH 1<br />

Das zentrale Glycerol-Molekül ist ein dreiwertiger Alkohol.<br />

Früher wurde Glycerol auch als Glyzerin (Glycerin)<br />

bezeichnet. Um aber mehr Betonung auf den alkoholischen<br />

Charakter zu legen, nennt man es heute mehr<br />

und mehr Glycerol. Der exakte chemische Name lautet<br />

1,2,3-Propantriol.<br />

Glycerol ist ein dreiwertiger Alkohol, d.h. es besitzt in<br />

seinem Molekül drei Hydroxyl-Gruppen. Diese nennen<br />

viele umgangssprachlich Alkohol-Gruppe.<br />

H<br />

|<br />

H - C – OH .<br />

|<br />

HO - C - H<br />

|<br />

H - C – OH .<br />

|<br />

H<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 22 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Das neben stehen Modell verdeutlicht die wesentlichen<br />

Details des Molekül-Baus für unsere Zwecke.<br />

An den Alkohol-Enden des Glycerol-Moleküls können die<br />

Fettsäuren ankoppeln. Bei dieser Reaktion wird jeweils ein<br />

Molekül Wasser abgespalten. Chemisch ist dies eine Veresterung.<br />

Betrachten wir die eintretenden Reaktionen schrittweise<br />

am Modell:<br />

+<br />

⎯→ +<br />

Glycerol + Fettsäure ¼ →½ ⎯ Monoglycerid + Wasser<br />

Bei der ersten Reaktion entsteht ein sogenanntes Monoglycerid. Also ein Glycerol-<br />

Molekül mit einem Anhang. Bei der weiteren Reaktion mit anderen oder den gleichen<br />

Fettsäuren entstehen schrittweise Di- und Triglyceride.<br />

+<br />

⎯→ +<br />

Monoglycerid + Fettsäure ¼ →½ ⎯ ............................ + ..............<br />

+<br />

⎯→ +<br />

................... + ............................. ¼ →½ ⎯ ............................ + ..............<br />

Das Triglycerid ist das fertige Fett.<br />

In der Natur spielen auch andere Triglyceride eine wichtige Rolle. Neben zwei Fettsäuren<br />

ist dann noch ein anderes Molekül an das Glycerol gebunden. Man spricht dann<br />

aber von Lipoiden - fettähnlichen Stoffen. Ein Beispiel ist das Lecithin.<br />

¾W¿SÀZÁ\Â^ÃÄ¢Å<br />

ͦÇÒͦˤÓÕÔ¡ÏÉ"ͦˤ֦×ͦ؛ϵ٦֦×ͦË-ÚÛͦÏÖ ×Ð"ËÉ"ͦˤÒÏÍkÜo͵ÌͦÏÖ¦×ËÐ"ËÉ"ͦ˥ݦÞ"ÇÒÏÍßÎÑ+Ó Ý Ý¦Íà<br />

ÆÈǦÉ"Ê!˦ÌͦËÎÏÍÐ"ËÑ<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 23 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.1.2.1. Vielfalt der Fette<br />

Einteilungsmöglichkeiten für Fette sind die Herkunft, Farbe, Geschmack oder der Aggregatzustand.<br />

Viele Fette sind Gemische aus verschiedenen Fett-Molekülen. Die unterschiedlichen<br />

Moleküle ergeben sich durch die verschiedenen Fettsäuren, die jeweils<br />

an den Hydroxyl-Gruppen angebunden werden können. Betrachten wir einige Fälle um<br />

den Sachverhalt deutlicher darzustellen.<br />

Sind die Bindungsstellen am Glycerol alle mit der gleichen Fettsäure A beladen, dann<br />

kann nur ein Fett entstehen. Das Fett könnte den Code AAA bekommen. Dieser Code<br />

soll bedeuten, dass an allen drei Bindungsstellen jeweils die Fettsäure A angelagert ist.<br />

In unserem nächsten Fall sollen die Fettsäuren A, A und B angebunden sein. Hierfür<br />

ergeben sich folgende Codes:<br />

AAB ABA BAA<br />

Es sind also drei Möglichkeiten des Molekülbaus denkbar. Betrachtet man den ersten<br />

und den dritten Fall aber genauer, dann stellt man fest, dass sie nur spiegelbildlich<br />

sind. Da sich die Moleküle in ihrer Originalumgebung aber frei bewegen. Praktisch besteht<br />

also kein Unterschied. Somit ergeben sich auch nur zwei verschiedene Molekülarten<br />

bei zwei verschieden Fettsäuren.<br />

Schauen wir uns noch den letzten Fall an. Hier sollen drei verschiedene Fettsäuren<br />

(A,B und C) angelagert werden. Es ergeben sich die folgenden Varianten:<br />

ABC ACB BAC BCA CBA CAB<br />

von denen nur:<br />

ABC ACB BAC<br />

wirklich unterschiedliche Moleküle darstellen.<br />

In natürlichen Fetten sind meist verschiedene Fette mit unterschiedlichen Anordnung<br />

der Fettsäuren enthalten. Mit weiteren Farb- und Geschmacksstoffen ergeben sich<br />

dann der typische Eigenschaften für eine Sorte.<br />

áãâ"äZåçæ^èé¡êë<br />

'ú ¢ £#磻§¦ ð¦ý ýtü©¨£#ø¦ð ¢ ¡¡ ©!#"$¡¡&%('<br />

ì¦íkî¨ïñð¦òïð¦óõô


3.1.3. Eigenschaften<br />

3.1.3.1. Allgemeine (physikalische und chemische) Eigenschaften von<br />

Fetten<br />

Bei den Fetten unterscheidet man je nach Aggregatzustand die Festen Fette und die<br />

Fetten Öle. Maßstab hierbei ist, wie üblich der Charakter des Stoffes bei Zimmertemperatur<br />

(25 ° C).<br />

Der feste Zustand ergibt sich durch die geordnete<br />

Lage der einzelnen Fett-Moleküle zueinander.<br />

Es entsteht ein kristallartiges Gebilde.<br />

Zwischen den Molekül-Resten herrschen relativ<br />

große Anziehungskräfte. Die Moleküle können<br />

sich kaum bewegen - sie liegen fest. Um<br />

den Stoff beweglicher - also flüssig - zu machen<br />

muß z.B. Energie, in Form von Wärme<br />

zugeführt werden.<br />

Für die Flüssigkeit von Ölen gibt es zwei mögliche<br />

Ursachen. Zum Ersten kann dies durch<br />

kurzkettige Fettsäuren bedingt sein, die nicht<br />

genügend Haftflächen untereinander besitzen<br />

und sich dadurch nicht so stark anziehen können.<br />

Die zweite Ursache ist der Anteil an ungesättigten<br />

Fettsäuren. Durch den geknickten Molekülbau<br />

können auch hier nicht die notwendigen<br />

dichten Packungen von Molekülen entstehen.<br />

Die relativ schwachen Anziehungskräfte<br />

bewirken den flüssigen Zustand.<br />

Die wohl einprägsamste Eigenschaft der Fette ist ihre Unlöslichkeit in Wasser. Diese<br />

beruht auf die wasserabweisenden Ketten der Fettsäuren. Das reine Glycerol ist noch<br />

in Wasser lösbar. Hierfür sorgen die alkoholischen Reste im Molekül. Durch die Veresterung<br />

von Glycerol und Fettsäuren werden diese wasserliebenden Molekül-Teile<br />

immer mehr von den wasserabweisenden Teilen abgeschirmt. Die Fette sind letztendlich<br />

nicht mehr wasserlöslich. Dafür lösen sie sich in anderen - ebenfalls wasserfeindlichen<br />

Lösungsmitteln - wie Benzin und Tetra(-chlorcohlenstoff). Einige wenige Lösungsmittel<br />

sind durch ihren speziellen Bau sogar in der Lage, sowohl Fette als auch<br />

Wasser zu lösen. Man denke nur an Alkohol und das Aceton (Hauptbestandteil in Nagellack-Entfernern).<br />

Versucht man Öl und Wasser durch intensives Schütteln doch zu mischen, dann<br />

ensteht eine trübe Flüssigkeit. Nach kurzer Zeit trennen sich Öl und Wasser wieder<br />

und das Öl setzt sich aufgrund seiner geringeren Dichte auf dem Wasser ab. Es bilden<br />

sich wieder die ursprünglichen Schichten aus. Diese nennt man auch Phasen. Die<br />

wässrige Phase ist in diesem Falle schwerer und deshalb unten, die nichtwässrige entsprechend<br />

oben auf.<br />

Die trübe Mischflüssigkeit nennt man Emulsion. Sie besteht aus kleinen Tröpfchen des<br />

einen Stoffes in dem anderen. Die Tröpfchen können sich durch die ihnen eigene O-<br />

berflächenspannung stabilisieren. Dies ist dadurch möglich, daß die Fett-Moleküle sich<br />

intern verdrehen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 25 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Alle wasserfeindlichen (fettfreundlichen)<br />

Molekül-Teile lagern sich auf<br />

einer Seite an. Dadurch wird auf der<br />

anderen Seite der wasserfreundliche<br />

(fettfeindliche) Teil (Glycerol) frei. Die<br />

Moleküle ähneln jetzt dem Buchstaben<br />

E, wobei der senkrechte Strich den<br />

Glycerol-Teil darstellt. Die drei waagerechten<br />

Striche entsprechen den Fettsäuren.<br />

Die so verdrehten Fett-<br />

Moleküle lieben auf der einen Seite<br />

Wasser, auf der anderen Seite Fett.<br />

Durch das Schütteln ordnen sich die<br />

Moleküle nun so an, das sich "Gleich<br />

und Gleich" zueinander gesellen.<br />

(Sprichwort: "Gleich und Gleich gesellt sich gern"; Chemische Lösungsregel: "Gleiches<br />

löst sich immer in Gleichem").<br />

Je nach Wasser- und Fett-Anteil unterscheidet man Fett-in-Wasser-Emulsionen bzw.<br />

Wasser-in-Fett-Emulsionen. Obige Abbildung steht für eine Fett-in-Wasser-Emulsion.<br />

Kleine Tröpfchen sind bei Emulsionen ideale Gebilde. Im Inneren z.B. fettliebend, nach<br />

außen wasserfreundlich und damit in Wasser "löslich". Treffen sich mehrere Tröpfchen,<br />

fließen sie zusammen. Die Tröpfchen wachsen dabei zu Tropfen, nehmen immer neue<br />

Tröpfchen in sich auf, bis schließlich alle Tröpfchen wieder vereint sind.<br />

Für alle Fette sind relativ hohe (im Vergleich zu Wasser) Siedetemperaturen charakteristisch.<br />

Diese liegen im Allgemeinen zwischen 180 und 350 ° C. Viele Fette beginnen<br />

bei so hohen Temperaturen an zu "Rauchen". Sie befinden sich an der Grenze zum<br />

Verbrennen. Angebrannte und verrauchte Fette sind verdorben. Sie geben einen beißenden<br />

Geruch ab. Der Geruch stammt vom Acrolein (exakter: Propenal). Es entsteht,<br />

wenn Glycerol-Moleküle zu hoch oder zu lange erhitzt werden. Acrolein ist gift und<br />

schleimhautreizend. Es steht unter Verdacht, Krebs verursachen zu können. Acrolein<br />

kann auch keine Fettsäuren binden. Es kommt wegen der freien Fettsäuren zu einer<br />

Versäuerung des Fettes.<br />

Die Fettsäure-Moleküle können durch Hitze oder Bakterien zu kleineren Molekülen<br />

umgewandelt werden. Dabei entsteht Buttersäure. Ihr Geruch ist sehr stark. Der<br />

Mensch kann schon wenige Moleküle wahrnehmen. Fette mit Anteilen an freier Buttersäure<br />

werden als ranzig empfunden.<br />

Sehr heiße Fette können sich entzünden und mit leuchtender und mehr oder weniger<br />

rußender Flamme abbrennen. Während der vollständigen Verbrennung bei ausreichend<br />

vorhandenem Sauerstoff entstehen nur Cohlendioxid und Wasser. Erst bei Sauerstoffmangel<br />

erhöht sich der Ruß-Anteil (Ruß ist reiner Cohlenstoff).<br />

Fette können selbst auch als Lösungsmittel dienen. Interessant ist vor allem die Fähigkeit<br />

ätherische Öle (Duft- und Aromastoffe) und einige Vitamine zu lösen.<br />

¢¡¤£q¥-¦§ Ÿž<br />

®¡«°ŸÀÂÁIÃcᮡ¯ Ä ÅƯ¡Ç`ÈÊÉ¡Ë¡Ì-®¡°Í\«°Î®¡«°¥®¡¯<br />

¨ª©«­¬¡¬-«®¡¯¡®¡°/¨(«®±I«®³²³°-´¯¡±I°-µ°-·±I®¡¯¸®¡¹¹º»´¼®©½¼®¿¾µGº<br />

À\ÁIÃ鮡¯ Ä «° Ä ¸®¡¹¹ Ä Ï„º»µG¼Ðá«´°IÑ<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 26 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.1.3.2. Biologische Eigenschaftung der Fette und ihre Bedeutung<br />

Fette sind die Stoffe mit der höchsten Energiedichte. In einem Gramm speichern Fette<br />

rund 39 kJ. Dies ist der doppelte Betrag im Vergleich zu Kohlenhydraten und Proteinen.<br />

Deshalb werden Fette in Lebewesen oder Überdauungsorganen (Samen) so häufig<br />

als Speichermaterial verwendet. Weitere Vorteile hierfür sind die Wasserunlöslichkeit<br />

und die Unabhängigkeit vom Gefrierpunkt. Es ist egal ob Fette im flüssigen oder<br />

festen Zustand vorliegen. Dadurch sind Fette sehr beständige und praktische Speicherstoffe.<br />

Nun in wenigen Fällen wird Fett direkt zur Energiefreisetzung genutzt. In unserem Körper<br />

ist hierzu nur das Herz in der Lage. Ansonsten sind es vor allem die Buttersäure-<br />

Bakterien, die Fette direkt zur Energiegewinnung nutzen. Das Abfallprodukt dieser<br />

Prozesse ist die Buttersäure mit ihrem sprichwörtlichen unangenehmen, ranzigen Geruch.<br />

Diese Bakterien kommen beim Menschen auch in den Talkdrüsen vor, wo sie mit<br />

anderen Bakterien-Abgasen den Körpergeruch verursachen.<br />

In den meisten Zellen können Fette nicht direkt als Energielieferant dienen. Sie müssen<br />

entweder in einfache Kohlenhydrate oder in eine spezielle Form der Essigsäure<br />

(Acetyl-CoA) umgewandelt werden.<br />

Im festen und flüssigen Zustand bieten sie einen guten mechanischen Schutz und die<br />

Wärmeisolation von Fettschichten ist sprichwörtlich.<br />

In allen Zellen sind Fette bzw. ihre Abkömmlinge wichtige Baustoffe. Sie sind unverzichtbarer<br />

Bestandteil aller Membranen (Hüllen) um die Zellen und vieler ihrer Organellen.<br />

Hierfür sind auch die ungesättigten Fettsäuren von größter Bedeutung. Sie sind<br />

unbedingt notwendig. Leider können sie von unseren Zellen und unserem körper nicht<br />

hergestellt werden. Wir sind auf die Zufuhr durch eine passende Ernährung angewiesen.<br />

Die ungesättigten Fettsäuren werden auch als essentielle Fettsäuren bezeichnet.<br />

Essentiell bedeutet in diesem Zusammenhang, sie sind für die gesunde Lebensführung<br />

unbedingt notwendig und müssen unbedingt über die Nahrung aufgenommen werden.<br />

Die wichtigste Quelle für essentielle Fettsäuren sind Pflanzen. Ihre Fette - oder besser<br />

Öle - sind meist stark mit ungesättigten Fettsäuren angereichert.<br />

Exkurs: Cholesterin<br />

Neben den Fettsäuren ist das Cholesterin der wichtigste Baustoff der Zellmembranen.<br />

Im Körper gibt einen relativ stabilen Cholesterin-Spiegel. Er setzt sich aus dem<br />

selbstproduzierten (1000 bis 1500 mg/d) und dem mit der Nahrung aufgenommenen<br />

(300 bis 800 mg/d) Cholesterin zusammen. Selbst bei übermäßigen Angebot von<br />

Cholesterin in der Nahrung kann der Körper die aufgenommene Menge auf 300<br />

mg/d einschränken. Die Eigenproduktion ist vom Bedarf im Körper abhängig.<br />

Das Märchen vom gefährlichen Cholesterin in Eiern und fetthaltigen Nahrungsmitteln<br />

stammt aus wissenschaftlich unhaltbaren Versuchen (Fütterung von Kaninchen<br />

mit Eiern und Hirn) und fehlerhaften bzw. gefälschten Studien (Korrektur und Verschleierung<br />

der Originaldaten mit statistischen Methoden). Durch unüberprüfte Ü-<br />

bernahme der "Ergebnisse" solcher Studien und nach der Methode "Oft gehört -<br />

gern geglaubt" ((popularistischer Effekt) Befürworter wurden (hier konkret) mehr als<br />

sechsmal so häufig zitiert als Gegner) kamen die Falschaussagen in die Öffentlichkeit.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 27 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


ì¡òú-þ¡ ë ú þIë ú ý-ë¡úJîúJþDë¡úJë¡îúMý-룢ú-ë¡ú¥¤§¦#ú-þIë¡ì¡úJòú-þ©¨£ì„뤧¦#ú-þIë¡ìAý-òó¡ï#ñ»ñ»ë¡ú<br />

ÿ<br />

ë¡ì£ ë¡ú&û(îëªþIïIó[òú ë¡ì¡ë í3îï#ðGì¡ïñ»ñ¿ï#ò#ó¥ô³õöï#ø¡ù¥ë¡ú&û(îë»ü³òócó¡ï#ðë¡úªý-ò³þIë¡ú ÿ ì¡òú-þ¡ ë ú<br />

<br />

Heute gibt es keine gesicherte wissenschaftliche Beweise für eine gesündere Ernährung<br />

durch cholesterinarme Nahrung.<br />

Wissenschaftlich belegt ist dagegen, dass ein niedriger Cholesterin-Spiegel auch<br />

einen niedrigeren Serotonin-Spiegel bewirkt. Serotonin ist ein Botenstoff, der vorrangig<br />

im Gehirn wirkt. Viel Serotonin wirkt ausgleichend, zu wenig wirkt depressiv<br />

und verhindert die Unterdrückung von aggressiven Verhalten. Besonders bei<br />

Selbstmördern wurde häufig ein geringerer Cholesterin- bzw. Serotonin-Pegel festgestellt.<br />

ÒŸÓÔ¢Õ¤Öq×-ØSÙÛÚ<br />

Þ\ß¡à¡áß¡â ãåäß æDçmè éêSë¡ì¡ë í3îï#ðì¡ï#ñ»ñ<br />

Ü¡Ý<br />

ï#òó-ô õ÷öOï#ø¡ù¥ë¡ú û(îë ü³òócó¡ï#ðë¡ú ý-ò þIë¡ú<br />

þIë¡úJë¡îú¡ý-룢ú¥ë¡ú¥¤§¦#ú-þIë¡ì¡úJòGú¥þ©¨£Gì 뤧¦ú-þIë¡ìAý-òó©ïñ»ñ»ë¡ú<br />

þDë¡úMý-ë¡úJîú<br />

ú ë¡ìÛì¡ë£ `îë¡ì¡ë¡ú3û(îë êSë¡îþIëí3îï#ðì¡ï#ñ»ñ»ë ðGë¡ñ»ë¡îú•ó©ïñªô<br />

<br />

Todesfälle durch koronare Herzerkrankungen (auf 100000 Einwohner)<br />

700<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

0<br />

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985<br />

Neuseeland<br />

USA<br />

Australien<br />

Japan<br />

Anteil von Fett an der Nahrungsenergie (in Prozent)<br />

50<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985<br />

Neuseeland<br />

USA<br />

Australien<br />

Japan<br />

Q: /14/ (leicht verändert)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 28 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.1.3.3. Technologische Eigenschaften der Fette und ihre Nutzung<br />

Unter den technologischen Eigenschaften wollen wir die nutzbaren und die genutzten<br />

Eigenschaften der Stoffe betrachten. Als Nutzungsbereich soll vor allem die Ernährung,<br />

die Zubereitung und Verarbeitung von Nahrungsmitteln betrachtet werden. Oft ist es<br />

schwer, eine einzelne Eigenschaft für eine bestimmte Nutzung verantwortlich zu machen.<br />

Hier wird dann meist von der Haupteigenschaft ausgegangen.<br />

Siedetemperatur: Die hohen Siedetemperaturen machen fette zu idealen Wärmeüberträgern<br />

bei der Zubereitung. Beim Braten, Frittieren usw. werden die Nahrungsmittel<br />

sehr hohen Temperaturen ausgesetzt. Die Poren - z.B. bei Fleisch - schließen sich sofort<br />

und es bildet sich eine mehr oder weniger undurchlässige Kruste. Dadurch werden<br />

die wertvollen Inhaltsstoffe vor dem Austreten bewahrt. Zum Anderen werden durch die<br />

hohen Temperaturen auch viele Stoffe zerstört. Ein Kompromiß zwischen beiden Effekten<br />

wird meist durch eine optimale Zubereitungszeit erzielt.<br />

Fette, die z.B. relativ viel Eiweiß enthalten (Butter, verschiedene Margarinen und Halbfettmargarinen)<br />

dürfen sowieso nicht so hoch erhitzt werden. Bei ihnen verbrennen<br />

dann die Inhaltsstoffe. Meist sind solche Fette nicht zum Braten, Frittieren usw. geeignet.<br />

Im Fall der Butter ergibt sich durch gezieltes Erhitzen die sogenannte braune Butter,<br />

die wegen der Würze und des Geschmackes bei viele Speisen beliebt ist.<br />

Neigung zum Rauchen: Wie schon erwähnt, neigen die Fette bei höheren Temperaturen<br />

zum Rauchen. Durch die Hitze zerfallen die Fette in ihre Bestandteile. Die freigesetzten<br />

Fettsäuren bewirken das Sauerwerden des Fettes. Das Glycerol wird chemisch<br />

zum Acrolein umgewandet. Dieses machen den beißenden, ranzigen Geruch<br />

und Geschmack aus. Acrolein ist giftig, schleimhautreizend und krebsverursachend.<br />

Alte und zu lange bzw. zu hoch erhitzte Fette enthalten durch Fettsäurespaltung freie<br />

Buttersäure. Solche Fette werden als ranzig (Buttersäure-Geruch) wahrgenommen. Sie<br />

sind für die menschliche Ernährung unbrauchbar (Ranzigwerden).<br />

Brennbarkeit: Bei höheren Temperaturen oder direkten Flammenkontakt entzünden<br />

sich Fette. Können Fette mit ausreichend Sauerstoff abbrennen, besteht keine direkte<br />

Gefahr. Fette wurden früher vielfach als Brennmaterial verwendet (Öllampen, Talklichter).<br />

Viele Stoffe, die bei unvollständiger Fettverbrennung entstehen können, stehen im<br />

Verdacht Krebsauslöser zu sein. Von vielen ist es mittlerweile auch schon nachgewiesen<br />

worden. Besonders groß ist die Gefahr, wenn die Flammen auch noch direkten<br />

Kontakt zum Nahrungsmittel haben. Die gesundheitsgefährlichen Stoffe können dann<br />

vom Lebensmittel aufgenommen werden.<br />

Fettbrände stellen eine große Gefahr dar. Sie sind von sehr hohen Temperaturen begleitet.<br />

Da Fette auch auf menschlichen Haut haften, können sie sehr schwere Hautverbrennungen<br />

bewirken. Ein einfaches Löschen mit Wasser ist nicht möglich! Bei den<br />

hohen Verbrennungstemperaturen würde das Wasser sofort an der Oberfläche verdampfen<br />

und dabei verspritzen. Mitgerissenes heißes Fett erzeugt eine neue Gefahrenquelle.<br />

Fettbrände lassen sich am effektivsten durch Ersticken (Sand, Löschdecke,<br />

Handtücher) löschen. Brände ohne Personenbeteiligung lassen sich auch mit Cohlensäure-Schnee-<br />

und Trockenpulver-Feuerlöschen bekämpfen.<br />

Dichte: Durch ihre geringere Dichte schwimmen Fette im festen und im flüssigen Zustand<br />

auf dem Wasser. Von Brühen oder Soßen kann man sie dadurch leicht entfernen<br />

(abschöpfen). Auf einigen Nahrungsmitteln (Sülze, Pastete) bilden sie so aber auch<br />

eine schützende Deckschicht, die den Verderb des empfindlicheren Inhaltes hinauszögert.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 29 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Wasserunlöslichkeit: Neben der Dichte bewirkt die Wasserunlöslichkeit das Absetzen<br />

des Fettes auf dem Wasser. Setzt man Fett als Wärmeüberträger z.B. beim Braten ein,<br />

dann kann der wenige austretende Bratensaft (Krustenbildung) nicht im Fett gelöst<br />

werden. Es kommt nicht zum Auslaugen des Lebensmittel.<br />

Nachteilig wirkt sich die Wasserunlöslichkeit von Fetten aber bei Reinigungsprozessen<br />

aus. Man ist hierbei auf warmes Wasser und Reinigungsmittel oder gar spezielle Lösungsmittel<br />

angewiesen.<br />

Emulgierbarkeit: Die Fähigkeit Emulsionen zu bilden, wurde schon oben aufgezeigt.<br />

Der Nachteil einer einfachen Emulsion aus Fetten und Wasser ist ihre Unbeständigkeit.<br />

Um eine Emulsion zu stabilisieren, benötigt man einen Emulgator. Er wirkt wie Klebstoff.<br />

Lecithin (Lezithin) ist ein häufig verwendeter Emulgator. Lecithin ist ein Lipoid,<br />

d.h. es ist fettähnlich aufgebaut. Die beiden äußeren Kontaktstellen des Glycerols sind<br />

mit Fettsäuren besetzt. In der Mitte ist eine andere Gruppe verestert worden. Diese ist<br />

sehr wasserfreundlich. Sie verstärkt den wasserfreundlichen Effekt des Glycerols. Die<br />

Haftung zwischen Wasser und Fett wird durch das Lecithin verstärkt (stabilisiert). Neben<br />

Lecithin lassen sich aber auch viele Eiweiße (Eigelb) als Emulgatoren einsetzen.<br />

Im Nahrungsmittelbereich ist Majonäse (Mayonnaise) eine typische Emulsion. Der Zusatz<br />

von Säuren bei der Majonäse-Herstellung stabilisiert den hydrophilen Teil des<br />

Emulgators und verstärkt die Anziehungskräfte zwischen Emulgator und der wässrigen<br />

Phase. Als Nebeneffekt verflüssigen sich die Emulsionen aber auch.<br />

Es gibt sie je nach Fettgehalt als Fett-in-Wasser-Emulsionen (fettarm) bzw. Wasser-in-<br />

Fett-Emulsionen (fettreich). Butter und Margarine sind typische Wasser-in-Fett-<br />

Emulsionen.<br />

Milch ist eine natürlich vorkommende Emulsion (Fett-in-Wasser). Als Emulgator fungiert<br />

das Kasein (ein Eiweiß). Beim Erhitzen der Milch über 80° C gerinnt das Kasein<br />

und verliert dadurch seine emulgierenden Fähigkeiten. Das Fett setzt sich auf der O-<br />

berfläche als Milchhaut ab. Der bei höheren Temperaturen gebildete Wasserdampf in<br />

der Milch kann nun nicht mehr so einfach entweichen, staut sich auf und lässt die Milch<br />

überkochen.<br />

Lösungsmittel: In Fetten lösen sich vorrangig fettähnliche Stoffe. Dies sind z.B. Lecithin<br />

und andere Lipoide, Fettsäuren, ätherische Öle, viele Geschmacks- und Gewürzstoffe<br />

und Vitamine.<br />

Um solche Inhaltsstoffe aus Lebensmitteln für die menschliche Ernährung verfügbar zu<br />

machen, müssen sie durch Fette herausgelöst werden. Sind in den Lebensmitteln zu<br />

wenige eigene Fette vorhanden (z.B. bei Obst und Gemüse), dann sollte bei Zubereitung<br />

Öl odr Fett als Lösungsmittel zugesetzt werden (pflanzliche Öle mit ungesättigten<br />

Fettsäuren bevorzugen!). Das Öl macht z.B. einen Salat zusätzlich leichter bekömmlich.<br />

Auch bei der Herstellung von Gewürz- oder Kräuterölen macht man sich das Lösungsvermögen<br />

der Fette für bestimmte Stoffe zu nutze.<br />

Nicht zu unterschätzen ist auch der Eigengeschmack von Fetten. So schmeckt z.B. in<br />

Lammfett gebratenes Scheinefleisch nach Lamm.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 30 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.1.4. Nachweise für Fette<br />

Der Nachweis von Fetten ist mit der Fettfleckprobe recht einfach durchzuführen. Dieser<br />

Test beruht auf die Schwerflüchtigkeit von Fetten. Dies bedeutet, sie verdunsten nur<br />

sehr schlecht. Sie hinterlassen auf Papier oder Textilien dauerhafte und durchscheinende<br />

Flecken.<br />

Für den Test überführt man einen Tropfen der zu testenden Flüssigkeit auf das Filterpapier.<br />

Feste Proben werden direkt auf dem Papier ausgepreßt. Nun wartet man etwas.<br />

Trocknet die Probe weg, kann man nicht von einem Fettanteil ausgehen. Bleibt aber<br />

ein Fleck, der sogar das Papier durchscheinend macht, dann enthielt die Probe Fett.<br />

Als Zeitgeber - um zu wissen, wann man ablesen darf - hat sich ein Wassertropfen bewährt.<br />

Wenn dieser weggetrocknet ist, hat die Probe auch ausreichend Zeit gehabt.<br />

Man kann aber auch willkürlich eine Zeitspanne z.B. 5 oder 10 min festlegen. Wasser<br />

bietet sich aber auch als Blindprobe an.<br />

Als Arbeitsschritte für diesen Nachweis ergeben sich:<br />

1. Kennzeichnen der späteren Auftragungspunkte auf dem Filterpapier mit Bleistift<br />

2. Beschriftung der Punkte bzw. Filterpapiere mit "Wasser" und "Probe" (bzw.:<br />

Wasser, Probe1, Probe2, ...)<br />

3. Aufbringen von 1 – 2 Tropfen der Proben (und des Wassers oder anderer<br />

Blindproben)<br />

4. Abwarten, bis Wasser verdunstet ist<br />

5. Beobachtungen notieren, eventuell Flecken auf Filterpapier mit Bleistift umranden<br />

Die gesamte Fettfleckprobe noch einmal als Übersicht:<br />

Nachweis von Fett mit der Fettfleck-Probe:<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Probe +<br />

Filterpapier<br />

Abtrocknen eines<br />

Wasserfleckes<br />

abwarten<br />

bleibender,<br />

durchscheinender<br />

Fleck<br />

Fett<br />

vorhanden<br />

(weiß, undurchsichtig)<br />

anderer Fleck<br />

wahrscheinlich<br />

kein Fett<br />

vorhanden<br />

Etwas Unsicherheit bleibt natürlich bei einer solchen Probe. Auch andere Stoffe verdunsten<br />

sehr schwer und würden einen bleibenden Fleck hinterlassen. Etwas genauer<br />

kann man Fett mit dem Farbstoff Sudan-III nachweisen:<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 31 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Nachweis von Fett mit Sudan-III-Lösung:<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Probe +<br />

Sudan-III-<br />

Lösung<br />

Orange- bis Rotfärbung<br />

Fett<br />

(gelb)<br />

anders<br />

kein Fett<br />

Diese Probe ist ebenfalls leicht durchzuführen und gibt uns aber eine deutlich höhere<br />

