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Hinweis Bei dieser Datei handelt es sich um ein Protokoll, das einen Vortrag im Rahmen des Chemielehramtsstudiums an der Uni Marburg referiert. Zur besseren Durchsuchbarkeit wurde zudem eine Texterkennung durchgeführt und hinter das eingescannte Bild gelegt, so dass Copy & Paste möglich ist – aber Vorsicht, die Texterkennung wurde nicht korrigiert und ist gerade bei schlecht leserlichen Dateien mit Fehlern behaftet. Alle mehr als 700 Protokolle (Anfang 2007) können auf der Seite http://www.chids.de/veranstaltungen/uebungen_experimentalvortrag.html eingesehen und heruntergeladen werden. Zudem stehen auf der Seite www.chids.de weitere Versuche, Lernzirkel und Staatsexamensarbeiten bereit. Dr. Ph. Reiß, im Juli 2007 UBUNGEN IM EXPERIMENTALVORTRAG FUR LEHRAMTSKANDIDATEN Veranstaltungs leiter: Dr. Butenuth _ ~ Dr. Gerstner Prof. Dr. Müller Prof. Dr. Steuber Experimentalvortrag vom 22.04.87 ZUCKERERSATZSTOFFE UND ZUCKERAUSTAUSCHSTOFFE Sabine Rospert Leopold-Lucas-Str. 43 3550 Marburg Chemie in der Schule: www.chids.de SS 87 Inhaltsverzeichnis 1.Vorstellung und Abgrenzung des Themas 1.1. Die Zucker 1.2. Die Zuckeraustauschstoffe 1.3. Die Zuckerersatzstoffe (Süßstoffe) 2. Die Theorie des süßen Geschmacks 2.1. Das AH-B Modell 2.2. Anwendung des Modells 3. Die Zuckeraustauschstoffe 3.1. Das Sorbit 3.2. Das Inulin 4. Die Zuckerersatzstoffe 4.1. Das Saccharin 4.2. Das Acesulfam 4.3. Das Cyclamat 4.4. Das Aspartam Literaturverzeichnis Chemie in der Schule: www.chids.de 1. Vorstellung und Abgrenzung des Themas Die Stoffe, die unserer Nahrung den süßen Geschmack geben, sich in drei Gruppen untergliedern: Zucker Saccharose Glucose Maltose Lactose Zuckeraustauschstoffe Fructose Sorbit Mannit lassen Zuckerersatzstoffe Saccharin Cyclamat Acesulfam Aspartam Xy I i t 1.1. Die Zucker Der Begriff Zucker ist hier nicht im chemischen Sinn zu verstehen, nicht alle Zucker werden in diese Gruppe eingeordnet. Gemeinsam ist den Molekülen dieser Gruppe, daß sie alle Glucose als Baustein enthalten. Dieses gemeinsame Merkmal ist deshalb so wichtig, we il Glucose von unserem Körper mit Hilfe des Insulins abgebaut wird . Bei Personen, die kein oder nur geringe Mengen von Insulin bilden, kommt es zu den typischen Symptomen der Zuckerkrankheit. Diabetiker dürfen daher die Zucker dieser Gruppe nur in sehr begrenztem Umfang aufnehmen (1). 1.2. Die Zuckeraustauschstoffe L. In diese Gruppe gehören Zucker (Fructose) und Zuckeralkohole. In der oben stehenden Tabelle sind die Zuckeraustauschstoffe aufgelistet, die in der Bundesrepublik zugelassen sind. Die größte Bedeutung haben Fructose und Sorbit . Gemeinsam ist den Zuckeraustauschstoffen, daß sie insulinunabhängig abgebaut werden. Sie sind daher für die Ernährung von Diabetikern besonders geeignet. Gemeinsam mit den Zuckern ist den Substanzen dieser Gruppe, daß sie über eine hohe Kalorienmenge verfügen, für eine Diät zur Reduktion des Körpergewichts sind sie daher nicht geeignet (2,3). 