Duft- und Aromastoffe

Arbeitsgruppe Chemiedidaktik
FSU Jena
Lernzirkel Duft- und
Aromastoffe
Inhaltsverzeichnis:
Texte für die Einführungsstunde
Station 1: Der menschliche Geruchssinn
Station 2: Ätherische Öle
Station 3: Die Gerücheküche (Ester)
Station 4: Gewinnung von Duft- und Aromastoffen
Station 5: Extrakte und Tinkturen
Station 6: Vanille oder Vanillin
Laufzettel für die einzelnen Stationen
Zusatz: Versuche zur Geschmacksempfindung
Texte für die Einführungsstunde
Gerüche und Geruchskommunikation des Menschen
Bei Menschen spielen Körpergerüche – u.a. aus Atem, Hautsekreten,
Muttermilch, Sexualsekreten – im sozialen Umfeld eine Rolle. Es handelt sich
vor allem um moschusartig riechende Stoffe. Ölige Sekrete aus Duftdrüsen der
Haut sind die Hauptquelle des Körpergeruchs. Sie befinden sich vorwiegend in
den Regionen von Kopfhaut, Augenlid, Ohrkanal, Wange, Achseln und Brust.
Diese Drüsen beginnen ihre Funktion erst nach der Pubertät und stellen sie im Alter wieder
ein.
Personen können Blutsverwandte von Nichtverwandten unterscheiden, auch wenn sich die
Personen noch nie zuvor gesehen oder gerochen haben. Da verwandte Personen einen sehr
ähnlichen Geruch haben, sind vermutlich genetische Faktoren an der Bildung des
Körpergeruchs beteiligt.
Frauen wie Männer sind in der Lage, das Geschlecht einer Person an ihrem Geruch zu
erkennen. Körpergerüche spielen auch im Kontakt zwischen Mutter und Säugling eine Rolle.
Mütter – nicht die Väter – können schon am zweiten Tag nach der Entbindung den
Körpergeruch der eigenen Säuglinge identifizieren. Säuglinge reagieren im Alter von 6 Tagen
bis 6 Wochen auf den Geruch der Mutter mit einem Kopfdrehreflex und Saugbewegungen.
Bei Frauen verändert sich im Verlauf des Menstruationszyklus der Körperduft – besonders
der Atemduft – und die Geruchsempfindlichkeit. Olfaktorische Reize (Geruchsreize) die von
Frauen ausgehen, bewirken eine Zyklussynchronisation. Man spricht auch vom sogenannten
„Pensionatssyndrom“: Frauen, die zusammen leben, menstruieren fast zu gleichen Zeit.
Außerdem kann der Zyklus durch die kontinuierliche geruchliche Präsenz von Männern
beeinflusst werden. Es treten mehr Zyklen auf, die Menstruationszyklen werden kürzer und
regelmäßiger. So wird die Wahrscheinlichkeit einer Befruchtung erhöht.
Duftstoffe in der Pflanzenwelt
Pflanzen bilden Duftstoffe häufig in konzentrierter Form als ätherische Öle. Die
meisten dieser Substanzen empfindet der Mensch als wohlriechend, nur wenige
als unangenehm (wie z.B. die Düfte vom Stinkenden Storchenschnabel, vom
Aaronstab und vom Germer).
Alle Duftstoffe der Pflanzen liegen in Gemischen mit bis zu 100 Einzelkomponenten vor.
Vielfach sind dabei nur eine oder wenige Komponenten für die Duftnote bestimmend. Die
Anzahl möglicher Kombinationen und Mengenverhältnisse der Komponenten ist so groß, dass
Blütenpflanzen jeder Art ihren spezifischen Blütenduft produzieren können – ein Lockmittel,
das für Tiere mit sehr feinem Geruchssinn unverwechselbar ist. Die Variabilität von
Blütenfarben ist dagegen weit geringer und daher als Unterscheidungsmerkmal für Tiere
weniger geeignet. (Da die Geruchsempfindung bei Insekten wie Schmetterlingen und Bienen
in den beweglichen Antennen lokalisiert ist, ist auch räumliches Riechen möglich, indem die
Tiere die Verteilung des Duftstoffes in den Aktionszentren des Antennen registrieren.)
Blütendüfte werden von Duftdrüsen oder größeren Arealen der Blütenoberfläche ausgeschieden. Da die Cuticula und die Zellwände sehr porös sind, können die Duftstoffe hier
leicht nach außen gelangen.
Bienen, Hummeln, Fliegen und Schmetterlinge können auf Duft dressiert werden, sofern
diese Düfte für die Tiere in der Natur ein Hinweis auf Nahrungsquellen sind. Auch
Fledermäuse als nachtaktive Tiere sprechen stark auf Düfte an. Bei Blumenvögeln dagegen
(wie z.B. Kolibris) spielt der Geruch keine Rolle, da das Geruchsvermögen der Vögel
verkümmert ist.
Duftstoffe in der Tierwelt
Viele Tiere geben Pheromone ab. Das sind chemische Botenstoffe, die bei anderen Tieren ein
bestimmtes Verhalten auslösen oder die Hormonausschüttung verändern.
Signalpheromone dienen meist der Revierabgrenzung oder der Anlockung eines
Sexualpartners. So legen Ameisen Duftspuren, die den Tieren das Zurückfinden von der
Nahrungsquelle zum Nest und Nestgenossinnen die Ausbeute neu entdeckter Nahrungsquellen erleichtern. Weibliche Schmetterlinge geben Sexualduftstoffe ab, die auf männliche
Falter im weiten Umkreis noch in geringster Konzentration wirken.
Beim Eber werden Steroide gebildet und über den Speichel und aus Schweißdrüsen
ausgeschieden. Sie verursachen bei der paarungsbereiten Sau den „Duldungsreflex“, ohne den
die Begattung nicht möglich ist.
Die sogenannten Primerpheromone verändern den Hormonhaushalt und
damit die Entwicklung eines Tieres. So scheidet die Königin der
Honigbienen eine Substanz aus (trans-9-oxo-Decensäure), die die Ausbildung des Ovariums (Gewebe in dem Eier gebildet werden) bei den Arbeiterinnen und den Bau weiterer Weiselzellen verhindert. Bei Termiten wirken Primerpheromone
als Kastenbestimmer. Sie unterdrücken die Entwicklung männlicher oder weiblicher Geschlechtstiere. Fehlen weibliche Tiere, so fördern männliche Pheromone die Ausbildung von
Weibchen.
Düfte und Aromastoffe als Heilmittel?
Die Verwendung von Pflanzen zu medizinischen Zwecken ist in der
letzten Zeit durch die Wiederentedeckung von Naturheilverfahren und
der Homöopathie stärker in das öffentliche Interesse gerückt. Auch die
Pharmazeutische Industrie wirbt für Medikamente mit pflanzlichen
Zusätzen. Oft ist die Konzentration des Pflanzeninhaltsstoffes in solchen
Arzneimitteln höher als in den Heilpflanzen selbst.
