INHALTSVERZEICHNIS:

Hinweis:
Dieses Protokoll stammt von der Seite www.chids.de (Chemie in der Schule).
Dort können unterschiedliche Materialien für den Schulunterricht herunter geladen werden,
unter anderem hunderte von Experimentalvorträgen so wie der vorliegende:
http://online-media.uni-marburg.de/chemie/chids/veranstaltungen/uebungen_experimentalvortrag.html
INHALTSVERZEICHNIS:
Seite:
1. ALLGEMEINE ASPEKTE UND GESCHICHTE DER
LEBENSMITTELKONSERVIERUNG
2
1.1. Historische Konservierungsverfahren
 Demonstration 1: Trockenpilze bei den Yosemite-Indianern
 Demonstration 2: Konservierung von Champignons nach Runge
6
7
8
2. SCHWEFELN VON LEBENSMITTELN
10
2.1. Wirkung und Toxizität
10
2.2. Anwendungsgebiete
 Versuch 1: Schwefeln von Apfelringen
 Demonstration 3: Dörren von Apfelschnitzen
 Versuch 2a: Nachweis von SO2 mit Bleiacetat-Papier
 Versuch 2b: Nachweis von SO2 mit Kaliumiodat-Stärke-Papier
11
11
12
14
15
2.3. Schwefel in der Weinherstellung
17
 Versuch 3: Quantitative Bestimmung des SO2-Gehaltes in Wein 18
EXKURS
 Demonstration 4: Einlegen von Eiern in Wasserglas
21
3. PÖKELN VON LEBENSMITTELN
22
3.1. Allgemeines
22
3.2. Wirkung und Toxizität
 Versuch 4: Kochsalz oder Pökelsalz?
 Versuch 5: „Umrötung“ von Hackfleisch
 Versuch 6: Quantitative Bestimmung des Nitrit-Gehaltes
in Pökelsalz
23
24
26
4. LITERATURVERZEICHNIS
- Konservierung von Lebensmitteln -
30
33
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1. ALLGEMEINE ASPEKTE UND GESCHICHTE DER LEBENSMITTEL
- KONSERVIERUNG
Allgemeines
Der Begriff Konservierung leitet sich vom lateinischen Verb conservare ab
und bedeutet „erhalten, bewahren“.
Unter Lebensmittelkonservierung im weiteren Sinne versteht man die
Gesamtheit aller Maßnahmen gegen das Verderben von Lebensmitteln. Im
engeren Sinne versteht man darunter Verfahren, die sich gegen den
mikrobiellen Verderb richten.
Schon von alters her bedient man sich hierzu zweier grundsätzlich
voneinander
verschiedenen
chemischen.
Hierbei
ist
es
Methoden,
nicht
der
physikalischen
unbedingt
notwendig,
und
der
dass
die
vorhandenen Mikroorganismen abgetötet werden, sondern häufig genügt es,
Bedingungen
herbeizuführen,
dass
die
vorhandenen
Mikroorganismen
keinen Verderb bewirken.
Generell kann man zwei Wirkungsklassen unterscheiden:

Mikrobiozide Stoffe (z.B. in Pflanzenschutzmitteln):
Abtöten von schädlichen Organismen

Mikrobiostatische Stoffe (z.B. Lebens- oder Futtermittelkonservierung): Hemmen Vermehrung und Wachstum der Keime,
verhindern die Bildung von hoch giftigen Toxinen
Solch
eine
mikrobiostatische
Wirkung
kann
auf
physikalische
oder
chemische Weise erreicht werden.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Einteilung der Konservierungsverfahren
Lebensmittelkonservierung
chemisch
physikalisch
thermisch
Schwefeln
Zuckern (+Alkohol)
Salzen
Säuern
Pökeln
Räuchern
Zusatz von:
Konservierungsstoffen
- Antioxidantien
Bestrahlung
WasserEntzug
Trocknen
Chemische Konservierung:
Bei den chemischen Methoden geht es um den Zusatz von Stoffen, die
antibakteriell wirksam und physiologisch unbedenklich sind. Im Idealfall
wird die Entwicklung der Mikroorganismen nicht nur gehemmt, sondern sie
werden abgetötet.
Salzen, Einzuckern, Pökeln, Säuern [Essiggurken: Essig setzt pH-Wert ab]
und Schwefeln sind die „klassischen“ Konservierungsverfahren, die seit
langem bekannt sind und auch heute noch im Haushalt praktiziert werden.
Physikalische Konservierungsverfahren:
Diese zeichnen sich dadurch aus, dass man das Lebensmittel einer
physikalischen
Maßnahme
unterwirft,
die
dem
Mikrobenwachstum
entgegenwirkt.
Häufig
werden
physikalische
und
chemische
Verfahren
miteinander
kombiniert. Dadurch setzt man den Verderbniserregern gewissermaßen
- Konservierung von Lebensmitteln -
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mehrere Hemmfaktoren entgegen. Außerdem benötigt man dadurch meist
geringere Mengen an Konservierungsstoffen.
Warum müssen Lebensmittel überhaupt konserviert werden?
Notwendigkeit der Lebensmittelkonservierung
Lebensmittel müssen schon immer konserviert werden, weil sie nur eine
beschränkte Haltbarkeit haben, weil viele Rohstoffe nur während kurzer
Ernteperioden zur Verfügung stehen, weil der Weg eines Lebensmittels oder
Rohstoffes von der Erzeugung bis zum Verbraucher immer länger wird und
weil
der
heutige
Konsument
aufgrund
seiner
Einkaufsgewohnheiten
vermehrt haltbare Produkte wünscht (man geht seltener einkaufen).
In neuerer Zeit wird ein medizinisch-toxikologischer Aspekt immer wichtiger:
Konservierungsstoffe schützen nämlich auch vor Toxinen (u.U. stark
cancerogen), Gifte die durch Mikroorganismen gebildet werden.
(Schutz vor Schimmelbildung)
Kontrolle der Lebensmittelzusatzstoffe
Lebensmittelzusatzstoffe wurden unter Gesundheitsaspekten schon immer
ambivalent beurteilt. Dem offensichtlichen Nutzen wurden zu allen Zeiten
mögliche Risiken gegenübergestellt. Die derzeit zugelassenen Zusatzstoffe
darf man nach dem heutigen Stand der Erkenntnis als unschädlich für die
menschliche Gesundheit ansehen.
Je neuer ein Stoff ist, umso besser untersucht ist er; die toxikologische
Prüfung
(Tierversuche)
eines
neuen
Lebensmittelzusatzstoffes
ist
umfassender, als die eines neuen Arzneimittels.
Die
Weltgesundheitsorganisation
(WHO)
hat
für
viele
Lebensmittelzusatzstoffe, so auch für die Konservierungsstoffe, sog. ADIWerte festgelegt (acceptable daily intake).
ADI-Werte drücken in mg/kg Körpergewicht die Menge eines Stoffes aus,
die man ohne Bedenken pro Tag ein Leben lang zu sich nehmen kann.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Zusatzstoffe sind kennzeichnungspflichtig. Sie werden durch die von der EU
bestimmten E-Nummern klassifiziert.
Zulassung von KM erfolgt nur, wenn technische Notwendigkeit, aber
gleichzeitig gesundheitliche Unbedenklichkeit besteht.
Geschichte
„Konservierung an sich ist so alt wie die Menschheit.“
Schon in der Urzeit begannen Jäger und Sammler Teile ihrer Beute bzw.
ihrer Ernte gezielt haltbar zu machen, um Nahrungsreserven für den Winter,
für ihre ausgedehnten Wanderungen, aber auch für Krisenzeiten zur
Verfügung zu haben.
So entstanden die ersten Konservierungsverfahren. (Trocknen, Räuchern).
Bereits vor einigen tausend Jahren gab man Speisen durch Salz den
rechten Geschmack. Später wurde entdeckt, dass Salz auch als Mittel zur
Konservierung, vor allem von Fleisch und Fisch, eingesetzt werden kann.
Schon die Sumerer und Babylonier handelten im Altertum mit Salzfleisch.
Das Einlegen in Essig geht vermutlich auf die alten Ägypter zurück, während
andere
Konservierungsmethoden
wie
Einlegen
in
Honig
oder
Milch,
Versiegeln der Gefäße, Schwefeln von Gefäßen bzw. Fässern vor allem im
Römischen Reich zur Anwendung kamen.
Um ca. 1000 n. Chr. kam die Konservierung von Früchten mit Alkohol durch
die Araber über Spanien nach Europa. Häufig kombinierte man diese
Methode mit Zuckerzusatz. (Bspw.: Rumtopf)
Pökeln ist ein erweitertes Verfahren des Einsalzens von Fleisch. Salpeter
(Kaliumnitrat) war eine häufige Verunreinigung des Kochsalzes, so dass das
Verfahren an sich evtl. schon viel älter ist, als man vermutet. Der Begriff
„Pökeln“ an sich geht wohl auf den Holländer Gillis Beukel zurück. Er soll
um 1397 als erster Nitrat zur Konservierung genutzt haben.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Als Begründer der Konservendosentechnik galt Napoleons Leibkoch, der
französische Koch Appert, der bereits um 1809 Fleisch und Gemüse in
verschlossenen Gläsern haltbar machte.
In der zweiten Hälfte des 19. Jhd. entdeckte man die konservierende
Wirkung verschiedener Carbonsäuren. Die antiseptische („fäulniswidrige“)
Wirksamkeit von Salicylsäure (Benzoesäure) wurde 1865 von Kolbe
beschrieben.
Aufgrund der Erkenntnis, dass Nitrat erst in der reduzierten Form (Nitrit)
konservierend wirkt, wurden die Einsatzmöglichkeiten und –formen des
Nitrits
eingehend
untersucht.
Die
erste
Genehmigung
zur
direkten
Verwendung von Nitrit in Fleischprodukten wurde 1923 in den USA erteilt.
In
den
50er
Jahren
entstand
die
Lebensmittelkonservierung
durch
Bestrahlung. In den westlichen Industrieländern, der ehemaligen UDSSR
und in Japan wurden Unteersuchungen zu Bestrahlungen von Lebensmitteln
mit Cobalt- und Caesium-Isotopen durchgeführt.
1.1.
Historische Konservierungsverfahren
a) Trocknen von Lebensmitteln
Das wohl älteste Konservierungsverfahren ist das Trocknen. Hierbei wird
den
für den Lebensmittelverderb verantwortlichen Mikroorganismen die
wichtige Lebensgrundlage Wasser entzogen.
So ist ein Lebensmittel fast unbegrenzt haltbar, wenn dessen Wassergehalt
beim Trocknen unter 4% gesenkt und es anschließend vor Feuchtigkeit
geschützt aufbewahrt wird.
Zum Trocknen benötigte man warme, trockene Gegenden wie z.B.
Nordamerika.
Heute
verwendet
man
dazu
hauptsächlich
Öfen.
Zur
Konservierung ist also nicht immer ein chemisches Verfahren notwendig.
„Nudeln“ beispielsweise werden durch einfaches Trocknen haltbar und
marktfähig gemacht. Ebenso wurden früher wie auch heute noch Pilze
getrocknet.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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So wurde überliefert, dass auch die Yosemite-Indianer dieses Verfahren
zum Trocknen von Pilzen anwandten.
Demonstration 1:
Trockenpilze bei den Yosemite-Indianern
Aus verschiedenen Quellen geht hervor, dass die Yosemite-Indianer Pilze
blättrig schnitten und trockneten. Zum Essen wurden diese gekocht und mit
Salz gegessen oder als Pilzsuppe zubereitet.