1 .3. Die Zuckerersatzstoffe (Süßstoffe) Diese Gruppe unterscheidet sich von den beiden oben genannten Gruppen schon völlig durch ihre chemische Struktur. Sie werden auf synthetischem Wege hergestellt und vom Körper in den meisten Fällen unverändert wieder ausgeschieden. Daher enthalten sie keinen Nährwert, können also in der Diabetisbehandlung und in der Diät zur Reduktion des Körpergewichts eingesetzt werden. Ein weiteres Merkmal der Zuckerersatzstoffe ist ihre, gegenüber 1 Chemie in der Schule: www.chids.de den Zuckern kraft. und Zuckeralkoholen um ein vielfaches höhere Süß- 2. Die Theorie des süßen Geschmacks Der süße Geschmack wird mit Rezeptoren wahrgenommen, die im Bereich der Zungenspitze liegen und in Geschmacksknospen zusammengefaßt sind (4). Was das Empfinden von Süße an diesen Rezeptoren hervorruft ist nicht bis ins D~~ail geklärt. Für die meisten gilt das Modell von Acree und Shallenberger (5), das im folgenden vorgestellt wird. Dieses Modell erlaubt allerdings keine Voraussagen über die Süße eines bestimmten Moleküls. ~. 2.1. Das AH-B Modell Damit eine Substanz die Empfindung "süß" auslöst muß ein System einem Protonen-Donator (AH) und einem Protonenakzeptor (B) vorhanden sein. Der Abstand zwischen diesen heiden Gruppen muß recht genau 0.3 nm betragen. Dieser Gruppe komlementär ist ein AH-B System am Rezeptor. Durch den konstanten Abstand von 0.3 rum kann es zwischen den Gruppen zur Ausbildung von Wasserstoffbrücken kommen, was den Geschmackseindruck hervorruft. Beeinflußt wird der süße Geschmack außer von dieser AH-B Gruppe auch durch Substituenten, die weit entfernt von der eigentlichen Wasserstoffbrückenbindung entfernt liegen können. Eine Vorhersage, ob ein Stoff süß schmeckt oder nicht, ist daher nicht möglich (6). aus Abb.l Das AH-B Modell 'lsüßes ===AH------B=: }G.3 nm Molekül" 11 Rezeptor" =B------AH===: 2.2 Anwendung des Modells Für die Zucker und Zuckeraustauschstoffe wird hier nur die Fructose als Beispiel aufgeführt. Bei allen Substanzen, die in 2 Chemie in der Schule: www.chids.de diese Gruppe gehören, beruht der süße Geschmack auf zwei OH-Gruppen, die im Abstand von 0.3 nm zueinander stehen und von denen die eine als Protonendonator und die andere als Protonenakzeptor dient (s.u. Abb.2). An diesem Beipiel kann auch demonstriert werden, wie man sich die Rezeptorgruppierung und die Wechselwirkung zwischen den Gruppen vorstellt. Als AH-B System am Rezeptor könnte eine Peptidbindung dienen. Das AH-B Modell läßt sich auf alle in der Bundesrepublik zugelassenen Zuckerersatzstof f e übertragen.. ( s , u. Abb. 3 ) . -- ..---., .~~ .. 