Vor allem exotische Pflanzen und -inhaltsstoffe haben in den letzten Jahren auch Einzug in
die Küchen gehalten.
Station 1: Der menschliche Geruchssinn
Der Geruchssinn des Menschen
Während wir häufig die Geruchswahrnehmung als weniger wichtig als das Sehen und Hören
einschätzen, nehmen Gerüche doch einen direkten, aber oft unbewussten Einfluss auf unser
Gefühlsleben und unsere Einstellung.
Wir können Gerüche sehr lange in unserem Gedächtnis speichern und bewerten sie dabei
meist als angenehme oder unangenehme Erinnerungen. Auffällig ist jedoch, dass wir uns
innerhalb weniger Sekunden oder Minuten an einen Geruch gewöhnen und ihn dann nicht
mehr wahrnehmen können. Diese Tatsache nennt man Duftadaption.
Der Sitz des menschlichen Geruchssinns sind zwei etwa 4 cm2 große Bereiche in der oberen
Nasenmuschel, die sogenannten Riechschleimhäute. Es handelt sich dabei um kleine
Knochenplättchen, die mit einer Schleimhaut überzogen sind, welche mit fünf bis zehn
Millionen Sinneszellen besetzt ist. Auf der Oberseite der Sinneszellen liegen feine Wimpern,
die in den Nasenraum hineinragen und an die sich Duftmoleküle anlagern können. Dabei
spielt Chemie eine wichtige Rolle. Damit Stoffe nämlich an die Sinneszellen gelangen und
dort einen Reiz auslösen können, müssen sie bestimmte Stoffeigenschaften besitzen.
Von der Riechschleimhaut aus zieht der Geruchsnerv ins Schädelinnere zum Riechkolben und
weiter zur Riechrinde. Hier werden die Reizsignale ein erstes Mal ausgewertet und dann zu
weiteren Teilen des Gehirns geleitet. Die Geruchsinformationen werden dann zum Beispiel
mit der Wahrnehmung anderer Sinnesorgane (Auge, Ohr) verknüpft.
Unser Nasenraum ist mit dem Mund- und Rachenraum verbunden. Deshalb beeinflusst der
Geruchssinn entscheidend unsere Geschmacksempfindung beim Essen und Trinken. Während
wir über die Sinneszellen in der Zunge nur die Geschmacksrichtungen salzig, süß, bitter und
sauer wahrnehmen können, entfaltet sich erst über den Geruchssinn die Vielfalt der Geschmackseindrücke. Das ist auch die Ursache dafür, dass das Essen fad schmeckt, wenn man
eine starke Erkältung hat.
Der Geruchssinn von Hunden ist wesentlich besser ausgeprägt als beim Menschen. Die
Riechschleimhäute eines Schäferhundes nehmen eine Fläche von etwa 150 cm2 ein und sind
mit circa 220 Millionen Sinneszellen besetzt.
Ein Beispiel soll es deutlich machen: Ein Mensch riecht 1 g Buttersäure, die in einem 10
Stockwerke hohen Haus verteilt wurde. Ein Hund dagegen nimmt 1 g Buttersäure auch dann
noch wahr, wenn sie in 100 m Höhe über dem Luftraum von Hamburg verteilt wurde.
Station 1 - Versuch 1: Duftadaption
Aufgabe:
Mit diesem Versuch soll die sogenannte Adaption (= Abstumpfung) des
Geruchsinnes untersucht werden.
Zeit: 15 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
3 verschließbare Gläser
Stoppuhr oder Armbanduhr
2 Trinkröhrchen
Chemikalien:
Zitronenaroma
Vanillinaroma
Durchführung:
Teilversuch 1:
In ein verschließbares Glas werden mit der Pipette 2 Tropfen Zitronenaroma, in das
zweite Gefäß 2 Tropfen Vanillearoma und in das dritte Gefäß jeweils zwei Tropfen
Vanille- und Zitronenaroma gegeben.
Versuchsperson A riecht für kurze Zeit (etwa 10 Sekunden) durch Schnüffeln
möglichst intensiv an der Duftquelle „Zitronenaroma“.
Versuchsperson B schnüffelt zeitgleich an einem Gefäß, in dem sich die Duftquelle
„Vanillearoma“ befindet.
Anschließend riechen beide Versuchspersonen an einem Gefäß, in dem sich eine
Mischung aus beiden Duftstoffen befindet.
Beide Personen beschreiben ihre Duftwahrnehmungen.
Teilversuch 2:
Die Versuchsperson hält die Enden von zwei Trinkröhrchen an ihr
rechtes und linkes Nasenloch.
Die jeweils anderen Enden werden in das Gefäß mit
Zitronenaroma und in das Gefäß mit dem Vanillearoma getaucht.
Die Versuchsperson schnüffelt durch die Trinkröhrchen an den
beiden Aromen und beschreibt anschließend ihre Duftwahrnehmungen.
Vanille
Zitrone
Teilversuch 3:
Die Versuchsperson riecht intensiv am Zitronenaroma.
Dabei wird mit der Stoppuhr die Zeit gestoppt, bis die Versuchsperson den Duft nicht
mehr wahrnehmen kann.
Lernstation 2: Ätherische Öle
Eigenschaften von Duft- und Aromastoffen
Damit wir Stoffe riechen können, müssen sie bis in unser Naseninnere zu den Sinneszellen
der Riechschleimhaut gelangen und dort einen Reiz auslösen (siehe Station 1). Das können sie
nur, wenn sie bestimmte Stoffeigenschaften besitzen: Sie müssen zum einen leicht flüchtig
sein, d.h. leicht in die Gasphase übergehen. Das ist besonders bei Stoffen, die eine geringe
Molmasse haben und wenig polar sind, der Fall. Andererseits müssen sich die Duftstoffe
jedoch auch in der feuchten Riechschleimhaut lösen können. Dafür ist es wichtig, dass sie im
Molekül auch eine polare Gruppe haben.
Die genannten Eigenschaften besitzen viele organische Verbindungen mit funktionellen
Gruppen wie Ester und Aldehyde, einige Alkohole und Ketone. Schlechte Gerüche werden
häufig von schwefelhaltigen Gruppen oder Aminogruppen ausgelöst.
Duft- und Aromastoffe sind in vielen Pflanzen und besonders in Obst enthalten. Dabei wird
der typische Geruch einer Pflanze selten durch eine einzige Verbindung geprägt, sondern
durch ein Gemisch aus sehr vielen Verbindungen. Wir können die Duft- und Aromastoffe mit
Hilfe verschiedener Verfahren aus der Pflanze extrahieren. Dabei nutzt man ihre Stoffeigen
aus: die Flüchtigkeit sowie die Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln. Als Produkt
erhält man eine stark riechende Flüssigkeit, welche als ätherisches Öl bezeichnet wird. Den
verschiedenen ätherischen Ölen gibt man den Namen der Pflanze oder der Pflanzenteile, aus
der sie gewonnen werden, wie z.B. „ätherisches Rosenöl“ oder „ätherisches Kümmelöl“.
