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Kurs<br />
Naturwissenschaften<br />
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Teil:<br />
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(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
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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
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______________________________________________________________________________________________________<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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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˜¦›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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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+ ⎯→ +<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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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______________________________________________________________________________________________________<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 />
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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 />
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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 />
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sein.<br />
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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 />
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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 />
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3.6.2. Calcium<br />
______________________________________________________________________________________________________<br />
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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 />
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______________________________________________________________________________________________________<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
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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 />
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±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 />
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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 />
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______________________________________________________________________________________________________<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 />
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______________________________________________________________________________________________________<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 />
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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
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