3. Die Zuckeraustauschstoffe 3.1.Das Sorbit Abb.4 H H-C-OH HO-C-H H-C-OH D-Sorbit H-C-OH H-C-OH H Sorbit wird vom Körper fast vollständig zu Glykogen umgesetzt. Der Blutglucosespiegel wird daher durch Sorbit kaum beeinflußt. Ein weiterer Vorteil ist, daß Sorbit durch die Bakterien des Mundraumes nicht abgebaut wird. Es entstehen also keine Säuren und auch keine Polyfructosen, die den Zahnbelag mitverursachen. Auf dieser Tatsache beruht der Einsatz von Sorbit in Pfefferminzbonbons (z.B. VIVIL). V.l. SORBIT IN VIVIL - BONBONS ~ Vivil(zerrieben), 3 Fehlingsreagenz molll NaoH, l%ige KMn04-Lsg.,frisches Vivil in 25 ml Ebo unter Erwärmen lösen + 10.Tr. 3 mol/l NaOH + 1.4 ml Fehlings-Reagenz dazu, kochen 3 Chemie in der Schule: www.chids.de - + KMnO~- Lsg. (Cd. 5 ml) Sorbit reagiert nicht mit Fehlingsreagenz, die Blaufärbung der Lösung bleibt bestehen. Nach Zugabe von KMnO~ und weiterem Erhitzen entsteht der rostrote Niederschlag des Cu(I)oxids. KMnO~ hat das Sorbit zu U.d. Glucose oxidiert, die Reaktion verläuft jetzt positiv. (s.u. Abb.4 und 5). 3.2. Das Inulin ~. Inulin, ein Poymeres der Fructose~ hat eine MoleKülmasse von ca.5000 U und eine Kettenlänge von ca. 30 Bausteinen. Die Kette besteht aus ß-2-)1 verknüpften Fructofuranose-Bausteinen mit einer endständigen D-Glucopyranose, die wiederum mit einem D-Fructofuranose-Baustein a-l-)2 verknüpft ist. Das Molekülende wird somit durch einen Saccharoserest gebildet (s.u.Abb.6). Da Fructose ein Zuckeraustauschstoff ist, eignet sich das Inulin als Stärkeersatz für Diabetiker (Topinambur). Das Inulin läßt sich leicht aus Artischocken oder Dahlienknollen extrahieren (7). V.2. INULIN - EXTRAKTION AUS DAHLIENKNOLLEN 150 g Dahlienknollen (zerkleinert), Gemisch aus 1:1 Ether:Ethanol Nd2COJ, Dahlienknolle mit 150 ml Wasser und einer Spatelspitze Natriumkarbonat 3 Stunden unter Rückfluß kochen - braunes Extrakt direkt auf eine Aluminiumoxid-Säule aufbringen und mit einer Wasserstrahlpumpe durchsaugen aus dem gelblichen Filtrat ist das Inulin mit dem Lösungsmittelgemisch fällbar 4 ~ Nach dem Trockenen erhält man das Inulin als weißes, stärkemehlartiges Pulver, das sich durch Umkristal1isieren aus heißem Wasser noch weiter reinigen läßt. V.3. INULIN ALS POLYMERES DER FRUCTOSE SeO~-Reagenz (5 g Selendioxid in 20 ml dest. Wasser lösen mit wdsserfreiem Na2CO~ auf pH 7 eingestellt), Inulin (O,5%igeLsg.) 20%ige NaOH, konz. Hel, Glucose (O,5%ige-Lsg.) - 25 ml Inulinlsg. + 10 Tr. konz. HCI ca. 3 min kochen mit NaOH neutralisieren - zu je 25 ml Inulinlsg., Inulinlsg. (hydrolysiert), und Glucoselsg. werden 2,5 ml Se02-Reagenz gegeben - die Reagenzgl~ser werden für ca.3 min in ein kochendes Wasserbad gestellt 4 Chemie in der Schule: www.chids.de Nur der Ansatz mit dem Hydrolysat zeigt den roten Niederschlag des elementaren Selen. der auf das Vorhandensein von Fructose hinweist. Auch Glucose zeigt diese spezifische Reaktion nicht(8). Zum Mechanismus s.u. Abb .6 und 7. 