Station 2- Versuch 1: Die Fettfleckprobe
Mit dem folgenden Versuch - der sogenannten Fettfleckprobe - kannst du einfach ätherische
Öle von fetten Ölen (z.B. Salatöl) unterscheiden.
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
2 Filterpapiere
Bleistift
Pipette
Chemikalien:
Salatöl
Lavendelöl
Durchführung:
Gib auf ein Filterpapier einen Tropfen Salatöl, auf das andere
einen Tropfen des ätherischen Öls. Umrande die Tropfen mit
einem Bleistift.
Die Filterpapiere werden auf die Heizung gelegt und beobachtet.
Markiere Veränderungen mit dem Stift.
Station 2 - Versuch 2: Die Brennbarkeit ätherischer Öle
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
1 Teelicht
Streichhölzer
Schutzbrille
Messer
Chemikalien:
1 Stück Zitronenschale
Durchführung:
-
Zünde ein Teelicht an und spritze Zitronenöl in die Flamme, indem du ein Stück
Zitronenschale quetschst.
Station 2 - Versuch 3: Löslichkeit ätherischer Öle
Untersuche die Löslichkeit eines ätherischen Öls in verschiedenen Lösungsmitteln: Wasser,
Alkohol und Öl. Die Löslichkeit ätherischer Öle in verschiedenen Lösungsmitteln ist Grundlage für die unterschiedlichen Gewinnungsverfahren, die du an Station 4 noch kennen lernst.
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
3 Reagenzgläser
Reagenzglasständer
Chemikalien:
destilliertes Wasser
Ethanol
Pflanzenöl (Salatöl)
ätherisches Öl
Durchführung:
Gib in das erste Reagenzglas 1 cm destilliertes Wasser, in das zweite Reagenzglas 1 cm
Ethanol und in das dritte 1 cm Pflanzenöl.
Gib nun in alle drei Reagenzgläser jeweils 2 Tropfen des ätherischen Öls.
Station 2 - Versuch 4: Eigenschaften ätherischer Öle
- Nachweis mit Sudanrot III
Nachweis von ätherischem Öl mit Sudan III
Zeit: 15 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Erlenmeyerkolben 250 ml
Gärröhrchen
Messzylinder 50 ml
Heizplatte
Reibeschale mit Pistill
Schutzbrille
Schutzhandschuhe
Spatel
Siedesteine
Chemikalien:
Gewürznelken
Sudanrot III
Wasser
Durchführung:
Zerkleinere in einer Reibeschale 25 Gewürznelken und überführe diese in einen
Erlenmeyerkolben.
Gib 30 ml Wasser sowie einige Siedesteinchen hinzu.
Setzte nun das Gärröhrchen auf den Erlenmeyerkolben auf.
Gib in das Gärröhrchen 5 ml Wasser und ein halbe Spatelspitze Sudanrot III.
Achtung: Sudanrot III ist ein stark färbender Farbstoff! Handschuhe tragen!
Stelle den Erlenmeyerkolben nun auf die Heizplatte und schalte diese ein. Warte, bis
das Wasser im Kolben zu kochen beginnt und beobachte dabei das Sudan-Pulver im
Gärröhrchen.
Hinweis: Der Kolben kann nach etwa 5 Minuten von der Heizplatte genommen werden.
Nimm das Gärröhrchen ab.
Erläuterung: Sudan III ist ein Farbstoff, der sich in unpolaren Stoffen wie Fetten, Ölen,
Wachsen, Harzen und Kohlenwasserstoffen löst, in Wasser jedoch nicht löslich ist.
Station 3: Die Gerücheküche
Steckbrief Ester
Besonderes
Kennzeichen
Typischer, aromatischer, fruchtartiger Geruch
Vorkommen
Ester kommen als Aromastoffe in Früchten vor.
Ester mit längeren Kohlenstoffketten sind Wachse (z.B. Bienenwachs).
Verwendung
Sie werden unter anderem verwendet
als Lösemittel für Lacke und Klebstoffe,
als Aromastoffe in Lebensmitteln,
als Kerzenwachs in Kosmetikprodukten (Lippenstift, Salben).
Herstellung von
Estern
durch Reaktion einer Carbonsäure mit einem Alkohol unter Abspaltung
von Wasser.
H
H C C
H
H H
O
H O C C H
O H
Essigsäure
Carbonsäure
H
H H
+
+
Ethanol
Alkohol
Allgemeine
Strukturformel
Alkylrest der Säure
Benennung von
Estern
Name der eingesetzten +
Carbonsäure
O H H
H C C
C C H
O H H
H
O
H
H
Essigsäureethylester + Wasser
Ester
+ Wasser
Alkylrest des Alkohols
Name des Alkylrestes
des Alkohols
+
Ester
Beispiel :
Der Ester, der aus Ethansäure und Butanol hergestellt wird, heißt
Ethansäurebutylester.
Oder andersherum: Ameisensäureethylester wird aus Ameisensäure
(Methansäure) und Ethanol hergestellt
Besonderheiten:
Esterspaltung
Die Reaktion der Esterbildung lässt sich umkehren. Das heißt, man kann
aus einem Ester den Alkohol und die Säure gewinnen, indem man den
Ester mit Wasser versetzt. Diese Umkehrung der Veresterung heißt
Hydrolyse.
Ein Ester kann auch durch Zugabe von Natriumhydroxid gespalten
werden. Dabei entsteht nicht die Säure, sondern das Natriumsalz der
Säure. Diese Reaktion nennt man Verseifung.
Ein Frage-Antwort-Spiel zu Estern
Wie heißt die funktionelle
Gruppe der Alkohole?
Welches kleine Molekül
entsteht bei einer Veresterung
(neben dem Ester)?
Wozu werden Fruchtester
hauptsächlich verwendet?
Was wird zur Reaktion von
Säuren und Alkoholen zu
Estern benötigt?
Was sind Ester?
Wie kamen wohlriechende
Duft- und Aromastoffe nach
Europa?
Wie werden kurzkettige
Carbonsäureester auch
bezeichnet?
Wie bezeichnet man die
Spaltung von Estern unter
Zugabe von Wasser?
Welchen Bonbons wird
Essigsäurepentylester
zugesetzt?
(Vorderseiten der Fragekarten)
Welches sind die
Ausgangsstoffe zur
Herstellung von
Buttersäuremethylester?
Wie werden langkettige
Carbonsäureester bezeichnet?
Wie wird der Zerfall von
Wozu wurden Harze und
Carbonsäureestern
Pflanzenöle im alten Ägypten bezeichnet, wenn Natronlauge
verwendet?
zugegeben wird?
Wie heißt ein Ester, der aus
Ameisensäure und Propanol
hergestellt wird?
Welches sind die
Ausgangsstoffe bei einer
Veresterung?
