Übersicht Laborübungen Grundlagen Chemie/Biologie in der Lebensmitteltechnik: Chemie Versuchstag 1 Hinweise zur Durchführung des Chemielabors 1. Sicherheitsbelehrung/ Arbeitssicherheit 2. Laborordnung 3. Einführung in Chemische Arbeitsmethoden 3.1 Allgemeines 3.2 Gerätedemonstration 3.2.1 Messzylinder 3.2.2 Messkolben 3.2.3 Pipetten 3.2.4 Pipettierhilfen 3.2.5 Büretten 3.2.6 Dispensetten 3.2.7 Magnetrührer mit Heizplatte 3.2.8 pH-Meter (Eichung) 3.2.9 Analysewaagen 3.2.10 Exsikkatoren 4. Versuchsdurchführung 4.1 Messen des Abdampfrückstandes zweier Wasserproben 4.2 Ansetzen einer Maßlösung bestimmter Stoffmengenkonzentration 4.2.1 Theoretisches Beispiel zur Konzentration „c“ (Stoffmengenkonzentration) 4.2.2 Praktische Durchführung zur Herstellung von Verdünnungen und Messung des pH-Werts 4.3 Messen von pH-Werten flüssiger Lebensmittel 4.3.1 Definition pH-Wert 4.3.2 Praktischer Versuch Musterprotokoll für den ersten Versuchstag! Versuchstag 2 Hydratation und Trocknung, Filtration, Nachweisreaktionen 1. Hydratation und Trocknung 1.1 Reagenzglasversuche zur Wärmetötung bei Lösungsvorgängen 1.2 pH-Änderungen bei Lösungsvorgängen 1.3 Wärmetönung, pH-Änderung und Löslichkeit 1.4 Definierte Hydratisierung von Ionen 1.5 Nachweis von Wasser in organischen Lösungsmitteln 1.6 Nachweis der Adsorption von Luftfeuchtigkeit 1.7 Wirkung von konzentrierter Schwefelsäure auf organische C,H,O-haltige Verbindungen 1.8 Dichte, Diffusion, Brown´sche Bewegung in Flüssigkeit 2. Nachweisreaktionen 2.1 Elementnachweis mittels Flammenfärbung 2.2 Nachweis von Anionen 2.2.1 Nachweis von Chlorid-Ionen (Cl ) mit Silbernitrat (AgNO3) 22.2.2 Nachweis von Sulfat-Ionen (SO4 ) mit Bariumchlorid (BaCl2) 22.2.3 Nachweis von Carbonat-Ionen (CO3 ) mit Bariumhydroxid (Ba(OH)2) 2.3 Nachweis von Kationen + 2.3.1 Nachweis von Ammonium (NH4 ) mit Natronlauge (NaOH) 2+ 2.3.2 Nachweis von Magnesium-Ionen (Mg ) mit Titangelb 2+ 3+ 2.3.3 Nachweise von Eisen-Ionen (Fe /Fe ) mit Astrid Schäfer Projektmitarbeiterin OML Chemie/Biologie Seite 1 Kaliumhexacyanoferraten 2+ a.) Nachweis von Eisen(II)-Ionen Fe 3+ b.) Nachweis von Eisen(III)-Ionen Fe 3+ c.) Alternativer Nachweis von Eisen(III)-Ionen Fe mittels „Stierblutprobe“ ? 3. Arbeitsmethoden in der Analytischen Chemie – Filtration 3.1 Filterarten 3.2 Filtrationsmethoden Versuchstag 3 Säure-Base-Titration (Neutralisationstitration) , Komplexometrie, Potentiometrie 1. Säure-Base-Titration (Neutralisationstitration) 1.1 Allgemeines 1.2 Herstellung einer Oxalsäure-Urtiter-Lösung 1.3 Konzentrationsbestimmung cNaOH der Natronlauge-Maßlösung 1.4 Einstellen von Titrationskurven 1.4.1 Grundlagen 1.4.2 Typen von Titrationskurven 1.4.3 Laborversuch Titration von a.) Salzsäure (HCl) und b.) Essigsäure (HAc) mit Natronlauge 1.5 Massen- und Konzentrationsbestimmung einer Schwefelsäure 1.6 Massen- und Konzentrationsbestimmung von Essigsäure in Obstessig 2. Komplexometrie – Komplexometrische Bestimmung von Calciumionen mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) 2.1 Allgemeines 2+ 2.2 Bestimmung der Calciummenge (m