Materialien:
Messer
Trockenschrank
Alufolie
Papierhaushaltstücher
Frische Champignons

Durchführung:
Die
Champignons
werden
sorgfältig
gesäubert
und
in
Scheiben
geschnitten. Die Pilzscheiben werden dann auf einer Alufolie locker
ausgelegt und mitsamt der Folie in einen Trockenschrank gelegt.
Zunächst
wird
bei
40°C
getrocknet;
nach
30
Minuten
wird
die
Temperatur auf 70°C erhöht und weitere zwei Stunden getrocknet.
[Zeit: 3 Stunden (inkl. Trockenzeit)]

Kommentar:
Das Dörren von frischen Champignons ist recht einfach und lässt auch
ungeübte Schülergruppen schnell zu einem Ergebnis kommen. 300g
frische Pilze ergeben etwa 8g Trockenpilze.
Lohnend ist es auch, aus den selbst hergestellten Dörrpilzen eine
Pilzsuppe zuzubereiten.
Anstelle des Trocknens kann man den Lebensmitteln Substanzen zugeben,
die das Wasser binden. Es ist dann im Lebensmitteln zwar noch vorhanden,
für die Mikroorganismen aber nicht mehr verfügbar. Bspw. Zusatz von NaCl.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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b) Salzen von Lebensmitteln
Wie man heute weiß, hatte das Salz die Aufgabe, dem zu konservierenden
Lebensmittel Wasser und damit die Lebensgrundlage für Mikroorganismen
zu entziehen. Allerdings benötigt man dazu erhebliche Mengen an Salz, die
nicht gerade gesund sind. Erst eine etwa 8-24%ige Kochsalzlösung wirkt
antibakteriell. So kann das als harmlos bzw. lebensnotwendig geltende
Kochsalz auch beim Erwachsenen gesundheitliche Probleme (Bluthochdruck)
bewirken.
Kochsalz wird heute nur noch selten als alleiniges Konservierungsmittel
verwendet,
jedoch
häufig
Konservierungsstoffen
(z.B.
in
Essig)
Kombination
und
mit
anderen
Konservierungsverfahren
(z.B.
Trocknen). Diese Vorgehensweise hat zur Folge, dass der Kochsalzzusatz
verringert und das Wirkungsspektrum gegen Mikroorganismen erweitert
werden kann.
[Ansäuern
erschwert
das
Wachstum
der
meisten
schädlichen
Mikroorganismen.]
Der Grund lag auch darin, dass in einem kühlen und feuchten Gebiet
(Mitteleuropa) Lebensmittel nicht einfach getrocknet werden konnten.
Demonstration 2:
Konservierung von Champignons nach Runge
In Runges ‚Hauswirthschaftlichen Briefen’ von 1866 findet sich folgende
Anleitung zur Konservierung von Champignons:
„Man nimmt auf: 50 Loth* frische Champignons 2 Loth Salz und 4 Loth
Essigsäure, die man nachdem sie wohl gereinigt und zerschnitten, in einem
flachen Gefäß mittels eines Porzellanlöffels behutsam vermengt und damit
öfters fortfährt. Bald tritt der Saft aus und ist dessen nach 24 Stunden
soviel, dass die Champignons völlig davon bedeckt sind. Man füllt sie nun in
Gläser und bewahrt sie wohlverschlossen auf.“
* [1 Loth entspricht 16,6 g]
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Dieses
Rezept
vereint
die
unterschiedlichen
Konservierungsmethoden
Salzen und Einlegen in Essig.