Für Marmelade, Süßwaren,
Limonade
Handel zwischen Europa und
dem Orient im Mittelalter
Wasser
Hydroxylgruppe
Organische Verbindungen,
die durch die Reaktion von Wärme und Schwefelsäure als
Alkohol und Säure unter
Katalysator
Wasserabspaltung entstehen.
Wachse
Butansäure und Methanol
Fruchtester
Verseifung
Zur Einbalsamierung der
Toten
Hydrolyse
Alkohol und Carbonsäure
Methansäurepropylester
Eisbonbons, Geleebananen
(Rückseiten der Fragekarten)
Station 3 - Versuch 1: Herstellung von Bananenaroma
Aufgabe:
In diesem Versuch soll ein Fruchtaroma künstlich hergestellt und auf den Geruch untersucht
werden. Vielleicht kennst du dieses Aroma ja von Süßigkeiten...
a) Herstellung von Bananenaroma (Essigsäurepentylester)
Zeit: 10 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Reagenzglas
Wasserbad + Heizplatte / Bunsenbrenner
10 ml Messzylinder
3 Pipetten
Schutzbrille
Petrischale
Chemikalien:
konzentrierte Schwefelsäure
Essigsäure
n-Pentanol
Durchführung:
Dieser Versuch muss unter dem Abzug durchgeführt werden! Dabei ist unbedingt eine
Schutzbrille zu tragen!
-
Gib in ein Reagenzglas 1 ml Essigsäure, sowie 2 ml n-Pentanol.
Bitte hole dann einen Betreuer, damit er vorsichtig 5 Tropfen konzentrierte
Schwefelsäure hinzufügen kann.
Stelle das Reagenzglas für 2 Minuten in ein heißes Wasserbad.
Gieße den Inhalt des Reagenzglases nun in eine Petrischale mit etwas Wasser und
rieche daran.
Station 3 - Versuch 2: Nachweis von Fruchtestern in Bonbons
Nachweis der Estergruppe in Fruchtbonbons (Rojahn-Test)
Zeit: 15 min + 20 min Wartezeit
Aufgabe:
Bonbons enthalten häufig Aromastoffe, wie z.B. Bananenaroma (Essigsäurepentylester).
Diese Fruchtester lassen sich durch den Rojahntest nachweisen. Der Test beruht auf der Spaltung (oder auch Verseifung) von Estern durch Natronlauge.
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
2 Bechergläser 50 ml
3 Reagenzgläser
Reagenzglasständer
Pipette
Wasserbad (T = 90°C), bestehend
aus Becherglas und Heizplatte
Chemikalien:
Ananasbonbons (California Früchte von Storck)
Eisbonbons
Phenolphthaleinlösung
Natronlauge c = 0,1 mol/l
heißes Wasser
Durchführung:
Löse je ein Eisbonbon und ein Ananasbonbon in einem Becherglas in 10 ml heißem
Wasser.
Gib je 1 ml der Bonbon-Lösungen in ein Reagenzglas.
Gib nun in jedes Reagenzglas 3 Tropfen Phenolphthaleinlösung.
Hinweis: Phenolphthalein ist ein Indikator, der im neutralen Milieu farblos, im basischen rosa
ist.
Unter ständigem Schütteln wird nun tropfenweise Natronlauge
hinzugegeben, bis bleibende Rosafärbung eintritt. Gib nur so viel
Lauge zu, bis die Farbe gerade umschlägt!
Stelle nun eine Vergleichprobe her, indem du in ein weiteres
Reagenzglas ca. 1 ml Natronlauge und 3 Tropfen Phenolphthalein
gibst.
Stelle die 3 Reagenzgläser in ein etwa 90°C warmes Wasserbad.
Nimm die Reagenzgläser gelegentlich aus dem Wasserbad und
schüttle sie vorsichtig.
Warte bis zu 20 Minuten lang und beobachte, was geschieht.
Motor
Temp.
Station 4: Gewinnung von Duft- und Aromastoffen
Broschüre: Verfahren zur Gewinnung ätherischer Öle
In der folgenden Broschüre werden kurz vier Methoden beschrieben, mit Hilfe derer man
Duft- und Aromastoffe aus frischen und getrockneten Pflanzenteilen gewinnen kann. Dabei
erhält man stark riechende Öle, die als ätherische Öle bezeichnet werden. Der Gehalt der
Pflanzen an ätherischen Ölen ist nicht groß. So kann man aus einer ganzen Plastiktüte voll
Rosenblüten nur etwa einen Milliliter des herrlich duftenden ätherischen Rosenöls gewinnen.
Kein Wunder das ätherische Öle so teuer sind!
Die Wasserdampfdestillation
Bei der Wasserdampfdestillation werden Duft- und Aromastoffe mit Hilfe von heißem
Wasserdampf aus den zerkleinerten Pflanzenteilen abgetrennt. Bei diesem Verfahren werden
zwei Eigenschaften ätherischer Öle genutzt: zum einen ihre Flüchtigkeit. Die leichtflüchtigen
Duft- und Aromastoffe werden durch den heißen Dampf mitgerissen (Wasserdampf = Träger
für Duft- und Aromastoffe). Zum anderen beruht das Verfahren auf der nur mäßigen
Wasserlöslichkeit der Öle, die jedoch mit der Wassertemperatur deutlich ansteigt. Die
ätherischen Öle lösen sich in heißem Wasser, beim Abkühlen entmischen sich das Wasser und
das ätherische Öl wieder. Das ätherische Öl kann deshalb einfach vom Lösungsmittel Wasser
abgetrennt werden.
Abbildung: Apparatur für die Wasserdampfdestillation
Wasserdampf
Liebig-Kühler
Kupferkanne /
Erlenmeyer mit
Wasser
Wasser mit
zerkleinerten
Pflanzenteilen
Destillat:
Wasser +
Tropfen des
ätherisches Öls
Die Extraktion
Unter dem Begriff „Extraktion“ (extrahere lat. herausziehen) werden Verfahren zusammengefasst, bei denen Duft- und Aromastoffe mit Hilfe von Lösungsmittel aus den Pflanzenteilen
herausgelöst werden. Ein gut geeignetes Lösungsmittel für Duft- und Aromastoffe ist zum
Beispiel Ethanol. Die Pflanzenteile werden bei der Extraktion zunächst in möglichst kleine
Stücke zerteilt, weil mit ihrem Zerteilungsgrad die Größe der Oberfläche stark zunimmt.
Anschließend wird ein Lösungsmittel zugeben, in dem man sie einige Stunden oder Wochen
stehen lässt. Um die Ausbeute zu erhöhen, wird häufig noch erhitzt. Um aus diesem Extrakt
das reine ätherische Öl zu gewinnen, sind noch zwei Arbeitsschritte notwendig: Zunächst
werden die festen Pflanzenstücke durch Filtration vom Lösungsmittel abgetrennt. Anschließend muss das Lösungsmittel vorsichtig wieder abgetrennt werden. Häufig wird es
verdampft. Zurück bleibt das ätherische Öl. Die Abbildung zeigt schematisch die
Arbeitsschritte bei Extraktionen:
Die Mazeration
Mit Mazeration bezeichnet man die Extraktion von Duft- und Aromastoffen mit Hilfe von
heißem Fett oder Öl. Dabei werden die zerkleinerten Pflanzenteile in Fett oder Öl gekocht.
