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Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 Inhaltsverzeichnis 1. Vorwort 2. Theoretischer Teil 2.1. Historisches über die Milch 2.2 Zusammensetzung der Milch 2.3 Aufzählung verschiedener Milchsorten 3. Experimenteller Teil- Die Milchanalyse 3.1. Analysengang (graphische Darstellung) 3.2. Qualitative Untersuchung der Milch 3.2.1. Eiweißnachweis 3.2.2. Lactosenachweis 3.2.3. Phosphatnachweis 3.2.4. Chloridnachweis 3.3. Quantitative Untersuchung der Milch 3.3.1. Bestimmung des Säuregrads der Milch- „Frischetest der Milch (°SH)“ 3.3.2. Bestimmung des Calcium- und Magnesiumgehalts in der Milch 4. Arbeitsprotokoll 5. Literaturangabe 1 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 1. Vorwort Als ich erfuhr, daß wir in Chemie eine selbständige Arbeit machen müssen, bei der wir Lebensmittel oder Medikamente auf ihre einzelnen Inhaltsstoffe untersuchen sollen, machte ich mir lange Gedanken darüber, was ich wohl auf seine Bestandteile untersuchen könnte. Nach längerem Überlegen entschloß ich mich dazu, ein Produkt zu wählen, daß ein wichtiger Bestandteil in der Ernährung des Menschen ist - die Milch. Die meisten denken :,, Milch ist gesund.“ Was aber wirklich alles in der Milch vorhanden ist, das ist für viele nicht von großer Bedeutung. Gerade deswegen wollte ich die Milch, die fast von jedem Menschen, nicht nur in der Rohform, sondern auch in den verschiedensten Erzeugnissen verwendet wird, untersuchen. Kein Medikament, sondern ein natürliches Produkt (wenn man die Konservierungsstoffe und Schadstoffe nicht bedenkt), das wollte ich untersuchen. Es ist wirklich interessant, was man alles nachweisen kann. Nicht immer war es einfach, sofort das gewünschte Ergebnis bei den diversen Versuchen zu erhalten. Erst nach einigem Grübeln ist mir dann doch noch das Experiment gelungen. Der Arbeitsaufwand zur Erstellung so einer Arbeit war auch nicht gering. Jedoch fand ich es gut, selbständig etwas auszuarbeiten. Man lernt eine Menge dazu und freut sich nach jeden geglückten Versuch. Ich hoffe, daß es mir soweit gelungen ist, eine Arbeit zu erstellen, die interessant zu lesen ist, nach der man aber auch selbst die durchgeführten Versuche nachmachen kann. 2. Theoretischer Teil 2.1. Historisches über die Milch Vor rund 200 Millionen Jahren gab es „eidechsenähnliche“ Wesen, die als erste milchspendende Säugetiere auf der Erde lebten. Die älteste Bilddarstellung von der Milchgewinnung und –verarbeitung stammt von einem Fries am Tempel einer Göttin Ninharsag, in einer Stadt der Sumerer im Zweistromland zwischen Euphrat und Tigris. Auf diesen Reliefbildern kann man viele Einzelheiten sumerischer Milchverarbeitung studieren. Man weiß sicher, daß bereits vor 5000 Jahren Milch gewonnen und verarbeitet wurde. Unsere Vorfahren begannen vor rund 1000 Jahren, von der Milch ihrer Haustiere zu leben. Es gibt aber jede Menge Theorien über die Geschichte der Milch. 2.2. Zusammensetzung der Milch Die Milch ist eine weiße, undurchsichtige Flüssigkeit, die unter bestimmten Voraussetzungen aus den Milchdrüsen der weiblichen Säugetiere abgesondert wird und die zur Aufzucht der Jungen dient. Die Milch enthält alle für die Ernährung der Nachkommen während der ersten Zeit nach der Geburt notwendigen Nähr- und Wirkstoffe. Für die Fähigkeit der Milchabsonderung ist das Hormon Prolactin entscheidend. Die Milch ist eine Emulsion feinster Fett-Tröpfchen in einer wäßrigen Lösung von Eiweißen (Kasein und Lactalbumin), Kohlenhydraten (Milchzucker) und Vitaminen. Stabilisiert wird diese Emulsion durch die Proteine. Das Milchfett ist in Form kleinster Tröpfchen vorhanden (Emulsion). Da diese Tröpfchen spezifisch leichter als die Milch selbst sind, steigen sie beim Stehen der Milch an die Oberfläche. Bei Erschütterung der Milch ballen sich die FettTröpfchen zu Klumpen aus.