Garantie für das Ergebnis. Die Probe kann auch mit dünnen, festen oder flüssigen Proben<br />

auf einem Objektträger durchgeführt werden. Die Beobachtungen können dann<br />

unter dem Mikroskop gemacht werden. Für Vorproben bieten sich Milch und / oder<br />

Mandelsplitter an.<br />

Für einen Schnelltest mit Küchenmaterialien nutzt man die Eigenschaft der Fette aus,<br />

daß sie bestimmte Farbstoffe gut lösen können. Ein solcher Farbstoff ist das Carotin<br />

aus Mohrrübe oder Paprika.<br />

Nachweis von Fett mit Carotin (Paprika-Pulver):<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Probe +<br />

Spatelspitze<br />

Paprika-Pulver<br />

Orange- bis Rotfärbung<br />

Fett<br />

()<br />

anders<br />

kein Fett<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 32 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.1.5. Ergänzende Experimente zu und mit Fetten<br />

Bestimmung der Schmelz- und Siedetemperatur eines Fettes<br />

Materialien / Geräte:<br />

Becherglas (250 - 400 ml); Wasser; Glasstab; Brenner; Dreibein mit Drahtnetz; Stativ<br />

mit Reagenzglashalter; Probe; Thermometer<br />

Becherglas (200 - 250 ml)<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

Schmelzpunkt-Bestimmung<br />

Siedepunkt-Bestimmung<br />

- Aufbau laut Skizzen<br />

- langsam erwärmen unter ständigem Rühren<br />

Löslichkeit von Fetten in verschiedenen Lösungsmitteln<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser; Reagenzglasständer; verschiedene Lösungsmittel (Wasser, Alkohol,<br />

Benzin, Tetrachlorcohlenstoff (Tetra) (Vorsicht! Gift!), Wasser mit Spülmittel, ...); Fett<br />

oder Öl<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- jeweils ein Lösungsmittel 3cm hoch (entspricht rund 3 ml) in Reagenzglas füllen<br />

- jeweils 3 Tropfen Öl oder Spatelspitze Fett zugeben und umschütteln<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 33 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Nachweiß ungesättigter Fettsäuren mit BAEYERs Reagenz (I)<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

/ - CH = CH - + MnO 4<br />

-<br />

+ H 2 O ⎯<br />

violett<br />

(Achtung! Reaktion ist wenig spezifisch!)<br />

farblos<br />

→ Mn(OH) 2 + - HCOH - HCOH - /<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzglas, Brenner, BAEYERs Reagenz (Natriumcarbonat-Lösung mit 2% Kaliumpermanganat)<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Probe (50 mg /Spatelspitze oder 2 Tropfen)<br />

- leicht erwärmen<br />

- Tropfenweise bis zur Entfärbung (Braun-Färbung) BAEYERs Reagenz zusetzen<br />

Herstellung einer Emulsion<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

siehe auch Abschnitt 3.1.3.1.<br />

Öl oder erwärmtes Fett dient als nichtwässrige Phase, Milch oder Wasser dienen als<br />

wässrige Phase, das Eigelb und Senf (für Majonäse-Herstellung) bzw. Gallensaft oder<br />

Seifenlösung sind mögliche Emulgatoren<br />

Materialien / Geräte:<br />

Öl, Milch (Wasser), Eigelb und Senf (Lecithin, Gallensaft, Seifenlösung), Reagenzglas<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

Majonäse:<br />

- 2 ml Öl, 1 ml Milch, 1 ml Eigelb und Senf in ein Reagenzglas füllen<br />

- kräftig schütteln<br />

- eventuell Tropfen unter Mikroskop betrachten<br />

ungenießbare Emulsion<br />

- 2 ml Öl, 2 ml Wasser, wenige Tropfen Gallensaft oder Seifenlösung bzw. Spatelspitze<br />

Lecithin in ein Reagenzglas füllen<br />

- kräftig schütteln<br />

- eventuell Tropfen unter Mikroskop betrachten (Fett eventuell noch mit Sudan-III anfärben)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 34 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Herstellung einer Margarine<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Margarinen sind Emulsionen aus meist pflanzlichen Fetten und Milchprodukten (Milch,<br />

Buttermilch, Joghurt). Feste und flüssige Fette werden je nach gewünschter Endkonsistenz<br />

gemischt. Zum Teil werden die flüssigen Fette auch gehärtet (die Doppelbindungen<br />

aufgespalten und mit Wasserstoff belegt). Dabei geht aber der essentielle Charakter<br />

der Fettsäuren verloren.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Palmin, Speiseöl, Milch (oder andere flüssige Milchprodukte), Eigelb, Salz<br />

Porzelangefäß (100 - 200 ml) (Tasse; kleine, hohe Schale), Plastikwanne mit Eiswasser,<br />

Rührstab<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- 25g Palmin in der leichten Wärme schmelzen<br />

- 1 Eßl. Öl, 1 Teel. Milch (oder anderes flüssiges Milchprodukt), 1 Teel. Eigelb und eine<br />

Prise Salz zugeben<br />

- Gefäß in Plastikwanne mit Eiswasser stellen<br />

- kräftig rühren bis streichfähige Masse entsteht<br />

(Es darf verkostet werden!)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 35 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2. Kohlenhydrate<br />

Kohlenhydrate werden umgangssprachlich einfach Zucker - wissenschaftliche exakt<br />

als Saccharide bezeichnet. In der Namensgebung kann man die Kohlenhydrate meist<br />

an ihrer charakteristischen Endung -ose erkennen. Typische Beispiele hierfür sind<br />

Glucose (Traubenzucker), Fructose (Fruchtzucker), Lactose (Milchzucker), Saccharose<br />

(Rüben- oder Rohrzucker) oder Cellulose (Zellstoff).<br />

Die herausragende Funktion der Kohlenhydrate liegt im Bereich Betriebsstoffe. Sie<br />

sind die Treibstoffe - das Benzin - für die Lebewesen und ihre Zellen. Insgesamt darf<br />

man aber die Rolle der Kohlenhydrate nicht auf die Betriebsstoffe reduzieren. Auch als<br />

Baustoffe - besonders in Pflanzen - erfüllen sie wichtige Aufgaben.<br />

Bestimmte Kohlenhydrate kommen in allen Organismen vor. Einer der wichtigsten Vertreter<br />

- der Traubenzucker - könnte sogar als allgemeingültiges Zahlungsmittel zwischen<br />

den einzelnen Zellen, Organen und Organismen betrachtet werden. Anders als<br />

bei Fetten und Eiweißen kann man bei Kohlenhydraten die Quelle (Pflanze, Tier oder<br />

Mensch) nur selten exakt bestimmen. Die Grenzen zwischen körpereigenen und körperfremden<br />

Kohlenhydraten verschwimmen sehr stark. Alle benötigten Kohlenhydrate<br />

können im Körper bzw. in den Zellen selbst gebildet werden.<br />

3.2.1. Kohlenhydrathaltige Nahrungsmittel<br />

In der Natur können die Kohlenhydrate in<br />

den verschiedensten Teile der Lebewesen<br />

stecken. Kohlenhydrate kommen vor<br />

allem in Früchten, Kartoffeln, Hülsenfrüchten<br />

und Getreide vor. Honig stammt<br />

aus den Nektarsäften der Blüten. Sago<br />

wird aus dem Mark von Palmen gewonnen.<br />

Die wichtigsten Quellen für die Herstellung<br />

von Kristallzucker - dem beliebtesten<br />

Süßmittel in den Industriestaaten -<br />

sind Zuckerrüben und Zuckerrohr. Die<br />

Namen der Pflanzen deuten direkt auf die<br />

eigentlichen Zuckerspeicherorgane. Die<br />

Rübe der Zuckerrübe kann einen Zuckeranteil<br />

um die 18 % beinhalten. In den<br />

Stengeln des mais- und schilfähnlichen<br />

Zuckerrohres findet man ungefähr 9 - 16<br />

% Zucker. Honig ist mit seinen rund 80 %<br />

Zuckergehalt aber unangefochtener Anführer<br />

unter den natürlichen Kohlenhydratquellen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 36 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

Kohlenhydratgehalt<br />

10<br />

0<br />

Orange<br />

Kartoffeln<br />

Keks<br />

Mischbrot<br />

Fisch<br />

Fleisch<br />

Kuhmilch<br />

Apfel<br />

Käse<br />

In unserer Ernährung spielen aber immer mehr künstliche Kohlenhydratquellen eine<br />

Rolle. Das riesige Süßwaren- und Getränkeangebot wird zu einem immer größeren<br />

Ernährungsproblem. Das Problem liegt in der psychischen Wirkung von Kohlenhydraten.<br />

Sie wirken euphorisierend. Man ist zufriedener, glücklicher - Kohlenhydrate sind<br />

leicht verdaulich und schmecken eben gut. Nicht umsonst spricht man davon, das süße<br />

Leben zu genießen.<br />

3.2.2. Aufbau der Kohlenhydrate<br />

Der Name Kohlenhydrate wurde früher von der scheinbaren allgemeingültigen Formel<br />

C n (H 2 O) n für zuckerähnliche Stoffe abgeleitet. Nach dieser Formel kommen Wasser<br />

und Cohlenstoff im gleichem Verhältnis vor. Für Wasser existiert in der Chemie die Bezeichnung<br />

Hydro. Aus der Wasser-Cohlenstoff-Verbindung (Cohlenstoff-Hydrat) wurde<br />

dann schnell Cohlenhydrat. Die Benennung der zuckerähnlichen Stoffe als Hydrat<br />

täuscht aber über die chemische Natur hinweg. Wasser kommt so in den Molekülen gar<br />

nicht vor. Außerdem stimmt die allgemeine Formel nicht immer. Für größere Moleküle<br />

gilt C n (H 2 O) m .<br />

Mit den immer größer werdenden Kenntnissen über die Kohlenhydrate haben sich immer<br />

mehr Möglichkeiten ergeben, sie zu unterteilen. In der einen Möglichkeit unterteilt<br />

man nach der Anzahl nachgewiesener Cohlenstoff-Atome je Molekül. Besonders wichtig<br />

sind aus dieser Einteilung die Pentosen - mit 5 C-Atomen - und die Hexosen (mit 6<br />

C-Aomen). Typische Vertreter der Pentosen mit biologischer Bedeutung sind die Ribose<br />

(C 5 H 10 O 5 ) und die Desoxyribose (C 5 H 10 O 4 ). Beide Zucker kommen in den Erbsubstanzen<br />

(DNS / RNS) vor.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 37 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Bei den Hexosen sind Fructose (Fruchtzucker) und die Glucose (Rüben- oder Rohrzucker)<br />

die Wichtigsten. Ihre Formel lautet: C 6 H 12 O 6 . Sie unterscheiden sich in ihrem internen<br />

Bau.<br />

H O H<br />

\ Aldehyd- |<br />

C Gruppe H - C - OH<br />

| | .<br />

H - C - OH Keto- C = O .<br />

| Gruppe | .<br />

H - C - OH<br />

H - C - OH<br />

| |<br />

H - C - OH<br />

H - C - OH<br />

| |<br />

H - C - OH<br />

H - C - OH<br />

| |<br />

H - C - OH<br />

H - C - OH<br />

| |<br />

H<br />

H<br />

Glucose (Aldose) (Ketose) Fructose<br />

Alle Kohlenhydrate mit einer Aldehyd-Gruppe (-CHO) nennt man auch Aldosen. Diesen<br />

gegenüber stehen die Ketosen mit der Keton-Gruppe (-CO-). In allen Kohlenhydrat-<br />

Gruppen (Hexosen, Pentosen, ...) kommen Aldosen und Ketosen vor. Es gibt also z.B.<br />

bei den Pentosen sowohl Aldosen (z.B. Ribose), als auch Ketosen (z.B. Xylulose).<br />

Durch chemische Reaktionen müßte sich die Aldehyd-Gruppe im Traubenzucker leicht<br />

nachweisen lassen. Bei einigen Tests (z.B. FEHLINGsche Probe (siehe auch: 3.2.5.<br />

Nachweise für Kohlenhydrate)) klappt dies auch. Andere Tests, wie z.B. der Nachweis<br />

mit ammoniakalischer Silbernitrat-Lösung versagen aber. Aufgrund dieses seltsamen<br />

Verhaltens untersuchte man den Bau des Moleküls genauer.<br />

Dabei fand man erstaunliche Eigenschaften des Traubenzucker heraus.<br />

Wenn sich Traubenzucker-Moleküle bewegen können, dann bilden sie Ringe. Irgendwann<br />

reagiert die Aldehyd-Gruppe mit einer Hydroxyl-Gruppe. Das Ergebnis ist ein relativ<br />

fester Ring, der nur durch starke Nachweismittel aufgebrochen werden kann. Der<br />

Ring besteht aus fünf Cohlenstoff- und einem Sauerstoff-Atom.<br />

Genauer müßte man eigentlich sagen, es<br />

entstehen zwei Ringe. So unwesentlich<br />

der Unterschied an den ersten C-Atomen<br />

auch scheint, die unterschiedliche Position<br />

der OH-Gruppe bestimmt über wichtige<br />

Stoffeigenschaften. Er ist verantwortlich für<br />

so völlig verschiedene Stoffbildungen, wie<br />

Cellulose und Stärke. Die aus der Aldehyd-Gruppe<br />

entstandene Hydroxyl-Gruppe<br />

wird auf Grund ihrer erhöhten Reaktionsbereitschaft<br />

auch als glycosidische Hydroxyl-Gruppe<br />

bezeichnet.<br />

α-Glucose β-Glucose<br />

Im festen Zustand konnte man den ringförmigen Bau der Glucose ebenfalls bestätigen.<br />

Dies deutet darauf hin, daß dieser Zustand besonders stabil ist.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 38 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


In diesem Skript werden wir für die Glucose ein sehr einfaches<br />

Modell benutzen. Es soll nur die wesentlichen Abschnitte<br />

des Moleküls andeuten. Die Kreise sollen dabei<br />

für die Hydroxyl-Gruppen stehen. Wegen der nur sehr feinen<br />

Unterschiede zwischen den einzelnen Einfachzuckern<br />

mit Aldehyd-Gruppe, werden wir für alle das gleiche Symbol<br />

verwenden.<br />

Mitunter werden wir in folgenden Modellen noch weiter vereinfachen,<br />

um die Übersichtlichkeit noch weiter zu verbessern.<br />

Überflüssige Anhänge und an Reaktionen nicht beteiligte<br />

Teile werden dann weggelassen.<br />

Zu ähnlichen Ringbildungen kommt es auch im Molekül der<br />

Fructose. Allerdings ergibt sich durch die Stellung der CO-<br />

Gruppe ein Fünfer-Ring. Das nebenstehende Modell macht<br />

dies deutlich.<br />

Kommen wir nun aber zu einigen - für die Ernährungslehre wichtigeren - Baumerkmalen.<br />

Bis jetzt sprachen wir überwiegend von kleinen, einfach gebauten Kohlenhydraten.<br />

Sie bilden die Grundbausteine für ein fast unendliches Bausystem. Ähnlich dem bekannten<br />

LEGO-Bausteinen werden die meisten Kohlenhydrate (LEGO-Bauwerke) aus<br />

vielen Steinen zusammengesetzt. Bei den Kohlenhydraten nennt man die Grundbausteine<br />

Einfachzucker (Monosaccharide). Sind zwei Bausteine vereint, dann spricht<br />

man von Zweifachzuckern (Disaccharide). Dreifachzucker (Trisaccharide) und Vierfachzucker<br />

(Tetrasaccharide) spielen mit ihren 3 oder 4 Bausteinen nur eine unwesentliche<br />

Rolle in der Ernährungslehre. Sie werden deshalb mit anderen Kohlenhydraten,<br />

die ebenfalls nur wenige Bausteine (bis maximal 20) enthalten, zu den Oligosacchariden<br />

gezählt. Alle Kohlenhydrate mit noch mehr Bausteinen, werden den Mehrfachoder<br />

Vielfachzuckern (Polysacchariden) zugeordnet.<br />

Betrachten wir zuerst die wichtigsten Zweifachzucker und ihre Bildung.<br />

Der bekannteste Zweifachzucker ist unser Haushaltszucker. In der Chemie wird er<br />

Saccharose, umgangssprachlich oft auch als Rüben- oder Rohrzucker bezeichnet. Er<br />

wird aus einem Glucose- und einem Fructose-Molekül gebildet. Bei der Vereinigung<br />

wird ein Molekül Wasser freigesetzt.<br />

Die Modelle wurden hier schon auf die unmittelbar wesentlichen Teile beschränkt.<br />

+<br />

⎯→ +<br />

Traubenzucker + Fruchtzucker<br />

Glucose + Fructose ⎯→ Saccharose + Wasser<br />

! →" ⎯ Rübenzucker + Wasser<br />

Ein anderer Zweifachzucker ist der Milchzucker (Lactose). Er entsteht aus je einem<br />

Molekül Schleimzucker (Galactose) und Traubenzucker. Beachten Sie bitte unbedingt,<br />

daß wir hier zwar die gleichen Symbole für den Traubenzucker und den Schleimzucker<br />

verwenden, dies aber verschiedene Zucker sind! (siehe zu den Details im folgenden<br />

Exkurs: optische Eigenschaften von Kohlenhydraten)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 39 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


+<br />

⎯→ +<br />

Schleimzucker + Traubenzucker<br />

Galactose + Glucose ⎯→ Lactose + Wasser<br />

# →$ ⎯ Milchzucker + Wasser<br />

Abschließend soll noch der Malzzucker (Maltose) erwähnt werden. Er ist sehr einfach<br />

aus zwei Traubenzucker-Einheiten aufgebaut.<br />

+<br />

⎯→ +<br />

Traubenzucker + Traubenzucker<br />

Glucose + Glucose ⎯→ Maltose + Wasser<br />

# →$ ⎯ Malzzucker + Wasser<br />

Die Reaktion zur Bildung der Maltose läßt sich beliebig fortsetzen. Auf diese Weise<br />

entsteht zuerst ein Dreifachzucker:<br />

+ ⎯→ +<br />

Bei der nachfolgenden Reaktion dann ein Vierfachzucker usw.:<br />

+ ⎯→<br />

+<br />

Am Ende liegen dann riesige Moleküle mit mehreren tausend Bausteinen vor. Wir haben<br />

diese schon als Vielfachzucker benannt.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 40 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Exkurs: optische Eigenschaften von Kohlenhydraten<br />

(Das Geheimnis der D- und L-Zucker)<br />

Viele Hexosen (z.B. Altrose, Glucose, Mannose, Idose, Galactose, Talose) haben die<br />

Summenformel C 6 H 12 O 6 . Sie alle sind auch Aldosen. Wo liegen dann aber die Unterschiede<br />

Die unterschiedlichen Kohlenhydrate ergeben sich aus unterschiedlichen Stellungen<br />

der OH-Gruppen im Molekül.<br />

% % % %<br />

H O H O H O H O<br />

\ \ \ \<br />

C C C C<br />

| | | |<br />

H - C*- OH HO - C*- H H - C*- OH HO - C*- H<br />

| | | |<br />

HO - C*- H HO - C*- H HO - C*- H HO - C*- H<br />

| | | |<br />

H - C*- OH H - C*- OH HO - C*- H HO - C*- H<br />

| | | |<br />

H - C*- OH H - C*- OH H - C*- OH H - C*- OH<br />

| | | |<br />

H - C - OH H - C - OH H - C - OH H - C - OH<br />

| | | |<br />

H H H H<br />

Glucose Mannose Galactose Talose<br />

Aber wieso sind diese Kohlenhydrate verschieden. Lassen sich nicht die einzelnen Anordnungen<br />

durch Drehen an den Einfachbindungen ineinander überführen - Leider<br />

nein!<br />

Die mit dem * gekennzeichneten C-Atome besitzen eine wichtige Eigenschaft. Betrachtet<br />

man jedes dieser C-Atome als Zentrum, dann hängen an jeder Seite unterschiedliche<br />

Reste. Man nennt diese C-Atome deshalb auch asymetrische Atome. Betrachtet<br />

man nun noch die räumliche Anordnung, dann ergeben sich jeweils zwei Anordnungen,<br />

die nicht ineinander drehbar sind. Sie lassen sich nur durch Spiegelungen (einem optischen<br />

Trick) erzielen.<br />

Unsere Hände sind ein immer gegenwärtiges Beispiel für eine solche Spiegelbild-<br />

Eigenschaft.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 41 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Die einzelnen Kohlenhydrate sind also vom Bau her sehr unterschiedlich. Nur am letzten<br />

asymetrischen C-Atom (von der Aldehyd-Gruppe aus gezählt) sind alle gleich. In<br />

der Chemie kennen wir auch Kohlenhydrate, die die OH-Gruppe auf der anderen seite<br />

tragen. Aber nicht in der Natur. Alle von irdischen Lebewesen produzierten Kohlenhydrate<br />

besitzen die OH-Gruppe rechts. Man bezeichnet diese Kohlenhydrate deshalb als<br />

D-Zucker. Das D steht für das lateinische dextro, also rechts. Die spiegelbildlichen L-<br />

Zucker besitzen die OH-Gruppe auf der linken (laevo) Seite.<br />

& & & &<br />

H O H O H O H O<br />

\ \ \ \<br />

C C C C<br />

| | | |<br />

H - C*- OH HO - C*- H H - C*- OH HO - C*- H<br />

| | | |<br />

HO - C*- H HO - C*- H HO - C*- H HO - C*- H<br />

| | | |<br />

H - C*- OH H - C*- OH HO - C*- H HO - C*- H<br />

| | | |<br />

H - C*- OH H - C*- OH H - C*- OH H - C*- OH<br />

| | | |<br />

HO - C - H HO - C - H HO - C - H HO - C - H<br />

| | | |<br />

H H H H<br />

L-Glucose L-Mannose L-Galactose L-Talose<br />

Aber mit dieser optischen Eigenschaft noch nicht genug. Kohlenhydrate besitzen auch<br />

noch die Fähigkeit, polarisiertes Licht in verschiedene Richtungen zu drehen. Die<br />

kennzeichnet man durch (+) oder (-) im Namen. Kohlenhydrate mit (+)-Kennzeichnung<br />

drehen das polarisierte Licht nach rechts, die anderen nach links. Die natürliche Glucose<br />

dreht das polarisierte Licht nach rechts - also ist ihr exakter chemischer Name<br />

D(+)-Glucose. Die Drehung des polarisierten Lichtes ergibt sich aus der Anordnung<br />

aller Gruppen im Molekül. Somit haben das rechts aus der L- und D-Kennzeichnung<br />

nichts mit der (+)- und (-)-Kennzeichnung zu tun. Bei Glucose ist dies nur zufällig<br />

gleich.<br />

In anderen Eigenschaften sind D- und L-Zucker aber völlig gleichartig. Sie haben z.B.<br />

die gleiche Löslichkeit in Wasser oder die gleiche Siedetemperatur. Nur bei Eigenschaften,<br />

bei denen der räumliche Bau eine Rolle spielt, da können auch verschiedene<br />

spezielle Merkmale beobachtet werden. So können die Kristalle verschieden aussehen<br />

(spiegelbildlich) oder sie reagieren besser oder schlechter mit anderen optisch aktiven<br />

Substanzen.<br />

')(+*-,/.1024365<br />

798:A@;BC@DEF@GIH£;J4KL=NMOKLG;QPSR+GT48:UPSV¡W£DX;£=¥YZ[;£@\K^]6DX@W£_£`;9MOKLG;QPSR+G;8:aHab<br />

c ;£dLWe:+_ `;£=>A@;f¡@;gMhKLG;QPSR+G;f¡:


3.2.2.1. Die Herkunft der Kohlenhydrate<br />

Bei allen Bildungen von immer längeren Kohlenhydraten bleibt natürlich die Frage, wo<br />

kommen die Bauteile - die Einfachzucker - her. Pflanzen sind die einzigen Lebewesen,<br />

die zur Produktion neuer Einfachzucker in der Lage sind. Der zentrale Prozeß ist die<br />

Photosynthese. Wegen ihrer herausragenden Bedeutung - sie ist auch die primäre<br />

Quelle für Fette, Eiweiße, Vitamine usw. - soll die Photosynthese hier noch einmal kurz<br />

wiederholt werden.<br />

Die Photosynthese gliedert sich in die Licht- und Dunkelreaktionen. Bei den Lichtreaktionen<br />

werden Wasser-Moleküle in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Dies passiert<br />

am Chlorophyll (grüner Pflanzen-Farbstoff). Damit das Chlorophyll diese chemisch<br />

schwere Arbeit erledigen kann, ist Energie in Form von Licht notwendig. Der Wasserstoff<br />

wird sofort an Transportstoffe gebunden. Er ist in der abgespalteten Form sehr<br />

reaktionsfreudig und würde sofort wieder mit dem Sauerstoff reagieren. Dies entspräche<br />

einer Knallgas-Reaktion mit den bekannten Folgen.<br />

Lichtreaktionen:<br />

12 H 2 O q →r ⎯<br />

24 + 6 O 2 ↑<br />

Wasser<br />

s →t ⎯ an Transport- + freiwerdender<br />

stoffe gebundener<br />

Wasserstoff<br />

Sauerstoff<br />

Der an die Transportstoffe gebundene Wasserstoff wird nun in den komplizierten Dunkelreaktionen<br />

mit Cohlendioxid zusammengebracht. Dabei entsteht Traubenzucker.<br />

Dunkelreaktionen:<br />

24 + 6 q CO 2 ⎯ C →r 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O<br />

an Transport- + Cohlen- ⎯<br />

stoffe gebundener dioxid<br />

Wasserstoff<br />

s →t Traubenzucker + Wasser<br />

Addiert man die Reaktionsgleichungen von Licht- und Dunkelreaktion, dann erhält man<br />

die Summengleichung für die Photosynthese:<br />

6 H 2 O + 6 q CO 2 ⎯ C →r 6 H 12 O 6 + 6 O 2<br />

Wasser + Cohlen- ⎯<br />

dioxid<br />

s →t Traubenzucker + Wasser<br />

Aus dem Traubenzucker werden später andere Kohlenhydrate gebildet und gespeichert.<br />

Bei Bedarf werden diese für die Energiefreisetzung oder die Bildung anderer<br />

Stoffe (Fette, Eiweiße, Vitamine usw.) verwendet.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 43 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2.3. Wichtige Kohlenhydrate - kurz vorgestellt<br />

3.2.3.1. Einfachzucker<br />

Traubenzucker (Glucose)<br />

Vorkommen: Traubenzucker kommt in allen Zellen vor. Es ist<br />

der wichtigste und universellste Grundbaustein für die meisten<br />

anderen Kohlenhydrate. In vielen Früchten (Weintrauben, Bananen,<br />

Apfel, Birnen) wird Traubenzucker als Speicherstoff verwendet.<br />

Außerdem wird er bei der Zerlegung von Speicher-<br />

Kohlenhydraten (Vielfachzucker) frei.<br />

Besondere Eigenschaften: Traubenzucker ist gut in Wasser löslich und schmeckt<br />

mittelmäßig süß.<br />

Fruchtzucker (Fructose)<br />

Vorkommen: Der Name Fruchtzucker deutet schon auf das<br />

Hauptvorkommen hin. Wohl jede süßliche Frucht besitzt einen<br />

mehr oder weniger großen Anteil an Fruchtzucker. Typische Vertreter<br />

fruchtzuckerhaltiger Früchte sind Kirschen und Pflaumen.<br />

Besondere Eigenschaften: Bei der Süßkraft ist Fruchtzucker<br />

einsame Spitze. Er schmeckt uns also besonders süß. Seine<br />

Wasserlöslichkeit ist mit der von Traubenzucker vergleichbar gut.<br />

3.2.3.2. Zweifachzucker<br />

Rübenzucker / Rohrzucker (Saccharose)<br />

Vorkommen: Ob es sich beim Haushaltszucker um Rüben-<br />

oder Rohrzucker handelt, ist nur durch die Untersuchung<br />

von begleitenden Stoffen festzustellen. Chemisch<br />

sind beide Zucker exakt gleich. Je nach Zuckerquelle<br />

erhält der Zucker seinen Namen.<br />

Zuckerrüben und Zuckerrohr sind nur zwei Pflanzen mit einem sehr hohen Zuckeranteil.<br />

Auch andere Pflanzen enthalten - z.T. auch noch größere Mengen - Saccharose.<br />

Besondere Eigenschaften: Weißer Zucker (Raffinade) ist ein sehr gründlich gereinigter<br />

Zucker. Brauner Zucker enthält noch Anteile des Zuckersirups. Er ist dadurch aromatischer<br />

und auch gesünder.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 44 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Milchzucker (Lactose)<br />

Bau, Vorkommen: Auch bei diesem Zucker läßt sich<br />

das Vorkommen schon aus dem Namen ableiten. Die<br />

Milch aller Säugetiere enthält als Zuckerbestandteil vorrangig<br />

Milchzucker.<br />

Ein Lactose-Molekül besteht aus einen Galaktose- und<br />

einem Glucose-Baustein.<br />

Der jeweilige Lactose-Anteil in der Milch der verschiedenen Säugetiere ist artspezifisch.<br />

Deshalb ist auch jeweils die arteigene Muttermilch für Säuglinge die günstigste<br />

Ernährungsvariante.<br />

Besondere Eigenschaften: Mit dem Milchzucker verbindet man allgemein eine<br />

schwache Süßkraft. In Wasser ist er schlecht löslich.<br />

Malzzucker (Maltose)<br />

Vorkommen: Malzzucker ist zum Einen Zwischenprodukt<br />

bei der Stärkeherstellung in den Zellen. Zum anderen<br />

Abbauprodukt bei der Stärkezerlegung. Besonders<br />

keimende Samen enthalten viel Malzzucker.<br />

Besondere Eigenschaften: Malzzucker ist sehr gut in Wasser löslich und schmeckt<br />

leicht süß. Er ist sehr leicht zu Traubenzucker abbaubar.<br />

Exkurs: Invertzucker<br />

Invertzucker ist ein Gemisch aus gleichen Teilen Glucose und Fructose. Honig ist<br />

der natürlich vorkommende Invertzucker. Kunsthonig stellt die künstliche Version<br />

dar. Ausgangsstoff für die natürliche und künstliche Herstellung ist dabei zumeist<br />

der Zweifachzucker Saccharose. Bei der Honigproduktion stammt er aus dem Blütennektar.<br />

Die Saccharose wird durch Enzyme oder chemische Zusätze (Säuren) in<br />

ihre Bestandteile aufgespalten.<br />

Dazu wird also Wasser benötigt. In Folge wird das Gemisch dickflüssiger.<br />

Invertzucker ist süßer als Saccharose und wird deshalb gerne in der Backwarenindustrie<br />

verwendet.<br />

Den Namen Invertzucker verdankt er der Umkehrung des optischen Drehsinns während<br />

der Produktion. Der reine Ausgangsstoff dreht das polarisierte Licht im Polarimeter<br />

nach rechts ([α] = 66,55). Das fertige Endprodukt dreht nach links ([α] ≈ -20).<br />

[α] ... spezifisches Drehvermögen<br />

l ... Schichtdicke im Polarimeter<br />

c ... Konzentration der Lösung<br />

α ... Drehwinkel<br />

α = [α] l c<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 45 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2.3.3. Dreifachzucker<br />

Raffinose<br />

Bau, Vorkommen: Raffinose kommt in Dicken<br />

Bohnen, Soja, Baumwollsamen und<br />

Zuckerrüben vor. Es ist jeweils aus den drei<br />

Bausteinen Galaktose, Glucose und Fructose<br />

zusammengesetzt.<br />

Eigenschaften: Der Geschmack von Raffinose selbst ist ganz schwach süß. Nach kurzem<br />

