B4 Einfache Ernährungsexperimente

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B4
Einfache Ernährungsexperimente
B4
Einfache Ernährungsexperimente (HSU, LZ 2.2.5; 4.7.1)
1
1.1
1.2
1.3
Zuordnung ........................................................................................................................................... 2
Lehrplanbezug...................................................................................................................................... 2
Ziele ........................................................................................................................................................ 3
Ernährungsregel................................................................................................................................... 3
2
2.1
2.1.1
Versuchsbeschreibungen ............................................................................................................... 3
Nachweis von Fett ............................................................................................................................. 3
„Fettflecken“ (LZ 2.2.5; 2.2.3)....................................................................................... 3
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
Nachweis von Wasser ...................................................................................................................... 4
Saft pressen (LZ 2.2.5; 2.2.3; 2.2.4; 2.7.1; 4.7.1) .......................................................... 4
Vergleich von frischen und getrockneten Lebensmitteln – (LZ 2.2.5; 2.7.1) ................ 5
Verdunstung von Wasser aus Lebensmitteln (LZ 2.2.5; 2.7.1)...................................... 6
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
Nachweis von Stärke ....................................................................................................................... 7
Stärke in Getreidekörnern (LZ 2.2.5; 2.2.3)................................................................... 7
Stärke in Kartoffeln (LZ 2.2.5; 4.7.1) ............................................................................ 7
Stärkenachweis in verschiedenen Lebensmitteln (Jodtest) (LZ 2.2.5)........................... 8
2.4
2.4.1
2.4.2
Nachweiß von Eiweiß ...................................................................................................................... 9
Eiweißgerinnung durch Säure (LZ 2.2.5)....................................................................... 9
Klebereiweiß im Mehl (LZ 2.2.5) .................................................................................. 9
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
Nachweis von Säure ....................................................................................................................... 11
Säure in Cola (LZ 2.2.5; 2.2.3) .................................................................................... 11
Säure in Lebensmitteln (pH-Bestimmung) (LZ 2.2.5)................................................. 12
Säurenachweis mit Blaukrautsaft (LZ 2.2.5) ............................................................... 12
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
Nachweis von Zucker .................................................................................................................... 13
Zucker in Lebensmitteln und Getränken (LZ 2.2.5; 2.7.1) .......................................... 13
Zucker in Cola und Limonade (Geschmackstest) (LZ 2.2.5)....................................... 14
Wasserbindungsvermögen von Zucker (LZ 2.7.1)....................................................... 15
Wasser als Lösungsmittel (LZ 2.7.2) ........................................................................... 15
2.7
2.7.1
2.7.2
2.7.3
Rohstoff zu einem Produkt weiterverarbeiten .................................................................... 16
Aus Sahne wird Butter (LZ 2.2.5; 4.7.1)...................................................................... 16
Herstellen von Joghurt (LZ 2.2.5; 4.7.1)...................................................................... 17
Getreide mahlen (LZ 2.2.5; 2.2.3; 4.7.1)...................................................................... 18
Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz
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1
2.8
2.8.1
2.8.2
2.8.3
Verschiedene Rohstoffe zu einem neuen Produkt verarbeiten..................................... 19
Herstellen von Margarine (LZ 4.7.1) ........................................................................... 19
Herstellen von Brausepulver/ von Limonade (LZ 2.2.3; 4.7.1) ................................... 20
Herstellen von Schokolade (LZ 2.2.3; 4.7.1) ............................................................... 21
3
Quellen ................................................................................................................................................ 23
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2
B4 Einfache Ernährungsexperimente
(HSU, LZ 2.2.5; 4.7.1)
1
Zuordnung
1.1
Lehrplanbezug
In diesem Abschnitt sind einfache Experimente mit Nahrungsmitteln beschrieben, die mit
geringem Aufwand verbunden sind, wenig Zeit und Geld kosten und gefahrlos auch von
Kindern durchgeführt werden können.