(Butterherstellung) 2 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 Die reine frische Milch hat eine weiße Farbe, ist undurchsichtig und hat einen schwach süßlichen Geschmack und spezifischen Geruch. Milch ist ein hochwertiges Lebensmittel, da sie fast alle lebenswichtigen Nähr- und Mineralstoffe enthält. Auch eine Reihe von Vitaminen sind in ihr vorhanden. Proteine: Milchproteine sind für den Menschen besonders hochwertig. Sie enthalten Aminosäuren, die der Mensch zur Lebenserhaltung braucht, aber selbst nicht herstellen kann. Ein halber Liter Vollmilch enthält 17,2 g Proteine. Kinder brauchen pro Tag ungefähr 52g. Ein Liter Milch deckt den Tagesbedarf aller lebenswichtigen Eiweißbausteine (=essentiellen Aminosäuren). Die Hauptproteine der Milch sind die bei der Labung ausfallenden, micellar vorliegenden Caseine (ca. 80%), während die Molkenproteine (Albumine, Globuline ca. 20%) in der Molke verbleiben, bei Hitze jedoch lassen sie sich ebenfalls ausfällen (Hautbildung). Reines Lactalbumin besitzt sogar noch eine höhere biologische Wertigkeit als Mich. Casein (=Käsestoff) ist der wichtigste Eiweißbestandteil, der aus der Milch mit Säuren oder Fermenten ausgefällt werden kann. Casein wird zur Herstellung von Käse, Bindemitteln, Klebestoffen, Kunstoffen usw. verwendet. Milchfett: Die Milch enthält 3,6 bis 6,2% Fett, das als Fett- Tröpfchen (0,1 bis 10 µm im Durchmesser) in grober Form in der Milch verteilt, vorliegt. Dies ermöglicht eine schnelle Spaltung durch die Verdauungsenzyme. Im Vergleich zu anderen Fetten enthält Milchfett viele kurz- und mittelkettige Fettsäuren, die von fettspaltenden Enzymen (Lipasen) zerlegt und dann von der Darmschleimhaut, besonders rasch absorbiert werden können. Milchfett ist leicht verdaulich, denn es schmilzt bereits bei Körpertemperatur und ist bereits nach 15 bis 20 Minuten im Blut nachweisbar. Weites ist Milchfett ein günstiges Transportmittel für alle fettlöslichen Stoffe, wie zum Beispiel für die Vitamine A, D und E, aber auch für andere fettlösliche Stoffe. Kohlehydrate: Die Milch enthält 4,6 bis 5% Zucker in Form von Lactose (= Milchzucker) und Intermediate des Kohlenhydrat-Stoffwechsels (z.B. Citronensäure). Der Milchzucker ist neben dem Wasser der Hauptbestandteil in der Milch. Lactose (= Milchzucker) ist eine Zuckerart der Gruppe der Disaccharide, die aus je einem Molekül Glucose und Galactose aufgebaut sind. Milchzucker ist für den Erhalt der Darmflora sehr wichtig, da er eine gute Calciumaufnahme durch die Darmwand ermöglicht. Im Darm verläuft die Spaltung und Aufnahme sehr langsam. So wirkt Lactose länger sättigend und reizt weniger zu Überernährung. Im Mund verursacht sie keine Plaquebildung und fördert somit nicht die Zahnzerstörung. Von ca. 5% der Mitteleuropäer und vielen farbigen Völkern kann Lactose aber nicht verdaut werden, was zu Durchfall und Gärung führt. Diese Personengruppe darf nur lactosearme Produkte wie zum Beispiel Sauermilch verzehren. Diese Milchzuckerunverträglichkeit (=Lactaseinsuffizienz) ist