4 .Die Zuckerersatzstoffe r ' Die heute verwendeten Süßstoffe wurden alle durch Zufall entdeckt. Um solche süß schmeckenden Substanzen in Lebensmitteln verwenden zu kannen. müssen sie folgende Kriterien erfüllen: Sie dürfen nicht toxisch oder karzinogen sein. sie müssen stabil sein bei niedrigem pH und hoher Temperatur und sie müssen gut wasserlaslich sein. In der Bundesrepublik sind die Süßstoffe Saccharin. Cyclamat. Acesulfam und Aspertam lebensmittelrechtlich zugelassen (9). Alle diese Süßstoffe übertreffen die Saccharose um ein vielfaches an Süßkraft. Die Süßkraft einer Substanz wird von Testpersonen ermittelt, die die Konzentration "erschmecken" müssen. die genau so süß wie eine 3%ige Saccharose-Lsg. schmeckt. Aus den Ergebnissen der Testpersonen wird dann ein Mittelwert gebildet. Die subjektiv empfundenen Werte kannen sehr stark schwanken (10). Die nachfolgende Tabelle gibt einen überblick ; die Süßkraft der 3%igen SaccharoseLsg. wird dabei gleich 1 gesetzt. Substanz Süßkraft Saccharose Fructose Sorbit Saccharin Na-Saccharinat Acesulfam K Na-Cyclamat Aspartam 1 1.1 0.5 ~550 400-550 80-250 20-50 180-200 4.1. Das Saccharin Das 1878 entdeckte Saccharin ist der am längsten bekannte Süßstoff. Saccharin ist seit über 100 Jahren im Einsatz, es sind keine schädlichen Nebenwirkungen bekannt (11). In den Süßstoffen wird das wasserlasliche Na-Salz eingesetzt. 5 Chemie in der Schule: www.chids.de V.4. NACHWEIS DES SACCHARIN IN "SACHILLEN 1 Tab. Sachillen~ konz. H2S04~ (Bayer) 11 20%ige NaOH, Resorcin - Resorcin + Süßstoff tab. + 15-20 Tr. H2S0~ in einem kleinen Reagenzglas vorsichtig! erhitzen# bis das Gemisch dunkelbraun gefärbt ist - mit einer Pipette die abgekühlte Lsg. in ca. 10 ml Wasser eintragen (gelbe Lsg.) - Lsg. nun mit Natonlauge alkalisch machen Saccharin bildet beim Kochen mit Resorcin in konz. Schwefelsäure einen Phthaleinfarbstoff, der in alkalischer Lsg. eine intensive grüne Fluoreszens zeigt (s.u. Abb.B). V.5. QUANTITATIVER SACCHARINNACHWEIS AUS SACHILLEN konz. HCI, Gemisch 1:9 Chloroform:Aceton, 10 gewogene Sachillen, dest. Wasser, Phenolphthalein Aceton~ - 10 Sachillen in 7 ml Wasser unter Erwärmen lösen in Schütteltrichter füllen, mit 2 ml Wasser nachspülen - 3 ml konz. Hel zusetzen, gut schütteln - mit 40 ml und 30 ml des Lösungsmittelgemisches nacheinander ausschütteln - die org. Phase in einem 300 ml Erlenmeyer auffangen und im Wasserbad vollständig abdampfen - 40 ml Aceton in den Erlenmeyer geben auf dem Magnetrührer lösen und dann 40 ml Wasser zusetzen - + 10 Tr. Phenolphthalein BERECHNUNG DES SACCHARINGEHALTS 20.52 mg/mI (mg): * Verbrauch an Lauge (mI) Saccharin ist im Gegensatz zu seinem Na-Salz schwer wasserlöslich. Man kann aus einer Na-Saccharin~t enthaltenden Süßstofflösung das Saccharin mit konz. HCI quantitativ fällen. Mit einem Gemisch aus Chloroform und Aceton läßt sich das Saccharin extrahieren. In einem Aceton/Wasser Gemisch ist Saccharin löslich und mit Natronlauge in einer Säure-Base-Titration bestimmbar (s.u. Abb.9). 