Einfluß von kohlenhydratspaltenden Enzymen (z.B. im Mundraum) werden die<br />

einzelnen sehr süß schmeckenden Bausteine freigesetzt. Raffinose ist schwerer in<br />

Wasser löslich als die etwas kleinere Saccharose.<br />

3.2.3.4. Mehrfachzucker<br />

Dextrine<br />

Der Name Dextrine deutet es schon. Hierunter versteht man keinen einzelnen Stoff,<br />

sondern eine Gruppe von bauähnlichen Molekülen. Dextrine sind Spaltprodukte der<br />

längerkettigen Vielfachzucker (Polysaccharide). Ihre Kettenlänge liegt zwischen 10 und<br />

30 Einfachzucker-Bausteinen. Die Moleküle der Dextrine zeigen erste Ansätze zu einer<br />

spiraligen Gesamtgestalt.<br />

Die Mehrfachzucker stellen bei vielen Eigenschaften einen Übergang zwischen Einfach-<br />

bzw. Zweifachzuckern und den Vielfachzuckern dar. So schmecken sie nur noch<br />

ganz leicht süß, aber auch noch nicht mehlig. Sie lösen sich noch teils (koloidal) in<br />

Wasser und quellen aber auch schon beachtlich und verkleistern leicht.<br />

3.2.3.4. Vielfachzucker<br />

lösliche Stärke (Amylose)<br />

Bau, Vorkommen: Amylose ist ein wesentlicher (rund 15 bis 20%) Bestandteil aller<br />

Stärken (Amyl; native / natürliche Stärke). Es besteht aus spiralig aufgewundenen<br />

Traubenzucker-Molekülketten. In einem Molekül der Amylose sind normalerweise zwischen<br />

250 und 300 Traubenzucker-Bausteine (α-D-Glucose) vereint. Es sind aber auch<br />

Ketten mit bis zu 1000 Resten bekannt geworden.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 46 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Besondere Eigenschaften: In heißem Wasser ist die Amylose kolloidal löslich - d.h.<br />

sie schwimmt im Wasser. Der Name ist also etwas irreführend. In das Innere der Molekül-Spirale<br />

kann reichlich Wasser eingelagert werden - die Stärke quillt. Dieses Wasser<br />

kann dann auch nach dem Abgießen des Restwassers noch gut gehalten werden.<br />

Es entsteht eine gelartiger Zustand von verkleisterten Molekülen.<br />

Mit Iod-Molekülen bildet Amylose eine tiefblau bis schwarz gefärbte Einschlußverbindung.<br />

Diese wird als Nachweis genutzt. In der Wärme verliert sich die Farbe. Die Moleküle<br />

bewegen sich zu stark, als daß dann eine stabile Einschlußverbindung entstehen<br />

könnte. In der Kälte verstärkt sich die Farbe aber wieder. Bei Zimmertemperatur ist der<br />

Nachweis aber sehr empfindlich.<br />

nichtlösliche Stärke (Amylopektin)<br />

Bau, Vorkommen:<br />

Diese<br />

Stärke stellt mit<br />

75 bis 80% den<br />

bedeutenderen<br />

Anteil im Stärkekorn.<br />

Der prinzipielle<br />

Bau ähnelt<br />

dem der Amylose.<br />

Nur sind ab<br />

und zu (etwa<br />

alle 25 Reste)<br />

Verzweigungen<br />

enthalten.<br />

Von außen betrachtet wirkt das Molekül dann auch eher wie ein wirres Knäul. Amylopektin<br />

enthält wesentlich mehr Traubenzucker-Bausteine (normal 1000 bis 5000).<br />

Besondere Eigenschaften: Bedingt durch das große Molekülgewicht ist Amylopektin<br />

nicht mehr in Wasser löslich. Die kurzen Abschnitte zwischen den Verzweigungen<br />

können keine so schönen Schrauben ausbilden, wie die Amylose. Die Konsequenz ist<br />

eine ins violette veränderte Färbung der Iod-Amylopektin-Verbindung.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 47 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Leberstärke / tierische Stärke (Glykogen)<br />

Bau, Vorkommen:<br />

Leberstärke ist die<br />

bei Tieren vorherrschende<br />

Stärkeart.<br />

Sie kommt außer in<br />

der Leber auch in der<br />

Muskelatur in größeren<br />

Mengen vor. Das<br />

Glykogen ist so wie<br />

das Amylopektin gebaut.<br />

Es ist aber noch<br />

stärker verzweigt.<br />

Schon alle 10 bis 14 Glucose-Bausteine tritt eine auf. Insgesamt kann ein Glykogen-<br />

Molekül aus 100000 Resten bestehen. Normal sind allerdings 5000 bis 10000.<br />

Besondere Eigenschaften: Die Leberstärke ist völlig wasserunlöslich. Dieses prädestiniert<br />

sie zu einem hervorragenden Speicherstoff. Traubenzucker würde in vergleichbaren<br />

Mengen das Blut und andere Körperflüssigkeiten so eindicken, das sie sirupartig<br />

wären. Die Einlagerung von Iod ist in die kaum noch vorhandenen Schraubenabschnitte<br />

nicht mehr möglich. Die Blau-Färbung bleibt bei der Leberstärke aus.<br />

Zellstoff (Cellulose)<br />

Bau, Vorkommen: Zellstoff ist mit 40 bis 50% neben dem Holzstoff (Lignin) der wichtigste<br />

Stoff im (trockenem) Holz. Zellstoff ist ein ausgesprochen kettenförmig gebautes<br />

Molekül aus bis zu 14000 Bausteinen. Auch hier ist Glucose der Baustoff. Im Zellstoff-<br />

Molekül sind die Moleküle (β-D-Glucose) aber immer abwechselnd angeordnet. Die<br />

Zellstoff-Moleküle sind im Wesentlichen langgestreckt. Sie bilden Fasern, die zur Zusammenlagerung<br />

neigen und dabei sogenannte Mikrofibrillen (unterer Teil in der folgenden<br />

Abbildung) bilden. Diese sind unter dem Mikroskop sichtbar.<br />

Besondere Eigenschaften: Eigentlich sollten die lösliche Stärke und der Zellstoff<br />

doch gleiche Eigenschaften haben. Aber die unscheinbar andere Anordnung der Glucose-Moleküle<br />

bewirkt völlig andere Stoffeigenschaften. Zellstoff ist völlig wasserunlöslich.<br />

Erst in starker Natronlauge (Natriumhydroxid) läßt sie sich auflösen. Die enge Lage<br />

der Fasern zueinander erlaubt es auch nicht, viel Wasser einzulagern. Zellstoff ist<br />

im Prinzip nicht quellfähig.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 48 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2.4. Eigenschaften<br />

3.2.4.1. Allgemeine (physikalische und chemische) Eigenschaften von<br />

Kohlenhydraten<br />

Mit den Kohlenhydraten verbinden wir wohl sprichwörtlich den süßen Geschmack. Dieser<br />

ist allerdings nicht bei allen Vertretern anzutreffen. Viele besitzen überhaupt keinen<br />

eigenen Geschmack. Erst nach längerem Kauen oder Aufbewahren in diversen Lösungen,<br />

bekommen sie einen süßen Geschmack.<br />

Alle Kohlenhydrate sind farblos oder weiß. Die Kleineren von ihnen sind in Wasser löslich.<br />

Erst bei sehr großen Molekülen kann das Wasser sie nicht mehr tragen. Nur wenige<br />

Kohlenhydrate sind völlig in Wasser unlöslich.<br />

Chemisch sind Kohlenhydrate eher träge. Obwohl sie viele freie abstehende Hydroxyl-<br />

Gruppen besitzen reagieren nur wenige von ihnen.<br />

In Wasser - und noch besser in Säuren - vollzieht sich die Hydrolyse der längerkettigen<br />

Kohlenhydrate. Dabei werden die Einfachzucker-Reste abgespalten. Hydrolyse heißt<br />

der Vorgang deshalb, weil unter Anwesenheit von Wasser (lat. hydro) die Stärke<br />

scheinbar aufgelöst (lat. lysis) wird. Man bezeichnet den Vorgang oft einfach als Stärke-Abbau.<br />

Die Vielfachzucker werden schrittweise in kleinere Einheiten zerlegt. Am Ende werden<br />

die Vielfachzucker vollständig in Einfachzucker zerlegt.<br />

Die Einfachzucker sind normalerweise auch besser in Wasser löslich als die Vielfachzucker.<br />

Es scheint dann so als würde sich der Vielfachzucker in der sauren Lösung<br />

auflösen. Richtig wäre es aber, zu sagen, daß sich der Vielfachzucker zersetzt und die<br />

Reaktionsprodukte sich dann auflösen .<br />

+ ⎯→<br />

+<br />

3.2.4.2. Biologische Eigenschaftung der Kohlenhydrate und ihre Bedeutung<br />

In den Lebewesen bzw. in den Zellen dienen Kohlenhydrate vor Allem der Energiebereitstellung<br />

und -speicherung. So ist Glucose der Stoff, der die kurzfristig benutzbare<br />

Energie darstellt. Im Bedarfsfall wird die Glucose in Cohlendioxid und Wasser abgebaut.<br />

Die freiwerdende Energie (in Form von ATP) steht dann für andere Prozesse zur<br />

Verfügung. Stärke dient als langfristiger Energiespeicher. Wird der Energiepool knapp,<br />

dann wird die Stärke in Glucose zerlegt.<br />

(Dieser Vorgang wird ausführlich im Abschnitt 4. Stoffwechsel der Zellen erläutert.)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 49 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Stärke<br />

langfristig<br />

verfügbare<br />

Energie<br />

⎯⎯⎯→<br />

←⎯⎯⎯<br />

Traubenzucker<br />

⎯⎯⎯→ ATP<br />

kurzfristig<br />

verfügbare<br />

Energie<br />

benutzbare<br />

Energie<br />

Durch geregelten Aufbau und Abbau der Stärke wird die Konzentration der Glucose in<br />

der Zellflüssigkeit oder im Blut konstant gehalten. (siehe auch 4.3. Hormone (Blutzucker-Regulation))<br />

Neben den energetischen Funktionen werden Kohlenhydrate auch als Baustoff verwendet.<br />

Hier sei vorrangig auf die Cellulose eingegangen. Aber auch sonst sind Kohlenhydrate<br />

in vielen Zellbestandteilen (z.B. Zellmembran, Mittellamelle) eingebaut. Cellulose<br />

wird von den ausgewachsenen pflanzlichen Zellen gebildet und nach außen abgegeben.<br />

Die Cellulose-Fasern lagern sich dann außen auf der Zellmembran ab und<br />

bilden so die Zellwand. Diese stabilisiert die Zelle. Erst durch den Aufbau von Zellwänden<br />

können Pflanzen gegen die Schwerkraft zum Licht wachsen. Viele Pflanzen lagern<br />

in die Zellwände noch zusätzliche Stoffe ein. Damit werden die Zellwände dann noch<br />

weiter verfestigt - die Cellulose-Fasern verkleben. Ein solcher eingelagerter Stoff ist<br />

der Holzstoff Lignin. Wie der Name es schon andeutet, ist er für die Verholzung von<br />

Zellwänden verantwortlich.<br />

In unserem Körper spielen sich die gleichen energetischen Vorgänge ab. Einige Stoffe<br />

sind gegen andere ausgetauscht worden. Andere Stoffe haben nur einen anderen Namen.<br />

Leberstärke<br />

(Glygogen)<br />

⎯⎯⎯→<br />

←⎯⎯⎯<br />

Blutzucker<br />

(Glucose)<br />

⎯⎯⎯→<br />

ATP<br />

langfristig<br />

verfügbare<br />

Energie<br />

kurzfristig<br />

verfügbare<br />

Energie<br />

benutzbare<br />

Energie<br />

Interessant ist die unterschiedliche Nutzung des Blutzuckers bei der Energiebereitstellung<br />

z.B. bei größeren körperlichen Anstrengungen. Solange in den beanspruchten<br />

Muskeln genug Sauerstoff zur Verfügung steht, kann der Blutzucker in viel ATP-<br />

Energie umgewandelt werden. Die Endprodukte Cohlendioxid und Wasser werden ü-<br />

ber die Atmung (Lunge und Haut) ausgeschieden. Dieser Vorgang heißt Zellatmung.<br />

Wird der Sauerstoff aber knapp (z.B. durch unzureichende Atmung oder Überanstrengung),<br />

dann kann der Blutzucker nur zu sehr wenig ATP-Energie abgebaut werden.<br />

Das Endprodukt dieses Vorganges ist die Milchsäure, welche dann die Nervenenden<br />

reizt und den berühmten Muskelkater erzeugt.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 50 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2.4.3. Technologische Eigenschaften der Kohlenhydrate und ihre<br />

Nutzung<br />

Süßkraft: Vor allem<br />

120<br />

die Einfach- und<br />

Süßkraft<br />

Zweifachzucker<br />

100<br />

besitzen eine mehr<br />

oder weniger stark<br />

80<br />

ausgeprägte Süßkraft.<br />

Diese ist besonders<br />

von der Art<br />

60<br />

40<br />

der Sinneszellen<br />

auf unserer Zunge<br />

20<br />

abhängig. Für bestimmte<br />

Zucker sind<br />

0<br />

diese Sinneszellen<br />

besonders empfindlich<br />

und vermitteln<br />

uns dann den intensiven,<br />

süßen<br />

Geschmack. Im nebenstehenden<br />

Diagramm ist zu einigen ausgewählten Zuckern die Süßkraft dargestellt.<br />

Für den Vergleich sind die Werte auf den Rübenzucker (entspricht 100%) bezogen.<br />

Karamellisierung, Dextrinbildung (Dextrinierung) und Bräunungsvermögen: Werden<br />

Einfach- bzw. Zweifachzucker erwärmt, verändern sie ihre Farbe. Diese Zuckerfarbe<br />

(Zuckercouleur) kann zum Anfärben von Nahrungsmitteln genutzt werden. Bei Temperaturen<br />

bis 180 ° C wird der Zucker nur leicht gelb-bräunlich. Zwischen 190 und 210<br />

° C wird der Zucker dunkelbraun. Ab 220 ° C verbrennt der Zucker und wird schwarz bis<br />

dunkelbraun. Den leicht gebräunten Zucker - eventuell mit wenig Wasser verkocht -<br />

nennt man Karamell. Um Krokant zu bekommen, mischt man noch gehackte Mandeln<br />

oder Haselnüsse dazu.<br />

Stärke zerfällt beim Erhitzen mit Butter in kleinere Moleküle. Diese entsprechen sehr<br />

kurzkettigen Vielfachzuckern. Sie werden Dextrine genannt und beinhalten 10 bis 20<br />

Traubenzucker-Reste. Sie binden weniger klebrig und stellen die Grundlage für die<br />

Bindung von sämigen Soßen (Mehlschwitze). Dextrine werden auch beim Backen um<br />

die 220 ° C an der Oberfläche der Gebäckstücke gebildet.<br />

Hygroskopizität: Läßt man z.B. Fruchtzucker in offenen Gefäßen stehen, dann verklumpt<br />

er sehr schnell. Dies liegt daran, dass Fruchtzucker die Luftfeuchtigkeit anzieht<br />

und bindet. Man sagt Fruchtzucker ist wasseranziehend – hygroskop. Bei anderen Einfach-<br />

und Zweifachzuckern kommt diese Eigenschaft ebenfalls vor – ist aber nicht so<br />

stark ausgeprägt. Bei der Nahrungszubereitung spielt dies z.B. bei Gebäck mit Fruchtzucker<br />

oder Invertzucker eine Rolle. Bleiben diese an der offenen Luft liegen, dann<br />

verliert sich die Festigkeit und sie werden weich und pappig.<br />

Löslichkeit in Wasser: Wir haben schon festgestellt, daß vor allem kurzkettige Zucker<br />

gut in Wasser löslich sind. So kann z.B. die Süße in Lösung gebracht werden und vielfältig<br />

verwendet werden.<br />

Kristalliener Zucker oder Lösungen mit hohem Zuckeranteil sind sehr wasserliebend.<br />

Sie ziehen überschüssiges Wasser z.B. aus Früchten. Der Geschmack und die Süße<br />

wird dadurch verstärkt. Zum Anderen werden solche Früchte durch den Wasserentzug<br />

Fruchtzucker<br />

Traubenzucker<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 51 - (c,p)1998-2002 lsp:dre<br />

Malzzucker<br />

Milchzucker<br />

Rübenzucker<br />

Stärke


länger haltbar gemacht (kandierte Früchte). Bakterien und Pilze können bei so verringerten<br />

Wasseranteilen nicht überleben und damit auch nicht die Lebensmittel verderben.<br />

Auch die Herstellung von haltbaren Obstkonserven, Konfitüren und Marmeladen<br />

beruht auf den verringerten Wassergehalt - bzw. den höheren Zuckergehalt.<br />

Längerkettige Kohlenhydrate sind meist nicht in Wasser löslich. Ihre Moleküle sind zu<br />

schwer. Sie können aber beachtliche Mengen von Wasser in die Moleküle einlagern.<br />

Dies nennt man dann Quellen.<br />

Quellvermögen: Besonders die Mehrfachzucker sind mit einer enormen Quellfähigkeit<br />

ausgestattet. Das Wasser lagert sich in die Moleküle ein und erhöht dabei die Beweglichkeit<br />

der großen Moleküle. Die riesigen Ketten verwirren sich mit der Zeit immer<br />

mehr und bilden schließlich eine Art Kleister.<br />

Marmeladen, Konfitüren und Gelee's sind Produkte, deren Festigkeit entscheidend von<br />

Pektinen und der hohen Konzentration an Zuckern abhängt.<br />

Bindefähigkeit: Die Quellbarkeit und die fortschreitende Verkleisterung bewirken die<br />

Verfestigung des Nahrungsmittels. Durch Erwärmen wird der Effekt sogar noch verstärkt,<br />

da die Moleküle sich noch stärker bewegen und dementsprechend noch heftiger<br />

miteinander verwirren.<br />

Auch beim Auflösen von Stärke z.B. zum Binden einer Soße oder Suppe, kann eine zu<br />

große Flüssigkeitstemperatur zum Verklumpen führen. Deshalb sollte Stärke immer in<br />

kalter Flüssigkeit angelöst werden und vorsichtig der restlichen Flüssigkeit zugesetzt<br />

werden.<br />

Abbaubarkeit: Stärke mit seinen charakteristischen Eigenschaften (nicht süß, wasserunlöslich,<br />

quellbar) kann durch Enzyme oder Säuren in kurzkettige Moleküle abgebaut<br />

werden. Interessant ist dabei, daß die entstehenden Stoffe, wie Dextrine, Zweifachzucker<br />

und Einfachzucker, genau entgegengesetzte Eigenschaften zur Stärke besitzen.<br />

Die Abbauprodukte sind zumeist süß, wasserlöslich und nicht mehr quellbar.<br />

Eine besondere Form des Zuckerabbaus ist die Umwandlung von Zweifachzuckern<br />

unter Enzymzusatz bei der Honigherstellung durch die Bienen. Die Zweifachzucker<br />

werden dabei in Einfachzucker (Frucht- und Traubenzucker) abgebaut. Da dabei Wasser<br />

verbraucht wird, sinkt der Wassergehalt. Durch Fächeln mit den Flügeln sorgen die<br />

Bienen für weiteres Verdunsten des Wassers. Letztendlich entsteht ein zähflüssiger<br />

Sirup - der Bienenhonig. Bei der Kunsthonig-Produktion wird Rübenzucker durch zugesetzt<br />

Enzyme oder Säuren in Traubenzucker und Fruchtzucker abgebaut. (s.a. Exkurs:<br />

Invertzucker)<br />

Verdaubarkeit: In unserem Verdauungskanal passiert Ähnliches. Auch hier werden<br />

größere Moleküle von Vielfachzuckern solange zerlegt, bis Einfachzucker-Bausteine<br />

vorliegen. Nur diese können im Dünndarm ins Blut aufgenommen (resorbiert) werden.<br />

Logischerweise lassen sich die kleinen Zucker (Rübenzucker, Dextrine) besser verdauen<br />

als die großen (Stärke). Einige andere können durch unser Verdauungssystem<br />

überhaupt nicht verarbeitet werden, z.B. Zellstoff. Sie füllen unseren Verdauungskanal<br />

nur aus und regen ihn zur erhöhten Tätigkeit an. Scheinbar können wir auf diese Stoffe<br />

bei der Ernährung verzichten, weshalb sie wohl auch den Namen Ballaststoffe bekommen<br />

haben. In Wirklichkeit sind sie aber für die normale Magen- und Darmtätigkeit und<br />

das Sättigungsgefühl unverzichtbar.<br />

Viele Ballaststoffe haben außerdem die positive Eigenschaft Schadstoffe in sich oder<br />

an sich zu binden. Dies nennt man Adsorption. Der Entzug von Schadstoffen verbessert<br />

die Verdaulichkeit der Nahrung ungemein. (s.a. 3.4. Ballaststoffe)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 52 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


20<br />

18<br />

Balaststoffgehalt in %<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

Banane<br />

Apfel<br />

Kohl<br />

Linse<br />

Bohne<br />

Brötchen<br />

Mischbrot<br />

Vollkornbrot<br />

Knäckebrot<br />

Vergärbarkeit: Diese Eigenschaft ist wohl für viele die interessanteste. Vergärungsprodukte,<br />

wie Bier, Wein usw. spielen eine wichtige Rolle in unserem Leben. Aber mit<br />

der alkoholischen Gärung:<br />

C 6 H 12 O 6<br />

Traubenzucker<br />

u →v ⎯ 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2<br />

w →x ⎯ Ethanol + Cohlendioxid<br />

ist es nicht getan. Es gibt auch andere Gärungen mit anderen Endprodukten. Einfachzucker<br />

(vorrangig Traubenzucker) lassen sich auch zu Milchsäure vergären:<br />

C 6 H 12 O 6<br />

u →v ⎯ 2 C 3 H 6 O 3<br />

Traubenzucker<br />

⎯<br />

Milchsäure<br />

w →x<br />

Die hierbei entstehenden Milchprodukte (Quark, Käse, Joghurt, ...), oder auch Sauerkraut,<br />

saure Gurken usw. sind ebenfalls nicht mehr aus unserer Ernährung wegzudenken.<br />

Außerdem ist diese Gärungsart in unseren Muskeln für die Bereitstellung von Reserve-Energie<br />

verantwortlich.<br />

Reaktionsvermögen mit anderen Nahrungsbestandteilen: Durch die Vielzahl an funktionellen<br />

Gruppen erwartet man eigentlich sehr viele Reaktionen. Praktisch sind Kohlenhydrate<br />

recht reaktionsträge. Bei höheren Temperaturen reagieren verschiedene Kohlenhydrate<br />

mit Aminosäuren (s.a. 3.3. Eiweiße). Die eintretenden MAILLARD-Reaktion<br />

lässt die verschiedensten geschmacksbildenden Stoffe (Glykoside) entstehen. Die<br />

Kruste an Fleisch und Brot durch Braten, Grillen usw. sind Produkte vielfacher<br />

MAILLARD-Reaktionen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 53 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2.5. Nachweise für Kohlenhydrate<br />

Bedingt durch die große Anzahl sehr verschiedener Kohlenhydrate gibt es auch entsprechend<br />

viele Nachweise. Aus praktischen Gründen und wegen der herausragenden<br />

Bedeutung beschränken wir uns hier auf den Nachweis von Traubenzucker und Stärke.<br />

Der bekannteste Nachweis für Traubenzucker ist die FEHLINGsche Probe. Für diesem<br />

Nachweis werden zwei Lösungen (FEHLINGsche Lösungen I und II (hellblau und farblos))<br />

im Verhältnis 1:1 gemischt. Das fertige (dunkelblaue) Nachweismittel wird dann<br />

zur flüssigen oder festen Probe zugesetzt und vorsichtig erwärmt. Eine Farbveränderung<br />

nach Ziegelrot (eventuell über Grün,Gelb und Orange) zeigt das Vorhandensein<br />

von Traubenzucker an.<br />

(Eigentlich werden nur die freien Aldehyd-Gruppen nachgewiesen! Der Test ist also<br />

nicht sehr spezifisch und deshalb mit der gebotenen Vorsicht zu genießen!)<br />

Das Versuchsschema für die FEHLINGsche Probe könnte so aussehen:<br />

Nachweis von Kohlenhydraten (Glucose) durch die FEHLINGsche Probe:<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Probe +<br />

FEHLINGsche<br />

Lösungen I und<br />

II im Verhältnis<br />

1:1 mischen<br />

und zusetzen<br />

(blau)<br />

leicht erwärmen<br />

Ziegelrotfärbung<br />

(Orange-, Gelbbis<br />

Grünfärbung)<br />

Farbe unverändert<br />

wahrscheinlich<br />

Glucose<br />

keine Glucose<br />

vorhanden<br />

Aus der Diabetes-Erkennung stammt der GOD-Test. Mit ihm wird eigentlich in Urinproben<br />

nach Traubenzucker gesucht. Dies ist ein Hinweis auf eine Diabetes.<br />

Die Teststreifen funktionieren auch in normalem Wasser. Somit sind sie sicher die einfachsten<br />

Nachweismittel. Wir "missbrauchen" die Teststreifen einfach für unsere Suche<br />

nach Traubenzucker in beliebigen Lösungen. Alle Chemikalien für den Test sind auf<br />

dem Papier- oder Plastestreifen aufgetragen. Man braucht die Teststreifen nur noch<br />

kurz in die Probe zu halten und nach ein paar Sekunden das Testergebnis ablesen.<br />

Die jeweilige Farbveränderung richtet sich nach dem Teststreifenfabrikat. Mit manchen<br />

Teststreifen kann man sogar einen annähernden Gehaltswert (semiquantitativer Nachweis)<br />

ermitteln. Ein weiterer Vorteil der GOD-Teststreifen ist ihre Stoffspezifität. Sie<br />

reagieren nur auf Traubenzucker.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 54 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Nachweis von Traubenzucker mit Teststreifen (GOD-Test, Glucotest):<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

flüssige<br />

Probe +<br />

GOD-<br />

Teststreifen<br />

(siehe Packung)<br />

Verfärbung entsprechend<br />

Skala<br />

Traubenzucker<br />

Farbe unverändert<br />

oder anders<br />

kein<br />

Traubenzucker<br />

Nicht ganz so spezifisch ist der Stärkenachweis mit Iod-Kaliumiodid-Lösung. Er kann<br />

aber als recht sicher eingestuft werden. Zur festen oder flüssigen Probe werden einige<br />

Tropfen der gelblich-braunen Iod-Kaliumiodid-Lösung (LUGOLsche Lösung) getropft.<br />

Verändert sich die Farbe nach Blau bzw. Schwarz, dann ist Stärke in Form von Amylose<br />

(lösliche Stärke) vorhanden. Eine Verfärbung nach Violett zeigt dagegen Amylopektin<br />

(nichtlösliche Stärke) an.<br />

Nachweis von Stärke mit LUGOLscher Lösung (Iod-Kaliumiodid-Lösung):<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Blaufärbung<br />

(ev. Schwarz)<br />

Stärke<br />

(Amylose)<br />

Probe +<br />

einige Tropfen<br />

LUGOLsche<br />

Lösung<br />

(Zimmertemperatur)<br />

Violettfärbung<br />

Stärke<br />

(Amylopektin)<br />

(hellgelb bis<br />

leicht bräunlich)<br />

anderes<br />

keine Stärke<br />

(Amylose bzw.<br />

Amylopektin)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 55 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.2.6. Ergänzende Experimente zu und mit Kohlenhydraten<br />

Mikroskopische Untersuchung und Unterscheidung von Stärke<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Stärkekörner besitzen je nach Pflanzenquelle und Gewinnungsverfahren unterschiedliche<br />

Merkmale. Diese lassen sich unterm Mikroskop gut beobachten und bei Vorlage<br />

von Vergleichsproben oder Vergleichsfotos sehr gut zuordnen.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Mikroskop, Objektträger, Deckgläschen, Präparierbesteck (Präpariernadel, Lanzetnadel),<br />

verschiedene Stärken (reine oder als Samen), Wasser, LUGOLsche Lösung (Iod-<br />

Kaliumiodid-Lösung), Tropfpipetten, saugfähiges Papier<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Samen rund 12 h vorkeimen lassen<br />

- einen Tropfen Wasser in die Mitte des Objektträgers geben<br />

- eine Lanzetnadel voll Probe in den Tropfen geben, mit einem Deckgläschen abdecken<br />

und mikroskopieren<br />

- direkt neben das Deckgläschen einen Tropfen LUGOLsche Lösung geben, auf der<br />

anderen Seite die Flüssigkeit mit dem saugfähigen Papier abnehmen, eventuell mit<br />

mehr LUGOLscher Lösung die Färbung verstärken oder mit Wasser entfärben<br />

- nochmals mikroskopieren, eventuell Zeichnungen anfertigen<br />

- für Vergleiche bietet sich z.B. das folgende Buch an:<br />

GASSNER, Gustav: Mikroskopische Untersuchung pflanzlicher Lebensmittel.-<br />

Jena: Fischer Verl.<br />

Untersuchung des Stärkeabbaus durch Speichel<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Die Stärkeverdauung beginnt im Mund durch mechanische Zerkleinerung und den Zusatz<br />

von Speichel.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Reagenzglaszange, Brot, Wasser, FEHLINGsche<br />

Lösungen I und II, LUGOLsche Lösung (Iod-Kaliumiodid-Lösung), Brenner<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- 4 Reagenzgläser 2 cm mit Wasser füllen und jeweils einen Brotwürfel (5 mm Kantenlänge)<br />

dazugeben (Brot eventuell leicht zerdrücken)<br />

- die Reagenzgläser durchnummerieren, entsprechend der nachfolgenden Tabelle<br />

Speichel zusetzen und die angegebenen Tests durchführen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 56 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Reagenzglas Zusatz durchzuführender Test entspricht Situation ....<br />

1 - Stärkenachweis vor Verdauung<br />

2 - Traubenzuckernachweis vor Verdauung<br />

3 Speichel Stärkenachweis nach erster Verdauung<br />

4 Speichel Traubenzuckernachweis nach erster Verdauung<br />

Untersuchung des Löslichkeitsverhalten von Traubenzucker<br />

Materialien / Geräte:<br />

verschiedene Lösungsmittel (z.B. Wasser, Benzin, Aceton, Ethanol); Reagenzgläser;<br />

Reagenzglasständer, Traubenzucker<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- in je ein Reagenzglas gleiche Menge eines Lösungsmittels geben (ungfähr 3 cm<br />

hoch)<br />

- in jedes Reagenzglas eine gleichgroße Spatelspitze Traubenzucker zugeben und<br />

schütteln<br />

- Beobachtungen notieren<br />

- wenn Traubenzucker vollständig gelöst wurde, noch einmal Spatelspitze Tarubenzucker<br />

zugeben, umschütteln und Beobachtungen notieren; solange wiederholen bis<br />

Rückstand bleibt<br />

Adsorptionsvermögen von Ballaststoffen<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Die langkettigen Kohlenhydrate können an den vielen Hydroxyl-Gruppen und im Inneren<br />

der Moleküle diverse Stoffe ein- und anlagern (adsorbieren).<br />

Materialien / Geräte:<br />

Becherglas, ERLENMEYER-Kolben, Glasfilter, Glasstab, Filterpapier, Weizenkleie,<br />

Tinte oder farbiger Fruchtsaft<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Weizenkleie im Becherglas mit reichlich Wasser aufschlämmen<br />

