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Junge Wissenschaft 87 // 2010
Jugend forscht
rund beschränken wir uns hier nahezu
ausschließlich auf β-Cyclodextrin.
In einer späteren Phase unserer Arbeit
stellten wir einen Großteil des Untersuchungsprogramms
auch mit α-CD nach.
Die Ergebnisse decken sich weitgehend
mit den bei β-CD erhaltenen.
4.4. Der Faktor Zeit
Schon bei 4.1. wird ersichtlich, dass nicht
nur der Faktor Luft, sondern auch der
Faktor Zeit über den Vitamin C-Verlust
entscheidet. Bei der folgenden Untersuchungsreihe
erhitzten wir jeweils 200 mL
der wässrigen Vitamin C-Lösungen 5, 10,
20 und 30 Minuten lang in getrennten
Bechergläsern auf der Herdplatte bis
zum Sieden. Mit Erreichen der Siede-
temperatur wurde die Stoppuhr eingeschaltet.
Danach ließen wir die Lösungen
abkühlen, füllten sie in einen Messkolben
und glichen die Kochverluste durch
Zugabe von Wasser aus. Dann wurden
50 mL-Proben titriert. In dieser Reihe
sollten nochmals die verschiedenen
Cyclodextrine zum Einsatz kommen.
Die Werte differieren nicht stark.
β-Cyclodextrin ist leicht im Vorteil.
Diese Daten sind in Abb. 8 grafisch
Abb. 8: Vitamin C-Gehalt in siedenden Lösungen in Abhängigkeit von der Zeit mit und ohne β-CD
Abb. 9: Vitamin C-Verluste in Lösungen verschiedener pH-Werte mit und ohne β-CD
Tab. 4: Vitamin C Gehalte und Verluste in Abhängigkeit von der Kochzeit bei Zugabe verschiedener Cyclodextrine
dargestellt. Auch mit Cyclodextrin zeigt
Vitamin C in siedendem Wasser Verluste,
die mit der Kochzeit steigen. Bei 10
Minuten Kochzeit kann β-Cyclodextrin
sie jedoch um 83% reduzieren.
4.5. Der Faktor pH-Wert
Uns interessierte auch die Frage, ob
die Stabilität des Vitamin C vom
pH-Wert der Lösung beeinflusst werden
kann. Hier war die Bestimmung des
Vitamin C-Gehaltes über die Säure-Base-
Titration nicht mehr die Methode der
Wahl, weil die pH-Werte mit Puffersystemen
eingestellt wurden, die den
Endpunkt der Bestimmung maßgeblich
beeinflussen. Also griffen wir
zum Tillmans-Reagenz und titrierten
mit einer eingestellten 2,6-Dichlorphenolindophenolnatrium-Lösung.
Da wir schon bei 10-minütigem Stehen
der Lösung einen erheblichen
Vitamin C-Verlust feststellten, hielten
wir es nicht für nötig, zu erhitzen oder
gar zu kochen. Wir sehen, dass das
Vitamin C vor allem im alkalischen
Milieu ganz besonders labil ist (siehe
Abb. 9). Nach 1 Stunde betragen die
Verluste schon über 90%, während sie im
Sauren erst bei ca. 20% liegen. Bei kleinen
pH-Werten, also im sauren Bereich,
funktioniert der Schutz durch Cyclodextrine
wesentlich besser als im basischen
Bereich.
4.6. Der Faktor Licht
In der Lebensmittelchemie wird Vitamin
C als lichtempfindlich eingestuft. Es wird
berichtet, dass die Vitamin C-Verluste
von Gemüse 65% betragen können,
wenn man es über drei Stunden dem
Sonnenlicht aussetzt [6].
Da uns Jahreszeit bedingt kein intensives
Sonnenlicht zur Verfügung
stand, bestrahlten wir wässrige Lösungen
von Vitamin C mit und ohne
β-Cyclodextrin-Zusatz über drei Stunden
mit einer UV-Lampe und bestimmten
den Vitamin C-Gehalt. Das
Zeit 5 min 10 min 20 min 30 min
Gehalt [mg] Verlust [%] Gehalt [mg] Verlust [%] Gehalt [mg] Verlust [%] Gehalt [mg] Verlust [%]
ohne CD 8,95 10,5 7,90 21 6,94 30,6 6,26 37,4
α-CD 10,00 0 9,29 7,1 8,70 13 7,91 20,9
ß-CD 10,00 0 9,65 3,5 8,93 10,7 8,15 18,5
γ-CD 9,84 1,6 9,37 6,3 8,45 15,5 7,69 23,1