Um das verdampfende Fett oder Öl zu kondensieren wird ein Rückflusskühler auf die
Apparatur aufgesetzt (siehe Abbildung). Durch den Rückflusskühler kann man kaltes Wasser
leiten. Der heiße Öldampf kondensiert an der gekühlten Glaswand und tropft zurück in den
Rundkolben.
Rückflusskühler
Rundkolben mit Pflanzenteilen und
Öl
Heizpilz
Aufgrund der hohen Temperaturen, die heißes Fett oder Öl erreichen kann, eignet sich dieses
Verfahren nur für sehr hitzebeständige ätherische Öle.
Die Abtrennung des reinen ätherischen Öles ist aufwendig: Zunächst trennt man das ätherische Öl mit Hilfe von Ethanol vom Lösungsmittel Fett bzw. Öl ab.
Die ätherischen Öle lösen sich sehr gut in Ethanol. Das Ethanol dagegen ist nur wenig mit
Fett oder Öl mischbar. Das ätherische Öl reichert sich in Ethanol an.
Für die Abtrennung des ätherischen Öls mit Hilfe von Ethanol verwendet man ein spezielles
Glasgerät: den Scheidetrichter.
Scheidetrichter
Ethanol - Flüssigkeit
mit geringer Dichte
Öl - Flüssigkeit mit
größerer Dichte
nicht mischbare
Flüssigkeiten
Hahn zum
Ablassen der
Flüssigkeiten
Im nächsten Arbeitsschritt wird das Lösungsmittel Ethanol verdampft, um das reine
ätherische Öl zu gewinnen.
Die Enfleurage
Die Enfleurage ist ein aufwendiges und teures Verfahren zur Gewinnung hitzeempfindlicher
Duft- und Aromastoffe durch Extraktion mit kaltem Fett. Duftende Pflanzenteile wie
Blütenblätter werden dabei in Fett eingelegt.
Nach einigen Wochen und wiederholtem Wechsel der Pflanzenteile erhält man eine duftende
Pomade (= mit Duftstoffen angereichertes Fett). Das ätherische Öl kann hieraus mit Hilfe von
Ethanol abgetrennt werden (siehe Mazeration). Da die Enfleurage so aufwendig ist, wird sie
heute nur noch zu Demonstrationszwecken genutzt.
Nebenbei bemerkt:
Solltet ihr bei einer Urlaubsreise an das französische Mittelmeer kommen, so lohnt sich ein
Besuch im Städtchen Grasse. Diese Stadt war im Mittelalter europaweit als Zentrum der
Parfumherstellung bekannt. Aufgrund des milden Klimas gedeihen dort viele Duftpflanzen
wie Jasmin und Lavendel, Orangen oder Zitronen. Im örtlichen Museum kann man alte
Apparaturen zur Gewinnung von ätherischen Ölen bewundern.
Station 4 - Versuch 1: Wasserdampfdestillation von Anissamen oder
Gewürznelken
Aufgabe:
In diesem Versuch sollst du die ätherischen Öle aus Anissamen oder Gewürznelken mit Hilfe
der Wasserdampfdestillation extrahieren, um daraus ein Duftwasser zu gewinnen.
Zeit: 15 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Uhrglas
Erlenmeyerkolben 250 ml
Reagenzglas
Becherglas 100 ml
U-förmig gebogenes Glasrohr und ein
durchbohrter Gummistopfen
Bunsenbrenner
Dreifuß und Drahtnetz
Stativmaterial
Mörser mit Pistill
Spatel
Hebebühne
Waage
Mörser mit Pistill
Chemikalien:
Wasser
Anissamen / Gewürznelken
(Eiswürfel)
Durchführung:
Wiege zunächst 5 g Anissamen oder Gewürznelken in einem Uhrglas ab und zerkleinere
sie anschließend in einem Mörser.
Gib das zerkleinerte Gewürz dann in den Erlenmeyerkolben.
Übergieße das Gewürz anschließend mit circa 30 ml Wasser.
Baue die Apparatur dann wie in der Abbildung dargestellt auf. Befestige den Erlenmeyerkolben mit Hilfe eines Stativs.
Die Destillation dauert etwa 5 min lang. Das Destillat wird in dem Reagenzglas aufgefangen.
Gieße das Destillat in das Uhrglas und überprüfe den Geruch.
Becherglas mit
Eiswasser
Hinweis: Auf gleiche Weise können die ätherischen Öle aus Pfefferminzblättern, Rosenblüten, Zitronen- oder Orangenschalen gewonnen werden.
Station 5: Extrakte und Tinkturen
Pflanzliche Extrakte und Tinkturen spielen seit der Wiederentdeckung von Naturheilverfahren
für die Behandlung von Krankheiten und die Krankheitsvorbeugung für viele Menschen eine
wichtige Rolle.
An dieser Station möchten wir dich in die Kunst der Herstellung von Extrakten und Tinkturen
einweihen. Mit Hilfe der folgenden drei Versuche erfährst du wichtige Regeln, die die Grundlage für die meisten Rezepte sind.
Station 5 - Versuch 1: Extraktion von ätherischem Öl aus Zitronenschale mit
verschiedenen Lösungsmitteln
Aufgabe:
In diesem Versuch soll der Einfluss unterschiedlicher Lösungsmittel auf das Ergebnis der
Extraktion von ätherischen Ölen untersucht werden.
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
3 Bechergläser 50 ml
3 Uhrgläser
3 Reagenzgläser
3 Messzylinder 10 ml
3 Trichter und Filterpapier
Reagenzglasständer
Küchenreibe
Spatellöffel
Chemikalien:
Zitronenschale
Wasser
Ethanol (40 %)
Salatöl
Durchführung:
Gib je einige zerkleinerte Zitronenschalen in die drei Bechergläser.
Füge zum ersten Becherglas 10 ml Wasser, zum zweiten 10 ml
Ethanol und zum dritten 10 ml Salatöl hinzu.
Lasse die drei Gemische etwa 10-15 Minuten abgedeckt stehen.
Filtriere die Gemische ab.
Gieße die Filtrate auf die Uhrgläser und vergleiche ihre
Geruchsintensität!
Alternativen zur Durchführung des Versuches:
Anstelle von Zitronenschalen können in diesem Versuch auch Zimt, Mandarinenschalen,
Kümmel, Fenchelsamen oder Gewürznelken extrahiert werden. (Schalen werden mit einer
Küchenreibe abgerieben. Die anderen Stoffe werden in einer Reibschale mit Pistill zerkleinert.)