- Fruchtsaft oder Tinte zugeben, umrühren und 30 min stehen lassen<br />

- Aufschlämmung filtrieren<br />

- (eventuell Versuch ohne Weizenkleie (Blindprobe) und / oder mit anderen Mehrfachzuckern<br />

wiederholen)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 57 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Quellbarkeit von Kohlenhydraten<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Glasstäbe, Wasser, verschiedene Kohlenhydrate<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- in die Reagenzgläser gleichviel Wasser füllen (ungefähr 5 cm hoch)<br />

- je eine Probe in die Reagenzgläser geben (ungefähr 1 cm hoch)<br />

- Höhe der Probe mit Stift markieren<br />

- regelmäßig mit Glasstab umrühren<br />

- alle 5 min Beobachtungen notieren (maximal 20 min lang) (Höhe der Probe, Farbe<br />

und Fließfähigkeit der Lösung)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 58 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.3. Eiweiße<br />

Eiweiße - wissenschaftlich auch Proteine genannt - spielen für unser Leben eine entscheidende<br />

Rolle. Wie die Kohlenhydrate und Fette sind auch die Eiweiße auch Bauund<br />

Betriebsstoffe. Eiweiße besitzen aber für die Existenz und Stabilität des Lebens<br />

auf der Erde die größte Bedeutung. Die Vielgestaltigkeit der Eiweiße ermöglicht den<br />

großen Variantenreichtum an Lebensformen auf unserer Erde. Jede Pflanzen- oder<br />

Tierart hat eigene Eiweiße. Selbst jeder Mensch besitzt individuelle Eiweiße. Deshalb<br />

gibt es unter Anderem so viele Probleme bei der Transplantation von Organen.<br />

Eiweiße sind neben den Nucleinsäuren (RNS / DNS) ein wichtiges Standbein des Lebens<br />

auf unser Erde.<br />

Jedes Eiweiß hat in einem Lebewesen eine wichtige Aufgabe. Z.B. ist das Eiweiß Amylase<br />

für die Zerlegung von Stärke in Einfachzucker verantwortlich. Für jeden chemischen<br />

Prozeß ist im Stoffwechsel der Zellen ein solches Eiweiß notwendig. Sie sind<br />

Hilfsstoffe (Katalysatoren) für die verschiedensten Vorgänge. Man nennt sie auch Enzyme<br />

oder Wirkstoffe. (siehe auch Abschnitt 4.2. Wirkstoffe)<br />

Die Eiweiße Myosin und Actin sind die Bestandteile der Muskelfasern, die eine Verkürzung<br />

(Kontraktion, Zusammenziehen) der Muskel ermöglichen. Das Protein (Hormon)<br />

Insulin dient in unserem Körper z.B. nur als Botenstoff bei der Blutzuckerregulation.<br />

Wieder andere Eiweiße (z.B. das Pigment Melanin) dienen "nur" als Farbstoffe. Ihre<br />

Anzahl bestimmt z.B. über Augen-, Haar- und Hautfarbe. Der Farbstoff Opsin sorgt für<br />

die Möglichkeit des Sehens. Er ist einer der sogenannten Sehfarbstoffe.<br />

3.3.1. Eiweißhaltige Nahrungsmittel<br />

Inbegriff eiweißreicher Nahrungsmittel ist<br />

sicher das mit namensgebende Hühnerei.<br />

Natürlich sind alle Eier besonders eiweißhaltig.<br />

Dabei sollte man beachten, daß nicht<br />

nur das Eiklar (Dotter) Eiweiße enthält.<br />

Auch das Eigelb besteht im Wesentlichen<br />

(neben Wasser) aus Eiweiß.<br />

Wichtige andere Eiweißlieferanten sind<br />

Fleisch, Milch, Fisch, Getreide, Hülsenfrüchte<br />

und deren Produkte.<br />

Der Gehalt an Eiweiß schwankt dabei in<br />

den einzelnen Nahrungsmittel sehr stark. Im<br />

Allgemeinen wird bei der Anteilsbetrachtung<br />

von der Trockenmasse einer Probe ausgegangen.<br />

Damit fällt der sehr schnell<br />

schwankende Wasseranteil weg. Die Verhältnisse<br />

zwischen den anderen Bestandteilen<br />

untereinander ist sonst recht stabil.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 59 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

Eiweißgehalt<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Bohnen<br />

Eigelb<br />

Eiklar<br />

Mischbrot<br />

Fisch<br />

Fleisch<br />

Kuhmilch<br />

Soja<br />

Käse<br />

y)z+{-|/}1~€<br />

‰A„†CŠ£‹+‚CŠ£‹+ˆ4ŠŒ§†£4†£ÛŽeƒ „…X…X†£‡\¡†£ˆ‘„’“†£„”–•


Das andere Ende der Aminosäure-Moleküle ist sehr variabel. Diese Molekül-Reste<br />

können unterschiedlich lang ausfallen. Es gibt Aminosäuren mit sauren oder basischen<br />

Enden. Aber auch aromatische Enden oder schwefelhaltige Molekülreste sind bekannt.<br />

Am Seltsamsten ist die Erkenntnis, daß es nur 20 verschieden Aminosäuren in allen<br />

Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Tieren gibt. Wie es zur Vielgestaltigkeit der Eiweiße<br />

kommt, sehen wir uns später an. Hier wollen wir uns erst einmal einen Überblick über<br />

die Aminosäuren geben lassen:<br />

Aminosäure Abk. Aminosäure Abk.<br />

Alanin Ala Leucin Leu<br />

Arginin Arg Lysin Lys<br />

Asparagin Asn Methionin Met<br />

Asparaginsäure Asp Phenylalanin Phe<br />

Cystein Cys Prolin Pro<br />

Glutamin Gln Serin Ser<br />

Glutaminsäure Glu Threonin Thr<br />

Glycin Gly Tryptophan Try<br />

Histidin His Tyrosin Tyr<br />

Isoleucin Iso Valin Val<br />

Die hervorgehobenen Aminosäuren sind essentiell. Genau wie bei den essentiellen<br />

Fettsäuren sind wir auf die Aufnahme dieser Aminosäuren angewiesen. Unser Körper<br />

ist nicht in der Lage sie herzustellen.<br />

Wie Sie sicher schon geahnt haben, können Aminosäuren miteinander reagieren. Die<br />

saure Gruppe der einen Aminosäure reagiert dabei mit der basischen Gruppe der anderen<br />

Aminosäure.<br />

+ ⎯→ +<br />

Aminosäure + Aminosäure ¤ →¥ ⎯<br />

Dipeptid + Wasser<br />

Es entsteht ein Peptid und Wasser. Da das Peptid genau zwei Aminosäuren beinhaltet,<br />

wird es auch Dipeptid genannt. Peptide können an den Enden mit weiteren Aminosäuren<br />

reagieren.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 61 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


+ ⎯→ +<br />

Dipeptid + Aminosäure ¦ →§ ⎯<br />

Tripeptid + Wasser<br />

So entstehen Tripeptide, Tetrapeptide, Pentapeptide usw. Etwas längere Peptide - mit<br />

bis zu 20 Aminosäure-Resten - heißen dann Oligopeptide.<br />

Noch längere Peptide werden als Polypeptide bezeichnet. Diese Polypeptide sind genau<br />

unsere Eiweiße.<br />

Ein Polypeptid – also die Aminosäurekette – bezeichnet man auch als Primärstruktur<br />

eines Eiweißes. Die Polypeptide falten oder schrauben sich zu komplizierteren Strukturen<br />

(Faltblattstruktur, Helix) auf. Diese nennt man die Sekundärstruktur. Sie wird durch<br />

die Wasserstoffbrücken zwischen benachbarten Peptid-Bindungen stabilisiert. In der<br />

Tertiärstruktur betrachtet man dann noch die innermolekularen Verbindungen und Reaktionen<br />

der verschiedenen Aminosäure-Reste. So können z.B. saure Aminosäuren mit<br />

basischen reagieren und zusätzliche Brücken bilden. Sehr stabile Brücken bilden<br />

schwefelhaltige Aminosäuren-Paare. Letztendlich lagern sich mehrere Tertiärstrukturen<br />

zur endgültigen Quartärstruktur zusammen. Sie stellt das funktionsfähige Eiweiß dar.<br />

Je nach äußerer Form der Eiweiße unterscheidet man zwischen<br />

kugelförmige (globuläre) und faserförmige (fibriläre)<br />

Eiweiße. Das bekannteste kugelförmige Eiweiß ist sicher das<br />

Globin - ein Teil des Hämoglobins - dem rote Blutfarbstoff<br />

(Abb. rechts).<br />

Bei den faserförmigen Eiweißen können uns das Keratin und<br />

Kollagen (Abb. unten links) oder die Muskelfaser-Eiweiße<br />

Actin und Myosin (Abb. unten rechts) als Beispiel dienen.<br />

3.3.2.1. Die Vielfalt der Eiweiße<br />

Wie wir schon bei den Kohlenhydraten und Fetten gesehen haben spielt die Anordnung<br />

der einzelnen Bausteine (Einfachzucker bzw. Fettsäuren) eine entscheidende<br />

Rolle für die späteren Merkmale eines Stoffes.<br />

Bei den Eiweißen ist die Variationsfähigkeit auf die Spitze getrieben. Betrachten wir als<br />

ein vereinfachtes Modell nur 3 der insgesamt 20 Aminosäuren. Wir bezeichnen sie mit<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 62 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


A, B und C. Das entstehende Eiweiß soll nur aus einer viergliedrigen Kette bestehen.<br />

In der Natur sind Ketten mit bis zu einigen tausend Aminosäuren bekannt.<br />

Wieviele Viererkombinationen (Tetrapeptide) lassen sich nun erzeugen<br />

Durch Probieren erhalten wir exakt 81 Möglichkeiten:<br />

A A A A A A A B A A A C A A B A A A B B A A B C A A C A A A C B A A C C<br />

A B A A A B A B A B A C A B B A A B B B A B B C A B C A A B C B A B C C<br />

A C A A A C A B A C A C A C B A A C B B A C B C A C C A A C C B A C C C<br />

B A A A B A A B B A A C B A B A B A B B B A B C B A C A B A C B B A C C<br />

B B A A B B A B B B A C B B B A B B B B B B B C B B C A B B C B B B C C<br />

B C A A B C A B B C A C B C B A B C B B B C B C B C C A B C C B B C C C<br />

C A A A C A A B C A A C C A B A C A B B C A B C C A C A C A C B C A C C<br />

C B A A C B A B C B A C C B B A C B B B C B B C C B C A C B C B C B C C<br />

C C A A C C A B C C A C C C B A C C B B C C B C C C C A C C C B C C C C<br />

Mathematisch berechnet sich die Anzahl der Möglichkeiten durch:<br />

3 * 3 * 3 * 3 = 3 4 = 81 Anzahl_Eiweiße = Anzahl_der_Aminosäuren Kettenlänge<br />

Für eine relativ kurze Kette mit nur 100 Aminosäuren beträgt die Zahl der möglichen<br />

Eiweiße schon:<br />

20 100 ¨ 10 130<br />

Die Zahl ist so groß, das die Teilchen unseres bekannten Universums nicht ausreichen<br />

um alle Kombinationen auch nur einmal nachzubauen. Daneben existieren aber auch<br />

noch mögliche Ketten mit 99, 98, 97, ... und auch mit 101, 102, 103, ... Gliedern.<br />

Exakterweise muß sogar noch einschränken, daß dies nur die Zahl möglicher Polypeptide<br />

ist. Die Peptide ordnen sich intern auch noch zu unterschiedlichen Knäulen (Quatärstrukturen).<br />

Somit steigt die Zahl noch weiter.<br />

Natürlich werden in der Natur nur "einige wenige" Millionen Kombinationen wirklich genutzt.<br />

Jeder Mensch enthält tausende verschiedener Eiweiße. Diese sind zu rund 94%<br />

so ähnlich, wie die vom Haus-Schwein.<br />

Jedes Eiweiß besitzt meist weinige aber sehr spezielle Funktionen / Aufgaben in unseren<br />

Zellen bzw. im Körper. Viele Eiweiße – vorrangig die globulären – sind Funktionseiweiße.<br />

Sie arbeiten als Enzyme (Biokatalysatoren) im Stoffwechsel (s.a.: 3.5. Vitamine;<br />

4. Stoffwechsel).<br />

Die Anordnung der Aminosäuren ist übrigens in der Erbsubstanz (RNS / DNS) gespeichert.<br />

(s.a.: Biosynthese der Eiweiße)<br />

3.3.3. Eigenschaften der Eiweiße<br />

3.3.3.1. Allgemeine (physikalische und chemische) Eigenschaften der<br />

Eiweiße<br />

Für die unendliche Zahl von Eiweißen gemeinsame Eigenschaften anzugeben scheint<br />

irrwitzig.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 63 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Tatsächlich gibt es aber recht ähnliche Eigenschaften.<br />

Faserförmige Eiweiße sind meist nicht<br />

wasserlöslich. Auch die großen kugelförmigen<br />

Eiweiße können nicht mehr vom Wasser gelöst<br />

werden. Sie schwimmen mit den Wasserteilchen<br />

mit, weil sie eine fast gleich große Dichte<br />

besitzen. Die Wasserteilchen umgeben das Eiweiß-Molekül<br />

mit einer Wasserhülle (Hydrathülle).<br />

Das Eiweißmolekül wird von den Wasserteilchen<br />

wie in einem Netz gefangen gehalten.<br />

Dies nennt man eine kolloidale Lösung.<br />

Bei höheren Temperaturen, Strahlung und hohen Druck entknäulen oder verknäulen<br />

die Eiweiße immer stärker. Dadurch verlieren die Eiweiße ihre Eigenschaften - sie können<br />

ihre natürlichen Aufgaben nicht mehr erfüllen. Man spricht deshalb auch von<br />

Denaturierung oder Gerinnung. Auch durch Ultraschall, saure, basische oder salzige<br />

Lösungen können Eiweiße denaturieren.<br />

Die Aminosäuren sind genau wie die Kohlenhydrate optisch aktive Verbindungen. Nur<br />

hat sich die Natur hier für die L-Aminosäuren als Bauteile für alle Eiweiße "entschieden".<br />

3.3.3.1.1. Denaturierung der Eiweiße<br />

Was passiert genau, wenn Eiweiße denaturierenden Einflüssen,<br />

wie Hitze, Strahlung, Druck oder bestimmten<br />

chemischen Stoffen ausgesetzt werden<br />

Durch Energiezufuhr (Wärme, Strahlung, Druck, ...)<br />

kommen die Peptidketten immer stärker in Bewegung.<br />

Zuerst brechen die schwachen Wasserstoffbrückenbindungen,<br />

die dem Eiweiß die Struktur erhalten haben. Bei<br />

weiterer Energiezufuhr lösen sich dann auch die festeren<br />

Kontaktstellen und die Eiweiß-Struktur geht verloren.<br />

Die Peptidketten liegen letztendlich in langgestreckter Form in der Lösung (Zellsaft,<br />

Kochwasser, ...) vor. Die Peptidketten verwirren sich mit anderen. Andere Peptidketten<br />

brechen.<br />

Die zugeführte Energie macht nun auch das Knüpfen neuer chemischer Bindungen<br />

möglich. Fremde Peptidketten verbinden sich an irgendwelchen zufälligen Stellen. Die<br />

neuen Kontaktstellen sind z.T. chemisch sehr fest. Das Geflecht aus verwirrten Peptid-<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 64 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


ketten wird durch diese Kontaktstellen verfestigt. Als Ergebnis erhält man geronnes<br />

(od. auch gestocktes) Eiweiß in fester Form.<br />

Etwas anders verläuft die Denaturierung durch chemische Substanzen. Durch die Vielzahl<br />

der chemischen Substanzen sind verschiedene Mechanismen der Denaturierung<br />

möglich. In einfachen Fällen verlieren die schwimmenden Eiweiß-Moleküle einfach ihre<br />

Schwimmfähigkeit. Normalerweise sind die Eiweiß-Moleküle von einer Hydrathülle umgeben.<br />

Diese wird von den elektrischen Ladungen der Eiweiß-Moleküle gehalten.<br />

Im umgebenen Wasser wird<br />

diese Hydrathülle wie in einem<br />

riesigen Netzwerk festgehalten.<br />

Die Eiweiße<br />

scheinen aufgelöst, was wegen<br />

der Größe aber gar<br />

nicht geht. Vielmehr<br />

schwimmen die Moleküle im<br />

Wasser. Diese kolloidale<br />

Lösung wird durch bestimmte<br />

Zusätze - z.B. Säuren,<br />

Basen, bestimmte Salze -<br />

zerstört.<br />

Den Eiweiß-Molekülen werden durch die Zusätze die Wasser-Moleküle der Hydrathülle<br />

entrissen. Die Eiweiße verlieren ihre Schwimmfähigkeit und fallen als Niederschlag auf<br />

dem Boden aus. Andere Eiweiße schwimmen abhängig von ihrer Dichte auf der Oberfläche.<br />

Die Schwefelbrücken (Tertiärstruktur) zwischen den verschiedenen Abschnitten der<br />

Polypeptide werden schon bei Temperaturen ab 74 ° C zerstört. Dabei bildet sich<br />

Schwefelwasserstoff – ein stark riechendes Gas (Verwesungsgeruch).<br />

3.3.3.2. Biologische Eigenschaftung der Eiweiße und ihre Bedeutung<br />

Die Eiweiße aus unserer Nahrung werden bei der Verdauung in ihre Bauteile - die A-<br />

minosäuren - zerlegt. Nur diese können vom Darm aufgenommen werden. Außerdem<br />

können die Zellen die Aminosäure-Ketten anderer Lebewesen nicht zur Herstellung der<br />

individuellen Eiweiße nutzen. Die freigesetzten Aminosäuren werden in den Zellen zu<br />

neuen Eiweißen kombiniert (Biosynthese der Eiweiße).<br />

Viele Aminsäuren können im Körper selbst hergestellt oder ineinander umgewandelt<br />

werden. Andere müssen mit der Nahrung aufgenommen werden, weil für sie keine Produktionsmöglichkeiten<br />

bestehen. Diese essentiellen Aminosäuren sind weiter vorn<br />

schon aufgezählt worden.<br />

Für jede Aminosäure haben wir einen unterschiedlichen Bedarf. Gerechnet wird dabei<br />

immer bezogen auf das Kilogramm Körpermasse.<br />

Am Günstigsten wäre eine exakt gleiche Verteilung der Aminosäuren in der Nahrung<br />

wie der Bedarf in unserem Körper.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 65 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Ein Mangel an Aminosäuren führt oft zum direkten<br />

Mangel von bestimmten Eiweißen. Als Folge können<br />

die unterschiedlichsten Krankheitsbilder auftreten.<br />

Nicht immer muß dabei aber die falsche Ernährung<br />

der Auslöser sein.<br />

Oft ist es auch das individuelle Unvermögen (z.B.<br />

durch eine Erbkrankheit) zur Herstellung einer Aminosäure<br />

oder eines Eiweißes, das eine Krankheit<br />

darstellt. Erinnert sei hier z.B. an die Melanin-<br />

Mangel-Krankheit Albinismus.<br />

Da wir uns aber von anderen Pflanzen- oder Tierarten<br />

ernähren, ist ein Mangel selten gegeben. Je<br />

näher die Verteilung der Aminosäuren in der Nahrung<br />

dem menschlichen Ideal kommt, umso besser<br />

ist die Nahrung verwertbar.<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

A B C D<br />

Aminosäure<br />

Eiweißbedarf<br />

Im nebenstehenden Diagramm soll dies vereinfacht (nur für 4 Aminosäuren) verdeutlicht<br />

werden. (Angaben in Gramm Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht)<br />

Um besser und vergleichbarer arbeiten zu können,<br />

wird der Bedarf auf 100 % gesetzt.Von den<br />

120<br />

100<br />

einzelnen Aminosäuren werden also immer 100<br />

80<br />

% benötigt. Dabei ist es egal, ob 12, 3, 7 oder 10<br />

g der Aminosäure pro kg Körpermasse gebraucht<br />

60<br />

werden. (siehe Abbildung links oben)<br />

40<br />

Eine ideale Eiweißnahrung müßte nun genau so<br />

20<br />

eine Verteilung der Aminosäuren aufzeigen.<br />

0<br />

Wie schon erwähnt, ist dies nicht bei einer Ernährung<br />

durch Pflanzen und Tieren gegeben. Bei<br />

A B C D<br />

Aminosäure<br />

einer künstlichen Ernährung wäre dies natürlich<br />

machbar.<br />

Eiweißbedarf in % Für ein beliebiges Nahrungseiweiß soll sich z.B.<br />

das nächste Diagramm ergeben.<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

A B C D<br />

Aminosäure<br />

Eiweißgehalt in %<br />

Wie man schnell sieht, weichen einige Anteile<br />

doch beträchtlich vom Ideal ab. Bei einer ausschließlichen<br />

Ernährung über dieses Nahrungseiweiß<br />

würden wir bei den Aminosäure A und D<br />

ein Überangebot haben.<br />

Diese könnten zur Energiegewinnung genutzt<br />

werden. Ungünstiger ist das Fehlen der Aminosäuren<br />

B und C. Sie sind nur durch eine verstärkte<br />

Nahrungsaufnahme oder durch körpereigene<br />

Bildung zu ersetzen.<br />

Ist aber eine der Aminosäuren essentiell, dann<br />

bleibt nur die vermehrte Nahrungsaufnahme.<br />

Nehmen wir an, die Aminosäure C wäre essentiell,<br />

dann könnten wir das Nahrungseiweiß nur<br />

zu jeweils 90 % zur Bildung von Körpereiweiß<br />

nutzen.<br />

Die biologische Wertigkeit gibt als Maß genau diesen Sachverhalt wieder. Sie gibt den<br />

prozentualen Anteil des nutzbaren Eiweißes an. Die biologische Wertigkeit dient uns<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 66 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


zur Einstufung der Eiweißqualität. Ist von einem Eiweiß z.B. nur die Hälfte der Aminosäuren<br />

nutzbar, dann besitzt dieses Eiweiß die biologische Wertigkeit 50 %.<br />

Aus 100 g des Nahrungseiweißes können in diesem Fall dann 50 g Körpereiweiß produziert<br />

werden. Bei der Bestimmung des Wertes gilt das Minimumgesetz. Immer der<br />

kleinste verfügbare Wert bestimmt den Gesamtwert. Dabei werden nur die esentiellen<br />

Aminosäuren betrachtet, da die anderen ja auf anderem Wege bereitgestellt werden<br />

können. Unser Beispieleiweiß hätte also eine biologische Wertigkeit von 90%.<br />

Eiweiß<br />

Biologische<br />

Wertigkeit<br />

Eiweiß<br />

Biologische<br />

Wertigkeit<br />

Kuhmilch 84% Weizenmehl 35%<br />

Vollei 94% Sojabohnen 72%<br />

Rindfleisch 75% Hülsenfrüchte 31%<br />

Als Modell zum Verständnis des Minimumgesetzes soll uns ein alter Holzbottich zum<br />

Wassersammeln dienen. In dem Bottich wollen die Bewohner eines Hauses möglichst<br />

viel Wasser sammeln. Der Bottich ist aber (sehr unfachmännisch) aus verschieden langen<br />

Leisten gebaut. Wird wenig Wasser eingefüllte, spielt die Länge der Leisten keine<br />

Rolle. Erst wenn man versucht mehr einzufüllen, wird man den begrenzenden Faktor<br />

erkennen. Die kürzeste Leiste bestimmt die Füllhöhe. Das überschüssige Wasser läuft<br />

über und ist eigentlich schon beim Eingießen verschwendet.<br />

©«ªS¬-­¯®1°a±²<br />

Ì ÍĻÁ£¸£ÀIÎĻÁaÏ<br />

³µ´+£·¸£¹³Aº¸»½¼£¾+¿SÀXºÁ££·¸ÂF¹Ã[¸£¹Ä¡´+¹Å+¸£¹Æ´+¹ÄÈǵ¸£¾ÉºÁ£º¸£¼£´


120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

A B C D<br />

Aminosäure<br />

Eiweißanteil<br />

Für den ersten Fall<br />

(linke Abbildung) stellen<br />

wir schon eine relativ<br />

schlechte Bereitstellung<br />

der essentiellen<br />

Aminosäuren A, B und<br />

C fest. Die biologische<br />

Wertigkeit beträgt lediglich<br />

30%. Für den<br />

zweiten Fall sieht es<br />

nicht besser aus. Auch<br />

hier ist die biologische<br />

Wertigkeit nur 30%,<br />

wobei aber alle essentiellen<br />

Aminosäuren in<br />

zu geringem Maße vorhanden<br />

sind.<br />

Interessant ist nun der dritte Ernährungsfall. Durch<br />

die Ernährung von beiden Eiweißen können die Defizite<br />

bei den einzelnen Eiweißen schon beachtlich<br />

ausgeglichen werden. Für beide Eiweiße zusammen<br />

ergäbe sich die biologische Wertigkeit 70%. Man<br />

spricht wegen der Kombination verschiedener Eiweiße<br />

dann vom Ergänzungswert. Exakterweise stellen<br />

wir für die dritte Ernährungsart also den Ergänzungswert<br />

70% fest. Durch geschickte Kombination<br />

von Eiweißen kann man eine vollständig ausgewogene<br />

Eiweißnahrung zusammenstellen.<br />

Ein Teil der Aminosäuren wird auch zur Energiegewinnung<br />

genutzt. Das sind vor allem die Überzähligen.<br />

Aminosäuren haben ungefähr die gleiche Energiedichte<br />

(Energie pro Masse [17 kJ/g]) wie Kohlenhydrate.<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Praktisch ist das etwa die Hälfte der Energiedichte von Fetten.<br />

A B C D<br />

Aminosäure<br />

Eiweißanteil<br />

A B C D<br />

Aminosäure<br />

Eiweiß 1 Eiweiß 2<br />

Ð)Ñ+Ò-Ó/Ô1ÕÖ4×6Ø<br />

Ù£ÚCÛÝÜ£ÞߣàÜâá4ãäLÞäæå+ãç£ß£àÜ¥ÛÝÜ£è£éXãåUêSÜ£ãéëàìé^éXÜîí¡ï¡çµðNãñ[Ü£ãòôóöõ4äL÷Oø9Ü£å


Muttermilch ist leichter verdaulich als Kuhmilch. Das liegt daran, dass Kuhmilch mehr<br />

Eiweiße enthält. Diese gerinnen im Magen durch die Magensäure. Geronnene Eiweiße<br />

sind schwerer verdaulich.<br />

Aber die Milch allgemein hat auch ihre Schattenseiten in unserer Ernährung. Viele<br />

Menschen leiden unter einer starken Unverträglichkeit zu Milchzucker. Säuglinge bilden<br />

bis zur Entwöhnung das Enzym Lactase, welches für eine Verwertung des Milchzuckers<br />

notwendig ist. Nach der Säuglingsphase wird bei den Menschen dieses Enzym<br />

normalerweise nicht mehr gebildet. Der Milchzucker kann nicht mehr abgebaut werden<br />

und Bakterien und Pilze machen sich im Verdauungskanal über die energiereiche Nahrung<br />

her. Anzeichen für eine Unverträglichkeit gegenüber Milchzucker können Blähungen,<br />

Durchfall und Bauchschmerzen sein. Die Lactose-Intoleranz kommt in Mitteleuropa<br />

ungefähr bei 15% der Bevölkerung sehr ausgeprägt vor.<br />

Das der Rest der Bevölkerung mit dem Milchzucker klar kommt liegt an einem in den<br />

nördlichen Sphären verbreiteten Erbschaden. Dieser konnte sich dadurch so stark<br />

durchsetzen, weil im Norden durch den Lichtmangel schnell ein Calcium-Mangel auftreten<br />

könnte. Milch ist hier als Calcium-Quelle aber sehr wichtig.<br />

3.3.3.3. Technologische Eigenschaften der Eiweiße und ihre Nutzung<br />

Wasserlöslichkeit: Die Fähigkeit vieler Eiweiße direkt oder indirekt (kolloidal) in wässrige<br />

Lösung überzugehen, haben wir schon erwähnt. In der Lebensmittelzubereitung<br />

wird dies z.B. bei der Erstellung von Brühen genutzt. Der Anteil gelöster Eiweiße bestimmt<br />

die "Kraft" einer Brühe. Die gelösten Eiweiße bestimmen den charakteristischen<br />

Geschmack einer Brühe nach seinem Ausgangsmaterial. Dadurch, dass andere Eiweiße<br />

(z.B. Kollagen) in Lösung gehen werden z.B. Fleischstücke leichter genießbar. Die<br />

Lösung und Zerstörung des Kollagen kann durch die Verwendung von Säuren oder<br />

Basen (z.B. auch durch das Marinieren) beschleunigt werden.<br />

Denaturierbarkeit: Durch verschiedene Zubereitungsverfahren (Kochen, Braten, Marinieren,<br />

...) wird das Eiweiß bewußt zur Denaturierung (Gerinnung) gebracht. Die sonst<br />

relativ feste Struktur der faserförmigen Eiweiße wird dadurch zerstört. Sie werden z.B.<br />

besser kaubar und leichter verdaulich. Viele Konservierungsmethoden nutzen die mehr<br />

oder weniger schonende Denaturierung der Eiweiße um die Lebensmittel länger haltbar<br />

zu machen. Die eiweißzerstörenden Enzyme von Bakterien usw. sind besonders<br />

auf natürliche Eiweißstrukturen eingestellt. Für sie ist geronnenes Eiweiß schwerer<br />

verarbeitbar.<br />

Besonders bei der Wurstherstellung wird die Gerinnung der Eiweiße (Wurstmasse)<br />

genutzt. Bei Brühwurst wird die Denaturierung durch Wärme (über 65 ° C) erzielt. Bei<br />

Hartwurst (Salami, ...) erreicht man die Denaturierung durch Salz und Wasserentzug.<br />

Der Zusatz von Säuren, Basen oder Salzen bewirkt bei vielen Eiweißen ebenfalls eine<br />

Denaturierung. In der Milchverarbeitung nutzt man dies bei der Ausfällung des Kaseins.<br />

Die überschüssigen Wasserstoff- oder Natrium-Ionen binden sich an das negative<br />

Kasein-Ion. Der gebildete Komplex verliert seine Schwimmfähigkeit und sinkt auf<br />

den Grund.<br />

Wasserbindefähigkeit: Die vielen Sauerstoff- und Stickstoff-Atome in den Peptid-<br />

Bindungen sorgen für viele wasserfreudliche Molekülbereiche. Besonders im Innern<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 69 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


von kugelförmigen Eiweißen ist viel Platz für Wasser-Moleküle. Einige Eiweiße quellen<br />

bei Wasseranwesenheit stark auf. Ein gutes Beispiel ist Gelantine oder das Kollagen<br />

aus den Knochen. Gelantine enthält verschiedene lösliche Eiweiße, die besonders gut<br />

Wasser aufnehmen können. Das Quellen der Gelantine erzeugt ein Zustand, den man<br />

als Gel bezeichnet. Er ist sowohl flüssig als auch fest. In der Ernährung bezeichnet<br />

man das Gel auch als Gelee, Aspik usw. Solche Gele enthalten sehr viel Wasser in<br />

gebundener Form. Gele befinden sich in einem umkehrbaren (reversiblen) Gleichgewicht.<br />

Bei Temperaturerhöhung (schon ab 30 ° C) sinkt das Wasserbindevermögen. Die<br />

Gele verflüssigen sich. Bei sinkenden Temeraturen kristallisieren die Kollagen wieder<br />

aus und bilden eine wirres Geflecht. Die Gele werden wieder fest und stabil.<br />

Auch gekochtes Eiweiß ist ein guter Speicher für Wasser.<br />

Bindefähigkeit für viele Stoffe: Die von uns nicht weiter betrachteten Molekülreste<br />

der einzelnen Aminosäuren bestimmen ganz wesentlich ihre individuellen Eigenschaften.<br />