nicht mit der echten Milchallergie zu verwechseln. Mineralstoffe: Die Hauptmineralstoffe der Milch sind Kalium, Calcium und Phosphor. Milch deckt mit ihrem Calciumgehalt ca. 60% des Bedarfs der Bevölkerung Deutschlands. Die Aufnahme von Calcium aus dem Darm wird durch Lactose stark gefördert. Daher ist der Verzehr von milchzuckerarmen Produkten (Sauermilchprodukte, Quark...) für den Calciumgehalt nicht sehr günstig. Calcium und Phosphat tragen in gut abgestimmtem Mengenverhältnis zum Erhalt der Knochen und der Zähne bei. 3 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 Vitamine: In der Milch sind viele Vitamine vorhanden, deren Mengenverhältnis jedoch nicht optimal den menschlichen Bedürfnissen entspricht. Das Vitamin B2 und das wasserlösliche B12 – Vitamin sind sehr reichlich, die Vitamine A, B1, B6 und Folsäure sind jedoch in geringer Menge vorhanden. Milch ist bis auf Vitamin D und E reich an Vitaminen. Zusatzstoffe: Während bei der Trinkmilch die Verwendung von Zusatzstoffen nicht zulässig ist, dürfen Milcherzeugnissen Dickungsmittel, anorganische Salze (insbesondere Phosphate), Citrate, Ascorbate, Konservierungsstoffe, Farbstoffe, Aromen und andere Zusatzstoffe zugesetzt werden. Ebenso wird mit Lachgas oder Kohlensäure Sahne aufgeschäumt und mit Emulgatoren Butterfett zum Milchstreichfetterzeugnis gestreckt. Für Allergiker kann es bedeutsam sein, daß in fermentierten Milchprodukten der Konservierungsstoff Benzoesäure in Konzentrationen von unter 50 mg pro Liter durch einen natürlichen Abbau der Hippursäure entstehen kann. Schadstoffe: Wegen der großen Bedeutung, die die Milch und die Milchprodukte für die Ernährung haben, muß das Problem der Belastung der Milch durch Schadstoffe mit Aufmerksamkeit verfolgt werden. Den Rückständen an Tierarzneimitteln, Pestiziden, Mykotoxinen, Schwermetallen oder radioaktiven Substanzen stehen die ernährungsphysiologisch wichtigen Bestandteile der Milch gegenüber, deren Vorteile viele, aber nicht alle Nachteile der Schadstoffe aufwiegen. 2.3. Aufzählung verschiedener Milchsorten Milchprodukte haben einen hohen ernährungsphysiologischen Wert, der sich jedoch durch die technische Bearbeitung reduzieren kann. Die vielfältig festgestellten Rückstände und der starke Einsatz von Zusatzstoffen in den einzelnen Milchprodukten kann belastend für den Menschen sein. Verschiedene Milchsorten Vorzugsmilch: Amtlich überwachte Milchsorten mit unverändertem Fettgehalt, die roh für den Verzehr bestimmt sind. Vollmilch: Milch mit einem Fettgehalt von mindestens 3,5%. Teilentrahmte bzw. fettarme Milch: Milch mit einem Fettgehalt zwischen 1,5 und 1,8%. Entrahmte Milch: Milch mit einem Fettgehalt von höchstens 0,3%. Vollmilch, teilentrahmte und entrahmte Milch werden pasteurisiert, ultrahocherhitzt (Haltbarkeitsmilch) oder sterilisiert angeboten. 4 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 3. Experimenteller Teil - Die Milchanalyse 3.1. Analysengang (graphische Darstellung) Milch Säure Filtration Casein Biuret-Probe Biuret-Probe Filtrat I Neutralisation Albumin, Globulin Erhitzen Filtration Albumin, Globulin Filtrat II Fehling-Probe Silbernitrat Härtetest Molybdat Lactose Chlorid Calcium, Magnesium Phosphor als Phosphat Für alle Versuche verwendete ich die frische Vollmilch, 3,6% Fett, pasteurisiert von Desserta (Berglandmilch, A-8020 Graz) Nährwerttabelle: 100g enthalten ca.: Energiewert:...........64 kcal/269kJ Eiweiß:..................................3,3g Kohlenhydrate:......................4,7g Fett:....................................... 