4.2. Das Acesulfam Acesulfam wurde 1967 entdeckt. Es ist 6 Chemie in der Schule: www.chids.de d~it der neuste der bei uns zugelassenen Süßstoffe (12,13). Farbreaktionen tür Acesulf~ sind nicht bekannt, man kann es aber dünnschichtchromatographisch nachweisen. Dazu muß der Süßstoff zuerst extrahiert werden (14,15). Im folgenden Versuch werden die Süßstoffe Saccharin und Acesulfam aus einer Limonade extrahiert. Für Cyclamat läßt sich die Extraktion in der gleichen Weise durchführen. Der chromatographische Nachweis von Cyclamat ist allerdings problematisch. V.6. ISOLIERUNG VON SACCHARIN UND ACESULFAM (s.a. Anlage 1) 5%iger NH~, Methanol p.a., Petrolether, AMBERLITE LA 2 (Serva), Eisessig, Limonade (Saccharin + Acesulfam) üBERFüHREN DES IONENAUSTAUSCHERS IN DIE ACETATFORM : - 5 ml Amberlite + 95 ml Petrolether mit 20 ml Essig (Gemisch 1:5 Eisessig:Wasser ) ausschütteln Der Austauscher liegt nun in der Acetatform vor(s.u. Abb.10) EXTRAKTION DER SUßSTOFFLöSUNG: 25 ml Süßstofflösung + 5 ml Eisessig 2* mit je 25 ml Ionenaustauscher ausschütteln - die 50 ml Ionenaustauscherlsg. werden 2* mit 80 ml Wasser gewaschen (zur Trennung der Phasen eventuell zentrifugieren) »<. Bei diesem Vorgang wird das Acetat durch die Anionen Saccharinat und Acesulfamat, die eine höhere Affinität zum Austauscher haben, ersetzt (s.u. Abb.11). REEXTRAKTION DER SüßSTOFFE: Die org. Phase wird mit 3* je 15 ml 5 %iger N~-Lsg. ausgeschüttelt. Die 45 ml ammoniakalische Lsg. werden im Rotavapor zur Trockne eingedampft. Zur Chromatographie wird der Rückstand in 2 ml 50 %igem Methanol aufgenommen (s.u. Abb.12) V.7. CHROMATOGRAPHISCHER NACHWEIS VON SACCHARIN UND ACESULFAM De-Karten SiF 37341 (Riedel-de Häen) 5*10 cm, UV-Lampe 254 nm, Fließmittel: 12 ml Cyclohexan/6 ml Propanol/l.5 ml Eisessig/0.5 ml Ameisensäure, Vergleichslösungen: 10 mg Acesulfam in 2 ml 1:1 7 Chemie in der Schule: www.chids.de Methanol:Wasser, Extrakt aus V.6. 10 mg Saccharin in 2 ml 1:1 Methanol:Wasser, - es werden jeweils 6 Tr. mit einer Kapillare tragen - Laufzeit ca. 40 min - Betrachtung bei UV-Licht aufge- - ERMITTELTE Rf-WERTE: ACESULFAM: 0.291 SACCHARIN: 0.570 EXTRAKT Saccharin und 0.291/0.538 Acesulfam sind bej .. ,-~54 nm als dunkle Flecke auf hellgrün fluorescierendem Grund zu erkennen. 4.3. Das Cyclamat Cyclamat wurde 1937 entdeckt und wird in der Bundesrepublik meist in einer Mischung mit Saccharin angeboten. Cyclamat steht unter dem Verdacht karzinogen zu sein, in den USA ist es daher verboten (16). Im Versuch wird das Cyclamat aus einer kalorienarmen Zitronenlimonade (BIZZL) nachgewiesen. V.B. NACHWEIS VON CYCLAMAT 5%ige NaNO~-Lsg.~ konz. HCI, 10%ige 5 ml BIZZL + 4 Tr. konz. + 10 Tr. eeci; - BaCl~-Lsg.~ BIZZL Hel + 2 ml NaN02-Lsg. Gasentwicklung (N~) und Trübung (BaS04) zeigen Cyclamat an (s.u. Abb.13) 4.4. Das Aspartam Aspart~, ein Dipeptid, wurde 1965 entdeckt. Da es vom Körper zu Asparaginsäure, Phenylalanin und Methanol abgebaut wird~ ist es der physiologisch unbedenklichste Zuckerersatzstoff. Die Nachteile des Aspartams sind seine mangelnde Stabilität bei saurem pH und in der Hitze (17). Aus Süßstofftabletten~ die Aspart~ enthalten, läßt es sich durch die