LM- Chemie (Fach) / Zusammenfassung (Lektion)

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• Was sind sie Vorraussetzungen für die Zulassung von Zusatzstoffen? technologische Notwendigkeit Nachweis der Wirksamkeit Gesundheitliche Unbedenklichkeit keine Täuschung von Verbrauchern
• Wie werden Zusatzstoffe eingeteilt? Nennen Sie auch Beispiele nach Anwendungsgebiet: Halbarkeit z.B. Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Säuerungsmittel, Säureregulatoren Verbesserung des Aussehens z.B. Farbstoffe, Farbstabilisatoren, Überzugsmittel Konsistenzverbesserung und Stabilisierung z.B. Stabilisatoren, Emulgatoren, Konsistenzverbesserer Verbesserung von Aromen und Geschmack z.B. Aromastoffe, Zuckeraustauschstoffe, Geschmacksverstärker
• Wie werden Zusatzstoffe gekennzeichnet? europaeinheitlich mit E- Nummern Nummerngruppen grob nach Anwendungsgebiet untergliedert viele Zusatzstoffe verschiedene Verwendungszwecke E100 ff.: Farbstoffe E200 ff.: Konservierungsstoffe E300 ff.: Antioxidantien, Säuerungsmittel E400 ff.: Emulgatoren, Verdickungsmittel E500 ff.: Backtriebmittel, Trennmittel E600 ff.: Geschmacksverstärker E900 ff.: Überzugsmittel, Schaumverhüter, Treib- und Schutzgase
• Welche Funktionen erfüllen Lebensmittelfarbstoffe? Beeinflussung der Farbe von Lebensmitteln Farbstoffe: Färben des gesamten Lebensmittels oder ihrer Oberflächen; Ausgleich von Farbveränderungen Farbstabilisatoren: Verhindern unerwünschter Verfärbungen (keine farbgebenden Eigenschaften)
• Nennen Sie Beispiele und Anwendungsgebiete für natürliche Lebensmittelfarbstoffe. Wie viele zugelassene gibt es? 15 zugelassene natürliche Lebensmittelfarbstoffe E101 Kurkumin: gelber Farbstoff aus dem Rhizom der Gelbwurz extrahiert z.B. in Currypulver, Vanillepudding E162 Betanin: rotvioletter Farbstoff aus der Roten Bete extrahiert z.B. in Joghurt, Speiseeis, Fruchtgelees, Saucen E140 Chlorophylle: grüner Farbstoff, aus verschiedenen Pflanzen wie Luzernen, Brennnesseln und Gräsern extrahiert z.B. in Desserts, Süßwaren E141 Cu- Komplexe von Chlorophyll: grün E101 Riboflavin (Vit B2): gelb E161b Lutein: gelb E106 Carotine: blassrot E106c Paprikaextrakt: hellrot E106d Lycopin: rot E150 Zuckerkulör: braun E163 Anthocyane: rot und blau
• Nennen Sie Beispiele und Anwendungsgebiete für synthetische Lebensmittelfarbstoffe. Wie viele zugelassene gibt es und was sind diese meist für Verbindungen? 28 zugelassene  synthetische Lebensmittelfarbstoffe. Meist wasserlösliche Verbindungen mit Sulfonsäure- (SO3), Carboxyl- (COO-) und/ oder Hydroxyl- (COH)- Gruppen Azofarbstoffe: E102 Tratrazin: gelber Farbstoff z.B. in Pudding, Saucen, Suppen E122 Azorubin: roter Farbstoff z.B. in Getränken, Süß- und Zuckerwaren, Marzipan Triphenylmethanfarbstoffe: E142 Brilliantsäuregrün: grüner Farbstoff z.B. in Limonaden, Götterspeise, Süßigkeiten, Erbsenkonserven Indolfarbstoffe: E132 Indiogotin: dunkelblauer Farbstoff z.B. in Süßwaren, Likör, Cremespeisen
• Nennen Sie Funktionen von Konservierungsstoffen blockieren wichtiger Funktionen von Mikroorganismen z.B. Zellmembranen, Enzymaktivitäten) hemmen des Wachstums von Schimmelpilzen, Hefen und Bakterien bewahren Lebensmittel vor dem Verderb und machen sie länger haltbar beugen der Entstehung von Myko- und Bakterientoxinen vor
