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Nährstoffnachweise - Experimente im Biologieunterricht

Text von Kim-Kristin Rethorst, 10c

Im Biologieunterricht des 10FS Differenzierungskurses führten wir Schülerinnen und Schüler während der Behandlung des Themenbereichs „Ernährung“ vier Experimente als Nachweis verschiedener Nährstoffe in Lebensmitteln durch.

Versuch I: Fehlingsche Probe auf Traubenzucker

Dieses Experiment wurde aus Sicherheitsgründen von unserer Lehrperson am Pult vorgeführt. In 5 Reagenzgläsern wurden jeweils gelöster Haushaltszucker, Cola, Apfelsaft, Tomatensaft und verdünnte Milch mit den Reagenzien Fehling I und Fehling II gemischt und über dem Bunsenbrenner nacheinander erhitzt.

Hierbei war besonders auf die farbliche Veränderung der Flüssigkeiten zu achten. Erschien ein roter oder ähnlich farbener Niederschlag, so bestätigte sich ein Einfachzuckergehalt in der jeweiligen Substanz. Dieser war in allen Reagenzgläsern nach einiger Zeit zu erkennen.

Apfelsaft

grünliche Färbung

Tomatensaft

gelb-orangener Niederschlag

Cola

orange

Verdünnte Milch

orangener Niederschlag

Haushaltszuckerlösung

orange

 

Erklärungen: Auf der Flasche der Cola wurde als Inhaltsstoff Zucker (Saccharose) angegeben. Durch die enthaltenen Säuren in der Cola wurde der Mehrfachzucker jedoch bereits angegriffen beziehungsweise zerlegt.

Problem: Eigentlich sollte die Haushaltszuckerlösung sich nicht verfärben, da er in der Regel keine Einfachzucker enthält. Wir vermuten, dass der Zucker verunreinigt war.

Versuch II: Stärkenachweis mit Iod-Kaliumiodid-Lösung (Lugolscher Lösung)

Für den zweiten Versuch teilte sich der Kurs in Arbeitsgruppen auf. Als Material benötigten wir Petrischalen, in die wir jeweils ein Scheibchen Banane, ein Stückchen Apfel und eines der Kartoffel sowie ein paar Haferflocken legten.

Jedes dieser Lebensmittel wurde mit der für Iod typischen braunen Lösung beträufelt. Unsere Aufgabe war es nun auf eine mögliche Verfärbung, die für enthaltene Stärke sprechen würde, zu achten. Als erstes fiel diese bei der Banane auf. Sie verfärbte sich bei einigen Gruppen stark violett, bei anderen etwas schwächer. Beim Apfel passierte wenig bis gar nichts. Durch das Iod entstand ein dunkler Fleck, der einzog. Ebenfalls eher wenig erkennen konnte man bei den Haferflocken. Jedoch wies unsere Lehrerin darauf hin, dass auch diese viel Stärke enthalten. Das Kartoffelstückchen nahm eine ähnlich violett-bläuliche Farbe an wie die Banane.

Erklärungen:Wir stellten also fest, dass besonders in Kartoffeln und Haferflocken viel Stärke enthalten ist. In Bananen zwar weniger, nach weiteren Recherchen fanden wir jedoch heraus, dass sich besonders in unreiferen Bananen viel/mehr Stärke befindet.

Problem: Da Jod eine orange-rote Farbe hat, waren die Farbumschläge teilweise schwierig zu erkennen.

Versuch III: Fettnachweis durch Fettfleckprobe

Unser dritter Versuch sollte zeigen, in welchen Lebensmitteln sich Fett befand. Dafür nutzen wir wieder Apfel und Kartoffel und zudem einen Wallnusskern, ein Stück Käse sowie Speiseöl als Kontrolle. Ein Löschblatt unterteilten wir in verschiedene Bereiche und beschrifteten diese für die nachzuweisenden Proben. Anschließend rieben wir jedes Stück in das dafür gekennzeichnete Feld und ließen das Ganze 15 Minuten trocknen.

Nach dieser Zeit erkannte man deutlich, worin Fett vorhanden war. In dem Feld vom Apfel und dem der Kartoffel waren nur noch leichte Spuren zu erkennen. Jedoch war das Papier an diesen Stellen bereits getrocknet. Anders bei der Walnuss und dem Käse. In beiden Fällen wirkte das Papier fettig und schmierig. Als Kontrolle dazu diente auch das Feld mit dem Spieseöl. Hier war selbstverständlich ein feuchter fettiger Fleck zurückgeblieben.

Erklärungen: Dies ist sehr einfach zu erklären. Das in den Lebensmitteln vorhandene Wasser verdunstet/verdampft nach einiger Zeit. Fett jedoch bleibt zurück.

Es war also eindeutig zu erkennen, dass sowohl Käse als auch die Walnuss Fett enthalten.

Anmerkung zum Bild: Die feuchten Flecke bei Kartoffel und Apfel waren am Ende ganz verschwunden.

Versuch IV: Proteinnachweiß mit Säuren

Für den letzten Versuch benötigten wir drei Flüssigkeiten. Wir wollten nachweisen, ob diese Eiweiß enthalten. Wir probierten Eiklar, Milch und Speiseöl. Jede Substanz wurde in ein Reagenzglas gefüllt. Nun fügten wir ein paar Tropfen Zitronensaft oder etwas Essig hinzu und vermischten das Ganze.

Schnell setzten sich im Gefäß mit dem Eiklar weiße Schlieren ab. Es sieht so aus, als würde sich an der Oberfläche Schaum bilden. Auch die Milch verändert sich. Sie gerinnt und zusätzlich entsteht milchiger Schaum am Glasrand. Lediglich das Speiseöl geht keine Verbindung mit der Säure ein. Hier bilden sich zwei Schichten.

Erklärungen:Dies lässt darauf schließen, dass nur in der Milch und im Eiklar Proteine, also Eiweiß enthalten ist. Die Säure im Essig sowie im Zitronensaft regt die Proteine an sich zu verbinden. Man spricht von einer Eiweißdenaturierung.