Ninhydrin-Reaktion nachweisen. V.9. NACHWEIS VON ASPARTAM AUS tlCANDEREL (Searle)1I 8 Chemie in der Schule: www.chids.de 10 Canderel, 2 ml O.l%ige Ninhydrinlsg. - Süßstoff in 25 ml Wasser lösen - Reagenz zusetzen und ca. 2 min kochen Nach einer Weile färbt sich die Lösung violett (s.u. Abb.14) Um die Aminosäuren des Aspartam nachzuweisen, kann man es hydrolysieren und das Hydrolysat chromatographisch trennen. Die Entwicklung erfolgt wieder mit Ninhydrin-Reagenz. Die Aminosäuren und auch das Aspartam sind als violette Flecken zu erkennen. V.I0 DIE BESTANDTEILE DES ASPARTAMS HYDROLYSE VON CANDEREL /~ 1 Tab. Canderel + 2 ml 6 molll HCl in eine Glasampulle einschmelzen und im Trockenschrank bei ca. 110 C 24 Stunden hydrolysieren. Die HCl wird abgedampft und der Rückstand in 5 ml dest. Wasser aufgenommen (s.u. Abb.15). 0 CHROMATOGRAPHIE VON CANDEREL DC-Karten LE 10*20 cm 37348 Riedel-de Häen, Fließmittel: 78 ml Propanol, 4 ml Ameisensäure, 18 ml dest. Wasser, Entwickler: 0.3 g Ni nhydri n in 100 ml n-Butanol + 3 ml Eisessig, Vergleichslösungen: 5 mg Asparaginsäure in 2 ml 0.1 molll HCI, 5 mg Phenylalanin in 2 ml 0.1 molll HCI, 1 Tab. Canderel in 10 ml H~O Hydrolysat - es wird jeweils ein Tr. mit einer KäPill~re aufgetragen - Laufzeit: ca. 50 min - nach dem Föhnen mit dem Reagenz einsprühen und für Cd. 3 min im Trockenschrank bei 100 entwickeln 0 - ERMITTELTE Rf-WERTE: Aspartam 0.324 Phenylalanin 0.757 Canderel Hydrolysat 0.838 0.35110.743/0.845 9 Chemie in der Schule: www.chids.de Literaturverzeichnis (1) A. Lehninger, Priciples of Biochemistry, Publishers, Inc. Yew York (2) B. Lutz, Zuckeraustauschstoffe PdN - Ch. 6/34. Jg. 1985 4.Aufl., nicht nur für 1986, Worth Diabetiker, (3) W.Kempkes, Zuckeraustauschstoffe 4/33. Jg. 1985 und Süßstoffe , NiU P/C, ( 4) Schmidt/Thews, Physiologie des Menschen. 21.Aufl., 1983, SpingerVerlag, Heidelberg, S.328 ff (5) Acree/Shallenberger, Molecular Vol.216 , 1967, S.480-482 Theorie of Sweet Taste, Nature (6) Tedder/Nechvatal/Jubb. Industrial Products, Chemistry Part 5, John Wiley & Sons. 1975 Basic Organic (7) M. 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(~c1o-Ulae$tUr~) ~I C,H 3 ~~#';S4. - g~ '\ o ) Auf"'au de» ]nui,n ott 0,3"",, ( I ~ Ei eH '•.l / N <, Ii/ \ c/- 'c/ U ,0/ ij "0' • ~ Clh ij Ahb. b ASPAll.TA.fv1 (I--A,r;iyl-t.-PJu.uyla/ow;If.MLflA.tf~shy ) G , C~L c .~' ,,/C.H! Pol I Chemie in der Schule: www.chids.de ( Abh. 3 " o All- ß Mol/tU 4/C.l ~r' 2JAci< Ir crsa hs toff e: :r o , x o t:J + ...- - .. .. ~' / ~\ ® /1 ® > G" ~ --.J G- ~~ ,.,. ::: B 'r.. . =("( fi10 ~'t'% :;-. t" t: 0 ('\ '", I (' ;t:: 1:~ ' ~ s-. -c ~ y;' t" ('l- . ,\ > /' \ y i;' ~. ~? ® .:r/~ i §? ~ \l tJ\ r r t 'i:::('0 ~ r ~ I t:ji\-n-n ~ ot/ +~ _ w 0\ '''' Chemie in der Schule: www.chids.de - -- . __._. .- .... - - - - - - -- - - ------- ---- ... » e- ~,9 e- lJ) 0 (;'\ ~ :zm <;) Q ~ ~ s:;) *: ~ "'I ~ R :r A t"QP . /~Ir.ÖI~ -.. ... "' 3' :3 0 t'\ S'- ~ , f-. ... '" "0 :I:: ~ P ~ 10 V\ / - ~r 10 - + ):. ~ :r lA Cl 0 (l .... 