• Nennen Sie fünf Beispiele für Konservierungsstoffe mit E- Nummer und Anwendungsgebiet E200 Sorbinsäure: gut gegen Hefen und Schimmelpilze, wenig gut gegen Bakterien z.B. in Mayonnaise, Fleischwaren, Fischwaren E210 Benzoesäure: gut gegen Hefen und Schimmelpilze, mittel bis gut gegen Bakterien z.B. in sauren Fisch- Gemüse- und Obsterzeugnissen E214 4-Hydroxybenzoesäureester: z.B. in Fleischprodukten, Feinkostsalate E220 Schwefeldioxid: mittel gegen Bakterien, wenig gut gegen Hefen und Schimmelpilze z.B. in Weißwein, Trockenfrüchten, Kartoffelerzeugnissen E242 Dimethylcarbonat: z.B. zur Entkeimung bei der Abfüllung nichtalkoholischer Getränke
• In welchen Anwendungsgebieten werden Konservierungsstoffe angewendet? Konservierung von Früchten z.B. Diphenyl (E230), Orthophenylphenol (E231), Thiabendazol (E233) (zur Wachstumshemmung von Zitrusfrüchten) Pökelung von Fleischerzeugnissen (Pökelsalz= Kochsalz + Nitrat) z.B. Kaliumnitrit KNO2 (E249), Natriumnitrit NaNO2 (E250), Natriumnitrat NaNO3 (E 251), Kaliumnitrat KNO3 (E252) Umröten von Fleischerzeugnissen
• Welche Funktionen hat Pökelung? Haltbarkeit: Kochsalz senkt die Wasseraktivität, so dass das Wachstum von Verderbniserregern gehemmt wird Geschmack: Pökelsalz verleiht besondere Geschmacksnote Farbe: Durch Nitrit bleibt leuchtend rote Farbe erhalten
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• Wie werden Antioxidationsmittel noch genannt? Antioxidantien
• Welche Funktionen erfüllen Antioxidationsmittel? schützen Lebensmittel vor Verderb durch Luftsauerstoff verhindern den Abbau essentieller Fettsäuren Verlangsamen den Prozess des Ranzigwerdens schützen vor Verfärbungen bei Obst und Gemüse
• Antioxidationsmittel: Was sind diese häufig für Verbindungen, nennen Sie zwei Beispiele häufig aromatische Verbindungen z.B. Tocopherole (Vit E), Ascorbinsäure (Vit C)
• Welche Anwendungsgebiete gibt es für Antioxidationsmittel? Fangen von Radikalen, damit Schutz vor der Oxidation von Fettsäuren. Antioxidationsmittel werden dabei chemisch verändert (verbraucht) --> Wirkung nimmt im Laufe der Zeit ab
• Welche zwei Arten von Emulsionen gibt es? Nennen Sie auch jeweils Beispiele Wasser- in- Öl- Emulsion (W/O- Emulsion) z.B. Butter, Margarine, Nougatcreme, Schokolade Öl- in- Wasser- Emulsion (O/W- Emulsion) z.B. Milch, Mayonnaise, Saucen, Salatdressing, Suppen
• Wie sind Emulgatoren aufgebaut? Emulgatoren weisen sowohl hydrophile als auch lipophile Bereiche auf Der lipophile Strukturteil besteht aus einer Kohlenwasserstoffkette und ragt in z.B. einer W/O- Emulsion in das Dispersionsmittel Öl hinein, während der polare hydrophile "Kopf" in die wässrige dispergierte Phase gerichtet ist
• Wie wird eine Öl- in- Wasser- Emulsion gebildet? Bei einer O/W- Emulsion werden kleine Öltröpfchen mittels des Emulgators im Wasser fein verteilt. Die Hydrathülle am polaren Teil des Emulgatormoleküls verhindert eine Annäherung und damit Aggregation der Öltröpfchen
• Nennen Sie drei Beispiele für Emulgatoren Lecithin Diglycerid Monoglycerid
• Nennen Sie die Gruppen der Schadstoffe und erläutern Sie kurz Schadstoffe: Stoffe, die für den Menschen, Pflanzen und Tiere schädlich sein können: Inhaltsstoffe: Stoffe, die natürlicherweise in Pflanzen und Tieren vorkommen Rückstände: Reste von Stoffen, die in der landwirtschaftlichen/ gartenbaulichen Produktion eingesetzt werden Kontaminanten: Verunreinigungen, die unbeabsichtigt über die Umwelt (Boden, Wasser, Luft) oder die Verpackung in das Lebensmittel gelangen Prozessbedingte Schadstoffe: Stoffe, die bei der Be- und Verarbeitung sowie Zubereitung von Lebensmittel entstehen Mykotoxine, Bakterientoxine: Stoffe, die durch Pilze und Bakterien beim Verderb von Lebensmitteln gebildet werden
• Wie ist die Schadstoffwirkung der Schadstoffe? dosisabhängig Wirkung in Abhängigkeit vom Organismus (Alter, körperliche Konstitution etc.)