Die unterschiedlichen Enden sind Andockpunkte für die unterschiedlichsten Stoffe.<br />

An diesen Punkten können die Stoffe verschieden stark gebunden werden. Mache Bindungen<br />

sind so leicht, daß der andere Stoff sofort wieder abwandert. Andere Bindungen<br />

sind so stark, daß sie nicht wieder aufzubrechen sind. Oft verlieren die Eiweiße mit<br />

solchen Anbindungen dann ihre biologischen Eigenschaften - sie sind vergiftet worden.<br />

Das Bindevermögen wird zum Einen zum Klären von Flüssigkeiten genutzt. Nach dem<br />

Einrühren von Eiklar in eine warme Brühe binden sich die verschiedenen Stoffe an den<br />

Eiweißen. Erhitzt man nun weiter, dann gerinnen die Eiweiße zu Flocken und binden<br />

die angedockten Stoffe fest an sich. Diese Flocken lassen sich leicht abfiltern oder abschöpfen<br />

und die Brühe ist geklärt. Das Klären von Butter beruht ebenfalls auf den Gerinnungseffekt<br />

der wenigen enthaltenen Butter-Eiweiße. Sind diese bei großer Hitze<br />

geronnen, verlieren sie ihre Fähigkeit den emulgierten Zustand von Wasser und Fett in<br />

der Butter zu stabilisieren. Das reine Butter-Fett und eine Wasser-Eiweiß-Schicht setzen<br />

sich ab - die Butter ist geklärt.<br />

Zum Anderen nutzt man die Bindefähigkeit beim Legieren von Soßen und Suppen. Hier<br />

bilden die noch nicht geronnenen Eiweiße ein weites Geflecht. Dies gibt die Bindung.<br />

Wird zu weit erhitzt, dann denaturieren die Eiweiße und verlieren ihre Beweglichkeit -<br />

die Bindung geht dann verloren.<br />

Auch bei der Verwendung als Emulgator nutzt man die ganz unterschiedliche Bindefähigkeit<br />

aus. Ein übliches Öl-Wasser-Gemisch kann man zwar zeitweise durch starkes<br />

Rühren zu einer einheitlichen Flüssigkeit machen. Aber schon nach kurzer Zeit trennen<br />

sich Fett und Wasser wieder voneinander. Mit einem Emulgatur will man das Gemisch<br />

stabilisieren.<br />

Die Bindefähigkeit für Wasser haben wir schon den Peptid-Bindungen zugeordnet. Die<br />

langgestreckten Molekül-Reste der einfachen Aminosäuren sind dagegen besonders<br />

gut fettlöslich. Gibt man bestimmte Eiweiße (z.B. Eigelb) in ein Wasser-Öl-Gemisch,<br />

dann lagert sich das Eiweiß an der Öl-Wasser-Grenze an. Die Eiweiß-Moleküle ordnen<br />

sich dann so an, daß die Peptid-Bindungen in die wässrige Richtung zeigen, während<br />

die langgestreckten Aminosäure-Reste mit den Fettsäuren Kontakt aufnehmen. Fette<br />

und Wasser werden auf einmal durch eine Eiweißbrücke verträglich zueinander. Das<br />

Eiweiß stabilisiert die Verbindung zwischen den beiden Stoffen. Das Produkt nennt<br />

sich Majonäse.<br />

Kleberbildung: Viele Mehle lassen sich zu Teigen verarbeiten. Damit der Teig aber<br />

zusammenhält und gehen kann, müssen bestimmte Eiweiße anwesend sein. Der Kleber<br />

(Gluten) ist ein Gemisch, das nach dem teilweisen Entfalten des Eiweißes Glutenin<br />

durch Kneten und im Zusammenspiel mit anderen faserförmigen Eiweißen (Gliadin)<br />

sowie einigen Fetten und Kohlenhydraten eine dichte, klebrige Masse ergibt. Diese ist<br />

gasdicht. Das von den Hefezellen gebildete Cohlendioxid wird also festgehalten und<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 70 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


läßt den Teig aufgehen. Der Kleber hält den Teig elastisch. Andere Getreidemehle<br />

(z.B. Hafer) enthalten kein Kleber, so daß sie nicht einzeln verbacken werden können.<br />

3.3.4. Nachweise für Eiweiße<br />

Am Einfachsten ist in der Praxis der Nachweis durch Verbrennen einer Probe durchzuführen.<br />

Bei einem starken Geruch nach Schwefelwasserstoff kann man sicher auf ein<br />

Eiweiß schließen. Besonders gut funktioniert dieser Nachweis bei festen und trockenen<br />

Eiweißen, wie z.B. Haare, Fingernägel, Federn usw.<br />

Für feuchte, flüssige oder gelöste Eiweiße bieten sich die Xanthoprotein- oder die Biuret-Reaktion<br />

an. Aber auch mit Denaturierungsversuchen (z.B. mit Säuren) kann man<br />

schon wichtige Hinweise auf Eiweiße bekommen.<br />

Einen Denaturierungsversuch nimmt man an möglichst klaren Eiweiß- bzw. Probe-<br />

Lösungen vor. Wenn nach Zugabe von Säure (z.B. Zitronensäure, Essigsäure) eine<br />

Trübung auftritt, kann man mit dem Vorhandensein von Eiweißen rechen. Sicher ist<br />

dieser Test aber nicht, da auch einige andere Stoffe mit diesen Säuren trübe Lösungen<br />

bilden. Man nennt diesen Test deshalb auch nur Hinweisreaktion.<br />

Bei der Xanthoprotein-Reaktion wird die Probe mit konzentrierter Salpetersäure versetzt<br />

(Vorsicht! Ätzend!). Kommt es nach einer kurzen Erwärmung zur Ausflockung<br />

und Gelbfärbung, dann enthielt die Probe Eiweiße. Zur weiteren Absicherung kann<br />

man anschließend noch konzentrierte Ammoniaklösung zugeben. Eine Orangefärbung<br />

bestätigt sicher das Vorhandensein von Eiweißen. Die Xanthoproteinreaktion klappt<br />

nur bei Eiweißen, die mindestens eine der Aminosäuren Tyrosin, Tryptophan oder<br />

Phenylalanin enthalten. Aber das sind zum Glück die Meisten.<br />

Probe auf Eiweiß mit Xanthoprotein-Reaktion:<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Probe +<br />

konzentrierte<br />

Salpetersäure<br />

leicht erwärmen<br />

Gelbfärbung<br />

Ausflockung<br />

Eiweiß<br />

(farblos)<br />

anderes<br />

wahrscheinlich<br />

kein Eiweiß<br />

Die Biuret-Reaktion testet nicht das Vorhandensein von einzelnen Aminosäuren, sondern<br />

auf Peptidbindungen. Mit diesem Test haben wir eine allgemeingültige Reaktion<br />

zum Nachweis von Eiweißen. Die Probe wird zuerst mit 10%iger Natriumhydroxid-<br />

Lösung (Natronlauge) basisch gemacht. Nun werden einige Tropfen einer 10%iger<br />

Kupfersulfat-Lösung zugegeben. Die Lösung ist normalerweise hellblau gefärbt. Es<br />

wird nun zur Probe gegeben und leicht erwärmt. Eine Verfärbung nach Violett zeigt<br />

Peptidbindungen (als umgebildete Biuret-Verbindung) an.<br />

Achtung! Die Violettverfärbung bei Anwesenheit von Peptiden kann aber auch schon<br />

bei Zimmertemperatur auftreten!<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 71 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Probe auf Eiweiß mit Biuret-Reaktion:<br />

Nachweismittel Bedingungen Beobachtungen Ergebnis<br />

Probe +<br />

gleiche Menge 10%ige<br />

Natronlauge zusetzen<br />

+ einige Tropfen<br />

10%ige Kupfersulfat-<br />

Lösung<br />

(hellblau)<br />

leicht erwärmen<br />

Violettfärbung<br />

anderes<br />

Eiweiß<br />

kein Eiweiß<br />

Q!R-SUTWVYX&ZA[\<br />

fCdgihjë dkdë gmlnao$fCoqpEor¨rtsvuxw&yz-bcAd%{'|o$acAdf}ab~&fCw-g&z-dg:{ €w-a~Ay‚-&aw-g&zWƒ y„‚-ak…:ë d<br />

]^`_Jabacdë<br />

u†w%yzBb*cAd+‡¢ˆ<br />

d%{ocŠë g=Œ&dePbg%zBdco$fCdg%dg‹lŠao$cdgM_+ë deŽPd+dg%fC&b*r¨fCdg‹„ë g%…/ˆ<br />

‡¢^‰lŠa‚%ydg‹hjë<br />

^1|da‘Ao$r¨rfC’g%…:ë zBdg‹h“ë d+…:b:”lŠa ofCoqpEor¨rnsC•–do$cAb*~&fCw-g&z-dg:{uxwdafCwBg%z1ƒ—ˆ<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 72 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.3.5. Ergänzende Experimente zu und mit Eiweißen<br />

Gerinnung von Eiweißen<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Reagenzglaszange, Brenner, Wasser, Zitronensaft<br />

(besser Essig bzw. Essigessenz), Alkohol (Ethanol 96%), Kochsalz, Eiklar<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- 2 ml Eiklar mit 10 ml dest. Wasser mischen (Eiklar-Lösung)<br />

- in 4 Reagenzgläser je 2 ml Eiklar-Lösung geben, Reagenzgläser durchnummerieren<br />

- folgende Stoffe zufügen bzw. Versuche durchführen<br />

Reagenzglas Zusatz Versuch<br />

1 1 ml Zitronensaft - - -<br />

2 1 ml Alkohol - - -<br />

3 reichlich Kochsalz - - -<br />

4 - - - erwärmen<br />

Herstellung von Joghurt<br />

Materialien / Geräte:<br />

Termometer, Milch (Frischmilch 3,5% Fett), Joghurt mit lebenden Kulturen (Impfgrundlage)<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Milch erwärmen und 5 min bei 70 ° C halten (pasteurisieren)<br />

- auf 36 ° C abkühlen lassen, Joghurt zusetzen, umrühren<br />

- ein bis zwei Tage bei Temperaturen um die 25 - 38 ° C stehen lassen (optimal 36 ° C)<br />

Herstellung von Käse<br />

Materialien / Geräte:<br />

Termometer, Milch (Frischmilch 3,5% Fett), Lab, Kochsalz (iodhaltiges wird empfohlen),<br />

eventuell Kräuter oder Gewürze (z.B. Kümmel, grüner Pfeffer), durchlöcherte<br />

Plastegefäße (z.B. Sanella-Dosen), eventuell verschiedene Käse als Impfgrundlage<br />

(z.B. Blauschimmel, ...)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 73 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Durchführung / Ablauf:<br />

- Milch erwärmen und 5 min bei 70 ° C halten (pasteurisieren)<br />

- auf 36 ° C abkühlen lassen, Lab zusetzen, stehen lassen, ab und zu umrühren<br />

- durch Leinentuch filtern<br />

- Filtermasse je nach Anzahl der Versuche (Geschmacksrichtungen) teilen, in<br />

Plastegefäße füllen, leicht salzen, mit Zusätzen (Kräuter, Gewürze, Impfkäse) mischen<br />

und einpressen<br />

(oft reicht es auch, von Schimmelkäsen etwas Pilzrasen abzuschaben und auf die<br />

Oberfläche der Rohmasse zu geben, Blauschimmel muß untergemischt werden)<br />

- einige Tage kühl reifen lassen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 74 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.4. Ballaststoffe<br />

Früher hat man gedacht, einige Nahrungsstoffe würde unser Körper gar nicht brauchen,<br />

sie wären nur Ballast. Diese Stoffe wurden als Ballaststoffe bezeichnet. Aus diesen<br />

Zeiten stammen auch science-fiction-Vorstellungen, daß man sich in der Zukunft<br />

mit einer Tablette (die alle Nährstoffe, Vitamine und Mineralstoffe enthält) ernähren<br />

könnte. Bei der gründlichen Untersuchung (nach 1970) stellt man dann schnell fest,<br />

das dieser scheinbare Ballast ganz wichtige Aufgaben erfüllt. Aus historischen Gründen<br />

hat man den veralteten Begriff Ballaststoffe beibehalten.<br />

Die Ballaststoffe sind keine so einheitliche Stoffgruppe mit bestimmten Merkmalen, wie<br />

wir sie z.B. bei den Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen kennenge<strong>lern</strong>t haben. Die<br />

meisten Ballaststoffe sind eigentlich Kohlenhydrate oder Eiweiße. Nur wenige entstammen<br />

anderen chemischen Stoffgruppen. Aufgrund ihrer scheinbaren Unbrauchbarkeit<br />

hat man sie stoffgruppenübergreifend in eine neue Gruppe (Ballaststoffe) eingeordnet.<br />

In der Praxis unterscheidet man zwischen zwei großen Gruppen den wasserlöslichen<br />

und den wasserunlöslichen Ballaststoffen.<br />

Zu den wasserlöslichen Ballaststoffen zählen wir die Pektine aus der pflanzlichen Zellwand,<br />

Carubin aus den Früchten des Johannesbrotbaums, Guar aus der Guarbohne,<br />

diverse Schleimstoffe aus dem Leinsamen sowie Carrageen, Furcelleren, Agar-Agar<br />

und Alginate aus verschiedenen Algen.<br />

Zu den wasserunlöslichen zählen Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Sie stammen<br />

ebenfalls aus den Zellwänden verschiedener Pflanzen. Besonders verholzte Pflanzenzellen<br />

enthalten sehr viele solcher wasserunlöslicher Stoffe.<br />

Nahrungsmittel Ballaststoffgehalt<br />

Nahrungsmittel Ballaststoffgehalt<br />

Gurken 1 % Getreide 10 %<br />

Bananen 2 % Pumpernickel 13 %<br />

Weizenbrot 5 % Linsen 17 %<br />

Ballaststoffe können vom menschlichen Verdauungssystem nicht direkt genutzt werden.<br />

Sie besitzen keinen direkten Nährwert. In unserem Verdauungstrakt (besonders<br />

im Dickdarm) leben aber viele Mikroorganismen, für die diese Stoffe eine willkommene<br />

Nahrungsgrundlage ist. Sie leben genau von diesen Ballaststoffen und vermehren sich<br />

unter anaeroben Bedingungen (ohne Luft- / Sauerstoff-Zufuhr) besonders prächtig. Die<br />

Mirkroorganismen werden später von unserem Körper zersetzt und letztendlich liefern<br />

sie uns indirekt die Energie und Stoffe aus den Ballaststoffen. Zusätzlich kommen die<br />

unzähligen Zellinhaltsstoffe einer gesunden Ernährung zugute. Die Mikroorganismen<br />

machen uns rund 70% des physiologischen Energiegehalts des Pektins und rund 30%<br />

der Zellulose zugänglich. Man muß also ungefähr 4 bis 8 KJ pro g Ballaststoff mit in die<br />

Nährwertberechnung mit einbeziehen.<br />

Aber Ballaststoffe haben noch weitere interessante und bedeutsame Eigenschaften.<br />

Durch ihre Anwesenheit werden wir zum stärkeren und längeren Kauen angeregt. Dadurch<br />

werden weitere Verdauungssäfte (Enzyme) freigesetzt, die insgesamt einer intensiveren<br />

Verdauung dienen. Ballaststoffe quellen leicht auf. Durch ihr Volumen und<br />

ihre Masse verstärken sie die Darmbewegung (Peristaltik) und verkürzen dadurch die<br />

Verweilzeit des Nahrungsbreis im Darm. Im Darm binden sie verschiedene Stoffe (z.B.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 75 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Gallensäuren) an ihre Oberfläche (Adsorption) oder binden sie im Inneren (Absorption)<br />

ihrer Makromoleküle. Die den Ballaststoffen oft nachgesagte Senkung des Cholesterin-<br />

Wertes in Blut und Leber konnte wissenschaftlich nicht nachgewiesen werden.<br />

Die vermehrte Menge des Nahrungsbreis und die stärkere Darmbewegung vermischt<br />

den Brei besser. Die Aufnahmefläche vergrößert sich und die Durchmischung ist<br />

gleichmäßiger. Dies trägt zu einer gleichmäßigeren und langsameren (verteilteren)<br />

Aufnahme der Nährstoffe (Resorption) bei.<br />

Mit den Ballaststoffen nehmen wir auch viele pflanzliche Abwehrstoffe, Phytoöstrogen<br />

und weitere sekundäre Pflanzenstoffe zu uns. Sie fördern eine gesunde Ernährung.<br />

Ingesamt konnte man feststellen, das eine normale ballaststoffhaltige Nahrung den<br />

typischen Wohlstandskrankheiten - wie Übergewicht, Diabetes und Arteriosklerose -<br />

entgegen wirkt.<br />

Bei allem Guten gibt es aber auch Gefahren, die besonders mit einem zu hohem Ballaststoffgehalt<br />

in der Nahrung einhergehen. Zu viele Ballaststoffe verstärken den Mineralstoffverlust<br />

- besonders bei Calcium, Magnesium, Zink und Eisen - und sie bewirken<br />

ein verstärktes Wachstum von Mikroorganismen mit gasförmigen Stoffwechselendprodukten.<br />

Beim Kochen muß man mit einem rund 10%igen Verlust an Ballaststoffen durch Auflösung<br />

und Zerstörung rechnen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 76 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Prof. Victor HERBERT:<br />

"Der Verkauf von Megadosen antioxidativer Vitamine, um Krebs zu bekämpfen, das Immunsystem<br />

zu verbessern und das Altern zu verzögern, verbunden mit der Darstellung, daß den Produkten<br />

nachweislich diese Wirkungen zukommen und sie außerdem sicher sein, ist ein Multimilliardenbetrug."<br />

(aus /14/ S. 30)<br />

3.5. Vitamine<br />

Vitamine sind Stoffe aus sehr verschiedenen Stoffgruppen, die aber für die Lebensvorgänge<br />

von entscheidender Bedeutung sind. Vitamine sind eher die gehobene Klasse<br />

der Stoffe. Sie sind beim Steuern und Regeln der Stoffwechselvorgänge beteiligt. Bei<br />

anderen Vitaminen überwiegen die Schutzfunktionen (gegen Strahlung, Licht und Keime).<br />

Der Name Vitamin leitet sich von vita - lat. Leben - und amin - lat. Stickstoff-<br />

Verbindung - ab. Während die Wortbeziehung zu Leben wahr ist, hat man festgestellt,<br />

daß Vitamine nicht unbedingt Stickstoff enthalten müssen.<br />

Ein Mangel an einzelnen Vitaminen kann schwere Stoffwechselkrankheiten hervorrufen,<br />

die auch tötlich enden können. In Erinnerung ist dem Einen oder Anderen vielleicht<br />

Skorbut als Vitamin C-Mangel bei Seefahrern.<br />

Allen Vitaminen ist gemeinsam, daß sie nur in geringen Mengen benötigt werden. Mit<br />

Ausnahme des Vitamin C brauchen wir täglich nur Mengen im Bereich bis maximal 10<br />

mg. Vom Vitamin C braucht unser Körper durchschnittlich 75 mg pro Tag. Nur die Vitamine<br />

A und D sind in unserem Körper speicherbar.<br />

Vitamine werden in<br />

unserem Körper<br />

vor Allem als Teile<br />

von Enzymen (Katalysatoren,<br />

Arbeitsstoffe<br />

der Zellen)<br />

verwendet<br />

(s.a.: 4. Stoffwechsel).<br />

Für jede Umwandlung von einem Stoff in einen anderen ist mindestens ein Enzym verantwortlich.<br />

Fehlen den Enzymen irgendwelche<br />

Teile (Koenzyme),<br />

dann können sie nicht<br />

richtig arbeiten. Dadurch<br />

entsteht z.B. ein Mangel an<br />

Produkten, die das Enzym<br />

produziert bzw. ein Überschuß<br />

an Stoffen die das<br />

Enzym umgesetzt hat. Die<br />

Folge ist eine Stoffwechselkrankheit<br />

(Avitaminose).<br />

Wir erkranken also nicht direkt am Vitamin-Mangel, sondern an den fehlenden Wirkungen<br />

des Vitamins in unserem Körper. In der Medizin sind auch Vitamin-Überschuß-<br />

Krankheiten (Hypervitaminosen) bekannt. Diese kommen selten vor, da die aufgenommene<br />

Menge um ein vielfaches größer sein muß, als die Normal-Menge.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 77 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Heute werden aber solche Erkrankungen häufiger. Grund sind Selbstmedikamentationen<br />

und Falschdosierung mit Multivitamin-Präparaten. Außer unspezifischen Krankheitsbildern<br />

und finanziellen Verlusten bringen die Multi-Vitamin-Präparate kaum etwas<br />

- weswegen man sie ja auch frei kaufen kann. Es fehlen zum Einen die notwendigen<br />

Begleitstoffe aus der natürlichen Nahrung und zum Anderen nehmen wir von den meisten<br />

(/ allen) Vitaminen mit der Nahrung reichlich zu uns.<br />

In den letzten 100 Jahren sind auch die Kenntnisse über Vitamine weiter gestiegen.<br />

Durch die intensive Forschung sind viele neue Vitamine bekannt geworden, von denen<br />

man aber selten die genaue Wirkung kennt. Sie kommen einfach in viel zu geringen<br />

Mengen in den Lebensmitteln und in unserem Körper vor. Diese werden von uns nebenbei<br />

mit aufgenommen.<br />

Wir werden uns hier auf die traditionellen Vitamine beschränken. Ein Mangel an den<br />

seltenen Vitaminen ist nicht bekannt bzw. konnte nicht eindeutig bestimmten Krankheitsbilder<br />

zugeordnet werden.<br />

Vitamin<br />

Vitamin A<br />

Retinole<br />

Provitamin:<br />

Carotin<br />

Vitamin B 1<br />

Thiamin<br />

Vitamin B 2<br />

Komplex<br />

Riboflavin<br />

Niacin<br />

Folsäure<br />

Pantothensäure<br />

Vitamin B 6<br />

Pyridoxin<br />

Vorkommen in<br />

Nahrungsmitteln<br />

Aufgaben im Körper Mangelerscheinungen<br />

Eigelb, Palmöl Beeinflussung des Nachtblindheit, Verhornung<br />

Leber, Lebertran Zellwachstums,<br />

von Haut und<br />

Karotten, Eigelb, Spinat,<br />

Beteiligung am Seh-<br />

Schleimhäuten<br />

Petersilie vorgang<br />

Vollkornerzeugnisse Bestandteil von Enzymen,<br />

Wachstumsstörun-<br />

Hefe, Fleisch, Innereien<br />

Abbau der gen, Nervenstörun-<br />

Kohlenhydrate gen,<br />

Beribi-Krankheit<br />

Vollkornerzeugnisse In vielen Enzymen Schädigung der Haut<br />

Hefe, Fleisch, enthalten, Steuerung und Schleimhäute,<br />

Innereien, Eier von Stoffwechsel- Gewichtsabnahme<br />

Milch, Gemüse vorgängen<br />

Pilze<br />

Getreideprodukte,<br />

eiweißreiche Lebensmittel,<br />

Coenzym im Eiweißstoffwechsel<br />

Krämpfe bei Säuglingen,<br />

beim Erwachsemüse<br />

Blattgenen<br />

nicht bekannt<br />

Vitamin B 12 Tierische Lebensmittel<br />

Bestandteil eines Störung der Zellbil-<br />

Colabamin<br />

Coenzyms, Aufbau dung,<br />

der Zellkernsubstanz, Nervenstörung<br />

Bildung der roten<br />

Blutkörperchen<br />

Vitamin C Obst, Gemüse, Einfluss auf den Blutungen in der<br />

Ascorbinsäure Kartoffeln<br />

Stoffwechsel von Bindegewebe<br />

Haut, Infektionsanfälligkeit,<br />

Skorbut<br />

Vitamin D Milch, Eigelb, Lebertran,<br />

Verknöcherung des Rachitis, Knochener-<br />

Calciferole<br />

Piltze<br />

Skeletts<br />

weichung<br />

Vitamin E Getreidekeime, Keimöl,<br />

Verhindert Oxidation Muskelschwund<br />

Tocopherole<br />

Eier, Leber von ungesättigten<br />

Fettsäuren<br />

(aus /2/ S. 58)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 78 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Wir teilen die Vitamine hinsichtlich ihres Lösungsverhaltens in zwei Gruppen ein. Zu<br />

den wasserlöslichen Vitaminen zählen die Vitamine A, D, E und K. Der Vitamin-<br />

Komplex B (Vitamine B 1 bis B 12 ) und alle anderen Vitamine (C, H, ...) gehören in die<br />

Gruppe der fettlöslichen Vitamine.<br />

Viele Vitamine liegen in den Nahrungsmitteln in einer unfertigen Vorstufe vor. Erst in<br />

unserem Körper werden diese sogenannten Pro-Vitamine (Vor-Vitamine) in die aktiven<br />

Vitamine umgewandet. Dazu sind oft bestimmte Begleitumstände notwendig. Für die<br />

Fertigstellung des Vitamins D wird z.B. ultraviolettes Licht benötigt.<br />

Die schlechte Speicherfähigkeit der Vitamine haben wir schon erwähnt. Darus abgeleitet<br />

ergibt sich die Notwendigkeit, jeden Tag eine geeignete Menge an Vitaminen frisch<br />

zu uns zu nehmen.<br />

Negativ auf unseren Vitaminhaushalt wirkt sich der schnelle Abbau der Vitamine durch<br />

unseren Körper aus. Wie andere Stoffe auch, werden sie durch verschiedene Prozesse<br />

abgebaut und die Abfallstoffe dann ausgeschieden.<br />

Auch andere Bedingungen bewirken einen schnellen Abbau bzw. ein Unwirksamwerden<br />

der Vitamine:<br />

Vitaminverluste durch Anfällige Vitamine Regeln zur Vitaminerhaltung<br />

Sonneneinstrahlung<br />

Vitamin A<br />

Vitamin K<br />

Vitamin B 12<br />

Vitamin D<br />

Vitamin E<br />

Vitamin C<br />

Vitamin B 6<br />

Lebensmittel dunkel und verpackt<br />

lagern; Kräuter, Gemüse und Obst<br />

erst unmittelbar vor der Zubereitung<br />

schneiden; bereits bearbeitete<br />

Lebensmittel abdecken<br />

Oxidation<br />

Erhitzen<br />

Verdünnung und<br />

Lösung<br />

(aus /2/ S. 58 (leicht verändert))<br />

Vitamin A<br />

Vitamin D<br />

Vitamin E<br />

Vitamin C<br />

Vitamin K<br />

Vitamin B 1<br />

Vitamin B 12<br />

Vitamin C<br />

Vitamin B 1<br />

Vitamin A<br />

Vitamin K<br />

Vitamin B 2<br />

Vitamin B 6<br />

Vitamin B 12<br />

wasserlösliche<br />

Vitamine A, D, E, K<br />

Nicht unnötig zerkleinern; keine<br />

langen Lagerzeiten; geöffnete Behältnisse<br />

schnell wieder verschließen;<br />

ansonsten siehe oben<br />

Schonend garen (dämpfen, dünsten,<br />

grillen); richtige Gar-<br />

Temperatur wählen; Garzeiten<br />

kurz halten; Warmhalten von Speisen<br />

vermeiden (aufwerten, z.B. mit<br />

Kräutern)<br />

Lebensmittel kurz waschen; nicht<br />

stärker als notwendig zerkleinern;<br />

wenig Wasser zum Kochen verwenden;<br />

Koch- und Dosenwasser<br />

mit verwenden<br />

Beim Abbau von Vitaminen wirkt die Temperatur als begünstigender Faktor. Wenn die<br />

Temperatur um jeweils 10 Grad (besser 10 K (Kelvin)) steigt, dann verdoppelt bis verdreifacht<br />

sich der Vitaminabbau. Diese Regel (RGT-Regel, Reaktions-<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 79 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Geschwindigkeits-Temperatur-Regel, VANT HOFFsche Regel) gilt für alle temperaturabhängigen<br />

chemische und biologischen Prozesse.<br />

Mit den verschiedenen Genußmitteln (Alkohol und Nikotin) führen wir unseren Körper<br />

weitere Vitaminfeinde zu. Für die Abbau- und Entgiftungsvorgänge benötigt der Körper<br />

bis zum Doppelten der normalen Vitaminmenge. Auch einzelne Medikamente stehen im<br />

Verruf, Vitaminkiller zu<br />

˜!-šU›WœY&žAŸ<br />

sein.<br />

´µ¤¸·©¨§&©¨±}©¨¹$§*º·»-¬+¼:¤§¾½ ¤¿B¬©³·¸·ÁÀ©¨±C°Â©¨§'°§ÄÃ<br />

¡¢=£¥¤¦¤§¨“©¨¤=¤©¨§&¤§Jª«¤¬®­-¯„°*±³²<br />

Þ ÊË&ÌÓÎÐÊË&ÌÍÄ߉Ñ:Ψ̔àAΨá$ݨáâ-ÎЄÊË%ÌÍ É-Í&ÑNÑ:Ψ̔ØCÌÊ Ë/Þ<br />

Å¢ÆÈÇ“É-ÊË&ÌÍFǓΨÌnÏÉÐnÑÒÌÓÕÔÖÌ®×$Ø¥ÑÒΨÌÙÁË&Ú-ÐÎÜÛEÏݨÎÐÊË<br />

Í&áݨá$â-ÎЄÊË%Ì;ãJΨâ-ÌÍ"ÐÊË&Ï"äØCÌÍ'åAáÍçæèΨØCÏ*ÓΨÍ&ÌÍ'Ë&ÌéÏ*ÉÐ%ê<br />

ë=ÆìÍíåΨÌݨÌÍîxéàAÌΨØïЄÌÓÙWä„ÌË%ݨÉBÍ%âBÌÍFäΨÍ&Ñ:ÌØ”ÓÏ*ÍxÑ:ÌÍ'ðxΨñLÌÎÐ'òóéÎЄÊË%ñLÏ*éÌÍxݨΨÊË&ØCâ-ÌÐÊË&ô-سõ&Ø”ÉBÍ%Ñ<br />

Ñ:ÌÐóæΨØCÏÓΨÍ%â Ì Ë%ÏݨØCÌÐ<br />

ÛEô-Ë&Ýóõ&ÉkݨÏâ-ÌéÍ:Æ'ö¦ÌݨÊË&ÌÍ÷ǓΨÍ&ÍøÓÏÊË&Ø‹Ñ:ΨÌЄÌé'ðxΨÍ%ñLÌÎÐxË%ΨÍ"ÐΨÊË&ØCݨΨÊË<br />

ØCÌÝ®ú<br />

ÑÒÌé=âBÌݨÏ*âBÌéØCÌÍJùŠÏË%éÉBÍ%âÐÓΨØ<br />

áÊË&ñÏ:ÐÐÌéõ:Æ£¢+ƉåAáÍFÿ Ì:Þ<br />

û¢ÆèöüÏéÉBÓiÐá$ݨݨØ}ÌŠÓÏ*ÍMÏÉþýÖÌéŠÏÉ*Њâ-ÌЄÊË%ÓÏÊ®Û"ݨΨÊË&ÌÍFÿéô-Í&Ñ:ÌÍÑ:Ï:С<br />

Æ¥¤ÁÆåAÌéñÌÍ&Ñ:ÌÍ:ú<br />

ÓôÐÌäô-é+Ñ:Ψ̖ðxÌéÐØCÌݨݨÉ-Í&âMåAáÍ‹ÇjáÜýPÌÍ'É<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 80 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.6. Mineralstoffe<br />

Wenn man einen menschlichen Körper aus den einzelnen Stoffen zusammensetzen<br />

könnte, dann würden alleine die Rohstoffe (Fette, Kohlenhydrate, Eiweiße, Enzyme,<br />