6) -I :x: "'0 ~ er. 0 ..... f el t:t G., er. Z '\ /. ;:: S' r@ v., (J 00 ... ... ::t:: ~ -. ~ ~ r ~ 1/"- , .@ ~. er.- -Q \~ 1o r- s;: ,Z,, ).. l'o ~"" :> : r- t:t ~ '1 f. .., -=~" q '\. :I:: \ ~ Ci · z J>~ ,Q -\ f <;) ~ q -4 ~ ...,.... H }> :r ~ ~ () ~ I fJ~[·b 11 ~- I~"Z/ ~ 0 1:: -I ~ ~o' lrt 10 " \.. _ / - Z ± .. <: ~ ~'t) lC:> ... ~0 ~. :>.I------=-----------------~ ~ 'I '\: ao /. -- . ,1.4r~ Chemie in der Schule: www.chids.de () c,' vf r® \ ~@ - N-H ] i.bJtl~, ri:' G)/H \t:Y \ N I® /' 'H Q/~ .,./ H "t + Wo I ® ~/' Ns:»~ij ~ ~~ r® ~ ...- ~20 GH:s ® (ßO ~j.y"/~iltIV ® ,@ ; .tCUtj'" c. A ceba]: ß"m ~M 8 fIt. ~. ute von LA z: qUJO -t !It+ ([)l ~ J /1)0 [~>~:: @ cD + 1l-l.,qfq flu,f ! H+ .,. Citstco ... , H}. 0 ~ Sßcc~uJ,Ausu~ Cxt~ktidh der Süßstoff" Al,h.41 Chemie in der Schule: www.chids.de ( on i ( ---=-~ U,o Nlly-f + ~o @ lltlext fOut;OY/ der Sü ßSClJ ffl, I\h6. Al.. 40 /v/f./ ÜA.U -+ rr, ';; N-tt ~ tAlAtto,li!:ch t.<Llf~ ~(olL f " @-d-It -1/ 10-/1 1" ~ - '0 @-d- It /(2/ ~ fJ,,0'f- -t -tS .,6 3HIIO,/:: .,. -t -#5 @-C 1'1 \.. H. Hllo/{ - 2~O + Ott - ~ - 2 HhOf == ;. -I-1""y.- -t ~t7I/- lkttO,,- + N"c2J Voll 'f- + l-H2P 1<l.4f(Lr - T~ - /(~ ~ F~41f-~: ..,.~ ;()I rj--y11 ~I ~-c. lO' .... /$ +2 5 Oft - f + 0 ~ SOy WH L ~ + J., I/J'J ~ Citcb~1~ _ $/ U /O:::N-O In ...." ~ 'H u "t 2 [~ {(f{~4J2 ] ~1" 6.t.,,{()If~ l' ,,[ Cy~41 lf- hA,~ 3+ l~O 1 T K"ffu-I- ih,~iri. -#1 Cü 2 {OH)L ~ C4~o +~O ~ ""ffr[ -O)C~·~ Nach wei~ ( Chemie Abb. 5 in der Schule: www.chids.de ~ H O '~ N=N-oH tH =: v SJJv 1.Ahb. <i ..... (O:=&N(j) 1" H2.0 "iJ..rc~/koJi/t71.. -:;:::=--"" + N2. t (Y~N; t.f=:(\q>() - H .: ON::' ~ 1../- ~H(f)- ~ <if) -r -11~ HI.O~ Pio. U1 )1/u-. kaJ.i hL, -t lil O o • -f- H~,o t t:J"O~fM, + KALi' A3 vo" ?~U 2;'ftncith 'Zuck/rn nacJt Fehl inJ , -0\ ,, ~ G> ..... N 0) ... H N" G l c:.y lI yOd Z- ~ [CA (LttItJ 0,)/.] l + ~R ®-G\./t ~ 2.. 1/2 0 ~ &wb,·t m;t kMnO'f F~ 1 ~ ~ H.5 0 ·.······H\V /O:::N-Oft '" 0 '4.0 '- Oxiriatioll ,,/4H+ 1.oN - .sof u ~cRA~ _ """"0,/ = 1" / IV\ ., ~1 _ e -?O} ~ )~/e tii#n()v - ~O T "1, - '>« @-r.,-'/f ·11 O iI 0 ( .-- - ßa.50q. J Cycfal'Mt -No.cnw~~ ~ ~ ~ ~ ~C> a. 'Z' ~ (0 o~ ~ 0\ t i ~ "- °1 ... ~'" c;\ ~-0 z\ :c i ~ " ('\ ... €5' r ~ i Z 0\ ~ @ ~ t", , - ("-0 ( \ ~ '} -r ,~ :;b. l ~1 ~, ~ , ~ 0', ,~ ~ ~~ Z .!: :I: G) ~ -+ @-fl, ~\ r"> ~ 5-.. ~ Öl It t ~. :r I / Iz Zr :t: f') """ / ~ ® ::5 ":x:- "l +- \ "FR I ~ ;+ ~. I~,o~ ! ~. %: 'z/ 0-1 ~ i:' '\ ('\ !~ {+\. % ~ Chemie in der Schule: www.chids.de , .:r '" ~ \~ Cl) <..J'+ i-~{e ----.' ._---_ ..•. ~ _ Jt\ @ -(")-("\ J \l I ~ q" ,,0 .... 0/ ,0 __--_ ..._--_._-_._._ .. .. - .