Station 5 - Versuch 2: Alkoholische Extraktion von Zimt:
Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Extraktion
Aufgabe:
In diesem Versuch soll der Einfluss unterschiedlicher Zerteilungsgrade auf das Ergebnis der
Extraktion von ätherischen Ölen untersucht werden.
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
2 Bechergläser 50 ml
2 Uhrgläser
2 Reagenzgläser
2 Trichter mit Filterpapier
Messzylinder 50 ml
Reagenzglasständer
3 Filterpapiere
Spatellöffel
Chemikalien:
Zimtpulver
Zimtstangen
Ethanol (40 %)
Durchführung:
Gib 1 Spatellöffel Zimtpulver mit 10 ml Ethanol in ein Becherglas.
Gib in einen zweites Becherglas ein etwa 1 cm langes Stück Zimtstange und 10 ml
Ethanol.
Lasse die Gemische etwa 15 Minuten abgedeckt stehen.
Filtriere danach die Gemische.
Vergleiche die Geruchsintensität!
Gib je drei Tropfen der Filtrate auf ein Filterpapier und prüfe nach Verdunsten des
Ethanols erneut den Geruch!
Station 5 - Versuch 3: Extraktion von Tee:
Einfluss der Temperatur auf die Extraktion
Aufgabe:
In diesem Versuch soll der Einfluss der Temperatur des Lösungsmittels auf das Ergebnis einer
Extraktion untersucht werden.
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
2 Bechergläser 100 ml
Chemikalien:
2 Teebeutel Schwarztee
kaltes sowie kochendes Wasser
Durchführung:
Fülle das erste Becherglas bis zur Hälfte mit kaltem Wasser und das zweite bis zur
Hälfte mit kochend heißem Wasser.
Gib dann je einen Teebeutel in die Bechergläser und beobachte 1-2 min lang die
Extraktion.
Station 6: Vanille oder Vanillin
Vanille und Vanillin
Vanillepudding, Vanillekipferl, Vanille-Shake, Vanillinzucker, Bourbonvanille... Wenn es nach
Vanille schmeckt, ist nicht immer das Gleiche drin.
Zum einen gibt es das natürliche Vanillearoma, welches aus der Fruchtschote einer lianenartigen Kletterorchidee gewonnen wird, die z.B. in Mittelamerika beheimatet ist und an Bäumen oder Sträuchern wächst. Der Anbau der Pflanze ist sehr aufwendig. Sie muss zum Beispiel
per Hand gepflückt werden. Das typische Vanillearoma entsteht erst durch einen Fermentationsprozess in der noch unreif geernteten Frucht. Im Supermarkt kann man diese Früchte, die
Vanilleschoten, kaufen. Darüber hinaus wird natürliches Vanillearoma angeboten, welches mit
Hilfe von Ethanol aus der Fruchtschote extrahiert wurde. Aufgrund von Rückständen der
schwarzen Fruchtschote, ist dieses natürliche Vanillearoma grau-schwarz gefärbt. Das Vanillearoma enthält als Hauptaromakomponente das Vanillin. Diese Verbindung ist mit einem Gehalt
von 3-4 % in der Fruchtschote enthalten. Das Vanillearoma wird aber durch etwa 40 weitere
Duft- und Aromastoffe geprägt.
Da die Kultivierung der Vanillepflanze teuer und aufwendig ist, forschte man schon im 19.
Jahrhunderts daran, Vanillearoma künstlich herzustellen. Die erste Synthese gelang 1874. Das
künstlich hergestellte Vanillearoma besteht nur aus einer einzigen Substanz, dem Vanillin. Es
handelt sich dabei um eine farblose kristalline Substanz. Vanillin wird heute in großen Mengen
aus Abfällen der Papierherstellung gewonnen. Es wird in Schokoladen, Süß- und Backwaren
verarbeitet und häufig in Form von Vanillinzucker angeboten. Das hat auch einen Grund!
Vanillin entfaltet sein ganzes Aroma erst in Verbindung mit Zucker.
Noch ein kleiner Tipp von den Azteken: Vanille soll die Liebesgefühle anregen. Deshalb
bereitete das alte Volk einen Liebestrank aus Kakao, Vanille und Chili. Sicherlich eine feurige
Mischung!
CHO
OH
Vanillin
OCH3
Station 6 - Versuch 1: Nachweis der Aldehydgruppe in Vanillearoma
Aufgabe:
Bei vielen Duftstoffen handelt es sich um Aldehyde. So ist das auch bei
Vanillin der Fall, welches das Vanillearoma prägt.
Du siehst hier die Strukturformel von Vanillin. Die funktionellen Gruppen
kommen dir sicher bekannt vor.
Im folgenden Versuch sollst du die Aldehydgruppe mit Hilfe der Fehling Probe
nachweisen.
CHO
OH
Zeit: 10 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Schutzbrille
Bunsenbrenner
2 Reagenzgläser
Chemikalien:
3 graduierte Pipetten Vanillinaroma
Reagenzglashalter
Fehling I
Reagenzglasständer Fehling II
Becherglas für
Wasserbad
Dreifuß mit
Drahtnetz
Durchführung:
Mische in einem Reagenzglas 1 ml Fehling I mit 1 ml Fehling II.
Gib in das zweite Reagenzglas 7 Tropfen Aromastoff.
Versetze das Aroma mit den 2 ml Fehlingscher Lösung und erhitze das Reagenzglas
im Wasserbad mit heißem Wasser. Vorsicht Siedeverzug ! Schutzbrille tragen!
OCH3
Station 6 - Versuch 2: Dünnschichtchromatographie verschiedener
Vanille-Aromen
Aufgabe:
In diesem Versuch sollen das aus der Vanille-Schote gewonnene Aroma und ein im Handel
erhältliches künstliches Vanillin-Aroma (in Vanillinzucker) miteinander verglichen werden.
Zeit: 10 Minuten + 10 min Entwicklung des Chromatogramms
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
DC-Platte (Kieselgel mit FluoreszensIndikator)
Chromatographiekammer (Marmeladenglas)
UV-Lampe
Schablone
Kapillare
Bleistift
Chemikalien:
Laufmittel (Toluol: Essigsäureethylester= 9:1)
Ethanol
Extrakt aus Vanilleschoten
Extrakt aus Vanillinzucker
Versuch:
Fülle die Chromatographiekammer ca. 0,5 cm hoch mit dem Laufmittel
und verschließe sie mit dem Deckel.
Lasse die befüllte und verschlossene Kammer ca. 10 Minuten stehen. In
der Zwischenzeit kannst du die DC-Platte vorbereiten.
Trage mit Hilfe der Schablone und einer Kapillare die vorbereiteten
Vanille- und Vanillinlösungen im Abstand von mind. 1 cm auf die DCPlatte auf. (Hinweis: Die Flecken sollten nicht größer als 2 mm sein.)