3,6g 5 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 3.2. Qualitative Untersuchung der Milch 3.2.1. Eiweißnachweis 20ml Milch werden mit deionisiertem Wasser auf 100ml aufgefüllt. Unter ständigem Umrühren wird so lange verdünnte Essigsäure (C2H4O2, 2N= 2 molare Essigsäure) zugetropft, bis die Ausflockung eintritt. Danach wird der Niederschlag abfiltriert und das Filtrat I wird aufgehoben. Ein Teil des Niederschlages wird im Reagenzglas in ca. 2ml verdünnter Natronlauge (c= 0,1 mol/l) aufgelöst und die Biuretprobe durchgeführt, um das Eiweißvorkommen zu überprüfen. Biuretprobe: Die Lösung muß basisch sein, dies wird mit Hilfe des Indikatorpapiers festgestellt. Der optimale Zustand ist ein pH- Wert von 9,5. Ist das nicht der Fall muß die Lösung mit Natronlauge basisch gemacht werden. Danach werden einige Tropfen verdünnter Kupfersulfatlösung zu ca. 2ml Filtrat zugegeben. Es kommt zur Violettfärbung der Lösung (Biuret- Reaktion). Das Filtrat muß jedoch mindestens einen pH-Wert von 9 haben damit die Violettfärbung eintritt. Ich hatte zuerst einen pH- Wert von 8,5 und da kam es zu keiner Violettfärbung. Ich kam zu dem Entschluß, daß die Lösung sehr stark basisch sein muß, um ein ideales Ergebnis zu erhalten. Wenn die Farbe Violett entsteht, bedeutet das, daß Eiweiß im bearbeiteten Niederschlag vorhanden ist, nämlich das Casein. Der Name Biuretreaktion rührt von der Verbindung Biuret (Carbamoylharnstoff, C2H5N3O2) her, die durch trockenes Erhitzen von Harnstoff entsteht (H2N-CO-NH-CO-NH2). Biuret ist in siedendem Wasser und in Alkohol gut, in Ether sehr wenig löslich. Wässrige Lösungen geben in alkalischem Milieu eine rotviolette Färbung. Diese sogenannte BiuretReaktion beruht auf einer Kupfer-Komplexsalz-Bildung und ist typisch für Verbindungen, die mindestens zwei CO – NH – Gruppen enthalten. Dementsprechend kann die Biuret- Reaktion zum qualitativen Nachweis von Peptiden , Peptonen und Proteinen dienen. Ebenfalls beim Eiweißnachweis bilden die Kupfer(II)- Ionen mit den Eiweißstoffen Komplexverbindungen. Diese Reaktion zeigt Peptidbindungen an. Auch diese Verbindung zeigt mit Natronlauge und Kupfersulfatlösung die typische Violettfärbung. Deswegen wird diese qualitative Bestimmung von Eiweiß in der Milch ebenfalls Biuretprobe genannt. 5ml des Filtrates I werden mit Natronlauge basisch gemacht und dann wird wieder die Biuretrobe durchgeführt, um zu bestimmen, ob auch im Filtrat I Eiweiß (Albumine, Globuline) vorhanden ist. Da es zur Violettfärbung kommt, weiß man, daß Eiweiß vorhanden ist. Um das Filtrat II zu erhalten, werden 20ml des Filtrates I mit 20ml einer gesättigten Natriumsulfatlösung versetzt. Diese Lösung wird ca. 2 min lang gekocht. Danach wird abfiltriert und man erhält das Filtrat II. 3.2.2. Lactosenachweis Mit Hilfe der Fehlingprobe kann man Lactose (= Milchzucker) in der Milch nachweisen. Der Name Fehlingsche Lösung kommt von dem gleichnamigen deutschen Chemiker Hermann Fehling (1811-1855), der eine Methode zum qualitiven und quantitativen Nachweis reduzierender Zucker und Aldehyde (zum Beispiel im Harn) entwickelte (Fehlingprobe). Die durch Tartatokupfer(II)-Komplexe tiefblau gefärbte Fehlingsche Lösung entsteht beim Zusammengeben äquivalenter Mengen von 70g CuSO4 in einem Liter Wasser und einer Lösung von 340g Kaliumnatriumtartvat mit 100g NaOH/l