Sie beziehen sich vorwiegend auf das Lernziel 2.2.5 „Nährstoffe“; einige Versuche wurden
für das Lernziel 4.7.1 „Ausgangsstoffe und -materialien“ ausgewählt.
2.2.5 Nährstoffe
Einige Inhaltsstoffe in Nahrungsmitteln
herausfinden
einfache Trennverfahren: Absetzen, Filtrieren;
Stärke, Zucker, Säure, Fett, Eiweiß aus dem Stoffgemisch abtrennen: z. B. Kartoffel reiben, pressen
und Stärke absetzen lassen; Milch sauer werden
lassen; Apfel reiben; Zitrusfrüchte auspressen; benötigtes Obst und Gemüse weiter verwenden.
4.7.1 Ausgangsstoffe und -materialien
eigenen Versuch durchführen, z. B.: aus SonnenRohstoffe zum (Zwischen-)Produkt
blumenkernen oder Rapssamen Öl auspressen; aus
verarbeiten
Kartoffeln Stärke gewinnen; bei Kuhmilch die
Sahne abschöpfen und daraus Butter herstellen;
aus Zuckerrüben Sirup kochen und daraus Zucker
gewinnen;
Filtrierversuche, z. B. mit Steinsalz (Sole eindampfen); Teilchenmodell.
Querverbindungen lassen sich zu den Lernzielen 2.2.3 „Ernährung“ und 2.2.4 „Obst und
Gemüse“ herstellen (Abschnitte B1, B3). Im Folgenden ist bei jeder Versuchsbeschreibung
angegeben, welchen Lernzielen der Versuch zugeordnet werden kann.
Anmerkung zum Lernziel 4.7.1:
Versuche, die nicht mit einfachen küchentechnischen Mitteln durchführbar sind (Herstellung
von Zucker, von Pflanzenöl), werden nicht beschrieben. Alternativ sind einfach durchführbare
Experimente ausgewählt (Saft, Mehl, Joghurt herstellen).
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1.2
3
Ziele
⌦ Die Kinder erkennen, dass Lebensmittel unterschiedlich zusammengesetzt sind.
⌦ Sie können Lebensmittel nach verschiedenen Kriterien gruppieren (z. B. enthält Eiweiß /
Fett / Stärke).
⌦ Sie erkennen, dass sie verschiedene Lebensmittel brauchen, um sich ausgewogen zu ernähren.
⌦ Sie üben die sorgfältige Durchführung eines Versuchs und die genaue Beobachtung.
⌦ Sie gewinnen einen Einblick in einfache Schritte der Lebensmitteltechnologie, wenn sie
aus Grundsubstanzen ein neues Lebensmittel gewinnen.
1.3
Ernährungsregel
⌦ Ich esse abwechslungsreich.
2
Versuchsbeschreibungen
Die Versuchsbeschreibungen enthalten neben der Materialliste auch jeweils einen Auftrag für
die Schüler. Diese Aufträge sind als Vorschlag zu verstehen. Bei vielen Versuchen sind
jüngere Schüler überfordert, allein anhand der Beschreibung einen Versuch durchzuführen. In
der Regel ist es erforderlich, dass die Lehrkraft den Versuch erläutert oder ihn entsprechend
vereinfacht.
2.1
Nachweis von Fett
2.1.1 „Fettflecken“ (LZ 2.2.5; 2.2.3)
LZ 2.2.5; 2.2.3 Nachweis von Fett
Die Schüler reiben mit einem Lebensmittel über ein Stück Lösch- oder Filterpapier bzw.
geben von flüssigen Lebensmitteln jeweils einen Tropfen darauf. Als Vergleichssubstanz
dienen jeweils ein Tropfen Wasser bzw. Öl.