Materialien:
Große Porzellanschale
Holzlöffel
Mehrere kleine Schraubdeckelgläser (ca. 300ml)
Messer
Waage
Papierhaushaltstücher
Haushaltsfolie

Chemikalien:
Essigessenz
Kochsalz
Frische Champignons

Durchführung:
200 g frische Champignons werden gewaschen und sorgfältig getrocknet.
Anschließend
werden
sie
in
Scheiben
geschnitten
und
in
eine
Porzellanschale gegeben. Nun werden 8g Kochsalz darüber gestreut, 16g
Essigessenz zugegeben und umgerührt. Die Schale wird abgedeckt an
einen kühlen Ort gestellt. (Kühlschrank)
[Zeit: 1 Stunde (+ 2 Tage Wartezeit)]
Am nächsten Tag wird vorsichtig umgerührt und nochmals 30 min
gewartet.
Dann
werden
die
Champignons
gemeinsam
mit
der
entstandenen Flüssigkeit in die Schraubdeckelgläser gefüllt und an
einem kühlen Ort aufbewahrt.

Anmerkung:
Reicht die entstandene Flüssigkeit nicht zum vollständigen Bedecken der
Champignons aus, so kann mit verdünnter Essigessenz (1:3) aufgefüllt
werden. Die mit Salz und Essig konservierten Pilze können bei
Temperaturen um 8°C mindestens 12 Monate aufbewahrt werden.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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2. SCHWEFELN VON LEBENSMITTELN
Schwefeln heißt nicht etwa, dass man Lebensmittel mit Schwefel-Pulver
bestreut, sondern auf diese z.B. dessen Verbrennungsprodukt(e) einwirken
lässt, bzw. sie in Schweflige Säure taucht.
Das Schwefeln von Lebensmitteln bezeichnet also die Behandlung der
Lebensmittel mit Schwefeldioxid bzw. den Salzen der schwefligen Säure,
den Sulfiten. Diese sind durch die E-Nummern E220-227 gekennzeichnet.
Das Verfahren an sich ist seit etwa 50 n.Chr. bekannt. Zunächst wurden
überwiegend die Weinfässer durch Verbrennen von Schwefelfäden oder schnitten „desinfiziert“, später auch die Gläser, in denen man Obstkompott
einmachte.
Man muss bei der Bestimmung des Gehaltes an Schwefeldioxid bzw.
Schwefliger Säure immer unterscheiden zwischen freier, gebundener und
gesamter Schwefliger Säure.
2.1.
Wirkung und Toxizität
Lebensmitteltechnologisch
bieten
Schwefeldioxid
und
die
Salze
der
schwefligen Säure (Sulfite) anderen Konservierungsmitteln (PHB-Ester,
Ameisensäure, Propionsäure…) gegenüber erhebliche Vorteile, da sie nicht
nur antimikrobiell, sondern auch antioxidativ und enzymhemmend wirken.
Zudem sorgen sie dafür, dass die Lebensmittel ihre ursprüngliche Farbe
beibehalten.
Der ADI-Wert für SO2 bzw. Salze der schwefligen Säure liegt bei 0,7 mg/kg
Körpergewicht, d.h. ein Erwachsener (KG = 70kg) kann ohne Gefahr täglich
49 mg SO2 zu sich nehmen.
Aus toxikologischer Sicht sind SO2 bzw. die Sulfite heftig umstritten, vor
allem deshalb, weil sie das Vitamin B1 im Organismus zerstören. Außerdem
können Allergien und Krämpfe der Bronchialmuskulatur ausgelöst werden.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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2.2.
Anwendungsgebiete:
Schwefeln ist zugelassen für Trockenfrüchte oder –gemüse; für kandierte
Früchte.
Weiterhin
ist
Schwefeln
zugelassen
für
getrocknete
Kartoffelerzeugnisse und in der Weinherstellung.
Für
verschiedene
Produkte
gelten
unterschiedliche,
individuelle
Höchstmengen.
Ab einem Restgehalt von mehr als 50mg Schwefeldioxid pro kg Produkt,
muss
dieses
als
„geschwefelt“,
bei
mehr
als
500mg
als
„stark
geschwefelt“ deklariert sein.
Versuch 1:
Schwefeln von Apfelringen
Versuchsbeschreibung:

Materialien:
Messer
Verbrennungslöffel
2 Standzylinder mit Abdeckung
Zwirn
Tesa
Bunsenbrenner
Alufolie

Chemikalien:
Schwefelpulver
Kleiner Apfel

Durchführung:
Den Apfel schälen und in dünne Scheiben schneiden. Die Apfelringe in
die Standzylinder hängen und mit dem Zwirn an der Abdeckung
befestigen. Durch Verbrennung des Schwefelpulvers entsteht eine
Schwefeldioxid-Atmosphäre. Anschließend lässt man die geschwefelten
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Apfelringe im Trockenschrank trocknen (bei ca. 40°C, erhöhen auf 6070°C).
Zum Vergleich einige ungeschwefelte Apfelringe trocknen lassen.