Wasser. Im Gleichgewicht von 6 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 reduzierenden Verbindungen (Zucker..) erfolgt in der Wärme Reduktion zu Kupfer(I)-oxid (Cu2O), das in Form eines gelbroten, kupferroten oder rotbraunen Niederschlags ausfällt. Fehlingprobe: Für diese Probe braucht man die Lösungen Fehling I und Fehling II. Fehling I: In 500 ml destilliertem Wasser werden 35 g vom Kupfer (II)- sulfat gelöst. Fehling II: In 500 ml destilliertem Wasser werden 150 g Seignettesalz und 50 g Ätznatron gelöst. Zur Bestimmung der Lactose werden ca. 1ml Fehling I und 1ml Fehling II gemischt und dann mit ca. 2ml des Filtrates II versetzt und im Wasserbad erhitzt. Es kommt zur Rotfärbung dieser Lösung, was bedeutet, daß Milchzucker vorhanden ist. Die Lösung mußte nicht lange im Wasserbad erhitzt werden, da sie sehr bald eine Rotfärbung zeigte. 3.2.3. Phosphatnachweis Beim Phosphatnachweis werden ca. 2ml des Filtrates II mit einigen Tropfen Ammoniummolybdatlösung (10%ig) und einigen Tropfen konzentrierter Salpetersäure (HNO3) im Wasserbad erhitzt. Wenn ein gelber Niederschlag entsteht, weiß man, daß Phosphat in der Milch vorkommt. Als ich den Versuch durchführte, konnte man sofort ohne irgendwelche Probleme den gelben Niederschlag erkennen. 3.2.4. Chloridnachweis Für den Nachweis von Chlorid in der Milch verwendet man ca. 2ml des Filtrates II, das mit einigen Tropfen Silbernitratlösung (AgNO3, 10%) versetzt wird. Es sollte ein weißer Niederschlag entstehen, was bei mir anfangs jedoch nicht der Fall war. Deswegen gab ich noch fünf weitere Tropfen Silbernitratlösung dazu. Nach kurzem Schütteln ließ ich die Lösung stehen und dann konnte ich bald einen weißen Niederschlag sehen, der darauf hinweist, daß Chlorid in der Milch vorhanden ist. 3.3. Quantitative Untersuchung der Milch 3.3.1. Bestimmung des Säuregrads der Milch - „Frischetest der Milch (°SH)“ Das Prinzip zur Bestimmung des Säuregrads der Milch ist die Neutralisationstitration. 40 ml Milch werden in einem Titrierkolben mit 2 ml des Indikators Phenolphthalein versetzt. Unter ständigem Umschwenken tropft man solange 0,1 molare Natronlauge (c= 0,1 mol/l) zu, bis die Flüssigkeit ihren Umschlagspunkt erreicht hat. Der Farbton der Flüssigkeit muß hier leicht rosa sein. Der Verbrauch der Natronlauge in ml entspricht den „Soxhlet – Henkel – Graden“ (°SH). Diese SH- Zahl ist als Maß für den Säuregehalt definiert. Die Durchführung des Versuches war ein Tag vor dem Ablaufdatum. Die Milch mit dem Ablaufdatum vom 3. März erreichte nach Zutropfen von 7 ml ihren Umschlagspunkt; nach 7ml wurde der Farbton der mit Indikator versetzten Milch leicht rosa. Der Verbrauch dieser 7ml entspricht genau 7 °SH. Die Milch war noch frisch. Frische Milch: 6,5- 7,5 °SH Beginnende Säuerung der Milch: 8- 9 °SH Milch gerinnt beim Erhitzen: 10- 11 °SH Dickflockige Gerinnung: 25- 30 °SH Bestimmung des Säuregrads der sauren Milch am 23.März: Diesmal kam es erst nach 12,7 ml zum Farbumschlag. Die Milch, die am 3. März abgelaufen war, hatte bereits eine SH- Zahl von 12,7; das bedeutet, daß die Milch beim Erhitzen gerinnt. Außerdem sieht man auch mit freiem Auge kleine Flocken, die in der Milch vorhanden sind. 7 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 3.3.2. Härtetest- Bestimmung des Calcium- und Magnesiumgehalts in der Milch Quantitative Bestimmung, deshalb aus der Ausgangssubstanz ! Der Calcium- und Magnesiumgehalt in der Milch wird mit Hilfe