Ca ) mit Ethylendiamintetraessigsäure-Dinatriumsalz EDTA-Na2 (Titriplex III) und Indikator-Puffertabletten 3. Potentiometrie [Vorführversuch zur elektrochemischen Ermittlung von Titrationskurven (Säure-Base-Titration) oder Gehaltsbestimmungen (z.B. Bestimmung von Chlorid)] Versuchstag 4 Ester/ Carbonsäuren und Destillation 1. Trennung eines Stoffgemisches durch Destillation bei Normaldruck 1.1 Trennung eines Stoffgemisches aus n-Butylacetat und Methanol durch Destillation bei Normaldruck 2. Synthese eines Esters 2.1 Synthese von Essigsäure-n-butylester (n-Butylacetat) 3. Reaktionen von Carbonsäuren 3.1 Darstellung von Silberacetat 3.2 Reaktion von Carbonsäuren mit Natriumhydrogencarbonat 3.3 Carbonsäuren als Reduktionsmittel 2+ 2+ 3.4 Komplexbildung von Oxalsäure mit Ca , Nachweis von Ca im Trinkwasser Lebensmittelchemie 1 Versuchstag 1 Charakterisierung von Kohlenhydraten 1. KH-Nachweise 1.1 Wasserabspaltung durch Säuren 1.1.1 Reaktion nach MOLISCH (allgemeiner Kohlenhydratnachweis) 1.1.2 Reaktion nach SELIVANOW (Nachweis von Ketosen) Astrid Schäfer Projektmitarbeiterin OML Chemie/Biologie Seite 2 1.2 Reduktionsvermögen der Zucker 1.2.1 Nachweis „reduzierender“ Zucker (FEHLINGsche Probe) 1.2.2 – 1.2.3 Unterscheidung von Mono-und Oligosacchariden (Reaktion nach BARFOED) 1.3 Spezielle Reaktion für Lactose und Maltose (Reaktion nach WÖHLK) 1.4 Nachweis von Polysacchariden 1.4.1 – 1.4.2 – 1.4.3 Farbreaktion der Polysaccharide mit Iodlösung (NW Stärke) 1.4.4 Nachweis von Cellulose mit Zinkschlorid-Lösung 1.4.5 Reaktionen von Pektin Versuchstag 2 Bestimmung von Kohlenhydraten Versuchstag 3 Charakterisierung von Lipiden Versuchtag 4 Charakterisierung und Bestimmung von Stickstoffverbindungen (Proteine, Peptide, Aminosäuren) 2. Stärkebestimmung (polarimetrisch) 3. Iodometrische Bestimmung reduzierender Zucker nach LUFFSCALES 1. Nachweisreaktionen zu physikalisch-chemischen Eigenschaften von Lipiden 1.1 – 1.2 Bestimmung des Brechungsindexes von Fetten 1.3 – 1.6 – 1.7 Cholesterinnacheis nach SALKOWSKI und LIEBERMANN 2. – 3. Bestimmung des freien Gesamtfettes nach Soxhlet 4. – 5. Fettkennzahlen 5.1 Bestimmung der Verseifungszahl 5.2 Bestimmung der Iodzahl nach Kaufmann 1. Nachweis von Aminosäuren und Proteinen 1.1 Reaktionen der Aminogruppen 1.1.1 – 1.1.2 Reaktion mit Ninhydrin 1.2 Reaktion der Peptidbindung (Biuret-Reaktion) (NW Peptid/Protein) 1.3 Spezielle Reaktionen bestimmter Aminosäuren 1.3.1 Abspaltung von Schwefelwasserstoff (NW Schwefel im Cystein Cys) 1.3.2 Xanthoproteinreaktion (NW Tyrosin Tyr) 1.3.3 – 1.3.4 Nachweis von Tyrosin und Histidin durch die PAULYReaktion 1.3.5 Reaktion des Tryptophans (NW Tryptophan Trp) 1.3.6 Nachweis von Arginin (SAKAGUCHI-Reaktion) 2. Rohproteinbestimmung nach Kjeldahl (Mikromethode) (Stickstoff nach KJELDAHL) Lebensmittelchemie 2 Versuchstag 1 Vitamine 1. Nachweise 1.1 Nachweis von L-Ascorbinsäure mit 2,6- Astrid Schäfer Projektmitarbeiterin OML Chemie/Biologie Seite 3 Dichlorphenolindophenol (NW Vitamin C) 1.2 Nachweis und Eigenschaften von Thiamin (Vitamin B1) 1.3 Nachweis