DNS, Abwehrstoffe, ...) über eine Millionen Mark kosten. Ein Forscher, der es schaffen<br />

würde, nur mit den verschiedenen Elementen auszukommen, hätte gerade mal einen<br />

Materialpreis von unter einer DM.<br />

Unser Körper besteht<br />

aus vielen verschieden<br />

Massenanteile der Elemente<br />

chemischen Ele-<br />

O<br />

menten. Den Hauptanteil<br />

- bedingt durch<br />

unseren großen Wassergehalt<br />

und den<br />

Aufbau aus organischen<br />

Stoffen - bilden<br />

die Elemente Sauerstoff<br />

C<br />

H<br />

N<br />

und Cohlenstoff.<br />

Danach folgen<br />

S<br />

Wasserstoff, Stickstoff<br />

und Schwefel. Sie sind<br />

die Hauptelemente.<br />

Als kleine Eselsbrücke<br />

bietet sich das Wörtchen<br />

SCHON an, das<br />

genau die richtigen Buchstaben enthält.<br />

Bei einigen Spurenelementen ist man erst in den letzten Jahren wissenschaftlich hinter<br />

ihre Bedeutung für unseren Stoffwechsel gekommen.<br />

Anders als die meisten Vitamine können viele Mineralien in unserem Körper gespeichert<br />

werden. Fettgewebe, Bindegewebe, Knochen und Knorpel sind häufige Speicherorte.<br />

Mengen-<br />

Elemente<br />

Spuren-<br />

Elemente<br />

In der Rangfolge kommen dann die Mengenelemente Natrium, Chlor, Calcium, Phosphor,<br />

Magnesium, Eisen, Kalium und Zink. Der jeweilige Tagesbedarf ist größer als 10<br />

mg.<br />

Die anderen Elemente werden nur in Spuren (weniger als 5 mg täglich) benötigt und<br />

aufgenommen. Zu diesen Spurenelementen gehören z.B. Selen, Cobalt, Silicium,<br />

Cupfer, Fluor usw. Die Reihe läßt prinzipiell fortsetzen. Es lassen sich aber keine genauen<br />

Bedarfsangaben mehr machen, weil die Massen im zum Teil nicht messbaren<br />

Bereich liegt.<br />

Der tägliche Bedarf an Mineralstoffen schwankt sehr stark und ist von vielen Faktoren<br />

abhängig. Er ist abhängig von/vom:<br />

• Geschlecht (bei Frauen höher)<br />

• Körpergewicht<br />

• Alter<br />

• Wachstums und Entwicklungsphasen (erhöhter Bedarf bei Ca, P, Fe, F)<br />

• Tätigkeit<br />

• Transpiration = Schwitzen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 81 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


• Temperatur<br />

• Kaffee-, Tee- und Alkoholgenuß<br />

Die Bedeutung einiger Mineralstoffe für den menschlichen Körper lassen sich der<br />

nächsten Tabelle entnehmen.<br />

Bedarf und Bedeutung wichtiger Mengen- und Spurenelemente<br />

Chlor Cl 3200 mg Wasserhaushalt, Ausgleichs-Ion für Kalium und<br />

Natrium, Magensäure-Produktion<br />

Kalium K 1600 mg Wasserhaushalt, Nerventätigkeit, Zellatmung,<br />

Enzymaktivator, Stoffwechselförderer, Blutgerinnungsfaktor<br />

Phosphor P 1500 mg in Energietransportstoffen, in der Erbsubstanz,<br />

Knochenstabilisator<br />

Natrium Na 12000 mg Wasserhaushalt, Nerventätigkeit, Muskelerregung,<br />

Enzymaktivierung<br />

Calcium Ca 1000 mg in Knochen, Zähnen, Blutgrinnungsfaktor<br />

Muskeltätigkeit<br />

Magnesium Mg 300 mg in Enzymen, Zellatmung, Enzymaktivator<br />

Eisen Fe 12mg Blut-, Muskelfarbstoff, Zellatmung<br />

Zink Zn 10 mg Enzymbestandteil<br />

Kupfer Cu 2 mg Enzymbestandteil; höhere Mengen giftig<br />

Mangan Mn 4 mg Enzymbestandteil<br />

Iod I 0,2 mg Bestandteil des Schilddrüsenhormons<br />

Molybdaen Mo + Enzymbestandteil, Stoffwechselvorgänge<br />

Vanadium V + Enzymbestandteil, Stoffwechselvorgänge<br />

Cobalt Co + Enzymbestandteil, Stoffwechselvorgänge; höhere<br />

Mengen giftig<br />

Selen Se + Enzymbestandteil, Stoffwechselvorgänge; höhere<br />

Mengen giftig<br />

Fluor F + Bestandteil des Zahnschmelzes<br />

Silicium Si + wird eingelagert in Bindegewebe, Bindegewebsfestigkeit<br />

Bei den technologischen Prozessen in der Nahrungszubereitung<br />

spielen die Mineralstoffe verschiedenste<br />

Rollen. Die meisten Mineralstoffe sind wasseranziehend.<br />

Sie bilden stabile Hydrat-Hüllen (Wasser-<br />

Hüllen) um ihre Ionen. Sie halten damit z.B. das Wasser<br />

in den Lebensmitteln.<br />

Natrium bzw. seine Ionen betonen und verstärken den<br />

Geschmack anderer Stoffe. Dies liegt meist daran, daß<br />

die Geschmacksstoffe mit Natrium-Ionen Salze bilden,<br />

die dann von unserer Zunge besser wahrgenommen<br />

werden können.<br />

Außerdem verkürzen Natrium-Ionen die Kochzeiten z.B. bei Gemüse. In größeren Konzentrationen<br />

wirken die Natrium- und Chlorid-Ionen des Kochsalzes konservierend. Die<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 82 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Ionen entziehen den Nahrungsmitteln beim Einsalzen das Wasser. Die Eiweiße und<br />

Enzyme werden deaktiviert, Keime können sich nicht entwickeln. Pökel-Fleisch, Salz-<br />

Heringe usw. werden durch diesen Effekt lange haltbar.<br />

Ein erhöhter Kochsalz-Konsum aktiviert und belastet den Wasserhaushalt und die<br />

Ausscheidungsorgane. Es wird mehr Harn produziert und abgelassen. Auch hier sind<br />

die wasserziehende Eigenschaften der Ionen entscheidend.<br />

Die mineralische Stickstoff-Verbindungen haben sehr verschiedene Bedeutungen in<br />

unserer Ernährung. So sind Ammoniak und die zugehörigen Ammonium-Ionen sehr<br />

giftig. Ammonium-Ionen werden deshalb in unserem Körper mit Cohlendioxid zu ungiftigen<br />

Harnstoff umgewandelt und dann über den Harn ausgeschieden. Nitrate und Nitrite<br />

sind z.T. giftig, weswegen die aufgenommene Menge so gering wie möglich gehalten<br />

werden sollte. Zum Anderen sind sie aber unverzichtbarer Zusatz bei der Wurstproduktion.<br />

Insgesamt ist schon der Mineralstoffwechsel für sich allein ein sehr komplexes System.<br />

Aufnahme<br />

Î Verarbeitung /<br />

Umwandlung<br />

Î<br />

Abgabe<br />

Ð Ï<br />

Speicherung<br />

Für jeden Stoff existiert in unserem Körper ein bestimmter anzustrebender Wert. Dieser<br />

Wert (Pegel) stellt sozusagen den gesunden Zustand dar. Kleine Abweichungen durch<br />

Verluste (Körperaufbau, Ausscheidung, ...) – dies entspricht einem sinkenden Pegel -<br />

werden durch erhöhte Aufnahme ausgeglichen. Sollte die Aufnahme nicht genügen,<br />

dann werden körpereigene Speicher angegriffen und die gespeicherten Stoff für dien<br />

Stoffwechsel zur Verfügung gestellt. Ein zu hoher Pegel wiederum wird durch erhöhte<br />

Ausscheidung oder Einlagerung in den Speichern ausgeglichen. Hier wird schon ersichtlich,<br />

dass eine zusätzliche Einnahme von Stoffen selten (außer bei Mangel oder<br />

medikamentöser Behandlung) eine echte Wirkung haben kann. Der Körper wird nur<br />

zusätzlich belastet.<br />

Was für einen Stoff noch übersichtlich aussieht, gestaltet sich im Zusammenhang mit<br />

anderen Stoffwechselvorgängen zu einem scheinbar heillosen Durcheinander. Dahinter<br />

steckt ein höchst kompliziertes Regelungssystem, dass wir bisher nur in Ansätzen<br />

durchschaut haben.<br />

"Wenn die Zufuhr eines Stoffes stark erhöht wird, kann sich die Aufnahme eines anderen verringern.<br />

Das gilt beispielsweise für Calcium und Magnesium. Wer aus Furcht vor Osteoporose eifrig<br />

Calciumtabletten lutscht, bremst damit das Magnesium aus. Und wer mit Magnesium brause<br />

seine Stressfestigkeit erhöhen möchte, stört auf diesem Wege die Calciumaufnahme. Zink wird in<br />

kleinsten Mengen für eine funktionierende Immunabwehr benötigt. In höheren Dosen unterdrückt<br />

es sie. Außerdem behindert Zink die Aufnahme von Kupfer in den Körper, und Eisen wiederum<br />

die von Zink. ..."<br />

/14 S. 218/<br />

Die von den Pharmafirmen in der Werbung suggerierten "Viel hilft viel"-Ideologie überführt<br />

sich bei genauerer Betrachtung selbst der Lüge. (Aber komplizierte naturwissenschaftliche<br />

Zusammenhänge muß man sich mit Aufwand <strong>lern</strong>en und begreifen – leichte<br />

Werbesprüche nehmen wir ganz nebenbei auf.)<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 83 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.6.1. Kochsalz - Natriumchlorid<br />

Es gab Zeiten und Gegenden, da wurde Salz mit Gold aufgewogen. In manchen salzarmen<br />

Regionen wurde es auch als "weißes Gold" bezeichnet. Heute sind verschiedene<br />

Salzgemische im Handel zu Spottpreisen verfügbar.<br />

Das Salz, welches wir allgemein benutzen, ist eigentlich eine Salzmischung. Der wesentliche<br />

Bestandteil ist Kochsalz. Magnesium-Salze sorgen für einen leicht bitteren<br />

Geschmack. Wegen der unzureichenden Iod-Menge, die in unserer Nahrung heute<br />

enthalten ist, werden oft Iod-Salze künstlich hinzugefügt.<br />

Unser Haushaltssalz stammt aus dem Meer oder aus unterirdischen Salzlagern. Der<br />

Name des Kochsalzes entstammt seiner Herstellung. Salzlösungen (Sole) wurden im<br />

Pfannen-Siede-Verfahren eingekocht. Übrig blieb das kristalline Kochsalz.<br />

Der exakte chemische Name für das reine Kochsalz lautet Natriumchlorid<br />

(Formel: NaCl). Kochsalz besteht aus kleinen würfelförmigen<br />

Kristallen, die aus zwei Ionen zusammengesetzt<br />

sind. In die drei Koordinaten-Richtungen wechseln sich immer<br />

Natrium- und Chlorid-Ionen ab.<br />

Die Anordnung ist sehr regelmäßig, weshalb sich ein Kristall als<br />

resultierende Form ergibt.<br />

Täglich verliert der Mensch rund 20 bis 25 mg Natriumchlorid<br />

über Urin und Stuhl und 45 bis 90 mg durch die Haut.<br />

Der tägliche Bedarf beträgt 5 bis 10 g. Der wesentlich höhere Bedarf ergibt sich durch<br />

die nur teilweise Aufnahme im Verdauungskanal.<br />

Nahrungsmittel Anteil an der<br />

Salzzufuhr in %<br />

Nahrungsmittel<br />

Brot und Backwaren 28 Fleisch- und Wurstwaren<br />

Gemüse 4 Milch und Milchprodukte<br />

Fisch und Fischwaren<br />

Anteil an der<br />

Salzzufuhr in %<br />

26<br />

11<br />

7<br />

Die Gesamtsalzkonzentration in unseren Körperflüssigkeiten entsprechen dem Salzgehalt<br />

in den Ozeanen - ein Anzeichen für unsere Abstammung. Kochsalz-Lösungen in<br />

eben dieser Konzentration (0,9%; physiologische Kochsalzlösung) werden bei Blutverlust<br />

als Infusionen eingesetzt. Meerwasser ist für seine heilende Wirkung bei Erkältungen,<br />

Atemorgan- und Hauterkrankungen bekannt.<br />

In der Nahrungszubereitung findet es neben seiner geschmacksbetonenden auch wegen<br />

seiner wasserregulierenden Eigenschaften eine breite Verwendung.<br />

Weiterhin benötigt unser Körper Natriumchlorid für seine Nerventätigkeit, die Muskelkontraktionen<br />

und den Knochenaufbau. Die Gewebespannung und Wasserhaushalt<br />

unseres Körpers wird wesentlich vom Salzgehalt bestimmt.<br />

Im Magen kommen die Chlorid-Ionen kombiniert mit Wasserstoff-Ionen als Magensäure<br />

(HCl, Chlorwasserstoffsäure) vor. Natrium-Ionen bilden mit Hydroxid-Ionen das basische<br />

Natriumhydroxid. Im Zwölffingerdarm sorgt der basische Charakter für eine entgültige<br />

Zersetzung der Kohlenhydrate und die Resorption des Traubenzucker (Glucose).<br />

Die Abgabe von Natrium-Ionen ist in der Darmwand mit der Aufnahme von Trau-<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 84 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


enzucker gekoppelt. Fehlen die Natrium-Ionen, dann kann auch kein Traubenzucker<br />

aufgenommen werden.<br />

Der heutige übermäßige Genuß von Kochsalz steht im Verdacht mit Ursache für viele<br />

Zivilisationskrankheiten zu sein. Besonders häufig wird hier der Bluthochdruck genannt.<br />

Wissenschaftlich konnte dies nicht bewiesen werden. Ganz im Gegenteil stellten<br />

sich bei übermäßiger Salzsparern Krankheitsbilder wie z.B. Herz-<br />

Rhythmusstörungen, Herz-Kreislauf-Störungen, Übelkeit und Nervenkrankheiten ein.<br />

Durch gezielte Arbeitstechniken lassen sich die Speisen bei gleichem Geschmack auch<br />

natriumchlorid-arm herstellen. Hierzu gehört der Einsatz von Kräutern, natriumarmen<br />

Salzsorten oder das Salzen kurz vorm Servieren. Salz wird auf der Nahrungsoberfläche<br />

viel intensiver wahrgenommen.<br />

praktische (technologische) Hinweise und Tips zum sinnvollen Umgang<br />

mit Kochsalz<br />

• (fluoriertes) Iod-Salz verwenden<br />

• salzverminderte Zutaten / Produkte verwenden<br />

• bei Verwendung gesalzener Zutaten bewußt auf weiteres Salzen verzichten; Fertiggerichte<br />

nicht mehr salzen (besonders bei Baby- und Kinder-Nahrung beachten)<br />

• Garmethoden nutzen, die den Eigengeschmack betonen (z.B.: Dünsten, Dämpfen,<br />

Garen in Folie, Grillen, ...)<br />

• Pellkartoffen statt Salzkartoffen anbieten<br />

• Speisen erst ohne oder mit wenig Salz zubereiten; Kochwasser (für Kartoffeln, Nudeln,<br />

Reis, ...) nur schwach salzen<br />

• mit Kräutern und Gewürzen abschmecken<br />

• erst kurz vorm Servieren salzen<br />

• Salzstreuer erst nach Wunsch auf den Tisch stellen<br />

Nach der Herkunft und den Bearbeitungsmethoden unterscheidet man Steinsalz, Siedesalz<br />

und Meersalz. Selten wird das gewonnene Salz in der Originalform verkauft.<br />

Reinigungsprozesse und Umkristallisationen sorgen für einen bedarfsgerechtes, kundenfreundliches<br />

Produkt.<br />

In Deutsch tritt ein geographisch bedingter Iod-Mangel in der Bevölkerung auf. Diesen<br />

versucht man durch den Zusatz von Iod im Kochsalz zu begegnen. Weiterhin kann<br />

auch Fluor zugesetzt sein. Hiermit soll ein Beitrag zur Karies-Vorbeugung (Prophylaxe)<br />

durch Härtung des Zahnschmelzes geleistet werden.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 85 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.6.2. Calcium<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 86 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.7. Wasser<br />

Da unser Körper im Wesentlichen aus Wasser (rund 70%) aufgebaut ist, spielt auch<br />

der Austausch von Wasser mit der Umgebung eine wichtige Rolle. Ein ausgeglichener<br />

Wasserhaushalt bedeutet eine ausgeglichene Wasseraufnahme und Wasserabgabe.<br />

Wasseraufnahme = Wasserabgabe<br />

Wasser ist der Stoff, von dem wir uns am Meisten ernähren und den wir am Häufigsten<br />

ausscheiden. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass Wasser für keinen Nährwert<br />

hat. Es erfüllt aber andere wichtige Funktionen.<br />

Die notwendige Wasseraufnahme erfolgt nicht nur durch trinken, sondern auch über<br />

den Wassergehalt in den Nahrungsmitteln.<br />

Lebensmittel Wassergehalt Lebensmittel Wassergehalt<br />

Gurken 98% frische Erdnüsse 45%<br />

Spargel 94% Honig 17%<br />

Milch (3,5% Fett) 88% Butter 15%<br />

Eier 77% Nudeln, roh 10%<br />

Hering 68%<br />

Die Bedeutung des Wassers für den menschlichen Körper ist sehr groß un liegt in sehr<br />

verschiedenen Bereichen. Wasser ist:<br />

• das Kühlmittel des Körpers: 2,5 Millionen Schweißdrüsen fördern salzhaltiges<br />

Wasser auf die Haut, dort verdunstet es unter<br />

Wärmeentzug und kühlt dabei<br />

• ein Universallösungsmittel: für Lebensmittelbestandteile, Stoffwechselabfälle,<br />

Giftstoffe, Medikamente in Blut, Urin, Schweiß<br />

und Zellflüssigkeit<br />

• das Transportmittel: für gelöste Stoffe, die über das Blutgefäßsystem<br />

in die hintersten Winkel des Körpers gelangen<br />

auf die gleiche Weise wird Wärme verteilt<br />

• ein Baustoff: jede Körperzelle enthält Wasser, je höher ihr<br />

Wasserdruck, desto straffer ist sie<br />

Wasser verleiht Zellen und Geweben ihre Festigkeit.<br />

Sie wären ohne ausreichenden Zellinnendruck<br />

schlaff und faltig (z.B.Haut). Mit höheren<br />

Alter nimmt dieser Zellinnendruck ab. Zusätzliches<br />

Trinken strafft unsere Zellen und Gewebe<br />

nicht, da Überschüsse ausgeschieden werden.<br />

• das Quellmittel: für Eiweiße und Kohlenhydrate,<br />

Ohne eingelagertes Wasser sind sie biologisch<br />

nicht verwertbar.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 87 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Wasseraufnahme und -gewinn pro Tag Wasserabgabe pro Tag<br />

1500 ml Getränke<br />

1650 ml Urin<br />

1000 ml Speisen<br />

650 ml Schweiß<br />

300 ml Oxidationswasser<br />

350 ml Ausatemluft<br />

150 ml Kot<br />

2800 ml im Durchschnitt 2800 ml im Durchschnitt<br />

3.7.1. Allgemeine physikalische und chemische Eigenschaften<br />

des Wassers<br />

Die Aufzählung oder Wiederholung der üblichen Eigenschaften ersparen wir uns hier.<br />

Interessieren wollen wir uns etwas genauer für die Lösungsprozesse und solchen Eigenschaften,<br />

die bei modernen Garmethoden ausgenutzt werden.<br />

Jedes Wasser-Molekül (Abbildung links) besteht<br />

aus zwei Atomen Wasserstoff und einem Atom<br />

Sauerstoff (Abbildung rechts).<br />

Somit ergibt sich die chemische Formel: H 2 O<br />

Das Wasser-Molekül ist ein Dipol. D.h. es beinhaltet sowohl positiv<br />

als auch negativ geladene Regionen. Die Ladung sind nicht<br />

vollständig sondern nur teilweise (partiell) ausgeprägt. Sonst wäre<br />

Wasser ein Zwitter-Ion.<br />

Die unterschiedlich geladenen Regionen verschiedener Moleküle<br />

ziehen sich gegenseitig an.<br />

Die teilweise positiv geladenen Wasserstoff-Atome werden von den teilweise negativen<br />

Sauerstoff-Atomen angezogen. Die Wasserstoff-Ionen sind dabei so auf die Elektronen<br />

lüstern, dass sie sich nicht eindeutig zwischen dem Sauerstoff-Atom des eigenen Moleküls<br />

und dem des Nachbarmoleküls entscheiden können. Sie bleiben in der Mitte<br />

zwischen beiden hängen. Sie bilden sozusagen eine Brücke. Man bezeichnet diese<br />

auch als Wasserstoff-Brückenbindung.<br />

Im Wasser bilden die Moleküle ein vernetztes Geflecht aus Wassermolekülen, die einander<br />

mit Wasserstoff-Brücken festhalten. Viele der seltsamen Eigenschaften des<br />

Wassers wie z.B. die Dichteanomalie bei 4 ° C, das Lösungsvermögen von polaren und<br />

ionischen Substanzen und die - viel zu hoch liegenden - Schmelz – und Siedepunkte<br />

haben ihre Ursache in den Wasserstoff-Brücken.<br />

Manche Wasserstoff-Atome werden von dem fremden Sauerstoff aus dem eigenen Molekül<br />

entrissen und festgehalten. Als Ergebnis entstehen zwei Ionen. Das Wasser-<br />

Molekül ohne das Wasserstoff-Ion wird zum Hydroxid-Ion. Das Wasser-Molekül mit<br />

dem zusätzlichen Wasserstoff-Ion wird zum Hydrogenium-Ion.<br />

_ _<br />

H – O|···H – O|<br />

| |<br />

H H<br />

→<br />

←<br />

_<br />

_<br />

H – O|···H··· O|<br />

| |<br />

H<br />

H<br />

→<br />

←<br />

¦ § _<br />

_<br />

H – O – H ···|O|<br />

| |<br />

H<br />

H<br />

H 2 O + H 2 O ¨ H 3 O + + OH -<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 88 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Aus praktischen Gründen lässt man meist einfach das Wasser-Molekül unbetrachtet.<br />

Somit vereinfachen sich die chemischen Formeln:<br />

H 2 O © H + + OH -<br />

Die Wasserstoff-Ionen (Hydronium-Ionen) machen das Wasser sauer. Von den Hydroxid-Ionen<br />

leitet sich der basische Charakter ab. Da im Augenblick beide in der gleichen<br />

Anzahl vorkommen, ist das Wasser nach außen hin neutral. Erst beim Überschuß der<br />

entsprechenden Ionen prägen sich ein saurer oder basischer Charakter aus.<br />

Verhältnis der H + und OH - viel mehr H + als gleich viel H +<br />

viel weniger H +<br />

OH - und OH - als OH -<br />

pH-Wert < 7 (0 .. 6,9) = 7 >7 (7,1 .. 14)<br />

sauer neutral basisch<br />

Jeder Körper hat eine bestimmte Temperatur. Diese stellt ein Maß für die innere Energie<br />

eines Körpers dar. Einen wesentlichen Anteil an der inneren Energie kommt von<br />

der Bewegungsenergie der Teilchen. Je mehr sich die Teilchen bewegen, umso höher<br />

ist die Temperatur. In festen und flüssigen Körper bewegen sich die Teilchen mehr an<br />

einer bestimmten Stelle oder in einem begrenzten Raum. Sie schwingen und bewegen<br />

sich um ihrer (Gitter-)Plätze. Wird die Bewegungsenergie zu groß, dann können sie<br />

von den anderen Teilchen nicht mehr an ihren Gitterplätzen festgehalten werden. Sie<br />

lösen sich von dem Körper und bewegen sich frei im gasförmigen Zustand. Fast jede<br />

Form der Energiezufuhr (Erhitzen, Bestrahlen) basiert auf elektromagnetische Wellen.<br />

Radiowellen, Licht und RÖNTGEN-Strahlen sind unterschiedliche Formen solcher e-<br />

lektromagnetischer Wellen. Ihre Wirkung beruht immer darauf, dass sie den Teilchen<br />

Energie übertragen. Die Teilchen schwingen oder drehen dann stärker oder bewegen<br />

sich schneller. Mikrowellen stellen ebenfalls eine bestimmte Form der elektromagnetischen<br />

Wellen dar. Ihre Frequenz (Anzahl der Schwingungen pro Sekunde) ist genau<br />

so gewählt, das sie die Wasser-Moleküle in Schwingung versetzen (hier: 896 MHz;<br />

dies entspricht 896 Millionen Schwingungen pro Sekunde). Das Wasser wird also wärmer.<br />

Ob es sich beim bestrahlten Gut nun um reines Wasser oder das in Lebensmitteln<br />

handelt ist egal. Die Wasser-Moleküle erhalten zusätzliche Energie, bewegen sich<br />

stärker und geben die Energie auch an Nachbarmoleküle ab. Nach und nach erwärmt /<br />

erhitzt sich so das gesamte Gargut.<br />

Am effektivsten wäre die Verwendung von Mikrowellen die genau der Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz)<br />

des Wassers entsprechen.<br />

In Mikrowellengeräten arbeitet man mit Mikrowellen etwas unterhalb der Resonanzfrequenz des Wassers,<br />

damit das äußere Wasser nicht schon die gesamte Energie der Strahlen absorbiert. So gelangen<br />

die Mikrowellen in den gesamten Lebensmittelkörper und erwärmen ihn relativ gleichmäßig.<br />

££<br />

£"£#$ £% £&('*)$ ,+)$-£.0/213"£4657513&8 £):9;)="£@/A £#$#$ £& B CD £"£E3FG £&8)$55 £"¡H £"£%6)$FGFG £"£FI KJML6"£ £&H! "B<br />

!<br />

£&ON £FP4&NQN)$ @+ R £)$5SCD13"UTV"£GWO YXZ% @+£-£.O#$!+@+ £&8+£ £)$&[5\4]X_^<br />

/2<br />

`2aRbdcfehg$i3c£j£k8lnm$jRo2p3c£qrts£m$u£v0wDgMkOm$u£vOxPm$kzyj£cP{;m=e>c£|@oAj£g$g$jRj£c£vOm$x}Oj£kzg$is@s£x@~<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 89 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.7.2. Küchentechnische und technologische Bedeutung des<br />

Wassers<br />

Auch in der Küche ist Wasser der meist verwendete Stoff. Zu den wesentlichen Verwendungszwecken<br />

gibt die folgende Tabelle Aufschluß:<br />

Wasser<br />

Lösungsmittel<br />

für Lebensmittel- und<br />

Rezeptbestandteile<br />

Quellmittel<br />

für Stärke, Cellulose, Eiweiß<br />

Garmedium<br />

beim Kochen (Temperaturbegrenzer,<br />

Energieüberträger)<br />

Kühlmittel<br />

für Getränke (Eis)<br />

Grundstoff<br />

für Aufgußgetränke, Bier und Erfrischungsgetränke<br />

Universalreinigungsmittel<br />

für Küche, Restaurant, Etage<br />

Bei der Verwendung als Reinigungsmittel und bei einigen Speisen wirkt sich der unterschiedliche<br />

Kalkgehalt des Trinkwassers ungünstig aus. Je höher der Kalkgehalt umso<br />

höher der Bedarf an Reinigungsmittel. Es können im verstärkten Maße Kalkablagerungen<br />

in Wassertöpfen und Leitungen auftreten, die dann mit einem entsprechenden<br />

Aufwand entfernt werden müssen. Bei Kaffee und Tee ist ein geringerer Kalkgehalt im<br />

Wasser ebenfalls geschmacksfördernd. Hierbei muß man aber regionale Effekte beachten.<br />

Wer seinen Kaffee oder Tee mit einem bestimmten Wasser (und Kalkgehalt)<br />

gewöhnt ist, wird die Geschmacksveränderungen durch anderes Wasser meist als unangenehm<br />

empfinden.<br />

Im Wasser befinden sich zweifach positiv geladene Calcium-Ionen und verschiedene<br />

ausgleichende negativ geladene Ionen. Der Kalkgehalt wird deshalb einheitlich auf<br />

Calciumoxid bezogen gemessen. Je nach enthaltener Menge unterscheidet man weiches<br />

(wenig Kalk) und hartes Wasser (mehr Kalk).<br />

Härtebereiche<br />

Härtebereiche 1 (weich)<br />

bis 1,3 mmol = 73 mg CaO<br />

(bisher 7° dH)<br />

Härtebereich 2 (mittel)<br />

1,3 - 2,5 mmol = 140 mg CaO<br />

(bisher 7-14° dH)<br />

Härtebereich 3 (hart)<br />

2,5 - 3,8 mmol = 213 mg CaO<br />

(bisher 14-21° dH)<br />

Härtebereich 4 (sehr hart)<br />

über 3,8 mmol CaO<br />

(bisher über 21° dH)<br />

Die Wasserwerke veröffentlichen regelmäßig Berichte über die Trinkwasserzusammensetzung.<br />

Der Kalkgehalt ist regional eigentlich sehr stabil. Somit kann man sich<br />

darauf mit Rezepten und einzusetzenden Reinigungsmitteln und –mengen gut einstellen<br />

kann.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 90 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


3.8. Zusatzstoffe<br />

Hopfen (wie auch das verwandte Hanf) enthält Phytoöstrogene (den weiblichen Sexualhormonen<br />

ähnliche Pflanzenstoffe). Früher wusste man, dass bei den Hopfen-<br />

Pflückerinnen kurz nach Beginn der Ernte die Monatsblutung einsetzte. In der naturnahen<br />

Medizin wird Hopfen auch heute noch wegen seiner milchfördernden Wirkung benutzt.<br />

Wie alle weiblichen Hormone fördern sie die Wasser- und Fetteinlagerung im Gewebe<br />

und damit die rundlicheren Formen. Genau die Phytoöstrogene des Hopfen bewirkt<br />

auch die rundlicheren Formen (Bierbauch, Brustansatz) der männlichen Biertrinker.<br />

3.9. Weitere Stoffe<br />

3.9.1. Schwermetalle<br />

3.9.2. Radioaktive Stoffe<br />

3.9.3. Insektizide, Herbizide, Futtermittelzusatzstoffe, Medikamente<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 91 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


4. Stoffwechsel<br />

4.1. Stoffwechsel der Zellen<br />

4.2. Wirkstoffe<br />

Problem:<br />

Warum werden in der Natur nicht L- und D-Kohlenhydrate (oder L- und D-<br />

Aminosäuren) nebeneinander verwendet Wieso entschied sich die Natur für jeweils<br />

eine Reihe bei den Stoffen Nach welchem Kriterium fiel die Entscheidung<br />

4.3. Hormone<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 92 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Prof. V. PUDEL (Präsident der Deutschen Gesellschaft für Ernährung(DGE)):<br />

"Mir kommt es so vor, als habe die ganze Ernährungsaufklärung in 40 Jahren nur eines erreicht:<br />