Reaktion:
Der Schwefel wird durch den Sauerstoff der Luft zu Schwefeldioxid
oxidiert.
0
0
+4 -2
S8(s) + 8 O2(g)
8 SO2(g)
Wozu wendet man dieses Verfahren an?
SO2 wird häufig bei Obstprodukten als temporäres Konservierungsmittel
verwendet. Es wird den Roh- und Halbfabrikaten zur Verhinderung von
unerwünschten
Farbveränderungen
zugesetzt
und
im
weiteren
Verarbeitungsprozess durch Hitze oder Vakuum wieder weitgehend entfernt.
Enzymatische Bräunungsreaktionen, die durch den Luftsauerstoff ausgelöst
werden, werden so durch die enzymhemmende und antioxidative Wirkung
von SO2 verhindert.
[Die enzymatische Bräunung resultiert aus einer durch Phenoloxidasen
katalysierten, enzymatischen Oxidation.]
Die Deklaration der verbleibenden Restmenge entfällt, wenn sie nicht mehr
als 10mg/kg beträgt. (Höchstmenge: 100mg/kg Frucht)
Demonstration 3:
Dörren von Apfelschnitzen
Da die Apfelringe noch nicht getrocknet sind, kann man zur Demonstration
zu Hause schon einige Apfelschnitze im Ofen dörren. Zum Vergleich einige
handelsübliche gekaufte Apfelschnitze mit herumreichen.
Wie man deutlich sehen kann, zeigen die ungeschwefelten Apfelringe/stücke
eine
deutliche
Oxidationsvorgänge,
Braunfärbung,
während
die
als
Folge
geschwefelten
enzymatischer
Apfelringe
- Konservierung von Lebensmitteln -
keine
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Verfärbung zeigen. Das Braunwerden von Obst und Gemüsearten, z.B.
Äpfeln, ist eine täglich beobachtbare Reaktion bei der Verarbeitung von
Lebensmitteln. Die Techniken bei der
Verarbeitung von Lebensmitteln
(Schälen, Schneiden) stellen Eingriffe in ein intaktes Gefüge des Gewebes
dar. Dabei werden Enzyme und andere Inhaltsstoffe freigesetzt.
Das Dörren von Obst ist nichts anderes als das Trocknen von Pilzen, da den
Früchten
wieder
das
für
Mikroorganismen
lebensnotwendige
Wasser
entzogen wird.
Der Wassergehalt der Äpfel wird von ursprünglich 80-90% auf einen relativ
hohen Restfeuchtegehalt von ca. 25% reduziert. Dadurch haben die
gedörrten Apfelscheiben, die man im Supermarkt erwerben kann, eine
weiche, etwas zähe, Konsistenz.
Die lange Haltbarkeit trotz der hohen Restfeuchte erhalten sie durch das
eben beschriebene Behandeln mit Schwefeldioxid als Antioxidationsmittel
und werden dann unter Schutzatmosphäre abgepackt. (wie in Versuch 1
durchgeführt)
Erhitzt man die gedörrten Äpfel weiter, reduziert sich der Restfeuchtegehalt
auf 5-7%, so dass sie eine krosse, knusprige Konsistenz erhalten. Die so
genannten
„Apfelchips“
(ungeschwefelt!)
kann
man
häufig
in
„Bioläden“ erwerben.
Der große Vorteil von Dörrobst, ist dessen ernährungsphysiologischer Wert.
Die Mineralstoffe werden durch das Dörren kaum beeinträchtigt, im
Gegenteil. Durch den Wasserentzug liegen sie in hochkonzentrierter Form
vor, wie z. B. Eisen, Kalium und die verdauungsfördernden Ballaststoffe.
Nur das hitze- und lichtempfindliche Vitamin C wird teilweise abgebaut,
ebenso B1 (Thiamin), welches auch bei einer Schwefelung zersetzt wird.
Um nun der Frage nachzugehen, ob und wie sehr ein Produkt überhaupt
geschwefelt ist, kann man sich zweier prinzipiell verschiedener einfacher
Nachweismethoden bedienen.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Man muss dabei wieder unterscheiden zwischen freier, gebundener und
gesamter
Schwefliger
entionisiertem
Wasser
Säure.
Freie
abwaschen,
„H2SO3“
chemisch
lässt
sich
gebundene
direkt
muss
mit
durch
Einwirkung starker Mineralsäuren freigesetzt werden.
Man kann das freigesetzte SO2 auf zwei unterschiedliche Arten nachweisen:
entweder durch Reduktion zu Schwefelwasserstoff (V2a) oder durch
Oxidation zu Sulfat (V2b).
Versuch 2a:
Nachweis von SO2 mit Pb(OAc)2-Papier
Versuchsbeschreibung:

Materialien:
200ml- Enghals-Erlenmeyerkolben (EEK)
Korkstopfen mit Einschnitt
Messer
Spatel
Messpipette (20ml) bzw. in kleiner Schliffflasche abgefüllt
Magnetrührer, Rührfisch
Filterpapier
Messzylinder (50ml)

Chemikalien:
Zink-Pulver
Salzsäure (c = 2,0 mol/l)
Bleiacetet-Papier (1cm breite Filterpapierstreifen, an der Luft getrocknet)
Geschwefeltes
Trockenobst
(TO):
Aprikosen
(sehr
schnell)
/
Apfelschnitze (geht auch gut)

Durchführung:
Ca. 20g fein zerkleinertes TO und 50ml entionisiertem Wasser in EEK
geben.
Streifen
Pb(OAc)2-Papier
(angefeuchtet)
in
Unterseite
des
Korkstopfens so befestigen, dass ca. 1cm über Kolbeninhalt. Zusatz von
Spatelspitze Zn-Pulver und 20ml HCl, EEK verschließen und auf
Heizplatte leicht erwärmen.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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
Beobachtung:
Nach ca. 5min Braun- bzw. Schwarzfärbung (PbS)

Reaktion:
0
+1
0
+4
3 Zn(s) + 6 HCl(aq)
6 H(nasc) + SO2(g)
+2
0
3 ZnCl2(aq) + 6 H(nasc)
+1 -2
+1
H2S(g) + 2 H2O
H2S(g) + Pb(CH3COO)2(aq)
PbS(s) + 2 CH3COOH(aq)
In Gegenwart von Salzsäure wird das Zink-Pulver oxidiert, dabei bildet
sich nascierender Wasserstoff. Dieser (starkes Red.-Mittel!) reduziert das
Schwefeldioxid zu Schwefelwasserstoff. Das Bleiacetat-Papier färbt sich
durch den Schwefelwasserstoff nach kurzer Zeit braun, später schwarz,
durch das entstehende Bleisulfid (+ Essigsäure).
Versuch 2b:
Nachweis von SO2 mit KIO3-Stärke-Papier
Versuchsbeschreibung:

Materialien:
200ml- Enghals-Erlenmeyerkolben (EEK)
Korkstopfen mit Einschnitt
Messer
Spatel
Vollpipette (5ml)
Magnetrührer, Rührfisch
Filterpapier
Messzylinder (50ml)
- Konservierung von Lebensmitteln -
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
Chemikalien:
Phosphorsäure (w = 25%)
Kaliumiodat-Stärke-Papier (0,1g KIO3 und 1g Stärke in 100ml H2O, 1cm
breite Filterpapierstreifen, an der Luft getrocknet)
Geschwefeltes Trockenobst (TO): Aprikosen (schnell) / Apfelschnitze
(nicht)

Durchführung:
Ca. 20g fein zerkleinertes TO und 50ml entionisiertem Wasser in EEK
geben.
Streifen
Kaliumiodat-Stärke-Papier
in
Unterseite
des
Korkstopfens so befestigen, dass ca. 1cm über Kolbeninhalt. Zusatz von
5ml H3PO4, EEK verschließen und auf Heizplatte leicht erwärmen.

Beobachtung:
Nach ca. 5-10 min Blaufärbung.