Dazu tauchst du die Kapillare in die Lösung und setzt sie vorsichtig auf
der DC-Platte auf. Lasse den Fleck trocknen und wiederhole das Auftragen der Lösung. (Es hat sich als günstig erwiesen, das Auftragen 15 bis 20 mal zu
wiederholen.)
Stelle die Platte nun in die Chromatographie-Kammer und verschließe diese wieder.
Die Laufdauer des Chromatogramms beträgt etwa 10 min. Der Versuch sollte
abgebrochen werden, bevor das Laufmittel den oberen Rand erreicht.
Nimm die Platte aus der Kammer und lasse sie unter dem Abzug trocknen.
Richte nun UV-Licht auf die Platte.
Achtung UV-Licht schadet den Augen! Sieh nicht direkt in die Lampe oder trage eine
Sonnebrille!
Umrande alle im UV-Licht sichtbaren Flecken mit Bleistift.
Laufzettel Stationsarbeit
Allgemeines:
1. Im Klassenraum sind sechs Stationen aufgebaut.
2. Führe die Versuche durch und werte die Versuchsergebnisse auf dem Laufzettel aus. Beantworte
die Aufgaben auf dem Laufzettel anhand der ausliegenden Materialien!
3. Du hast für die Bearbeitung der einzelnen Stationen etwa
lang Zeit.
4. Gib den ausgefüllten Laufzettel am Ende des Lernzirkels ab!
1. Lies das Material an der Station durch!
2. Löse das Puzzle zum „Geruchssinn des Menschen“!
3. Beschreibe – ausgehend von dem Text und der im Puzzle dargestellten Skizze – in 5
Sätzen, wie du dir die Aufnahme und Wahrnehmung von Gerüchen beim Menschen
vorstellst!
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4. Beschreibe deine Geruchswahrnehmungen bei den drei Teilversuchen von Versuch 1
(Duftadaption)!
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Ester haben einen charakteristischen Geruch. Dieser ist auf eine organische
Verbindung – einen sogenannten Ester – zurückzuführen. Eisbonbons oder
Geleebananen riechen zum Beispiel sehr stark nach einem bestimmten Ester.
1. Lies zunächst den Steckbrief zu Estern. Versuche dabei, dir so viel wie möglich über diese
Stoffe zu merken.
2. Ergänze die folgenden Gleichungen!
Strukturformel
Wortgleichung
Allgemeine
Reaktionsgleichung
Essigsäure
+
→
←
+
+
→
←
+
Wasser
+
Wasser
+
→
←
Ester
3. Teste und ergänze dein Wissen mit dem Kartenspiel:
a) Lies die Frage und versuche, die Antwort zu finden (nur im Kopf, nicht
aufschreiben). Drehe dann die Karte um und überprüfe, ob deine Antwort richtig
ist!
b) Lies die Antworten und formuliere die zugehörige Frage (im Kopf). Überprüfe
dich, indem du die Karte umdrehst.
4. Du hast in Versuch 1 selbst einen Ester hergestellt. Erkläre die durchgeführte Veresterung
mit Hilfe der Angaben auf dem Steckbrief!
(Eine kleine Hilfestellung: die konzentrierte Schwefelsäure wird nur als Hilfsstoff - als
sogenannter Katalysator - zugesetzt. Sie nimmt selbst nicht an der Reaktion teil.)
5. Auswertung des Rojahn-Tests: Warum entfärbt sich die Lösung bei Zugabe von einigen
Tropfen Natronlauge zunächst sehr schnell wieder? (Hinweis: Lies dafür auf der Packung
nach, welche Substanzen in den Eisbonbons enthalten sind.)
Erkläre den Rojahntest auf Fruchtester! Gehe dabei auf die Verseifung eines Esters ein.
1. Lies den Text über die Eigenschaften ätherischer Öle durch!
2. Führe dann die vier Versuche durch und werte sie mit Hilfe der Angaben im Text aus:
Versuch 1: Die Fettfleckprobe
Leite eine Aussage über die Flüchtigkeit ätherischer Öle ab!
Welche Bedeutung hat die Flüchtigkeit ätherischer Öle für unsere Geruchswahrnehmung?
Versuch 2: Die Brennbarkeit ätherischer Öle
Erkläre deine Beobachtungen!
Versuch 3: Die Löslichkeit ätherischer Öle
Leite aus deinen Ergebnissen eine Aussage über die Löslichkeit von ätherischen Ölen ab!
Warum schmecken viele Speisen besser, wenn sie mehr Fett enthalten?
(Zu Kartoffelbrei gibt man z.B. Butter, Käse mit höherem Fettgehalt wird von vielen Menschen
bevorzugt.)
Versuch 4: Eigenschaften ätherischer Öle - Nachweis mit Sudanrot III Erkläre den Versuch anhand der aus Versuch 1 und 3 bekannten Eigenschaften ätherischer
Öle!
!
"
#
1. Lies zunächst die Broschüre durch und löse dann das Kreuzworträtsel unter Zuhilfenahme der Broschüre!
2. Du hast eine Wasserdampfdestillation durchgeführt. Beschreibe kurz mit deinen Worten
das Verfahren der Wasserdampfdestillation zur Gewinnung von ätherischen Ölen!
1
2
3
4
2
5
6
6
7
8
9
1
10
11
7
11
3
10
12
9
4
13
14
8
14
15
12
5
16
13
senkrecht
1 Methode zum Herauslösen von Duft- und
Aromastoffen aus Pflanzenteilen
2 Träger für Aromastoffe bei einer speziellen
Art der Destillation
4 Glasgerät zur Trennung von zwei schwer
bzw. nicht mischbaren Flüssigkeiten
5 Glasgerät zur Kühlung bei
Wasserdampfdestillation
7 Extraktion mit heißem Fett oder Öl
8 Alkohol oder Öl dienen bei einer Extraktion
als ...
9 Duftpflanze mit violetter Blüte
12 Verfahren um Feststoffe von Flüssigkeiten
zu trennen
waagerecht
3 latein.: herausziehen
6 Stadt in Frankreich (Zentrum der
Parfumherstellung)
10 aufwendiges und teures Verfahren zur
Gewinnung temperaturempfindlicher
Aromastoffe
11 mit Duft angereichertes Fett
13 Lösemittel bei der Enfleurage
14 Aufsatz für Glasgeräte zur Kühlung bei der
Extraktion
15 Methode zur Trennung von Stoffgemischen
bei der Lösemittel verdampft werden
16 Größe, die das Ergebnis einer Extraktion
beeinflusst (über Vergrößerung der
Oberfläche)
Lösungswort: __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
$
%
& '
1. Führe die drei Versuche wie in der Anleitung beschrieben durch! Notiere deine
Beobachtungen!
Versuch 1:
Versuch 2:
Versuch 3:
2. Entwickle anhand der Versuchsergebnisse ein Rezept, um mit möglichst hoher Ausbeute
eine Tinktur mit ätherischem Kümmelöl herzustellen! (für die bessere Verdauung)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3. Erkläre, warum Kaffeebohnen vor der Zubereitung von Kaffee gemahlen werden (und der
Kaffee nicht mit ganzen Bohnen gekocht wird)!