Die Menschen essen weiterhin, was sie immer gegessen haben. sie tun es jetzt nur mit<br />

schlechtem Gewissen."<br />

/aus: 14/<br />

5. Ernährungs- und Kostformen<br />

In den letzten 10000 Jahren menschlicher<br />

Entwicklung hat auch die Ernährung<br />

eine gewaltige Veränderung<br />

durchgemacht.<br />

Die Versorgung mit Fleisch war für<br />

unsere Vorfahren eine Notwendigkeit,<br />

für die ein großer Aufwand (Jagd) betrieben<br />

wurde. Durch verbesserte Arbeitstechniken<br />

wurde die Nahrung immer<br />

einfacher verfügbar.<br />

Für pflanzliche Rohstoffe entwickelte<br />

man eine ausgeklügelte Feldwirtschaft.<br />

Die Massentierhaltung intensivierte die<br />

Fleischproduktion.<br />

Der eigentlich positive Aspekt der leichten und passenden Nährstoffverfügbarkeit z.B.<br />

bei Fleisch, wandelt sich langsam zu einem Problem erster Güte.<br />

Zu viel Fett und zu viele Kohlenhydrate in unserer Überschußernährung (Industriestaaten)<br />

bewirkt dramatische Veränderungen im gesundheitlichen Zustand der Gesellschaft.<br />

Herz-Kreislauf-Krankheiten, Übergewicht, Gicht, Diabetes - die typischen Zivilisationskrankheiten<br />

- greifen immer stärker um sich.<br />

Aber auch ein zu großer Anteil an Konservierungs-, Ergänzungs-, Giftstoffen usw. bewegen<br />

immer mehr Menschen genauer über die heutige Ernährung nachzudenken. Für<br />

viele Menschen sind auch äußere Umstände der Nahrungsbeschaffung und -<br />

produktion nicht akzeptabel. Sie können sich z.B. nicht damit identifizieren, daß für ihre<br />

Ernährung Tiere gequält und getötet werden. Für andere sind die Wiedersprüche in<br />

der Welternährung (Nord-Süd-Gegensatz) nicht akzeptabel. Sie sehen z.B. in der ü-<br />

bermäßigen Tierproduktion der Industriestaaten einen Grund für Hunger und Unterernährung<br />

in den Ländern der dritten Welt. Der hohe Bedarf an Futtermittel bindet zu<br />

viele landwirtschaftliche Ressourcen. Diese sollten lieber für die Pflanzenproduktion<br />

(Getreide, Gemüse, ...) genutzt werden. Insgesamt würde man damit auch wesentlich<br />

mehr Menschen ernähren können, da z.B. für 1 kg tierische Biomasse rund 7 bis 10 kg<br />

pflanzliche Biomasse (Futtermittel) benötigt werden.<br />

Solche und ähnliche Gründe sind der Ausgangspunkt für die bewußte Gestaltung der<br />

Ernährung. Die vielfältigen Standpunkte und auch neuere wissenschaftlichen Erkenntnisse<br />

führen zu erschiedenen Kostformen. Innerhalb einer Kostform wird ausgehend<br />

von bestimmten Standpunkten ein Ernährungskonzept entwickelt. In Kostformen werden<br />

bestimmte Regeln (Gebote und Verbote) aufgestellt und dann die Nahrung entsprechend<br />

zusammengestellt.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 93 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


€6‚„ƒ†…ˆ‡O‰ŠŒ‹ <br />

@›$@—–U˜£‘£’O“œ¢¡V £›$–$šG–U˜£‘£’O“£”¤” “£šG’–U˜‘£’ ¥ ¦£“£›$–$—6–$˜£“(§D¦£¨6”O“*©£¨6¦<br />

£Ž*6‘£’O“£”•*–$“0—6“@˜6”O’“£–$šG›$–$‘£’O“œ[Ÿž><br />

”O“£¦£“¢«8 ˜£š$©£ @¦£¬“£”­ ª<br />

Ž ¯*°G±£²$²$±£³8¯n´$±Rµ3·¹¸»ºO¼£±£¼¾½Œ±£¼@·£¿£³²$´$À£ºO±£³8¯*´$°Gµ°G´$Á£³zº±£¼£µ33·¹Â*±£Ã±£²$³¹Ä£Å6¼¢´$ºO¼£±ÇÆȱ£´$ñ£³±ÆÊÉ8Á· ° Ä£Á£¼£Ë<br />

®<br />

±Ô<br />

µ3OÄÌ¡¯*°G±£²$²$±£³0¯*´$±¡Í´$±@·£±¡Åα£¼@·£´$À£ºO°I²$´$À£ºµ3Ä¡±£´$³O±£ËÐÏ2±£°G°G±£²ÒÑO3·£µ3Ë˱£³z6³OÍQ±£¼£²$Ó°G±£¼£³8¯*´$±¢Í´<br />

·±Ì<br />

5.1. Gemischte Kost / Vollwertkost<br />

Die exakte Ernährungslehre basiert auf wissenschaftlichen Methoden. Mit Hilfe von<br />

Synthese und Analyse werden die zu betrachtenden Objekte zerlegt bzw. zusammengesetzt.<br />

Nur dadurch sind exakte wissenschaftliche Erkenntnisse möglich. Aber an einem<br />

einfachen Beispiel soll hier das Problem dieser Methoden aufgezeigt werden. Mit<br />

der Analyse kann ein Apfel in alle seine einzelnen Bestandteile zerlegt werden. Jeder<br />

dieser Bestandteile wird weiter untersucht. Die Untersuchungen bringen uns viele Erkenntnisse.<br />

So könnte die Bedeutung / der Wert (Einzelwert) des Bestandteils für die<br />

menschliche Ernährung ermittelt werden.<br />

Letztendlich bekommt man bei der Untersuchung aller Apfel-Bestandteile zu sehr vielen<br />

Erkenntnissen und sehr vielen Werten. Nun könnte man alle Einzelbestandteile<br />

nehmen und zusammensetzen (Synthese). Was dabei entstehen würde, ist nicht unbedingt<br />

ein Apfel. Weder die äußere Form, noch der innere Bau werden stimmen, da man<br />

sie nicht aus den untersuchten Stoffen ableiten kann. Noch dramatischer ist der Unterschied<br />

bei der Summierung der Einzelbedeutungen / Werte der Bestandteile. Die<br />

Summe stimmt kaum mit der Realität überein.<br />

Die Einzelwirkungen beeinflussen sich gegenseitig und dabei können völlig neuartige<br />

Dinge herauskommen. Ein Apfel ist eben viel mehr als die Summe seiner Einzelbestandteile.<br />

Es gibt also so etwas, wie den Gesamtwert eines Nahrungsmittels. Dieser<br />

ist aber mit den derzeitigen wissenschaftlichen Methoden nicht erfaßbar.<br />

Ausgehend von diesem "vollen Wert" eines Nahrungsmittels entwickelte der Arzt und<br />

Ernährungsforscher Werner KOLLATH (um 1942) seine ganzheitliche Ernährungslehre.<br />

Eine der Grundregeln fordert, die Nahrung so natürlich wie möglich zu belassen.<br />

Aus der Tabelle auf der nächsten Seite kann man den Ernährungswert diverser Lebensmittel<br />

entnehmen!<br />

Die Lebensmittel werden in Abhängigkeit von Verarbeitung, Inhaltsstoffen und dem<br />

"vollen Wert" in Gruppen eingeteilt. Je natürlicher ein Nahrungsmittel ist, umso<br />

empfehlenswerter ist es für unsere Ernährung. Zusätzlich wird noch auf pflanzliche<br />

Produkte orientiert.<br />

Ö6ׄ؆وÚOÛ ÜŒÝ Õ<br />

±Ô<br />

Þ£ßáàQ³Oµ²$â6·´$±£¼£±£³K¯n´$±¡´$º¼£±¡µ3²$²$Ã6±£Ë±£´$³O±£³Çãd¼£³Ó3ºO¼£6³O÷Ã6±£ä2Á£º³Oº±£´$°G±£³6³O°G±£¼zÏ26ºO´$²YÄ£±£³Oµ3ºË±¡Í±£¼æå<br />

µ α£²$²$±¢µOĢͱ£¼R³OÓ3À£ºç·°G±£³8¯*±£´$°G±Ì<br />

α£³h·£Ë´$°G°G±£²$ä2±£¼£°G°<br />

ßéÏ2´$±£ºO±£³8¯*´$±¡¯*À£ºO²$Å·@·±\ÄÅ6¼¢±£´$³±æ½Œ±£¼@·£¿@³O²$´$À£ºO±êÃ6±@·Å6³Oͱ£¼£±¹ã¢¼£³OÓºO¼£6³OÃÒÌ<br />

è<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 94 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Einteilung der Lebensmittel nach Wertstufen<br />

I<br />

II<br />

III<br />

sehr<br />

empfehlenswert empfehlenswert<br />

weniger<br />

empfehlenswert<br />

unerhitzt Lebensmittel<br />

erhitzt Lebensmittel stark verarbeitete<br />

Lebensmittel<br />

gekeimtes Getreide Vollkornprodukte Auszugsmehlprodukte<br />

(z.B.: Weizen-<br />

Vollkornschrot (z.B.: Vollkornbrot, -<br />

(z.B.: Frischkornmüsli)<br />

gebäck, -nudeln) brot, Graubrot, weißer<br />

Reis)<br />

Frischgemüse (auch<br />

milchsauer)<br />

Frischobst<br />

gekeimte hülsenfrüchte<br />

(blanchiert)<br />

Nüsse<br />

Samen<br />

Ölfrüchte<br />

Vorzugsmilch<br />

Rohmilchprodukte<br />

Rohmilchkäse<br />

natürliches Mineralwasser<br />

Kräuter- und Früchtetee<br />

frische Kräuter<br />

und Gewürzsamen<br />

frisches, süßes<br />

Obst<br />

sollte Hälfte der<br />

Nahrung ausmachen<br />

erhitztes Gemüse<br />

Gemüsesäfte<br />

Kartoffeln<br />

Obstsäfte<br />

erhitzte Hülsenfrüchte<br />

Butter, kaltgepreßte<br />

unraffinierte Öle<br />

ungehärtete Pflanzenmargarine<br />

aus<br />

oben genannten<br />

Ölen<br />

Pateurisierte Milch<br />

und -produkte<br />

Fleisch, Eier (1 bis<br />

2x pro Woche)<br />

Fisch (1x pro Woche)<br />

Leitungswasser<br />

Malzkaffee<br />

getrocknete Kräuter<br />

und Gewürzsamen<br />

iodiertes Meersalz<br />

iodiertes Kochsalz<br />

unerhitzter Honig<br />

eingeweichtes Trockenobst<br />

sollte Hälfte der<br />

Nahrung ausmachen<br />

(nach Q: MÄNNLE, KOERBER, LEITZMANN, HOFFMANN, V. HOLLEN 1992)<br />

Gemüsekonserven<br />

Kartoffelprodukte<br />

Obstkonserven<br />

Sojamilch<br />

Tofu<br />

extrahierte raffinierte<br />

Öle<br />

Kokkosfett<br />

Schmalz<br />

H-Milch-Produkte<br />

Fleisch- und<br />

Wurstwaren<br />

Fleisch- und Fischkonserven<br />

Tafelwasser<br />

Bohnenkaffee<br />

schwarzer Tee<br />

Kakao, Bier, Wein<br />

Gewürzextrakte<br />

Meersalz<br />

Kochsalz<br />

erhitzter Honig<br />

Apfel- und Birnendicksaft<br />

Melasse<br />

Zuckerrübensirup<br />

nur selten verzehren<br />

IIII<br />

nicht<br />

empfehlenswert<br />

isolierte Lebensmittelbestandteile<br />

isolierte Stärke<br />

isoliertes Eiweiß<br />

isolierte Ballaststoffe<br />

isolierte Farbstoffe<br />

Fruchtsaftgetränke<br />

isolierte Vitamine<br />

isolierte<br />

Mineralstoffe<br />

Sojakonzentrat<br />

Sojaisolat<br />

Sojafleisch<br />

gehärtete Margarine<br />

Sterilmilch<br />

Kondensmilch<br />

Milchpulver<br />

Milchimitate<br />

Schmelzkäse<br />

Innereien<br />

Ei-Pulver<br />

Limonaden, Colaund<br />

Instantgetränke<br />

Sportlergetränke<br />

Spirituosen<br />

isolierte oder künstliche<br />

Aromastoffe<br />

Kunsthonig<br />

isolierter Zucker<br />

Süßwaren<br />

künstliche Süßstoffe<br />

möglichst meiden<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 95 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Die Vollwertkost ist pflanzlich geprägt.<br />

Tierische Produkte sind aber zugelassen,<br />

wenn auch in geringer Menge. Besonderen<br />

Wert wird auf die Auswahl und Vielgestaltigkeit<br />

der Nahrungsmittel gelegt.<br />

Dadurch wird automatisch ein breites<br />

Spektrum an Nährstoffen, Wirkstoffen<br />

usw. aufgenommen. Mangelerscheinungen<br />

können dabei kaum auftreten.<br />

In vielen Punkten stimmen die Vertreter der Vollwertkost und die Deutsche Gesellschaft<br />

für Ernährung (DGE) in ihren Standpunkten überein. Für unsere Zwecke können<br />

die Standpunkte und Regeln als fast identisch angesehen werden.<br />

Für die optimalere Auswahl bietet die DGE (und die Vollwertkost) diverse Regeln und<br />

Empfehlungen an:<br />

Vollwertiges Essen und Trinken<br />

(10 Regeln nach DGE)<br />

1. Esse vielseitig - aber nicht zuviel!<br />

2. Esse weniger Fett und fetthaltige Lebensmittel!<br />

3. Esse würzig statt salzig!<br />

4. Esse wenig Süsses!<br />

5. Esse mehr Vollkornprodukte!<br />

6. Esse reichlich Gemüse, Kartoffeln und Obst!<br />

7. Esse weniger tierisches Eiweiß!<br />

8. Trinke mit Verstand!<br />

9. Esse mehrere kleine Mahlzeiten!<br />

10. Achte auf schmackhafte und schonende Zubereitung des Essens!<br />

ì6í„î†ïˆðOñòŒó ë<br />

£ù£¢¥¤nû§¦6û£ú$ü©¨3ÿ6ü!û§¦§6üû£ü8ÿþ$ûþ$û@ÿû<br />

ô£õæöø÷3ùOú$û£ü8ý*þ$û¡ÿ£þ¡<br />

õ_þ$üû£ü8ý*þ$ûþ$û¤*û§¦û£ú$üzùû§§¨3ÿ þ$ûRþ$ù£û§ û£þ$üü¦0ü¨ £ù "!2û£üOþ¡¦"û§¨ £ù#Gû§#$!2û§§ û£ü%<br />

Für die Auswahl geeigneter Nahrungsmittel empfiehlt die DGE folgendes Vorgehen:<br />

• Aus jeder der nachfolgenden sieben Lebensmittelgruppen sollte immer in der richtigen<br />

Menge für die tägliche Ernährung ausgewählt werden.<br />

1. Getreide, Getreideprodukte und Kartoffeln rund 30 %<br />

2. Gemüse und Hülsenfrüchte rund 20 %<br />

3. Obst rund 12 %<br />

4. Getränke rund 12 %<br />

5. Milch und Milchprodukte rund 11 %<br />

6. Fisch, Fleisch, Eier rund 8 %<br />

7. Fette und Öle rund 7 %<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 96 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


• Dabei sollte die Gruppen 1 bis 5 bevorzugt werden.<br />

• Aus den Gruppen 6 und 7 sollten weniger Nahrungsmittel in der täglichen Nahrung<br />

enthalten sein. Vor allem aus der Gruppe 6 sollte das Angebot konsequent verändert<br />

werden.<br />

Alles in Allem ist die Vollwertkost sicher die Idealform der Ernährung. Sie basiert auf<br />

gesicherte Erkenntnisse der Naturwissenschaften, nutzt moderne wissenschaftliche<br />

Ansätze (Systemtheorie) und ist an aktuellen und globalen Aspekten (Ökologie) orientiert.<br />

Der Körper wird auf natürliche Art und Weise mit den notwendigen Stoffen und<br />

Stoffgemischen versorgt. Von den Wissenschaft<strong>lern</strong> (und der DGE) kommen zwar einige<br />

Kritiken hinsichtlich der jeweiligen Einteilungskriterien für die Nahrungsmittel, aber<br />

im Großen und Ganzen besteht ein breiter Konsenz. Die Ernährung nach Kriterien und<br />

Regeln der Vollwert-Kost ist bedarfsdeckend und gesund (auch nach Einschätzung des<br />

DGE).<br />

&('*),+.-0/13254<br />

Y OZ>§H§B¡E§[\D]^H§_`§>§G@CB¡>FaB¡>bD8>D8B¡E§§BJB¡§HLKMB¡>§N3=¡B¡OD8H§>QP>QRTSU>NVPWX7<br />

[LY<br />

D§B¡E§§Hdc3eb=¡=¡Wf>§H§SUB¡O>§hg£H§:j*kbSU>§"@CB¡>dFaB¡>mln>QP>QRTSU>dNVPWX7op>§H§B¡E§c<br />

E§§Fa_ZHV`§BQDbD8>§t>§SxDyRzH > E§§a{<br />

H§B¡B¡>§H§>§aqFa[rB¡SXD8B¡>LP\rsgB¡>§tFa>§HTueb=¡=¡Wf>§H§SQj*evD§Sp[=QD[\<br />

| 7g£SUWfB¡E}j*>§=¡G@CB¡>>§B¡Aln>QP>QRzSJ`§_H>§B¡>j*=¡>§B¡>c3eb=¡=¡W~>§H§SB¡O>£@€RT>§BQD8>]<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 97 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


5.2. Alternative Kostformen<br />

Alternative Kostformen - dieser Begriff suggeriert im Gegensatz zur Vollwert-Kost<br />

schnell den Eindruck einer völlig entgegengesetzten Ernährung. Dies ist so falsch. Alternativ<br />

sollte hier mehr in Richtung anders interpretiert werden. Spätestens beim genaueren<br />

Betrachten der einzelnen Kostformen wird man schnell merken, daß sie mehr<br />

Gemeinsamkeiten als Unterschiede z.B. mit der Vollwertkost haben. Das größte Problem<br />

der hier vorgestellten Kostformen ist sicher die begleitende Weltanschauung, Mystik<br />

oder Religiösität. Das Zusammenspiel von Glaubenslehre und Ernährungslehre<br />

kann sicher auch zu einem besseren Gesamtgesundheitszustand führen. Für die ernährngswissenschaftliche<br />

Betrachtung der Kostform ist dies aber eben kein elementarer<br />

Aspekt. Wir werden die speziellen Weltanschauungen also auch nicht bewerten,<br />

sondern nur erläuternd erwähnen.<br />

5.2.1. Vegetarische Kost<br />

Die vegetarische Ernährung geht mindestens<br />

schon auf PYTHGORAS (580 - 496 v.u.Z.) zurück.<br />

Der Begriff Vegetarismus stammt aus dem<br />

Lateinischen, wobei vegetus soviel wie belebt,<br />

munter, lebenskräftig und rüstig bedeutet.<br />

Der Ausgangspunkt für diese Ernährungsform<br />

ist zumeist die Abscheu vor dem Töten (von<br />

Tieren). Grundsätzlich werden tierische Produkte,<br />

die durch Töten der Tieren produziert werden,<br />

abgelehnt. Einige Formen des Vegetarismus<br />

gehen in ihrer Ablehnung tierischer Produkte<br />

noch weiter. Sie verzichten gänzlich auf<br />

diese Nahrungsquelle. Ansonsten werden<br />

natürliche Produkte bevorzugt.<br />

Der vollständige Wegfall von tierischen Nahrungsquellen<br />

bedeuten aber schnell Mangel<br />

z.B. an Eiweißen, Vitamin B 12 und Mineralien<br />

(Calcium, Eisen). Deshalb gibt es auch Übergangsformen<br />

bzw. nicht so radikale vegetarische<br />

Kost mit ausgewählten tierischen Produkten.<br />

Typisch ist die Einbeziehung von Eiern und<br />

Milch in die Nahrungspalette.<br />

Das grundsätzliche Problem einer vegetarischen Ernährung ist die ungünstige (geringe)<br />

biologische Wertigkeit pflanzlicher Eiweiße. Es müssen relativ mehr Nahrungsmittel<br />

aufgenommen werden, um mit allen Aminosäuren ausreichend versorgt zu werden.<br />

Gegen eine zeitweilige vegetarische Ernährung sind kaum Bedenken einzuwenden.<br />

Auf Dauer und bei unkontrollierten und eintöniger Kost sind Mangelerscheinungen unabwendbar.<br />

Im Folgenden sollen die wichtigsten vegetarischen Kostformen kurz vorgestellt werden.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 98 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


5.2.1.1. Vegane Kost<br />

Der Veganer ist der radikalste Vegetarier. Er verzichtet auf Fleisch, Fisch, Krustentiere,<br />

aber auch auf tierische Produkte, wie Milch und Eier.<br />

Als Nahrung wird auf Gemüse, Getreide, Nüsse, Kartoffeln, Hülsenfrüchte und Hefen<br />

gesetzt.<br />

Der Mangel an tierischen Eiweißen und den darin enthaltenen günstigen Verhältnissen<br />

von Aminosäuren wirkt sich besonders in Wachstumsphasen ungünstig aus. Eine<br />

streng vegane Kost ist z.B. in der Kindheit, Pubertät, Stillzeit und bei einer Schwangerschaft<br />

nicht zu empfehlen.<br />

5.2.1.2. Lakto-vegetabile Kost<br />

Der Laktovegetarier nimmt außer den pflanzlichen Nahrungsmitteln noch Milch und<br />

Milchprodukte zu sich. Hierdurch ist eine gute Versorgung mit Calcium möglich. Ein<br />

Problem bleibt aber die aufwendige Versorgung mit ausreichend Eiweiß. Eine geschickte<br />

Kombination von Milcheiweiß und pflanzlichen Eiweißen ermöglicht aber eine<br />

hohe biologische Wertigkeit der Eiweißnahrung.<br />

Auch diese Form ist für Schwangere, Stillende, Kinder und Pubertierende aber wegen<br />

eines eventuellen Eiweiß-Mangels nicht zu empfehlen.<br />

5.2.1.3. Ovo-lakto-vegatabile Kost<br />

Die Ovolaktovegetarier erschließen sich als zusätzliche Eiweißquelle noch das Ei. Somit<br />

können sie auch die hochwertigen (tierischen) Eiweiße nutzen. Zwar kann man im<br />

Blut von Ovolaktovegetariern weniger Vitamin B 12 und Eisen feststellen. Dies scheint<br />

aber keine deutlichen gesundheitlichen Unterschiede zu Normalkostessern zu bewirken.<br />

Lediglich beim Iod wurde eine zu geringe Versorgung des Körpers festgestellt.<br />

Dieses Defizit läßt sich durch den Gebrauch von Iod-Salz entscheidend verkleinern.<br />

In diversen Studien wurde der ovo-lakto-vegetarischen Kost eine gesundheitsfördernde<br />

Wirkung zugeschrieben. Diese Vegetarier haben ein geringeres Körpergewicht, einen<br />

geringeren Blutfettwert und einen geringeren Blutdruck als die Durchschnittsbevölkerung.<br />

Damit fallen die größten Erkrankungsrisiken für Herz-Kreislauf-Krankheiten weg.<br />

Bei geeigneten Begleitpräparaten (Iod, ev. Eisen) kann eine ovo-lakto-vegetarische<br />

Kost auch für Schwangere, Stillende und Pubertierende geeignet sein.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 99 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


5.2.1.4. weitere vegetarische Spezial-Kost<br />

BIRCHER-BENNER-Kost: Abgeleitet wir diese Kost aus der "Ordnungstheorie" des<br />

Schweizer Arztes Max BIRCHER-BENNER. Rund die Hälfte aller Nahrungsmittel sind<br />

frischer Rohkost. Abgelehnt werden dagegen Zucker, helle Mehle und konservierte<br />

Nahrungsmittel. Für den Umgang mit Gewürzen und Salz wird auf Sparsamkeit gesetzt.<br />

Auch in anderer Beziehung ist die BIRCHER-BENNER-Kost eine sparsame und genügsame<br />

Kost. Ein Zuviel wird als schädlich für den Körper und seine lebensfähigkeit<br />

erachtet. Die Anzahl der Mahlzeiten ist ebenfalls mit zwei kleinen und einer Hauptmahlzeit<br />

sehr auf Sparsamkeit orientiert. Zwischenmahlzeiten werden abgelehnt.<br />

WAERLAND-Kost: Kartoffeln, viel zu trinken und keine Genußmitteln sind die Basis<br />

der vom Finnen Aare WAERLAND entwickelten Kost. Daneben werden strenge Regeln<br />

für die Tageseinteilung, Bewegung und Ruhe befolgt. In der WAERLANDschen Ernährungstheorie<br />

stehen sich im Dickdarm nützliche Gärungsbakterien und schädliche<br />

Fäulnisbakterien gegenüber. Fäulnisbakterien werden durch tierische und<br />

Gärungsbakterien durch pflanzliche Nahrungsstoffe begünstigt.<br />

SCHNITZER-Kost: Vom Zahnarzt Dr. J. G. SCHNITZER stammen zwei vegetarische<br />

Kostformen. Die "SCHNITZER-Normalkost" ist weitgehend zur ovo-laktovegetarischen<br />

Kost identisch. Eine Besonderheit ist das frische Mahlen des Getreides vor der Nahrungszubereitung.<br />

In der "SCHNITZER-Intensivkost" sind dagegen nur eiweißarme, rein pflanzliche Rohmaterialien<br />

und Produkte erlaubt. Diese Kost ist zur vorrübergehenden Ernährung z.B.<br />

bei Nahrungsumstellung, Diät usw. gedacht.<br />

5.2.2. Trennkost<br />

Begründer dieser Kostform war der amerikanische Arzt Howard HAY. Er litt an einer als<br />

unheilbar geltenden Schrumpfniere. Bei seinen Behandlungsbemühungen erfuhr er<br />

über Berichte aus dem Himalaya, das die Völker dort körpereigene Abwehrkräfte förderten,<br />

indem sie naturbelassene Nahrung zu sich nahmen. HAYes Ernährungs- und<br />

Gesundheitslehre sieht in den modernen Zivilations- und Fortschrittsverhalten den<br />

Ausgangspunkt für das Voranschreiten der sogenannten Zivilisationskrankheiten. Seinen<br />

Erkenntnissen nach kann der menschliche Körper Eiweiße und Kohlenhydrate<br />

nicht gleichzeitig verarbeiten. Mit einer schnellen und gründlichen Verdauung wird ein<br />

geringer notwendiger Energieaufwand und ein schnelle Abgabe der Abfallstoffe in Verbindung<br />

gebracht. Weiterhin basiert HAYes Kost auf einem ausgewogenen Säure-<br />

Base-Verhältnis in unserem Verdauungskanal. Eiweißverdauung benötigt vorrangig<br />

eine saure Umgebung, während für Kohlenhydrate eher basische Verhältnisse begünstigend<br />

wirken. Die gleichzeitige Aufnahme von Kohlenhydraten und Eiweißen würde<br />

nun ein starke Aktivierung beider Richtungen bedeuten, die dann jeweils in einem der<br />

folgenden Organe wieder in das Gegenteil gewandelt werden müßte. Die Organe würden<br />

dadurch zusätzlich und über das Maß hinaus belastet.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 100 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Die Trennkost baut auf eine weitgehende Trennung von Eiweiß- und Kohlenhydratmahlzeiten<br />

auf. Diese wechseln sich normalerweise ab. Eine eiweißhaltige Hauptmahlzeit<br />

steht dabei im Mittelpunkt. Die jeweiligen Vorrangnährstoffe einer Mahlzeit können<br />

mit neutralen Nahrungsmittel, wie Gemüse, Salat, Früchten, Fetten und Milchprodukten<br />

kombiniert werden. Säurebildende Nahrungsmittel (Brot, Fleisch, Fisch) sollten mit den<br />

basebildenden (Gemüse, Obst, Salat) ungefähr im Verhältnis 2 zu 8 aufgenommen<br />

werden.<br />

Wissenschaftlich lassen sich die Theorien von HAY kaum halten. Sie entsprechen veralteten,<br />

oberflächlichen Standpunkten. Trotzdem ist die HAY'sche Trennkost ernährungsphysiologisch<br />

als positiv zu beurteilen.<br />

Aufgrund des vorgeschlagenen Verhältnis von tierischen und pflanzlichen Nahrungsmittel<br />

kann es zu Mangelerscheinungen bei einigen Vitamine und Mineralstoffen (Calcium,<br />

Eisen, Iod) kommen.<br />

5.2.3. Makrobiotische Kost<br />

(Chinesische Ernährungslehre)<br />

Makrobiotik bedeutet so viel wie "Langes<br />

Leben". Sie begründet sich auf den Zen-<br />

Buddhismus. Man kann die Makrobiotik<br />

sicher als die älteste Ernährungslehre<br />

der Welt betrachten. Dieses Alter und die<br />

starke Orientierung an alten Texten, Büchern<br />

und Lehren sind aber auch ein<br />

schweres Los.<br />

In den letzten 5000 Jahren hat die Makrobiotik häufige Veränderungen der Lehrmeinung<br />

und Lehrrichtung durchgemacht. Die aktuellen Ansichten sind deshalb auch immer<br />

vom jeweiligen geistigen Führer abhängig und deshalb auch schwer zu verallgemeinern.<br />

Dem Zen-Buddhismus und der Makrobiotik entsprechend, besteht das Universum aus<br />

zwei entgegengesetzten Kräften. Yin ist die auseinanderfließende Kraft - das Zersetzende.<br />

Yang ist die zusammenfließende Kraft - das Aufbauende. Alle Dinge im Universum<br />

unterliegen dem Einfluß von Yin und Yang. Insgesamt streben Yin und Yang einen<br />

Ausgleich an.<br />

Für die praktische Handhabung werden die Nahrungsmittel ebenfalls in Yin und Yang<br />

eingeteilt.<br />

eine grobe Übersicht über die Einteilung der Nahrungsmittel:<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 101 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Yang-betonte<br />

Nahrungsmittel<br />

Ananas<br />

Erbsen<br />

Pfeffer<br />

grüne Bohnen<br />

Kartoffeln<br />

Möhre<br />

Reis<br />

Nüsse<br />

Zwiebeln<br />

Fisch<br />

brauner Zucker<br />

Butter<br />

Honig<br />

Kohl<br />

Gewürze<br />

Rind-Fleisch<br />

Rinderleber<br />

Yin und Yang enthaltene<br />

Nahrungsmittel<br />

Bambussprossen<br />

Apfel<br />

Ente<br />

Gerste Erdbeere<br />

Ei<br />

Forelle<br />

Käse Pilze<br />

Kopfsalat Kohlrabi<br />

Mungobohne Frühlingszwiebeln<br />

Pflaume<br />

Schweinefleisch<br />

Spargel<br />

Spinat<br />

Soja Tomate<br />

Steckrübe Trauben<br />

Wassermelone<br />

Weizenkeime<br />

Yin-betonte<br />

Nahrungsmittel<br />

Meeresalgen<br />

Roggen<br />

Schweineniere<br />

Muscheln<br />

Romana-<br />

Salat<br />

Salz<br />

Wasserkastanie<br />

Durch bestimmte Behandlungsverfahren lassen sich die Eigenschaften eines Nahrungsmittels<br />

nachträglich beeinflussen. So sind Abkühlen, Verdünnen, der Zusatz von<br />

sauren oder süßen Stoffen, Würzen, Zerkleinern usw. yinisierend. Durch Kochen, Backen,<br />

Rösten, Salzen, Trocknen, Lagernm, Reifen usw. werden Nahrungsmittel yangisiert.<br />

Die heutige - zu yinige - Ernährung wird von den Makrobioten als Grund für die Zivilisationskrankheiten<br />

angesehen.<br />

Viele makrobiotische Kostempfehlungen basisieren auf einer eher mechanisch erstellten<br />

Tabelle der "Zehn Stufen ..." bzw. "Zehn Wege durch Gesundheit zum Frieden".<br />