Reaktion (vgl. Landold-Zeitversuch):
+4
+5
3 SO2(g) + IO3-(aq) + 9 H2O
+6
langsam
-1
3 SO42-(aq) + I-(aq) + 6 H3O+(aq)
5
-1
I-(aq)
+5
+
+4
IO3-(aq)
+6
schnell
H3O+(aq)
0
3 H2O + 3 I2(aq)
0
SO2(g) + I2(aq) + 6 H2O
+6
-1
SO42-(aq) + 2 I-(aq) + 4 H3O+(aq)
Das Iodat wird durch „schweflige Säure“ bzw. Schwefeldioxid zunächst zu
Iodid reduziert. Iodid und Iodat reagieren in saurer Lösung durch
Komproportionierung zu elementarem Iod, wobei das Iodat-Ion reduziert
und das Iodid-Ion oxidiert wird. Das entstandene Iod wird aber auch von
schwefliger Säure bzw. Schwefeldioxid schnell zu Iodid weiter reduziert, so
dass nun erst die blaue Färbung sichtbar wird, denn die blaue Farbe wird
durch die Reaktion von Iod mit Iodid-Ionen hervorgerufen, da diese zu
Polyiodidionen (z.B. Pentaiodide I5-) reagieren, die mit Stärke eine blaue
Amylose-Einschlussverbindung (Iod-Stärke-Komplex) bilden.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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(Nach
wissenschaftlichen
Untersuchungen
besteht
die
blaue
Einlagerungsverbindung aus dem Komplex der Amylosekomponente der
Stärke mit dem Polyhalogenidanion I5-.)
[I5-: gewinkelt, 94°, loser Zusammenschluss von I2-Einheiten mit Iodid]
2.3.
Schwefel in der Weinherstellung
Das Schwefeln des Weins ist seit alters her eine bewährte (und wohl immer
noch nötige) Methode, um Wein längere Zeit lagern zu können.
Das Schwefeln der Fässer erfolgte durch Verbrennen von elementarem
Schwefel in Form von Schwefelfäden, die man früher in jedem Kramladen
erwerben konnte.
Dadurch wurden Pilz und Schimmel bildende Keime gänzlich zerstört. Auch
ein Braunwerden des Weines konnte so verhindert werden.
Ende des 15. Jhd. wurde das Schwefeln von Wein durch ein Erlass stark
eingeschränkt, aufgrund der „Gesundheitsgefährdung des Trinkers“ durch
die großen Mengen, die damals verwendet wurden.
Laut Weingesetz gelten daher folgende Höchstwerte für den Gesamtgehalt
an Schwefeldioxid bzw. Schweflige Säure: in Rotwein 175mg/l, in Weiß- und
Roséweinen 225 mg/l.
In geringen Mengen ist schweflige Säure wohl unbedenklich, wobei aber der
einzelne Organismus auf die gleiche Dosis unterschiedlich reagiert. Das
„Schädelbrummen“ nach manchem Weingenuss ist u.a. auf das zugesetzte
Schwefeldioxid zurückzuführen.
Wie viel an Sulfiten nun wirklich in einem BILLIGEN Weißwein erhalten ist,
kann man quantitativ bestimmen.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Versuch 3:
Quantitative Bestimmung des SO2-Gehalts in Wein
Versuchsbeschreibung:

Materialien:
Bürette (25ml)
Magnetrührer mit Rührfisch
2 Erlenmeyerkolben (300ml)
Vollpipette (50ml)
Vollpipette (25ml)
Messkolben (500ml)
Tropfpipette
Filterpapier
Bunsenbrenner
Dreifuß mit Drahtnetz

Chemikalien:
Natronlauge (c = 2 mol/l)
Schwefelsäure (c = 2,5 mol/l)
Stärkelösung (w = 1%)
Iod-Kaliumiodid-Lösung (c(½ I2)= 0,1 mol/l)
 KI p.a., I2
Weißwein (Edeka: Mosel-Saar-Ruwer, Qualitätswein 2004)

Herstellen der Stärkelösung:
Etwa 1,5g lösliche Stärke werden mit wenig kaltem Wasser in einem BG
aufgeschlemmt und anschließend in 100ml siedendes Wasser eingerührt
und einige Minuten lang gekocht. Anschließend abkühlen lassen (im
Kühlschrank ein paar Tage haltbar).

Herstellen der Iod-Kaliumiodid-Lösung:
12g reines KI p.a. in einem 500ml-Messkolben in ca. 20ml H2O lösen und
6,35g I2 zugeben. Den Kolben verschließen und so lange schütteln, bis
alles Iod in Lösung gegangen ist. Dann erst mit Wasser bis zur Marke
auffüllen. Nicht zu früh mit Wasser verdünnen, da sonst der noch
- Konservierung von Lebensmitteln -
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ungelöste Iodrest außerordentlich langsam in Lösung geht. Die so
hergestellte Lösung hat eine Konzentration von ungefähr c(½ I2)= 0,1
mol/l.

Durchführung: Bestimmung des SO2-Gehalts von Wein
Zwei Weinproben von je 100ml Weißwein mit je 25ml NaOH (c = 2 mol/l)
versetzen und 15 Minuten stehen lassen.
Um den Gesamtgehalt des SO2 im Wein zu bestimmen, muss auch (an
Aldehyd- und Ketogruppen) gebundenes SO2 erfasst werden. Der Zusatz
der NaOH dient der Hydrolyse der Bisulfitadditionsverbindungen.
Anschließend werden die Proben mit je 20ml Schwefelsäure (c = 2,5
mol/l) (plus 1ml H2SO4 konz.!!!) angesäuert, mit etwas Stärkelösung
versetzt und gegen die Iod-Kaliumiodid-Lösung titriert.  pH 3-4
Der Endpunkt der Bestimmung wird durch Entstehen des blauen IodStärke-Komplexes angezeigt (ca. 30 sec stabil).

Reaktion:
0
+4
I2(aq) + "H2SO3(aq)" + 3 H2O
2
-1
I-(aq)
+6
+ H2SO4(aq) + 2 H3O+(aq)
„H2SO3“ (Schweflige Säure) existiert eigentlich nicht, da es sich hierbei
um aquatisiertes Schwefeldioxid handelt!

Auswertung:
Der Endpunkt der iodometrischen Titration ist durch das Auftreten des
blauen Iod-Stärke-Komplexes gekennzeichnet.
Zunächst wird das elementare Iod durch die freie schweflige Säure zu
Iodid-Ionen reduziert. Erst nach dem vollständigen Verbrauch der
schwefligen
Säure,
kann
sich
der
blaue
Komplex
bilden,
da
überschüssiges Iod mit den Iodid-Ionen zu Polyiodid-Ionen reagiert.
(siehe oben)
- Konservierung von Lebensmitteln -
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
Ergänzung:
Der lösliche Bestandteil der Stärke besteht aus Amylose, unverzweigten
Ketten aus Glucosemolekülen in α(1,4)-glycosidischer Bindung. Mit ihr
bildet Iod eine blaue Einschlussverbindung. Darunter versteht man
Verbindungen, deren Aufbau und Zusammensetzung weitgehend durch
räumliche Verhältnisse und nicht durch Bindungsverhältnisse bestimmt
werden. Die Glucoseketten der Amylose sind helixartig aufgewickelt,
wodurch im Inneren kanalartige Hohlräume entstehen. In diese lagert
sich das Iod in Form linearer Polyiodidketten (z.B. I5- -Einheiten) ein. Die
Einheiten sind durch Bindungen miteinander verknüpft, wodurch eine
Elektronendelokalisierung entlang der Kette erleichtert wird und sich das
Auftreten der blauen Farbe erklären lässt.

Berechnung:
1ml Iodlösung, c(½ I2)= 0,1 mol/l, entspricht 3,203mg SO2.
Verbrauch an Iodlösung:
V1= 4,8ml (13.Mai)
V2= 4,7ml (13.Mai)
Mittelwert: V = 4,75ml (13.Mai)
Gehalt:
m(SO2 in 100ml Weinprobe) = 15,21 mg
m(SO2 in 1000ml Wein) = 152,10 mg
c
m
m