Die entstandenen Flecken werden mit einem Stift eingekreist und nach etwa 10 Minuten
kontrolliert: Die Wasserflecken sind verschwunden, fetthaltige Lebensmittel hinterlassen
dagegen dauerhafte Flecken auf dem Papier.
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Material:
⌦ verschiedene Lebensmittel zum Testen, z. B. Apfel, Gurke, Saft, Kartoffelchips, Butter,
Schokolade, Nüsse (gerieben), Käse, Salami, Tee
⌦ Wasser und Öl als Vergleichssubstanzen
⌦ Löschpapier, Filterpapier oder Pergamentpapier
⌦ Pipetten für die Flüssigkeiten
⌦ evtl. Küchenwecker
Auftrag für die Schüler:
Fett hinterlässt Spuren
Tropft einen Tropfen Wasser und einen Tropfen Öl auf ein Filterpapier!
Kreist die Flecken mit einem Stift ein!
Reibt mit jedem Lebensmittel auf dem Filterpapier leicht hin und her, bis ein Fleck
entstanden ist! Flüssige Lebensmittel tropft ihr auf das Filterpapier!
Kreist die Flecken ein! Notiert euch, welcher Fleck zu welchem Lebensmittel gehört!
Was beobachtet ihr nach 10 Minuten? Vergleicht die Ergebnisse mit dem Wasser- und dem
Öltropfen!
Notiert eure Beobachtung!
Querverbindung: Die Herstellung von Butter (s. S. 15) verdeutlicht den Fettanteil von Sahne.
2.2
Nachweis von Wasser
2.2.1 Saft pressen (LZ 2.2.5; 2.2.3; 2.2.4; 2.7.1; 4.7.1)
LZ 2.2.5; 2.2.3; 2.2.4: Nachweis von Wasser, Säure, Ballaststoffen
LZ 2.7.1: Auch feste Lebensmittel tragen zur Wasserversorgung des Körpers bei
LZ 4.7.1: Aus Obst oder Gemüse Saft gewinnen durch Pressen oder Zentrifugieren
Dieser Versuch macht sowohl den Wassergehalt wie auch den Ballaststoffgehalt der
Lebensmittel sichtbar. Auch der Säuregehalt verschiedener Früchte lässt sich anschaulich
vergleichen.
Aus Gemüse oder Obst wird Saft gepresst, z. B. von Gelben Rüben, Äpfeln, Trauben,
Orangen.
Die Saftmenge zeigt anschaulich den Wassergehalt der Früchte. Die Pressrückstände enthalten die Schalen und Zellwände; darin sind die Ballaststoffe enthalten.
Die Kinder können bei säurearmen Säften beobachten, dass sie sich allmählich verfärben.
Ursache ist die Aktivität von Enzymen, die beim Pressen aus den Pflanzenzellen freigesetzt
werden und eine Oxidation bewirken.
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Wird der Saft erhitzt, verfärbt er sich nicht mehr, denn die Enzyme werden inaktiviert. Saft
aus dem Lebensmittelhandel ist pasteurisiert; deshalb behält er seine Farbe auch nach dem
Öffnen der Flasche.
Säurehaltige Früchte ergeben ebenfalls einen farbstabilen Saft: Die in Zitrusfrüchten enthaltene Säure verhindert die Oxidation und damit die Braunfärbung. Gibt man Zitronensaft
oder –säure z. B. zum Apfelsaft, so bleibt auch dieser länger farbstabil.
Material:
⌦ Äpfel, Orangen oder anderes Obst bzw. Gemüse
⌦ Schneidbretter und Messer
⌦ Saftzentrifuge und/ oder Zitruspresse
⌦ Zitronensäure oder Zitronensaft
⌦ Esslöffel
⌦ Gläser
Auftrag für die Schüler: (Äpfel pressen)
Wir stellen Apfelsaft her
Wascht die Äpfel sorgfältig!
Teilt sie jeweils in vier Stücke und gebt diese in den Entsafter!
Dann presst ihr die Äpfel.