• Nennen Sie Beispiele für Schadstoffe giftige Pflanzeninhaltsstoffe: Steroidalkaloide (Tomatidin, Solanin): Inhaltsstoffe in grünen Teilen von Tomaten und Kartoffeln Blausäurehaltige Glykoside z.B. in bitteren Mandeln Lektine in Bohnen, werden beim Kochen zerstört Rückstände von Pflanzenschutzmitteln: Akarizide- Spinnmilben Fungizide- Pilze Herbizide- Unkräuter Insektizide- Insekten Molluskizide- Schnecken Nematizide- Nematoden Rodentizide- Nagetiere Acrylamid: Prozessbedingter Schadstoff z.B. in Kartoffelprodukten wie Chips und Pommes frites Polyzyclische aromatische Kohlenwasserstoffe: Besonders hoch bei auf Holzkohle gegrilltem Fleisch
• Wie entsteht Acrylamid? bei Temperaturen >120°C als Folge der Maillard- Reaktion aus reduzierenden Stoffen (Zuckern und Aminosäuren) --> Braunfärbung und Aroma
• Welche Verbindungen gehören zur Stoffklasse der Lipide? Fettsäureester: Fette (Energiespeicher und -lieferant) Wachse (Schutzschicht auf Blättern, Blüten, Bienenwachs) Phospho- und Glycolipide (Membranaufbau) Isoprenoide: Steroide (Hormone, Membranaufbau) Carotinoide (Pigmente, Vitamine)
• Wie hoch ist der Verbrauch von Speisefetten in Deutschland pro Person und Jahr? in Kilogramm: Speiseöle: 11,5 Butter: 7,1 Margarine: 5,8 Schlachtfette: 4,3 Speisefette: 1,4
• Wie hoch ist die Weltproduktion von Speisefetten pro Jahr? in Tonnen: Sojaöl: ca. 32 Palmöl: ca. 31 Rapsöl: ca. 13 Sonnenblumenöl: ca. 10 Erdnussöl: ca. 6
• Löslichkeit von Lipiden? unlöslich in Wasser löslich in unpolaren Lösungsmitteln z.B. flüssige Alkane, Aceton, Benzol
• Wie sind die Lipide aufgebaut: Fettsäuren, Fette, Phospholipide, Glycolipide, Wachse Fettsäure:  COOH- Gruppe (Carbonsäure) Fette: Fettsäure + Glycerol Phospholipide: Fettsäure + Glycerol + Aminoalkohole oder Phosphorsäure Glycolipide: Fettsäure + Glycerol + Zucker Wachse: Fettsäure + langkettige Alkohole
• Was ist eine Kondensationsreaktion? Reaktion einer Säure und eines Alkohols unter Abspaltung von Wasser
• Nennen Sie Eigenschaften von Fetten Schmelztemperatur sinkt mit kürzerer C- Kettenlänge und mit höherer Anzahl von C=C- Doppelbindungen Konsistenz: Bei hohem Gehalt ungesättigter Fettsäuren sind Fette bei Raumtemperatur flüssig. Bei hohem Gehalt langkettiger und gesättigter Fettsäuren bei Raumtemperatur fest
• Was ist Fetthärtung? Nennen Sie ein Beispiel, wo diese angewendet wird und welche Risiken die Fetthärtung birgt. Verfahren, bei dem fette Öle verfestigt werden. Durch Hydrierung werden die Doppelbindungen der ungesättigten Fettsäuren- Reste mit Wasserstoff + Katalysator abgesättigt. Aus den ungesättigten Fettsäureglycerinestern bilden sich Glycerinester gesättiger Fettsäuren. Dabei werden Öle in feste Fette verwandelt. Anwendung z.B. in der Margarineherstellung Natürlich liegen ungesättigte Fettsäuren in cis- Konfiguration vor. Beim Härten von Fetten mit C=C- Bindungen können trans- Fettsäuren entstehen, welche als gesundheitlich kritisch eingestuft werden  
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• Was trägt zum Verderb von Fettsäuren bei? Esterspaltung und Oxidation