; M(SO2)= 64,06 g/mol
M  V 64,06  100
Folglich waren in 100ml der Weinprobe
15,21 mg SO2, das entspricht
einer Konzentration von 2,345∙10-3 mol/l.
Dies entspricht 152,1 mg/l (13.Mai).
Für Weißweine sind nach EG-Richtlinien 225 mg/l Schwefeldioxid erlaubt,
bei Rotwein 175 mg/l. Das Ergebnis liegt folglich gut im Rahmen der
gesetzlichen Bestimmungen.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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EXKURS
Ein völlig anderes Konservierungsverfahren, das vermutlich „erst“ knapp
hundert Jahre alt ist, ist das Konservieren von Eiern mittels WasserglasLösung.
Demonstration 4:
Einlegen von Eiern in Wasserglas
Früher wurden rohe Eier zunächst in Kalk eingelegt, um sie länger haltbar
zu machen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde der Kalk dann durch
Wasserglas abgelöst.
In einem alten Kochbuch von 1925 lässt sich folgende Beschreibung des
Verfahrens finden.
Aus Paula Horn: Kochbuch – […] für den hauswirtschaftlichen Unterricht in
der Fortbildungsschule, 1. Auflage (1925).
Man legt die rohen Eier kopfüber in ein gut verschließbares Gefäß und
übergießt sie mit einer abgekühlten Lösung von Natron-Wasserglas, das
man zuvor in heißem Wasser gelöst hatte.
Natron-Wasserglas ist (vereinfacht gesagt) eine viskose wässrige Lösung
von Natriumsilicat (Salz der Kieselsäure).
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Das Einlegen der Eier in Wasserglas bewirkte, dass durch das dünnflüssige
Kieselgel sich die Poren der Schalen zusetzten und einen Sauerstoffzutritt
verhinderten.
Alternativ wurde auch Kalkwasser, eine stark verdünnte Lösung von
Ca(OH)2, bzw. das handelsübliche GARANTOL® verwendet.
Der Grund für das Konservieren von Eiern bestand darin, dass die frei
laufenden
Hühner
Erntedankfeier,
im
Winterhalbjahr
Winzerfeste,
kaum
Hochzeiten,
Eier
legten,
und
Weihnachtsbäckereien
für
und
sonstige familiäre Feiern vorgesorgt werden musste. Ab August wurden
daher Eier in ein Gefäß mit „Wasserglas“ gelegt. Sie hielten sich dann bis
Weihnachten- und noch viel länger.
Nachteilige Wirkungen waren allerdings eine brüchige Schale und ein
laugiger Geschmack. Entnommene Eier kann man auch nicht mehr als
Frühstücksei, Spiegelei verwenden, da es zerfließt. Ansonsten kann man
aber die Eier ganz normal zum Kochen und Backen verwenden.
3. PÖKELN VON LEBENSMITTELN
3.1. Allgemeines
Pökeln ist ein altbewährtes Verfahren zur Konservierung von Fleisch durch
Einsalzen, und zwar durch Zusatz von Kochsalz (NaCl), Salpeter (KNO3),
Natriumnitrat und Natriumnitrit (NaNO2).
Diese sind durch die E-Nummern E249-252 gekennzeichnet.
Beim Pökeln können zusätzliche Umrötungshilfsstoffe wie Ascorbinsäure
sowie Geschmacksverstärker zugesetzt werden.
Dies ist nur zugelassen für rohe Fleisch- und Wursterzeugnisse (z.B. Salami,
Kasseler, Kochschinken…).
Der Massenanteil an Natriumnitrit in Pökelsalz muss laut gesetzlichen
Richtlinien zwischen 0,4% und 0,5% liegen.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Der Zusatz von Kochsalz und Pökelstoffen zu Lebensmitteln (v.a. Fleisch)
kann auf drei unterschiedlichen Wegen erfolgen:
Pökelarten

Trockenpökelung:
Das Fleisch wird mit dem Kochsalz-Pökelstoff-Gemisch eingerieben und
gekühlt mehrere Wochen bis Monate gelagert.

Nasspökelung:
Die zu pökelnde Ware wird in eine 15-20%ige wässrige Lösung von
Nitritpökelsalz, die weitere Pökelhilfsstoffe (Kaliumascorbat) enthalten
kann, ein bis mehrere Tage eingelegt.

Spritzpökelung:
Das Fleisch wird durch Injektion von Pökellake mit genau dosierten
Mengen Pökelsalz versetzt und anschließend einen Tag in Pöklellake
gelegt.
Der Vorteil der Spritzpökelung besteht darin, dass durch die Injektion das
Pökelsalz schneller ins Innere des Fleisches dringt und dieses so viel besser
und eher durchgepökelt ist.
3.2. Wirkung …
Nitrite wirken antibakteriell und antioxidativ und verstärken so synergetisch
die haltbarkeitsverlängernde Wirkung des Kochsalzes.
In den letzten Jahren haben Untersuchungen gezeigt, dass der Einsatz von
Natriumnitrit in der erwähnten Konzentration zur Hemmung von toxigenen
Keimen in Pökelwaren unentbehrlich ist. Clostridium botulinum ist als
„Wurstvergifter“ besonders gefürchtet. Das von ihm gebildete Gift gehört zu
den stärksten bekannten Giften [Typ A: 10μg oral aufgenommen schon
tödlich für Menschen].
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Die optimale antimikrobielle Aktivität erreicht Nitrit bei einem erniedrigten
pH-Wert des Milieus, bei niedrigen Lagertemperaturen und bei Erhitzung
und Keimarmut des zu konservierenden Lebensmittels.
Nachteilige Wirkungen des Pökelns sind der Verlust von Vitaminen und
Mineralstoffen, es kommt außerdem zum Austritt von Eiweißstoffen.
Neben der Konservierung hat das Pökeln eine geschmackliche und
kosmetische Wirkung. Die Bildung von Nitrosomyoglobin durch die so
genannte Umrötung verhindert die Braun- bis Graufärbung zugunsten der
optisch wirkungsvollen roten Farbe der Wurst- und Fleischwaren. Diese lässt
allerdings oft das Fleisch frischer aussehen, als es eigentlich ist!
Versuch 4:
Kochsalz oder Pökelsalz?
Versuchsbeschreibung:

Materialien:
3x Demo-Reagenzgläser
Reagenzglasständer
3x Gummistopfen
Bechergläser
Bunsenbrenner
Dreifuß mit Drahtnetz
Messzylinder, Messpipetten
Spatel

Chemikalien:
α-Naphthylamin
entionisiertes Wasser
Essigsäure (w = 30%)
Sulfanilsäure
Eisessig
Pökelsalz
Kochsalz
- Konservierung von Lebensmitteln -
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
Herstellung des Lunges-Reagenz:
Lösung 1:
1g Sulfanilsäure werden unter Erwärmen in 100ml 30%iger Essigsäure
gelöst.
Lösung 2:
0,3g α-Naphthylamin werden in 70 ml Wasser aufgekocht, vom dunklen
Rückstand dekantiert und anschließend mit 30ml Eisessig versetzt.
Die Lösungen jeweils in eine dunkle Schliffflasche füllen. Die Mischung
beider Lösungen im Verhältnis 1:1 ist als Lunges-Reagenz bekannt.

Durchführung Nitrit-Nachweis:
In einem Demo-Reagenzglas löst man einen Spatel Pökelsalz in etwa
50ml Wasser. Zum Vergleich wird in einem anderen Reagenzglas
ebenfalls ein Spatel voll Kochsalz in gleich viel Wasser gelöst. Das dritte
Demo-RG enthält nur entionisiertes Wasser.
In alle drei Demo-RGs gibt man nun nacheinander jeweils ca. 1ml der
Lösungen 1 und 2 und schüttelt diese kurz durch.
Bei der Lösung des Pökelsalzes tritt augenblicklich eine intensive
Rotfärbung auf, während die Zugabe von Kochsalzlösung keinerlei
Farbveränderungen hervorruft. Bei zu hohem Nitritgehalt bilden sich
braune Flocken.
Dies ist ein sehr empfindlicher Nachweis, noch 10-6g Nitrit lassen sich in
1L Wasser nachweisen!