Vorsicht: Ihr dürft nicht mit den Händen in den Entsafter greifen!
Den Saft teilt ihr in zwei Gläser auf.
Zum Saft im ersten Glas gebt ihr einen Löffel Zitronensaft.
Der Saft im zweiten Glas bleibt unverändert.
Ihr müsst nun einige Minuten warten.
Was beobachtet ihr?
2.2.2
Vergleich von frischen und getrockneten Lebensmitteln – (LZ 2.2.5; 2.7.1)
Rückschlüsse auf den Wassergehalt ziehen
LZ 2.2.5: Nachweis von Wasser in Lebensmitteln
Apfel- oder Brotscheiben werden am Fenster oder auf der Heizung getrocknet. (Anleitung
zum Trocknen von Apfelscheiben s. Abschnitt B3, S. 46). Die Schüler vergleichen Gewicht
und Konsistenz mit dem frischen Lebensmittel. Mit einer Brief- oder Digitalwaage lässt sich
der Wasserverlust genau messen.
Es lässt sich auch eine Brotscheibe mit Knäckebrot vergleichen: Die Schüler prüfen Gewicht,
Konsistenz und Mundgefühl.
Sie lernen, dass auch relativ „trockene“ Lebensmittel wie Brot Wasser enthalten.
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Material:
⌦ Äpfel, Brotscheiben, evtl. Knäckebrot
⌦ Schneidbrett, Messer zum Teilen der Äpfel
⌦ evtl. Kernhausausstecher
⌦ Tablett und Butterbrotpapier als Unterlage für die zu trocknenden Lebensmittel
⌦ evtl. Brief- oder Digitalwaage
Lebensmittel enthalten Wasser
Vergleicht die frischen Lebensmittel mit den getrockneten: Was hat sich verändert?
Überprüft das Gewicht und den Geruch!
Wie fühlen sich die Lebensmittel an?
Notiert, was ihr beobachtet habt!
2.2.3 Verdunstung von Wasser aus Lebensmitteln (LZ 2.2.5; 2.7.1)
LZ 2.2.5: Nachweis von Wasser
In einer fest verschlossenen Plastiktüte „schwitzen“ Lebensmittel. Um ein schnelles und
deutliches Ergebnis zu erhalten, sollten Sie wasserreiche Lebensmittel verwenden und die
Lebensmittel an einen warmen Ort (Fensterbank) legen.
Material:
⌦ wasserreiche Lebensmittel, z. B. Erdbeeren, Gurkenstück
⌦ Plastiktüte und Gummi zum Verschließen
Lebensmittel enthalten Wasser
Legt die Lebensmittel in die Tüten und verschließt diese ganz fest!
Dann legt ihr die Tüten an das warme Fenster. Beobachtet!
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2.3
Nachweis von Stärke
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2.3.1 Stärke in Getreidekörnern (LZ 2.2.5; 2.2.3)
LZ 2.2.5; 2.2.3: Nachweis von Stärke
Die Schüler zerteilen mit einem Messer oder mit dem Fingernagel Getreidekörner, die über
Nacht in Wasser eingeweicht waren. Der weiße „Mehlkörper“ im Inneren des Korns wird
sichtbar. Er besteht zum großen Teil aus Stärke. Die Körner schmecken auch „mehlig“.
Zusätzlich kann zum Vergleich von Geschmack und Konsistenz ein Schälchen mit Mehl oder
Getreidestärke aufgestellt werden.
Material:
⌦ in Wasser gequollene Getreidekörner
⌦ Schneidbrett und Messer oder Teller zum Zerteilen der Körner
⌦ evtl. Schälchen mit Mehl oder Stärke für den Geschmacksvergleich
Getreide enthält Stärke
Teilt das Getreidekorn mit dem Fingernagel und schaut es genau an!
Probiert dann, wie es schmeckt!