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
( )
& )
Vanillezucker oder Vanillinzucker – ist das nicht das selbe? Gibt es einen
Unterschied? Das kannst du an dieser Station selbst herausfinden.
1. Lies zunächst den Text aufmerksam durch.
2. Gehe dann den Lückentext durch und ergänze dabei die fehlenden Begriffe!
3. Werte anschließend die Versuche 1 und 2 aus!
Versuch 1: Erkläre das Ergebnis der Fehlingschen Probe!
Versuch 2: Beschreibe das Ergebnis der Dünnschichtchromatographie. Vergleiche und erkläre
dabei die unterschiedlichen Ergebnisse der Chromatographie von natürlichem Vanillearoma
und Vanillinzucker!
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Weitere Versuche zum Geschmacksempfinden
Versuch 1: Augen- und Nasen-zu-Test
Aufgabe:
Überprüfe den Zusammenhang zwischen Geruch- und Geschmackssinn!
Zeit: 5 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Schal oder Tuch
Teller (1 großer oder 3 kleine)
3 Becher
Löffel
Pipette
Chemikalien:
Früchtetee
Pfefferminztee
Apfelsaft
geriebene rohe Kartoffel
geriebener Apfel
geriebene Karotte
Durchführung:
Verbinde der Testperson die Augen! (Es ist günstig, wenn sie die Lebensmittelproben vorher
nicht gesehen hat.).
a) Lasse die Testperson bei zugehaltener Nase die Proben schmecken!
b) Führe dieselben Versuche nochmals aus, ohne dass die Testperson sich die Nase
zuhält!
Versuch 2: Zungenzonentest
Aufgabe:
Ziel dieses Versuches ist es, die unterschiedlichen Geschmackszonen auf der Zunge zu
lokalisieren. Testet, in welchen Bereichen der Zunge man welche Geschmacksrichtung (süß,
sauer, salzig, bitter) am intensivsten schmeckt.
Zeit: 8 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
5 Gläser oder Tassen
pro Person ein Teelöffel
Chemikalien:
Zuckerwasser (süß)
Salzwasser (salzig)
Essigwasser (sauer)
Grapefruitsaft (bitter)
Wasser
Durchführung:
Gib von jeder Testlösung etwas in ein Glas bzw. eine Tasse.
Probiere nun mit dem Teelöffel von der ersten Lösung: lasse sie über die ganze
Zungenoberfläche „rollen“ und konzentriere dich darauf, in welchem Bereich du den
Geschmack am intensivsten schmeckst.
Neutralisiere deinen Geschmackssinn und trinke einen Schluck Wasser, bevor du die nächste
Lösung testest.
Auswertung:
Tragt Eure Ergebnisse in die Zeichnung ein.
Versuch 3a: Geschmacksschwellen in Abhängigkeit
von der Temperatur
Aufgabe:
Untersuche die Geschmacksschwellen in Abhängigkeit von der Temperatur!
Zeit: 10 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Kühlbox
Löffel
4 Gläser
Thermometer
Eisbad zum Abkühlen
Chemikalien:
100g gefrorenes Vanilleeis
100g geschmolzenes Vanilleeis
200 ml eisgekühlte Cola
200 ml zimmerwarme Cola
Durchführung:
Von einer Packung Milchspeiseeis wird die Hälfte etwa eine Stunde vor dem Geschmackstest
aus dem Kühlfach oder der Kühlbox genommen, damit das Eis schmilzt.
Die andere Hälfte wird zum Probieren direkt aus der Kühlung geholt.
Einige Testpersonen verkosten zunächst das geschmolzene und danach das gefrorene Eis,
andere Tester verfahren umgekehrt.
Schmeckt alles gleich? Gibt es Geschmacksunterschiede?
Hinweis: Mit Cola lässt sich dieser Versuch ebenfalls durchführen.
Versuch 3b: Geschmacksschwellen in Abhängigkeit
von der Konzentration
Aufgabe:
Mit diesem Versuch sollen Wahrnehmungsschwelle und Erkennungsschwelle eines Geschmacksstoffes überprüft werden. Überprüfe, ob Salz in wässriger Lösung immer salzig
schmeckt.
Zeit: 10 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
Chemikalien:
1 Liter Messbecher
Kochsalz
1l Flaschen
Saccharintabletten
5 Becher
Leitungswasser
pro Person 1 Teelöffel
Durchführung:
Setze folgende Testlösungen an:
0,8g Kochsalz in 1 Liter Wasser, 1,2g Kochsalz in 1 Liter Wasser, eine Saccharintablette in 1
Liter Wasser, drei Saccharintabletten in 1 Liter Wasser
Gebt die Testlösungen in möglichst gleiche unbeschriftete Gefäße und behaltet die
Reihenfolge bei.
Probiert zunächst einen Teelöffel mit purem Wasser.
Testet nacheinander Salzlösung 1 und 2.
Führt den Test nun mit den Saccharinlösungen durch (Testet erst Lösung 3, dann Lösung
4). Erhöht anschließend die Konzentration auf 15 Saccharintabletten in 1 Liter Wasser.
Versuch 4: Aroma-Farb-Test
Aufgabe:
In diesem Versuch kann überprüft werden, welcher Zusammenhang zwischen dem optischen
Eindruck einer Speise und ihrem wahrgenommenen Geschmack besteht.
Zeit: 10 Minuten
Geräte und Chemikalien:
Geräte:
300 ml Himbeerjoghurt
Zucker
5 Gläser pro Gruppe
pro Person 1 Teelöffel
Himbeeraroma
Himbeeren
Pipetten
rote Lebensmittelfarbe
Chemikalien:
1000 ml Joghurt pur
Durchführung:
Mischt in vier Gläsern folgende Joghurt – Proben an:
Glas 1: 2 gehäufte Esslöffel Joghurt, 1 Himbeere, 1 Teelöffel Zucker
Glas 2 : 2 gehäufte Esslöffel Joghurt, 1 Himbeere, 1 Teelöffel Zucker, 3 Tropfen Aroma, ½
cm des roten Farbstoffes
Glas 3: 2 gehäufte Esslöffel Joghurt, 5 Himbeeren, 1 gestrichenen Teelöffel Zucker
Glas 4: 2 gehäufte Esslöffel Joghurt, 4 Tropfen Aroma, 1 Teelöffel Zucker, ½ cm rote Farbe
Als Vergleichsprobe gebt ihr in Glas 5 2 gehäufte Esslöffel des gekauften Himbeerjoghurts.
Probiert die verschiedenen Fruchtjoghurts und bewertet nach folgenden Kriterien:
Geschmack, Aussehen, Geruch und Gesamturteil!
Lasst mindestens eine Testperson die Joghurts verkosten, die nicht weiß, in welchem Glas
sich welche Mischung befindet!