Auswertung:
In saurer Lösung bildet die unbeständige Salpetrige Säure das aktiv
nitrosierend wirkende Nitrosylkation. Mit primären aromatischen Aminen
wie Sulfanilsäure kann das intermediär gebildete Nitrosyl-Kation zu
einem Diazoniumsalz umgesetzt werden.
Im zweiten Schritt handelt es sich um eine elektrophile, aromatische
Substitution,
wobei
das
Diazonium-Kation
als
- Konservierung von Lebensmitteln -
elektrophiler
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Reaktionspartner fungiert und das fast farblose α-Naphthylamin als
Kupplungskomponente.
Es bildet sich eine intensiv rote Azoverbindung, deren Farbe aus dem
vergrößerten delokalisierten Pi-Elektronen-System resultiert.

Reaktion:
1. Schritt: Diazotierung
NH2 +
HO3S
N
O
OH
+ H3O+(aq)
Sulfanilsäure
+
Diazotierung
HO3S
N N
Diazonium-Ion
(farblos)
+ 3 H2O
(aq)
2. Schritt: Azo-Kupplung
+
HO3S
N N
Diazonium-Ion
(farblos)
+
NH2 + H2 O
(aq)
 -Naphthylamin
(Kupplungskomponente)
(farblos)
Kupplung
HO3S
N N
NH2 + H3O+(aq)
Azofarbstoff
(intensiv rot)

Name Azoverbindung:
4-(1’-Amino-4’-naphthalin-azo)-benzolsulfonsäure (???)
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Versuch 5:
„Umrötung“ von Hackfleisch
Jeder kennt die bekannte, gewohnte braungraue Farbe, die Hackfleisch
beim Anbraten oder Kochen erhält. Hackfleisch könnte aber auch ganz
anders aussehen, nämlich leuchtend rot/rosa. Diese erhält man, wenn man
etwas Pökelsalz in das Hackfleisch einarbeitet und es dann erst kocht.
Neben konservierenden Eigenschaften besitzt Nitrit nämlich die Fähigkeit,
sich an den Muskelfarbstoff Myoglobin unter Bildung des kochbeständigen
Nitrosomyoglobins anlagern zu können. Dadurch erhält Fleisch eine frische
rote Farbe („Umrötung).
Dass wir diese Farbe gewöhnlich nicht zu sehen bekommen, liegt ganz
einfach
daran,
dass
es
gesetzlich
verboten
ist,
Hackfleisch
mit
Nitritpökelsalz zu versetzen!
Während meine beiden Hackbällchen munter vor sich hin kochen, kann man
schon mal erklären, was bei diesen Reaktionen passiert:
Bild 1
Bild 2
Struktur des Myoglobins (Mb):
Tertiärstruktur von Mb:
(His)
Globin
NH
N
C
N
HC
N
Fe2+
N
CH
N
C
H
purpurrot
N
N
H
Die
(His)
purpurrote
Farbe
des
rohen
Hackfleisches
wird
durch
den
Muskelfarbstoff Myoglobin (Mb) hervorgerufen. (Bild 1) Dieser weist eine
dem Hämoglobin (Hb) (Blutfarbstoff) sehr ähnliche Struktur auf. (Bild 2)
Beide besitzen Häm als prosthetische Gruppe und eine in ähnlicher Weise
- Konservierung von Lebensmitteln -
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mehrfach gefaltete, das Häm taschenförmig umhüllende Polypeptid-Kette
(das Globin). Hb ist jedoch tetramer, Mb dagegen monomer.
Was passiert, wenn kein Pökelsalz dazugegeben wurde, also das Hackfleisch
ganz normal in Wasser gekocht wird:
Reaktion ohne Pökelsalz-Zugabe
Mb(Fe2+)-His
beim Kochen
Mb(Fe3+)-His
MetMb, grau-braun
Myoglobin, purpurrot
Das
purpurrote
Metmyoglobin
Myoglobin
wird
umgewandelt,
indem
beim
Kochen
zum
graubraunen
das
zentrale
Eisen(II)-Ion
zum
Eisen(III)-Ion oxidiert wird.
Der Mechanismus der Umrötung ist weitaus komplexer, als er jetzt
vorstellen wird. Man kann ihn auf folgende, parallel ablaufende Reaktionen
beschränken:
Übersicht der Reaktionen der „Umrötung“:
2+
+
H3O (aq)
NO(g)
Mb(Fe
)-His
Mb(Fe2+)NO
leuchtend rot
NO2-(aq)
2+
Mb(Fe
)-His
NO(g)+ Mb(Fe3+)-His
3+
Mb(Fe
)-His
Mb(Fe3+)NO
leuchtend rot
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Im Einzelnen heißt das:
1. Schritt: Nitrit-Reduktion
Mb(Fe2+)-His + NO2-(aq) + 2 H3O+(aq)
Myoglobin, purpurrot
Mb(Fe3+)-His + NO(g) + 3 H2O
MetMb, grau-braun
Als erstes wird das zugegebene Nitrit reduziert.
Generell wird Nitrit im sauren Milieu unter Aufnahme eines Elektrons (über
Zwischenstufen) zu Stickstoffmonoxid reduziert. Es kann daher auch mit
dem purpurroten Myoglobin reagieren, indem es dieses zum graubraunen
Metmyoglobin oxidiert.
2. Schritt: Reaktion mit NO
a) Mb(Fe2+)-His + NO(g)
b) Mb(Fe3+)-His + NO(g)
Mb(Fe2+)NO + "His"
Nitrosomyoglobin
Mb(Fe3+)NO + "His"
Nitrosometmyoglobin
Im weiteren Verlauf kann das entstehende Stickstoffmonoxid entweder mit
noch vorhandenem Myoglobin zum leuchtend roten Nitrosomyoglobin
reagieren, indem es sich an eine der sechs Koordinationsstellen des
Eisenatoms anlagert. Als Reaktionspartner des NO kommt auch das dunkel
gefärbte vorher entstandene Metmyoglobin in Frage, wobei das ebenfalls
leuchtend rote Nitrosometmyoglobin gebildet wird. Beide Verbindungen sind
kochbeständig.
Die Reaktion hängt entscheidend vom pH-Wert des Fleisches ab (<6).
Diese Reaktionsfolge wird als Umrötung bezeichnet.
… und Toxizität (zu Kap. 3.2.)

ADI-Werte: Nitrat: ~4mg/kg KG; Nitrit: ~0,06mg/kg KG
Hier ist zu beachten, dass sich der ADI-Wert für Nitrat wie für das durch
Reduktion auch im Organismus daraus entstehende Nitrit nur auf die direkte
- Konservierung von Lebensmitteln -
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Toxizität
dieser
Verbindungen
bezieht.
Folgereaktionen
sowie
deren
Folgeprodukte und deren Toxizität sind nicht berücksichtigt.