Vergleicht den Geschmack des Korns mit dem Geschmack des Mehles!
2.3.2 Stärke in Kartoffeln (LZ 2.2.5; 4.7.1)
LZ 2.2.5: Stärke nachweisen
LZ 4.7.1: Aus dem Rohstoff Kartoffel das Produkt Stärke gewinnen
Kartoffeln werden geschält, gerieben (Achtung: Verletzungsgefahr) und durch ein Geschirrtuch gepresst.
Nach einigen Minuten hat sich in der Flüssigkeit die Kartoffelstärke abgesetzt. Wenn man das
Wasser vorsichtig abgießt, bleibt die Stärke übrig.
Material:
⌦ Kartoffeln
⌦ Kartoffelschäler und Kartoffelreibe mit Restehalter (evtl. Küchenmaschine)
⌦ Schüssel
⌦ Tuch
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Kartoffeln enthalten Stärke
Wascht die Kartoffeln und schält sie! Dann reibt ihr sie fein. Arbeitet vorsichtig und benutzt
zum Reiben unbedingt den Restehalter!
Dann gebt ihr die geriebenen Kartoffeln in das Tuch und presst es über der Schüssel ganz
fest aus. Wartet ein paar Minuten und beobachtet, was mit dem Kartoffelsaft in der Schüssel
passiert!
2.3.3 Stärkenachweis in verschiedenen Lebensmitteln (Jodtest) (LZ 2.2.5)
LZ 2.2.5: Nachweis von Stärke
Dieser Versuch dient zum Nachweis von „Vielfachzuckern“ wie Stärke. Kleine Kohlehydratmoleküle wie Frucht- oder Haushaltszucker bewirken keine Reaktion.
Damit der Versuch funktioniert, muss die Stärke im Lebensmittel in mehr oder minder gelöster Form vorliegen. Am einfachsten gelingt es daher mit wasserreichen oder mit angefeuchteten Substanzen.
Material:
⌦ verschiedene Lebensmittel, z. B. Mehl, Brot, Kartoffeln, Haferflocken, Nudeln (gekocht),
Reis (gekocht), Milch, Apfel, Gurke, Butter, heißes Wasser
⌦ Vergleichssubstanzen: Stärke (befeuchtet) mit einigen Tropfen Jodlösung; Wasser mit
einigen Tropfen Jodlösung
⌦ Jodtinktur (Apotheke)
⌦ Pipette oder Tropfflasche
Trockene Lebensmittel wie Mehl, Brot, Haferflocken mit Wasser anfeuchten. Für die anderen
Lebensmittel ist dies nicht erforderlich.
Zu jeder Testsubstanz einige Tropfen der Jodlösung geben. Bei Anwesenheit von Stärke verfärbt sie sich blau bis schwarz. Ansonsten bleibt die Jodlösung unverändert gelblich-braun.
Welche Lebensmittel enthalten Stärke?
Gebt jeweils zwei Tropfen Jodlösung in das Wasser und zur Stärke! Beobachtet die Farbe!
Nun tropft ihr zwei Tropfen Jodlösung auf jedes Lebensmittel. Verwendet dafür die Pipette!
Vergleicht die entstandene Farbe mit dem Wasser und der Stärke!
Notiert eure Beobachtungen!
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2.4
Nachweiß von Eiweiß
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2.4.1 Eiweißgerinnung durch Säure (LZ 2.2.5)
LZ 2.2.5: Nachweis von Eiweiß (Säuredenaturierung)
In ein Glas mit rohem Eiklar oder mit Milch wird Essig gegeben. Durch die Säure fällt Eiweiß
aus: Im Glas mit dem Eiklar bilden sich nach kurzer Zeit weiße Schlieren. Die Milch gerinnt.
Material:
⌦ Eiklar
⌦ Milch
⌦ Essig
⌦ Gefäße und Löffel
Wir weisen Eiweiß nach
Gebt jeweils zwei Esslöffel mit Essig zum Eiklar und zur Milch!