und Eigenschaften von Riboflavin (Vitamin B2) 1.4 Nachweis von Axerophthol (Vitamin A), CARR-PRICEReaktion 1.5 Nachweis von Tocopherol (Vitamin E) durch Oxidation zu Tocopherolrot 2. Bestimmung von L-Ascorbinsäure in Zitronensaft Einfluss von Luftsauerstoff, Hitze und Schwermetalle auf den Ascorbinsäuregehalt Versuchstag 2 SO2-Bestimmung und Dünnschichtchromatogr aphie Versuchstag 3 Nicotin-Bestimmung und Bestimmung des Gesamtphenolgehaltes in Lebensmitteln Versuchstag 4 Enzymatische Bestimmungen von Lebensmittelinhaltsstoff en 1. Gesamt-SO2-Bestimmung nach Monier Williams 2. Identifizierung (Nachweis) von Konservierungsstoffen mittels Dünnschichtchromatographie 1. Nicotinbestimmung 1.1 in Tabak 1.2 Nicotingehalt im Rauch 2. Bestimmung des Gesamtphenolgehalts nach Folin-Ciocalteau 1. L-Ascorbinsäure (Farb-Test) 2. D-Glucose/ D-Fructose (UV-Test) 3. Ethanol (UV-Test) Lebensmittel-Analytik Versuchstag 1 Versuchstag 2 Versuchstag 3 Versuchstag 4 1. HPLC- Praktikum (Bestimmung von Süßstoffen in Lebensmitteln) 1.1 Acesulfam K/ Aspartam 1.2 Acesulfam K/ Saccharin Na 1.3 Aspartam/ Saccharin Na 2. Gaschromatopgraphie-Massenspektrometrie (GC-MS) Inhaltsstoffidentifizierung ätherischer Öle und Bestimmung der prozentualen Zusammensetzung 2.1 Minzöl 2.2 Citronellöl 3. Infrarotspektroskopie (IR) Strukturaufklärung organischer Moleküle (qualitativer Nachweis) Quantitative Analyse 4. Photometrie, UV/VIS-Spektroskopie 4.1 Nachweis von Konjuenfettsäuren in Speiseölen 4.2 Ermittlung des UV-Absorptionsprofiles von Sonnenschutzmitteln Spezielle Botanik und Zoologie Versuchstag 1 Mikroskopie 1. Allgemeine Hinweise zur Mikroskopie 2. Lichtmikroskopie 3. Mikroskopische Übungen – Pflanzenorganellen und – inhaltsstoffe 3.1 Material und Methoden 3.1.1 Proben 3.1.2 Lösungen und Chemikalien Astrid Schäfer Projektmitarbeiterin OML Chemie/Biologie Seite 4 3.1.3 3.1.4 Herstellen der Präparate Durchziehen von Reagentienlösung durch ein Präparat 3.1.5 Untersuchung verschiedener Proben 3.1.5.1 Untersuchung von Stärke 3.1.5.2 Mikroskopieren verschiedener Stärke 3.1.5.2.1 Jod-Stärke-Reaktion 3.1.5.3 Mikroskopieren von Spaltöffnungen und Entfärben von Gewebepräparaten Versuchstag 2 1. Bedienen von Autoklaven und Ansetzen von mikrobiologischen Medien 1.1 Autoklav 1.1.1 Sterilisation (Autoklavierprogramm) 1.1.2 Vernichtungssterilisation/ Abfallsterilisation 1.2 Medien 2. Arbeiten mit Mikroliterpipetten 2.1 Pipettierübung und Eichung einer automatischen Mikroliter-Pipette Versuchstag 3 1. Kurzbeschreibung immunologischer Methoden in der Lebensmittelanalytik 2. Nachweis von Proteinen in Fleischerzeugnissen 2.1 Doppelte Geldiffusion nach Ouchterlony 2.1.1 Ablaufschema 2.1.2 Referenz-Antigen-Präparate 2.1.3 Untersuchungsverfahren 2.1.3.1 Anwendungsbereich 2.1.3.2 Begriff 2.1.3.3 Kurzbeschreibung 2.1.3.4 Chemikalien 2.1.3.5 Geräte und Hilfsmittel 2.1.3.6 Probenahme 2.1.3.7 Durchführung 2.1.3.8 Auswertung 2.1.3.9 Untersuchungsbericht Serologischer Nachweis von Proteinen bestimmter Herkunft Astrid Schäfer Projektmitarbeiterin OML Chemie/Biologie Seite 5