Akute orale Toxizität (LD50 Ratte): 85mg/kg Körpergewicht-
Das eigentliche Problem besteht aber darin, dass unter den chemischen
Bedingungen im Magen mit sekundären und tertiären Aminen die stark
cancerogenen Nitrosamine gebildet werden können. Diese können auch
entstehen, wenn stark gepökeltes Fleisch gegrillt wird.
Die
derzeit
gültige
Richtwerte für die
Zusatzstoff-Zulassungsverordnung
(ZZulV)
enthält
maximale Zugabemenge. Danach soll gepökelten
Fleischerzeugnissen, die nicht hitzebehandelt wurden, nicht mehr als 100
mg/kg Nitrit über Pökelsalz zugegeben werden. Die Zugabe darf als
Kaliumnitrit (E249) oder Natriumnitrit (E250) einzeln oder gemischt
erfolgen.
Versuch 6:
Quantitative Bestimmung des Nitrit-Gehaltes in
Pökelsalz
Die Manganometrische Bestimmung von Nitrit beruht auf dem großen
Oxidationsvermögen von Kaliumpermanganat. Im sauren Milieu wird das
violettrote Permanganation unter Aufnahme von 5 Elektronen, die das
Reduktionsmittel liefert, zum farblosen Mangan(II)-Ion reduziert.
Versuchsbeschreibung:

Materialien:
Bürette (50ml)
Magnetrührer mit Rührfisch
Erlenmeyerkolben (300ml)
Thermofühler
Messpipette (10ml)
Messpipette (20ml)
- Konservierung von Lebensmitteln -
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2 Messkolben (100ml)
Becherglas (100ml)
Trichter
Messzylinder
Stativmaterial
Wasserbad (1000ml-BG)

Chemikalien:
Kaliumpermanganat-Lösung, c(1/5 KMnO4) = 0,1 mol/l
Schwefelsäure, c(H2SO4) = 2,5 mol/l
Pökelsalz (vom Metzger)

Herstellung der Probelösung:
Ca.
25g
Pökelsalz
abwiegen,
die
exakte
Masse
notieren!
Diese
Stoffportion in einem Becherglas mit wenig entionisiertem Wasser lösen
und dann quantitativ in einen 100ml-Messkolben überführen und mit
dem Wasser bis zur Eichmarke auffüllen. Gut durchmischen. Die so
hergestellte Lösung in die Bürette füllen und auf die Nullmarke einstellen.

Durchführung:
Im Erlenmeyerkolben 6,25ml der KMnO4-Lösung (c = 0,02 mol/l) mit
20ml Schwefelsäure (c = 2,5 mol/l) versetzen, die Lösung mit dem
Wasser auf ca. 300ml verdünnen, mit Hilfe des Wasserbades auf ca.
40°C erwärmen und unter ständigem Rühren die Pökelsalzlösung
zutropfen.
Den Endpunkt erkennt man an der Entfärbung der Lösung.

Reaktion:
2
+7
MnO4-(aq)
5
+5
+3
+ 5 NO2-(aq) + 6 H3O+(aq)
NO3-(aq)
+2
+ 2 Mn2+(aq) + 9 H2O
farblos
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
Auswertung:
Einwaage Pökelsalz: m(Pökelsalz) = 25,008g (18.Mai)
Verbrauch: V(PS-Lösung)= x ml
V1Analyse = 19,25ml (18.Mai)
V2Analyse = 19,50ml (18.Mai)
Mittelwert: VAnalyse = 19,375 ml (18.Mai)
Berechnung des Massenanteils w(NaNO2) in Pökelsalz:
[M(NaNO2)=69 g/mol]
1ml KMnO4-Lösung, c(KMnO4) = 0,02 mol/l, entspricht 3,45mg NaNO2.
 6,25ml KMnO4-Lösung entsprechen 21,56mg NaNO2.
nach Äquivalenzbeziehung: m(NaNO2)= x ml · 25008mg/100ml= y mg
m(NaNO2)= 19,375ml · 25008mg/100ml = 4845,3mg NaNO2.
Massenanteil: w(NaNO2)= 21,56mg/ y mg · 100 (in %)
w(NaNO2)= 21,56mg/4845,3mg · 100% = 0,45%
 Erinnerung: Massenanteil zwischen 0,4% und 0,5%.
Somit lässt sich der Gehalt an Natriumnitrit im Salz auf 0,45% bestimmen,
was exakt im Rahmen der lebensmittelrechtlichen Bestimmungen liegt.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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4. LITERATURVERZEICHNIS
ABKÜRZUNGEN:
PdN-Ch. = Praxis der Naturwissenschaften – Chemie
NiU-Ch = Naturwissenschaften im Unterricht Chemie

BALTES, W.: Lebensmittelchemie, 5. Auflage, Springer Verlag, Berlin.
S. 133-153.

FLUCK, E./MAHR, C.: Anorganisches Grundpraktikum, 6. Auflage, VCH,
Weinheim 1985

GERSTNER, E.:
Skriptum zum Anorganisch-Chemischen Praktikum für
Lehramtskandidaten (Teil I und II), 3. Auflage, Marburg 1993.

Handbuch des Chemie-Unterrichts Sekundarbereich I, Band 5, Chemie –
Mensch – Natur. Hrsg.: K. Freytag und E. Thomas, Aulis Verlag Deubner
& Co. KG, Köln 2000. S. 252-257.

HOLLEMANN, F./ WIBERG, E.: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101.
Auflage, Verlag Walter de Gruyter, Berlin - New York 1995.

JANDER, G./BLASIUS, E.:
Lehrbuch der analytischen und präparativen
anorganischen Chemie, 14., neu bearb. Auflage, S. Hirzel Verlag,
Stuttgart 1995.

LEDIG, M./WITTKE, G.: Nitrat in Lebensmitteln. In: NiU-Ch. 5, Heft Nr. 23,
1994. S. 7-12.

MICROSOFT ® ENCARTA ® ENZYKLOPÄDIE 2002

MORTIMER, CH. E.: Das Basiswissen der Chemie, 7. Auflage, Thieme,
Stuttgart - New York 2001.

PFEIFER, P./WÖHRMANN, H.:
Konservierungsstoffe
–
Konservierungs-
verfahren. NiU-Ch. 4, Heft Nr. 19, 1993 (komplett).

RIEDEL, E.: Anorganische Chemie, 5. Auflage, Verlag Walter de Gruyter,
Berlin - New York 2002.

RÖMPP Lexikon Chemie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart - New York (10)
1996-1999.

SCHMIDKUNZ, H.: Zum Wandel in der schulischen Behandlung der
Lebensmittel. In: NiU-Ch. 5, Heft Nr. 23, 1994. S. 4-6.

SEABERT, H./WÖHRMANN, H.: Konservierung von Lebensmitteln mit und
ohne
Chemie.
Materialien
für
den
Unterricht.
Hrsg.:
AG
Naturwissenschaften - sozial, Marburg 1992.
- Konservierung von Lebensmitteln -
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
SOMMER, K./PFEIFER, P./SCHMIDKUNZ, H.: Lebensmittel – Trends und
Produkte. In: NiU-Ch 13, Heft Nr.69, 2002. S. 4-14.

STEGMÜLLER:
Iodometrische
Bestimmung
des
Gehalts
an
(freier)
schwefliger Säure in Wein. In: PdN-Ch. 6/39. Jg. 1990. S. 45-46.

STUTE, R.: Lebensmittel haltbar machen – die Entwicklung einer
Technologie. In: NiU-Ch 10, Heft Nr. 49, 1999. S. 7-11.

VOLLMER, G./FRANZ, M.: Chemie in Bad und Küche. Georg Thieme Verlag,
Stuttgart 1991.
INTERNETQUELLEN:

http://www.guidobauersachs.de/oc/protein.html [Struktur Myoglobin]

www.google.de
[Kochsalz,
Nitrit-/Pökelsalz,
Trockenobst/-früchte,
Myoglobin,
Clostridium botulinum…]

www.lebensmittellexikon.de [Trockenobst]

www.oekolandbau.de [Pökeln]
- Konservierung von Lebensmitteln -
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