der komplexometrischen Titration bestimmt. Allgemein: Die Komplexreaktionen werden oft zur Maßanalyse verwendet. Ein Beispiel ist die Gesamthärtebestimmung des Wassers. (Die Gesamthärte entspricht der Summe der im Wasser gelösten Calcium- und Magnesiumsalzen. Sie wird in Grad Deutscher Härte, kurz °dH, angegeben.) Theorie zur Reaktion: Zunächst versetzt man die zu untersuchende Wasserprobe, in meinem Fall die zu untersuchende Milch mit einem Indikator, zum Beispiel Eriochromschwarz T. Dieser Farbstoff ist bei pH-Wert 8-12 blaugrün. Er bildet aber im Wasser mit den vorhandenen Ca2+- und Mg2+-Ionen weinrot gefärbte Komplexe. Indikator allein Indikator + Me2+ blaugrün Me2+ - Indikator – Komplex weinrot Bei der Titration gibt man tropfenweise einen zweiten Komplexbildner zu. Dieser ist stärker als der erste Komplexbildner, das Eriochromschwarz T. Deshalb löst er die Metallionen aus dem Me2+ - Indikator – Komplex und bildet seinerseits mit ihnen einen Komplex. Da der Indikator nun wieder in seiner ursprünglichen Form vorliegt, ändert sich die Farbe von weinrot zu grün. Bei den unter dem Namen Titriplex verbreiteten Komplexbildnern handelt es sich um eine Lösung von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder um ähnliche Verbindungen. Me2+ - Indikator – Komplex + Indikator alleine + EDTA (Titriplex) Me2+ - EDTA - Komplex Farbe ändert sich von weinrot nach blaugrün. Die Chemikalien, die ich verwendete, waren: 0,1 molare Titriplex-Lösung, eine Indikatorpuffertablette, die neben dem Indikator Eriochromschwarz T auch den nötigen Puffer enthält und 2 ml Ammoniaklösung (25%). 5ml Milch werden mit deionisiertem Wasser auf 100 ml aufgefüllt, dann wird unter Rühren eine Indikatorpuffertablette (Eriochromschwarz T. ) vollständig aufgelöst und ca. 2 ml Ammoniaklösung zugegeben. Man gibt den Rührknochen in den Kolben und stellt ihn auf den Magnetrührer. Dann titriert man mit 0,1 molarer Titriplexlösung bis zum erfolgenden Umschlag von ROT über schmutziggrau nach GRAUGRÜN. Danach liest man die Menge der verbrauchten Titriplex – Lösung an der Bürette ab und erhält die Summe der Calcium- und Magnesiumionen. 8 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 Als Schüler kann ich nur die Summe des Calcium- und Magnesiumgehalts in der Milch gemeinsam bestimmen. Ich habe deswegen alles mit den Werten von Calcium berechnet. Die Molmasse von Calcium beträgt 40g/mol. (Die Molmasse von Magnesium beträgt 24g/mol.) 1Mol Titriplex- Lösung 1Mol Calcium (40g) oder Magnesium (Angabe bei mir in Calcium). 0,1mol Titriplex- Lösung 0,1 mol Ca (4g) 0,1 molare Titriplex- Lösung 0,1 mol/l 1ml 0,1 mmol Titriplex- Lösung 0,1 mmol Ca (4mg) das bezieht sich auf den Ausgangsstoff von 5 ml Milch Nach 1,85 ml kam es zum Umschlagspunkt von der Lösung. (Sie wurde graugrün.) Deswegen möchte ich nun die Menge von Calcium in einem Liter Milch wissen. Zuerst jedoch muß ich berechnen, wieviel mg in 5 ml Milch vorhanden ist, Erst dann kann ich weiterrechnen, wieviel mg Calcium pro Liter in der Milch vorhanden ist. 1,85 ml mmol Titriplex- Lösung 1,85ml * 4mg = 7,4 mg/5ml 7,4mg/5ml * 200 = 1480 mg/l (Ich multipliziere den Wert 7,4 mit 200, damit ich die mg /l berechnen kann. 7,4 mg bezieht sich auf 5 ml. Wenn ich 5 mit 200 multipliziere erhalte ich 1000ml, die genau einem Liter entsprechen. Deswegen multipliziere ich auch den Wert 7,4mg/5ml mit 200.) Mittlerer Gehalt an Mineralstoffen in Kuhmilch in normaler Sekretion (mg/kg): Ca 1180 Mg 130 (Quelle: CD Römpp Chemie Lexikon, Tabelle aus dem Stichwort Milch) Da die Dichte der Milch ca. 1g/cm3 beträgt, ist es nicht von Bedeutung, ob die angegebenen Werte in mg/kg, wie es in der oberen Tabelle ist, oder in mg/l, wie ich es getan habe, angegeben werden. Mein berechneter Wert weicht vom Wert aus der Literaturangabe ab. Dies läßt sich meiner Meinung dadurch erklären, daß ich nur die Möglichkeit hatte, mit der Methode der komplexometrischen Titration Calcium und Magnesium zugleich zu titrieren. Da ja Calcium und Magnesium verschiedene Molmassen besitzen, wird das Ergebnis leicht verfälscht. Deswegen ist es in meiner Berechnung zu einer Abweichung gekommen. Außerdem ist der Wert in der Literatur nur ein Mittelwert. 9 Projektarbeit in Chemie von Natascha Pfaller, 8.A Schuljahr 1998/99 4. Arbeitsprotokoll 26.2.1999: Bekanntgabe des Themas (Milchanalyse) und Sammeln von Material über die Zusammensetzung der Milch und Experimentanleitungen für die Untersuchung der Milch 2.3.1999: Quantitative Bestimmung der Milch; Bestimmung des Säuregrades der Milch durch Neutralisationstitration- „Frischetest (°SH) 4.3.1999: Weiteres Sammeln von Material und Besprechung der Milchanalyse mit Frau Professor Magister Klemm Genaue Auseinandersetzung mit der Biuretprobe und der Fehlingprobe 5.3.1999: Qualitative Bestimmung der Milch; Durchführung der Biuretprobe mit dem Niederschlag aus der Milch um Eiweißvorkommnisse der Milch zu beweisen. 7.3.1999: Beginn mit dem Schreiben des theoretischen Teils (Zusammensetzung der Milch) dieser Arbeit am eigenen Computer. 9.3.1999: Durchführung der Biuretprobe mit dem Filtrat I zur qualitativen Bestimmung des Eiweißes. Herstellung des Filtrates II Durchführung der Fehlingprobe mit dem Filtrat II zur qualitativen Bestimmung von Lactose in der Milch. 23.3.1999: Phosphatnachweis und Chloridnachweis, weiters Bestimmung des Säuregrades der sauren Milch ( Ablaufdatum: 3.3.1999) durch Neutralisationstitration- „Frischetest (°SH). Messung des pH-Wertes der frischen und der sauren Milch. 25.3.1999: Beschäftigung mit der komplexometrischen Titration und weiteres Informationsbeschaffung für den theoretischen Teil. 26.3.1999: Bestimmung des Calcium-Magnesiumgehalts in der Milch mit Hilfe der komplexometrischen Titration. 1.4.1999: Fertigstellen des theoretischen Teiles (Rohform) und Beginn der Beschreibung der Milchanalyse am eigenen Computer. 15.4. 1999: Schreiben der Arbeit am Computer in der Schule und später zu Hause. 16.4.1999: Berechnung des Calciumgehalts in der Milch mit der Unterstützung von Frau Professor Klemm. Fertigstellung der Rohform der Arbeit am Nachmittag. 19.4.1999: Abgabe der Arbeit, damit die Arbeit auf Fehler korrigiert wird. 20.4.1999: Rückgabe der Arbeit von Frau Professor Klemm. Ausbesserungen der Fehler am eigenen Computer. 23.4.1999: Erstellung des Deckblattes. 26.4.1999: Endgültige Abgabe der Arbeit. 5. Literaturangabe CD Römpp Chemie Lexikon- Version 1.0, Stuttgart/ New York: Georg Thieme Verlag 1995 Tatort Chemie- Karl Häusler/ Heinz Schmidkunz, Delphin Verlag Arbeitsheft Chemie aktuell 2 Lebensmittelführer 2, Wissenschaft für den Alltag, Thieme Verlag Naturwissenschaften im Unterricht, Heft 33; „Chemie Milch“ Praxis Schriftenreihe Chemie, Band 25; Biochemische Grundversuche; Werner Pilhofer Aulis Verlag Deubner und Co; KG Köln Arbeit zur Komplexometrischen Titration von Andreas Leitner und Christian Gruber, 8.B 10