~. l--IIIII_ ® das reine Süß DÜNNSCHICHTCHROMATOGRAPHISCHER NACHWEIS VON SUNETT IN LEBENSMITTELN Einleitung Stoffe lassen sich in Lebensmitteln dünnschichtchromatographisch nachweisen. Die hier beschriebene Methode erlaubt, Sunett neben Saccharin und Cyclamat zu erkennen. Geräte und Reagenzien Ausrüstung für die Dünnschichtchromatographie Vakuum-Rotationsverdampfer UV-Lampe (360 nm) Polyamid 6 0 (Riedel-de Haen AG) Flüssiger Ionenaustauscher Amberlite LA-2 (R) (Serva) 2,7-Dichlorfluorescein Fl uorescei n r '. Brom Ameisensäure 98 - 100 %p.a. konzentriertes wässriges Ammoniak p.a. 5 %iges wässriges Ammoniak p.a. Xylol p,a , n-Propano 1 p,a • Methanol p.a. Petrol ether (40 - 60°C) p.a. Hoechst Aktiehg~ellschaft Sunett Informations dienst D-623ü FralIKitJi l (lvI)'00 : IB Sunett ist das eingetragene Warenze ichen der Hoechsl AG tur Acesunam K. Chemie in der Schule: www.chids.de . .. Hoechst[B '1: .' __ ". Isolierung Flüssige Produkte oder wässrige Extrakte aus festen Proben werden mit Essigsäure angesäuert. Aus der angesäuerten Lösung werden die Süßstoffe mit einer Lösung des Austauschers Amerlite LA-2 in der Acetat-Form in Petrol ether (5 + 95) extrahiert. Die Austauscherphase wird durch waschen mit essigsäurehaltigem Wasser gereinigt. Anschließend werden die Süßstoffe aus dem Austauscher mit wässrigem Ammoniak extrahiert, das im Vakuum abgedampft wird. Der trockene Rückstand wird in 1 ml 50 %igem wässrigen Methanol aufgenommen. Dünnschichtchromatographie 2 - 10 /ul der bei der Isolierung erhaltenen werden auf Polyamid 6 D-Platten aufgetragen. Phase aus Xylol, n-Propanol und Ameisensäure 15 cm betragen, der Zeitbedarf dafür beträgt Süßstofflösung in 50 %igem Methanol Getrennt wird mit einer mobilen (5 + 5 +1). Die Laufstrecke soll ca. 40 mine Nachweis ( ... ~ .. Nach Trocknen an der Luft können die Platten mit einer 0,2 %igen Lösung von 2,7-Dich1orfluorescein in Methanol besprüht werden. Bei 360 nm erscheinen dann dunkle Flecken auf gelbgrün fluoreszierendem Untergrund. In sichtbarem Licht lassen sich Flecken sichtbar machen, wenn die Platten mit einer gesättigten Lösung von Fluorescein in Methanol besprüht und anschließend erneut getrocknet und dann kurze Zeit Brom-Dämpfen ausgesetzt werden. Anschließendes behandeln mit Ammoniak-Dämpfen läßt gelbe Flecken auf rötlichem Untergrund erscheinen. Bei zu langem bromieren färbt sich der Untergrund gleichmäßig rötlich und die getrennten Süßstoffe sind nicht mehr erkennbar. Unter optimalen Bedingungen können Mengen von etwa 2 lug pro FleCK an aufwärts erkannt werden. Die Süßstoffe zeigen etwa die folgenden RF-Werte: Sunett Cyclamat Saccharin r">. 0,43 0,56 0,72 c. Literatur G.-W. von RYmon Lipinski and H.-Ch. Brixius: Z. Lebensm. Unters. forsch. 168, 212 - 213 (1979) This information is based on our present state of knowledge and is intended to provide general notes on our products and their uses. It should not therefore be construed as guaranteeing specific properties of the products described or their suitability for a particular application. Any existing industrial property rights must be observed. The quality of our products i5 guaranteed under our General Conditions of Sale. " ... ,. : ':~-i: . - · : ~ -, Chemie in der Schule: www.chids.de , Jul f 1986