Angestrebt wird dabei die höchste Stufe der völligen Harmonie.<br />

Für die makrobiotische Kost muß man unabhängig von ihrer Aktualität feststellen, daß<br />

sie mehr einer Lebensphilosophie entspricht, als einer ausgewogenen gesunden Ernährungsgrundlage.<br />

Neben Yin und Yang spielen noch eine Vielzahl von anderen Faktoren<br />

und Prinzipien (die fünf Elemente, die vier Wesensarten, die acht Prinzipien (Pa Kang), die<br />

sechs Qi) eine Rolle, über die man erst einmal den Überblick behalten muß und dann<br />

auch noch die einzelnen Einfüsse und Veränderungen beachten muß. Makrobiotik und<br />

chinesische Ernährungslehren haben eher was mit Glauben als mit Essen zu tun. Die<br />

psychologische Seite sollte aber nicht unterschätzt werden - Glauben versetzt schließlich<br />

Berge.<br />

Bei extremen Ernährungsformen (höhere Stufen) kann es sogar zu schweren Mangelkrankheiten<br />

(Anämie, Skorbut und Rachitis) kommen. Kinder und Jugendliche sind hier<br />

besonders gefährdet. Als positiv in der makrobiotischen Ernährung muß man die Mäßigkeit,<br />

Genügsamkeit, Ablehnung vieler Genußmittel und die Orientierung auf ökologisch<br />

produzierte, naturbelassene, heimische Nahrungsmittel einschätzen. Die Hinwendung<br />

zum Soja mit seinem hohen Eiweißanteil und günstiger Aminosäurezusammensetzung<br />

kann ebenfalls als sehr günstig empfohlen werden. Fermentationsprozesse<br />

durch Bakterien und Pilze setzen vielen Soja-Produkten (Sojabohnequark, Sojasoße,<br />

Sojakäse) Enzyme bei, die ihren Nahrungswert stark erhöhen.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 102 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


5.2.4. Mazdaznan-Kost<br />

Die Mazdaznan-Ernährungslehre basiert<br />

auf Lehren des Propheten und Religionserneueres<br />

ZARATHUSTRA. Er lehrte<br />

vor rund 2600 Jahren im Bereich Ost-Iran<br />

und Afghanistan.<br />

Der Name Mazdaznan leitet sich von den<br />

Wörtern groß, gut (ma), wissen (zda) und<br />

beherschen (znan) aus der Awesta-<br />

Sprache ab.<br />

Atmung und Ernährung sind die Haupinhalte dieser Lehre. Über die Atmung bekommt<br />

der Mensch geistige Nahrung und über die Nahrungsmittel erhält er die stofflichen Voraussetzungen<br />

für eine natürliches Leben. Atemübungen, eine natürliche Nahrungsauswahl<br />

und ein edles Geschlechtsleben führen zu einem gesunden Menschen, der<br />

höheren Zielen folgt.<br />

Die Mazdaznan-Lehren wurden von Otto HANISH (er nannte sich Otoman Zar-Adusht<br />

Hamisch) in die westlichen Lebensbereiche gebracht.<br />

Grundlage ist eine besondere ovo-lakto-vegetarische Ernährung, in der bewußte Ernährung,<br />

Abwechslungsreichtum und Genügsamkeit eine tragende Rolle spielen. Das<br />

Gemüse wird zubereitet (oft geschmort) und Nahrungsmittel vielseitig kombiniert. Die<br />

Kombination gleichartiger Nahrungsmitel (z.B. Zucker und Obst; zwei Mehlgerichte,<br />

zwei Eiweißprodukte) wird wegen einer angeblich übermäßigen Körperbelastung abgeleht.<br />

Der Tagesrhythmus orientiert sich an den Ausscheidungszeiten. Morgens wird bei<br />

Fruchtsäften gefastet, mittags und abends wird vorrangig gegessen.<br />

In den Problemen ist die Mazdaznan-Kost der ovo-lakto-vegetarischen Kost gleichwertig.<br />

5.2.5. Anthroposophische Kost<br />

Einen wissenschaftlich klingendenden Namen trägt diese Ernährungsphilosophie. Sie<br />

basiert aber auf (aus ernährungswissenschaftlicher Sicht) sehr oberflächliche und z.T.<br />

mystische Dogmen und Theorien.<br />

Der Anthroposoph ist als Mensch - als seelisch-geistiges Wesen - daran interessiert<br />

den Zusammenhang zwischen Welt und Kosmos zu erfassen. In unserer Welt werden<br />

die Erscheinungen durch elementare Bildekräften - sogenannten Äthern - begründet.<br />

So werden der Lebensäther, der chemische Äther, der Lichtäther und der Wärmeäther<br />

unterschieden. Die verschiedenen Äther werden bestimmten Teilen der Pflanze zugeordnet.<br />

Diese Zuordnung wird dann auf den Menschen übertragen.<br />

Den einzelnen Nahrungsbestandteilen (Eiweiße, Kohlenhydrate, Fette und Kiesel)<br />

werden einfache Funktionen in der Ernährung zugeteilt. Gleichzeitig repräsentieren sie<br />

die genannten Äther.<br />

In vielen Aspekten entspricht die anthroposophische Kost einer lakto-vegetarischen<br />

Kost mit gelegendlicher Aufnahme von tierischen Produkten.<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 103 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


5.2.6. Diäten - Kost für Kranke und Genesende<br />

Diäten aus Unterhaltungsmagazinen beruhen meist auf eine kurzfristige Entwässerugen<br />

des Körpers oder/und auf eine stark reduzierte Energiezufuhr. Mangelerscheinungen<br />

durch unzureichende Abwechslung stehen dann schnell an der Tagesordnung.<br />

Verstärkt wird dieser Effekt noch durch die Thematisierung der Diät. Die Einseitigkeit<br />

einer “Kartoffel-“, “Bananen-“ oder “Sonst-was-Diät“ ist .<br />

Jo-Jo-Effekt<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 104 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


5.2.6.1. Reduktions-Diäten<br />

Reduktions-<br />

Diät-Form<br />

Inhalt / Methoden Vorteile / Ziele Nachteile / Probleme /<br />

Nebenwirkungen<br />

Nulldiät totales Fasten bei sehr schnelle Gewichtsabnahme<br />

nur unter ärztlicher<br />

reichlicher Flüssigkeitszufuhr<br />

Aufsicht durchführbar<br />

(nur Mineralwasser<br />

(max. 350 - 400g (starke Belastung des<br />

bzw. unge-<br />

süßter Tee, Diätsäfte)<br />

pro Tag)<br />

Stoffwechsel und des<br />

Kreislaufes); schlechte<br />

Langzeiterfolge (deshalb<br />

nur für bestimmte<br />

Modifiziertes<br />

Fasten<br />

Diäten mit<br />

extremen<br />

Nährstoffrelationen<br />

starke Stoffwechselbelastung<br />

geringe Langzeiterfolge,<br />

Gefahr von Mange<strong>lern</strong>ährung<br />

aufwendige Begleitmaßnahmen<br />

(Wiegen<br />

der Nahrung und Berechen<br />

der Nährwerte)<br />

Energiereduzierte<br />

Mischkost<br />

Aufnahme von rund<br />

30 g Aminosäuren-<br />

Gemisch und ev. bis<br />

50 g Kohlenhydrate<br />

Aufnahme industriell<br />

gefertigter Nährmittel<br />

mit einem bestimmten<br />

Nährstoffgehalt<br />

ein oder mehrere<br />

Nährstoffe werden in<br />

verminderter Form<br />

aufgenommen<br />

relativ schnelle Gewichtsabnahme<br />

(max. 250 bis 300 g<br />

pro Tag)<br />

abhängig vom<br />

Nährstoffgehalt<br />

(max. 100 bis 200 g<br />

pro Tag)<br />

Gewichtsabnahme,<br />

je nach Diätform<br />

hoher Sättigungseffekt<br />

stark verminderte E-<br />

nergiezufuhr bei normalen<br />

Nährstoffverhältnissen<br />

Gewichtsabnahme<br />

entsprechend der<br />

(negativen) Energiebilanz<br />

abwechslungsreich,<br />

auch langfristig einsetzbar,<br />

ausgeglichene<br />

Nährstoffversorgung<br />

Fettsüchtige geeignet)<br />

kein Lerneffekt, unbefriedigende<br />

Langzeiterfolge<br />

Formulardiät(en)<br />

einfach, zeitsparend,<br />

keine Rechnungen<br />

usw. notwendig<br />

wenig abwechslungsreich,<br />

relativ teuer,<br />

nur kurzfristig geeignet<br />

5.2.7. andere Länder - andere Sitten<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 105 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


6. Ernährungsbedingte Erkrankungen<br />

6.1. Übergewicht und Fettsucht<br />

6.2. Magersucht und Eß-Brech-Sucht<br />

6.3. Zuckerkrankheit<br />

6.4. Gicht<br />

6.5. Lebensmittelallergien<br />

6.6. Krebs<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 106 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


7. Energie und gesunde Ernährung<br />

Stoff und Energie sind in unserer Ernährung nicht zu trennen. Jeder Stoff besitzt eine<br />

bestimmte Menge Energie (innere Energie). Organische Stoffe (z.B. Kohlenhydrate,<br />

Eiweiße, Fette) besitzen im Allgemeinen eine große Menge Energie. Für anorganische<br />

Stoffe (z.B. Wasser, Cohlendioxid) stellt man eher kleinere innere Energiemengen fest.<br />

Im Bereich Ernährung ist jede Energieaufnahme auch mit der Aufnahme von Stoffen<br />

gekoppelt. Wir nehmen zwar auch Energie - hauptsächlich über die Haut - auf, aber<br />

dies hat nichts mit einer Ernährung zu tun.<br />

Heute wissen die Wissenschaftler, daß Licht in vielen körperlichen Prozessen eine<br />

wichtige Rolle spielt. Wir erinnern uns z.B. an die Abhängigkeit der Vitamin D-<br />

Verfügbarkeit vom UV-Licht. Aber auch bestimmte Entwicklungsabschnitte sind vom<br />

Licht gesteuert. Dabei spielen Lichtfarben (Hellrot/Dunkelrot-System) und auch Lichtrhythmen<br />

(Tages-, Monats- und Jahresrhythmen) eine Rolle.<br />

7.1. Energiehaushalt<br />

Energie<br />

Arbeitsvermögen, gespeicherte Arbeit, Fähigkeit eines Körpers Arbeit zu leisten<br />

(elektr. E., Wärmeenergie, inner E., chem. E., Atomenergie, ...)<br />

Einheit: J (JOULE, sprich: dschuhl)<br />

alte Einheiten: cal (CALORIE), W (WATT)<br />

1 J = 4,1868 cal<br />

1 cal = 0,23885 J<br />

1000 J = 1 kJ (Kilo JOULE)<br />

(Gesamt-)Energiebedarf (GEB)<br />

ist die Energiemenge, die zugeführt werden muß, um Energieverluste durch Lebensvorgänge<br />

auszugleichen<br />

Energiebedarf in kJ<br />

Arbeitstyp<br />

Geschlecht Alter leicht mittelschwer schwer sehr schwer<br />

weiblich 19 - 35<br />

36 - 50<br />

51 - 65<br />

über 65<br />

9000<br />

8500<br />

7500<br />

7300<br />

9800<br />

8970<br />

8130<br />

7710<br />

10400<br />

9570<br />

8730<br />

8310<br />

10800<br />

9970<br />

9130<br />

8710<br />

männlich 19 - 35<br />

36 - 50<br />

51 - 65<br />

über 65<br />

11000<br />

10000<br />

9000<br />

8100<br />

11480<br />

10640<br />

9800<br />

8550<br />

12080<br />

11240<br />

10400<br />

9150<br />

12480<br />

11640<br />

10800<br />

9550<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 107 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


abhängig von:<br />

• Geschlecht<br />

• Alter<br />

• Gewicht / Größe<br />

• Arbeit / Bewegung<br />

• Umweltbedingungen (Temperatur, ...)<br />

• Nahrungsausnutzungstyp<br />

• ...<br />

Grundumsatz (GU) / Ruheumsatz (RU)<br />

Energiemenge, die ein Mensch benötigt um seine Körperfunktionen normal aufrecht zu<br />

erhalten.<br />

Leistungsumsatz (LU)<br />

ist die Energiemenge, die ein Mensch zur Erfüllung von bestimmten Aufgaben über den<br />

Grundumsatz hinaus benötigt.<br />

Arbeitsumsatz (AU)<br />

ist die Energiemenge, die ein Mensch zur Erfüllung seiner Arbeitsanforderungen benötigt.<br />

ist die Energiemenge, die ein Mensch für das Arbeiten benötigt.<br />

Freizeitumsatz (FU)<br />

ist die Energiemenge, die ein Mensch zur Erfüllung seiner Freizeitanforderungen benötigt.<br />

ist die Energiemenge, die ein Mensch für seine Freizeitgestaltung benötigt.<br />

LU = AU + FU<br />

GEB = GU + LU = GU + AU + FU<br />

Energiebilanz (EB od. ∆E)<br />

ist die Energiemenge die sich als Differenz zwischen Energiezufuhr und Energiebedarf<br />

EB = E Zufuhr - E Bedarf = E Zufuhr - GEB<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 108 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Energiebedarf ist im Tagesverlauf unterschiedlich<br />

Leistungsfähig im Tagesverlauf<br />

100<br />

80<br />

Leistungsfähigkeit<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Uhrzeit<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24<br />

Von DGE und aid werden täglich fünf Mahlzeiten emphohlen. Diese sollten entsprechend<br />

dem nächsten Schema verteilt sein. Der zugeführte Energie der täglichen Gesamtenergiezufuhr<br />

ist ebenfalls in das Diagramm eingegangen.<br />

Empfehlung für Energiezufuhren (Mahlzeiten)<br />

100<br />

80<br />

Energiezufuhr<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Uhrzeit<br />

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24<br />

(‚*ƒ,„.…0†‡3ˆ5‰<br />

•¡ž¢¡¢’§•¡‘p•¡£¥¤~¦žZ’b8˜3’§§Ž¡¦§<br />

Š8‹Œ§Ž¡‘’§§“M”C•¡’–I•¡’—MZ§˜3’§šZ–a•¡’œ›M’§•Q§‘UZ“žŸ§<br />

‹"©;’§Ž¡ª§ ’«Œ £f¬­8’§ Ž¡“ž’§“®§šZ;–a•¡’®Œ•¡“‘U’§•¡Ž¡Z“ž¯¤~¦ž’b±°²§šG³§´3’§•¡‘bµ·¸§’§•º¹’§•¡‘bµ·§»‹b¼½¡*¦““<br />

¨<br />

£¦“t¦–a•¡’b8’§£±¾M•¡¦žZ§¦££¿¦´3Ž¡’§•¡‘U’§“%À<br />

‹M”C’§‘¹’§“ÔC•¡’M–a¦at¾M•¡¦žZ§¦££Ä¹Å–a’§“Æ’§£Ç¬.§ÈÉ Ž¡’§“’§“ÊŒ£“’§§ž•¡’Q¹§ §’§“Ë£•¡‘Ì–a’§£Í¾M• ¦ ž§¦££<br />

Á<br />

•¡žÏ¡*’§•¡‘$•¡“AÐ’Q¹•¡’§ Z“ži§<br />

¹Z£Î¤~¦žZ’b8ṽ’§§Ž¡¦–I’§L›M’§•Q8‘“žV§<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 109 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Entwicklung der Energiebilanz in den letzten 125 Jahren<br />

Energie in kJ<br />

14000<br />

13000<br />

Energiebedarf<br />

Energiezufuhr<br />

12000<br />

11000<br />

10000<br />

1875 1900 1925 1950 1975 2000<br />

Jahreszahl<br />

ÑÓÒZÔ,Õ­Ö0×Ø3ÙzÚ<br />

Û§Ü"ÝÞbߧà§áâ§Þ§ã¡ävÞ§åÅæCã¡Þ"çaã¡Þéè£åêUëfã¡à}ì*í¡îZåï®ð3ñÉå«è£åÞ§â§ïã¡Þ§ävÞ§çIòâVóMîåçôèåÞ§â§ïZã¡ÞQõîó§îZáâMã¡åËçaÞ§åËí¡Þ§êÂõêUÞ§å<br />

pý£¢3ý§þ¥¤§¦¡ýý£¦¡þý©¨¦§ûý£üü£Zþ£ü©¦¡ý¥~ý§þaý§þ£ túþaÿ<br />

ö÷*ø;ùúûü§ý§þ%ÿ¡<br />

)£Zü$¦¡ýý£¦¡þ*ý£+Uü§ú,ý§þý§þÌùúûü§ý.-/ úû¡ý§þ%ÿ<br />

÷"!$#ý§ü§ý£§ûþý§þ¥¤%¦¡ý$¦¡ý&þý§ü£¦¡ý£¢'¦¡úþ(<br />

!#ý.-1§ûü§ý£¦¢3ý§þ2Zþ®ý§ü 3ü§ý§þ4¤§¦¡ý¦¡ý65ý§ü£þ*aý§ü£þ*ý§þ2aý§ü7þý§ü£¦¡ý£¢'¦¡úþ£ 2¦¡þ2aý§þ2¡ý£+8 +Uý§þÃöy÷Zø<br />

0<br />

ùúûü§ý§þ%ÿ<br />

7.2. Arbeiten mit Lebensmitteltabellen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 110 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


8. Tabellen, Formeln und Übersichten<br />

Inhaltsstoffe und Energiewert von Lebensmitteln<br />

(Werte beziehen sich auf 100g)<br />

Lebensmittel Wasser Fette Eiweiße Kohlenhydrate<br />

[%] [g] [g] [g]<br />

Energie<br />

[kJ]<br />

sonstiges<br />

Apfel + + 12 210<br />

Butter 83 1 1 3249<br />

Bierschinken 18 14 1 920<br />

Blumenkohl + 1 3 85<br />

Bonbons + 1 96 1700<br />

Brause 0 0 3 65<br />

Brathähnchen /<br />

4 15 + 460<br />

Broiler<br />

Brötchen (Weizen) 1 7 54 1100<br />

Cola 0 0 10 170<br />

Ei 74 11 13 1 699 Ca<br />

Gemüsepaprika + 1 4 85<br />

Johannesbeere<br />

(schwarz)<br />

+ 1 11 210<br />

Kartoffeln + 2 19 364<br />

Käse (Tollenser) 22 26 3,6 1300<br />

Keks 11 15 70 1900<br />

Marmelade 0 1 59 1072<br />

Mischbrot 1 7 52 1055<br />

Möhren + 1 5 110<br />

Obstkuchen 4 2 48 710<br />

Orange + 1 9 170<br />

Pfannkuchen 15 4 48 1500<br />

Pflanzenfett 0 100 + + 3881 Vit B x , D, E<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 111 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Schnitzel<br />

8 21 + 703<br />

(Schwein)<br />

Schokolade (Vollmilch)<br />

33 9 55 2300<br />

Speisequark (mager)<br />

2 11 5,8 380<br />

Peiseeis 3 4 20 540<br />

Teewurst 44 12 + 1900<br />

Vollkornbrot 1 7 46 1000<br />

Vollmilch (Rind) 3,5 3,3 5 276 Ca,<br />

Weizenmehl (Type<br />

405)<br />

1 11 74 1541<br />

Zitrone + 1 4 85<br />

Zwiebeln + 1 8 170<br />

zusätliche Zeichen: - ... absolut nicht<br />

+ ... in Spuren<br />

Mineralstoffgehalt einiger Lebensmittel in mg<br />

(bezogen auf 100g verzehrbaren Anteil)<br />

Lebensmittel<br />

Na- Kalium Cal- Phosphosium<br />

Magne-<br />

Eisen Flour<br />

trium<br />

cium<br />

Trinkmilch 3,5% 48 157 120 92 12 0,1 0,02<br />

Edamer, 30% i.Tr. 800 95 800 570 59 0,6 -<br />

Quark,40% i.Tr. 29 106 68 - - 0,3 -<br />

Gesamtei 135 138 54 205 13 2,3 0,12<br />

Butter - - - - - - -<br />

Margarine 76 7 10 10 13 + -<br />

Heringsfilet 120 315 35 250 - 1,1 -<br />

Hummer 270 220 61 234 22 1,0 -<br />

Brathuhn 83 359 12 200 - 1,8 -<br />

Roastbeef 74 335 12 157 23 2,5 -<br />

Schweinefilet 74 348 12 234 22 3,0 -<br />

Roggenvollkornbrot 424 291 56 362 83 4.0 -<br />

Weizenvollkornbrot 430 210 95 265 - 2,0 -<br />

Blumenkohl,roh 16 311 22 72 7 1,1 0,01<br />

Spinat, roh 54 470 93 51 58 3,1 0,1<br />

Apfel, geschält, roh 2 127 7 11 6 0,4 0,01<br />

Kakao, stark entölt 60 1500 190 740 500 12,0 0,1<br />

Bier, Pils 4 50 20 30 - 0,1 0,02<br />

Rotwein (11 Vol.-%) 1 120 10 15 12 0,5 0,02<br />

Colage-tränk 6 1 4 14 - - -<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 112 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


9. weitere Experimente und Versuche<br />

9.1. weitere Experimente zu und mit Kohlenhydraten<br />

Nachweis der optischen Eigenschaften mit dem Refraktometer/Polarimeter<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Das Polarimeter besteht aus zwei Polarisationsfiltern und einem dazwischen liegenden<br />

Probenraum. Durch die Polarisationsfilter wird nur das Licht einer bestimmten Schwingungsebene<br />

durchgelassen. Der erste Filter polarisiert z.B. waagerecht. Wenn die<br />

Substanz optisch aktiv ist werden diese waagerechten Lichtschwingungen in einem<br />

charakteristischen Winkel abgelenkt. Um dieses abgelenkte Licht zu erkennen, wird<br />

der zweite Polarisationsfilter solange gedreht bis seine Durchlaßrichtung mit der Ebene<br />

des abgelenkten Lichtes übereinstimmt. Der Winkel um den der zweite Filter gedreht<br />

wurde, entspricht der optischen Aktivität.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Polarimeter; Probelösung, eventuell Lichtquelle<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- richtet sich nach dem Gerät<br />

- Messung mindestens 5 mal wiederholen und aus den Meßwerten den Mittelwert bilden<br />

Untersuchung des Stärkeabbaus durch Säure<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Unter sauren Bedingungen kommt es zur verstärkten Hydrolyse der Stärke. Die Stärke-<br />

Moleküle zerfallen in kleinere Einheiten (kleine Mehrfachzucker, Dextrine). Mit LU-<br />

GOLscher Lösung ergeben Dextrine eine rotbraune bis gelbe Verfärbung.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Reagenzglaszange, Stärke, Wasser, LUGOLsche<br />

Lösung (Iod-Kaliumiodid-Lösung), Brenner, Säure (z.B. Zitronensaft), Becherglas,<br />

Dreibein, Drahtnetz<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Wasser im Bechglas erhitzen (Wasserbad)<br />

- 2 Reagenzgläser 2 cm hoch mit Stärke-Lösung füllen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 113 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


- zu einem Reagenzglas Säure geben, 15 min im siedenen Wasserbad erhitzen<br />

- abkühlen lassen (eventuell im kaltem Wasserbad oder unter fließendem Wasser)<br />

- einige Tropfen LUGOLsche Lösung zusetzen<br />

(eventuell kann auf das Erwärmen verzichtet werden, dann sollte das Gemisch aber<br />

rund 12 h stehen bleiben)<br />

Nachweis von Einfachzuckern nach BARFOED<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

In schwach sauren Medien können Einfachzucker besser reagieren. Ansonsten entspricht<br />

der Test von BARFOED chemisch weitgehend der FEHLINGschen Probe. Einfachzucker<br />

lassen sich am roten Cupfer-Niederschlag erkennen.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Reagenzglaszange, BARFOED-Reagenz, Brenner,<br />

Becherglas, Dreibein, Drahtnetz, Wasser, Probenmaterial (z.B. Traubenzucker,<br />

Fruchtzucker)<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Wasser im Bechglas erhitzen (Wasserbad)<br />

- Proben im Reagenzglas in wenig Wasser lösen und mit 4 ml BARFOED-Reagenz<br />

mischen<br />

- 3 min im Wasserbad erhitzen<br />

- Beobachtungen notieren<br />

Nachweis von Fructose (SELIWANOW-Reaktion)<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Durch starke Mineralsäuren wird dem Zucker Wasser entzogen. Die entstehenden<br />

Verbindungen (Furfuralderivate) können mit aromatischen Stoffen (z.B. Resorcin) zu<br />

Farbstoffen reagieren. Der bei positiver SELEWANOW-Reaktion entstehende Farbstoff<br />

ist rot. Ketosen reagieren bei diesem Test wesentlich schneller als Aldosen.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Reagenzglaszange, Brenner, Dreibein, Drahtnetz,<br />

Becherglas, Wasser, SELIWANOW-Reagenz, Probenmaterial (z.B. Fruchtzucker)<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Wasser im Bechglas erhitzen (Wasserbad)<br />

- Probe im Reagenzglas in wenig Wasser lösen, doppelte Menge SELIWANOW-<br />

Reagenz zusetzen<br />

- 1 min in siedenem Wasserbad erhitzen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 114 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


Nachweis von Cellulose<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Chlorzinkiod-Lösung reagiert mit Cellulose unter Bildung einer Blau- bis Violett-<br />

Färbung.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Chlorzinkiod-Lösung, Tropfpipette, Materialproben (z.B. Watte, Filterpapier, Zellstoff-<br />

Taschentücher, Viskose-Stoff, Weizenkleie, Vollkornmehl)<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Probe mit einem Tropfen Chlorzinkiod-Lösung beträufeln<br />

8.1.1. Herstellung ausgewählter Nachweisreagenzien<br />

BARFOED-Reagenz<br />

- 6,7 g Cupferacetat in 100 ml dest. Wasser lösen, filtrieren<br />

- 2,5 ml 30%ige Essigsäure zusetzen<br />

Chlorzinkiod-Lösung<br />

- 30 g Zinkchlorid, 10 g Kaliumiodid und 2 g Iod in 15 ml dest. Wasser lösen<br />

- !!! dunkel aufbewahren<br />

FEHLINGsche Lösung I<br />

- 7 g Cupfer(II)-sulfat-5-hydrat in 100 ml dest. Wasser lösen<br />

FEHLINGsche Lösung II<br />

- 35 g Kaliumnatriumtartrat und 10 g Natriumhydroxid in 100 ml dest. Wasser lösen<br />

SELIWANOW-Reagenz<br />

- 0,5 g Resorcinin in 100 ml 20%iger Salzsäure (Chlorwasserstoffsäure) lösen<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 115 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


9.2. weitere Experimente zu und mit Fetten<br />

Nachweiß ungesättigter Fettsäuren nach BAEYER (II)<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

/ - CH = CH - + MnO 4<br />

-<br />

violett<br />

(Achtung! Reaktion ist wenig spezifisch!)<br />

+ H 2 O ⎯<br />

braun<br />

(mögliche Folgeprodukte auch farblos)<br />

9 →: MnO 2 + - HCOH - HCOH - /<br />

Materialien / Geräte:<br />

Reagenzglas, Aceton (Wassergehalt 5%), 2%ige Kaliumpermanganat-Lösung<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- Probe (50 mg /Spatelspitze oder 2 Tropfen) in 2 ml Aceton auflösen<br />

- Tropfenweise bis zur Entfärbung (Braun-Färbung) Kaliumpermanganat-Lösung zusetzen<br />

- Test gilt als erfolgreich, wenn mehr als 2 Tropfen Kaliumpermanganat-Lösung entfärbt<br />

werden<br />

Halbquantitative Bestimmung ungesättigter Fettsäuren mit Brom-<br />

Wasser<br />

Grundlagen / Prinzipien:<br />

Brom reagiert unter Aufspaltung und Anlagerung mit Doppelbindungen. Das Brom-<br />

Wasser verliert durch das fehlende Brom an Farbe (rotbraun --> farblos bis gelblich)<br />

Die Anzahl entfärbter Brom-Wasser-Tropfen kann als Maß für die Doppelbindungen<br />

verwendet werden.<br />

Materialien / Geräte:<br />

Brom-Wasser (Vorsicht! Gift!); verschiedene Öle und Fette; Tetrachlorcohlenstoff (Tetra)<br />

(Vorsicht! Gift!); Reagenzgläser, Tropfpipette oder Bürette<br />

Durchführung / Ablauf:<br />

- jeweils 10ml Tetrachlorcohlenstoff mit 10 Tropfen Probe mischen (Fette eventuell<br />

vorher im Wasserbad schmelzen<br />

- solange Brom-Wasser zutropfen bis dauerhaft keine Entfärbung auftritt<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 116 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


9.3. weitere Experimente zu und mit Eiweißen<br />

9.4. weitere Experimente zu ...<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 117 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


10. Literatur und Quellen<br />

/1/ BELITZ, Hans-Dieter; GROSCH, Werner:<br />

Lehrbuch der Lebensmittelchemie.-3. überarb. Aufl.-Berlin, Heidelberg, New<br />

York, London; Paris, Tokyo: Springer, 1987<br />

ISBN 3-540-16962-8<br />

/2/ FÜRST, Werner; SCHULER, Konrad:<br />

Gastgewerbliche Berufe - Restaurantfachmann Restaurantfachfrau - Grund- und<br />

Fachstufe.-Bad Homburg vor der Höhe: Verl. Gehlen, 1997<br />

ISBN 3-442-92650-1<br />

/3/ Ernährungslehre - zeitgemäß, praxisnah.- Hannover: Schroedel Schulbuchverl.,<br />

1990<br />

ISBN 3-441-91392-2<br />

/4/ SCHLIEPER, Cornelia A.:<br />

Ernährung heute.- 6. überarb. Aufl.-Hamburg: Verl. Büchner, Verl. Handwerk<br />

und Technik, 1994<br />

ISBN 3-582-04474-2<br />

/5/ SCHLIEPER, Cornelia A.:<br />

Arbeitsbuch Ernährung.-4. überarb. u. erw. Aufl.-Hamburg: Verl. Büchner, Verl.<br />

Handwerk und Technik, 1986<br />

ISBN 3-582-04473-4<br />

/6/ BOTSCH, Walter; HÖFLING, Erich; MAUCH, Jürgen:<br />

Chemie in Versuch, Theorie und Übung.- 2. neubearb. Aufl.- Frankfurt am Main,<br />

Aarau: Verl. Diesterweg, Verl. Sauerländer; 1984<br />

ISBN 3-425-95421-0, ISBN 3-7941-2522-3<br />

/7/ LIBBERT, Eike:<br />

Kompendium der Allgemeinen Biologie.-2. durchges. Aufl..-Jena: Fischer Verl.;<br />

1977<br />

/8/ KEUNE, Hans (Hrsg.):<br />

Taschenlexikon Chemie.- 1. Aufl. - Leipzig: Dt. Verl. f. Grundstoffind.,1989<br />

ISBN 3-342-00225-5<br />

/9/ LATSCHA, Hans Peter; KLEIN, Helmut Alfons:<br />

CHEMIE - Basiswissen; Anorganische Chemie, Organische Chemie, Analytische<br />

Chemie.- Berlin, Heidelberg: Springer-Verl.,<br />

ISBN -99534-X<br />

/10/ SCHARF, Karl-Heinz; WEBER, Wilhelm:<br />

Stoffwechselphysiologie - Materialien für den Sekundarbereich II - Biologie.-<br />

Neubearbeitung, Hannover: Schroedel-Schulbuchverl., 1992<br />

ISBN 3-507-10515-2<br />

______________________________________________________________________________________________________<br />

BK_EL_Abgabe2002.DOC Seite - 118 - (c,p)1998-2002 lsp:dre


- (c,p)1998/2002 <strong>lern</strong>-<strong>soft</strong>-<strong>projekt</strong>: drews -

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!