• Nennen Sie Fettkennzahlen und erläutern Sie kurz Jodzahl (JZ): Maß für den Gehalt ungesättigter Verbindungen in einem Fett. Sie gibt an, wie viel g Halogen (berechnet als Iod) an 100g Fett gebunden werden (~Anzahl der C=C- Bindungen) Säurezahl (SZ): Maß für die sauren Bestandteile eines Fettes (SZ 0,2-1= frisch, >1 i.d.R. nicht mehr verzehrsfähig). mg KOH, die benötigt werden, um freie Fettsäuren aus 1g Fett zu neutralisieren. Prinzip: Fettprobe wird in organischem Lösungsmittel gelöst um freie Fettsäuren aus 1g Fett zu neutralisieren
• Nennen Sie den Aufbau von Wachsen, Phospho- und Glycolipiden Wachse: langkettige Fettsäure + Alkohol Phospholipide: Triester des Glycerols, wobei zwei Hydroxylgruppen mit Fettsäuren und eine Hydroxylgruppe mit Phophorsäurerest vererstert sind. Phosphorsäure ist weiter mit Aminoalkohol verestert Glycolipide: Triester des Glycerols, die an der dritten Hydroxylgruppe einen Kohlenhydratrest tragen
• Nennen Sie die Eigenschaften von Wachsen und Phospholipiden Wachse: Bei Raumtemperatur fest Phospholipide: Molekülteil Phosphorsäure + Aminoalkohol polar, ideale Bauelemente für biologische Membranen durch Amino- und Hydroxyl- Gruppen
• Wie sind Steroide aufgebaut? Alle Steroide leiten sich vom Cholesterin ab, einem tetracyclischen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoff 3x Cyclohexan + 1x Cyclopentan
• Nennen Sie die drei wichtigsten Gruppen der Steroide und jeweils Beispiele Sterole (Sterine) z.B. Cholesterol, Sitosterol Steroidhormone z.B. Cortisol, Testosteron Gallensäuren z.B. Cholsäure
• Cholesterol: Welche Mengen braucht der Körper? Cholesterol ist das wichtigste Sterol Endogene Synthese im menschlichen Körper ca. 1g/ Tag Aufnahme mit der Nahrung durchschnittlich 0,5 g/ Tag
• Wodurch unterscheiden sich organische Verbindungen von anorganischen Verbindungen? Organische Verbindungen bestehen überwiegend aus C- Atomen, anorganische aus ca. 100 verschiedenen Organische Verbindungen haben Moleküle mit nahezu keiner Größenbegrenzung, anorganische haben kleine Moleküle Organische Verbindungen bestehen meist aus Atombindungen, anorganische meist aus Ionenbindungen
• Geben Sie den einfachsten Vertreter an und benennen Sie die funktionelle Gruppe: Alkane, Alkene, Alkine, Aromaten Alkane: Methan; keine funktionelle Gruppe Alkene: Ethen; C=C- Doppelbindung Alkine: Ethin; C≡C- Dreifachbindung Aromaten: Benzol; C=C- Doppelbindung
• Geben Sie den einfachsten Vertreter an und benennen Sie die funktionelle Gruppe: Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren Alkohole: Methanol; Hydroxylgruppe Aldehyde: Methanal; Aldehydgruppe Ketone: Propanon; Ketogruppe Carbonsäuren: Methansäure; Carboxylgruppe
• Geben Sie den einfachsten Vertreter an und benennen Sie die funktionelle Gruppe: Amide, Thiole, Halogenalkane Amide: Methanamid; Amidgruppe Thiole: Methanthiol; Thiolgruppe Halogenalkane: Brommetahn; Halogengruppe

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