Beobachtet, was passiert!
Querverbindung: Auch bei der Joghurtgewinnung (s. S. 15) fällt das Milcheiweiß durch Säure
aus.
2.4.2 Klebereiweiß im Mehl (LZ 2.2.5)
LZ 2.2.5: Nachweis von Eiweiß
Der „Kleber“ - das Eiweiß im Mehl - ist die Voraussetzung dafür, dass aus Mehl Brot gebacken werden kann. Das Klebereiweiß denaturiert beim Backen; es ist dafür verantwortlich,
dass das Brot eine Krume bekommt. Vor allem Weizen und Dinkel sind kleberreiche Getreidearten.
Ohne Klebereiweiß sind nur flache Fladengebäcke möglich, wie sie z. B. in anderen Ländern
aus Mais- oder Hirsemehl gebacken werden.
Das Klebereiweiß lässt sich aus dem Mehl auswaschen – allerdings erfordert dieser Versuch
etwas Zeit und Geduld.
Die Zutaten werden zu einem Teig verrührt, der etwa eine halbe Stunde ruhen muss. Anschließend wird er in ein Tuch gegeben und in einer Schüssel mit Wasser oder im Spülbecken
ausgewaschen. Der Teig wird so lange immer wieder geknetet und ausgewaschen, bis das
Wasser klar bleibt. Mit dem Jod-Stärketest (s. S. 7) lässt sich die Stärke im Auswaschwasser
nachweisen. Im Tuch bleibt der zähe, elastische Kleber zurück. Er ist „kaugummiähnlich“.
Zum Vergleich zwischen Kleber und Mehl kann man von beiden Substanzen etwas in Wasser
einrühren.
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Der Versuch braucht weniger Zeit, wenn man statt des Tuchs ein sehr feines Haarsieb
verwendet. Über den Teig lässt man Wasser laufen und rührt dann mit einem Löffel so lange,
bis alles Wasser wieder aus dem Sieb abgelaufen ist. Dieser Vorgang wird einige Male
wiederholt, bis die Stärke entfernt ist.
Hinweis:
Das Sieb muss sehr feine Öffnungen haben, sonst wird auch der Kleber ausgewaschen.
Außerdem sollte es nicht zu klein sein, damit die Kinder mit dem Rühren besser zurechtkommen.
Material:
für den Teig:
⌦ 4 EL Weizen- oder Dinkelmehl
⌦ 2 EL Wasser
⌦ ½ TL Salz
⌦
⌦
⌦
⌦
⌦
Löffel oder Schneebesen
kleine Schüssel, um den Teig anzurühren
Löffel oder Teigschaber, um den Teig aus der Schüssel zu entnehmen
Schüssel mit Wasser (mehrmals erneuern) oder Handwaschbecken oder Spülbecken
Tuch oder feines (!) Haarsieb und Löffel
Mehl enthält Kleber-Eiweiß
Verrührt 4 Esslöffel Mehl mit 2 Esslöffeln Wasser und ½ Teelöffel Salz!
Gebt diesen Teig anschließend in das Tuch und knetet ihn in der Schüssel mit Wasser durch!
Dies müsst ihr so lange wiederholen, bis das Wasser klar bleibt. Das „Kleber-Eiweiß“ bleibt
übrig.
Was könnt ihr beobachten?
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2.5
Nachweis von Säure
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2.5.1 Säure in Cola (LZ 2.2.5; 2.2.3)
LZ 2.2.5: Nachweis von Säure
LZ 2.2.3: Notwendigkeit der Zahnpflege
Cola enthält reichlich Phosphorsäure. Die Wirkung dieser Säure wird mit folgendem Versuch
deutlich:
Einen rostigen Nagel in Cola einlegen. Er wird blank. Rostreste lassen sich leicht abwischen.
Zum Nachweis, dass nicht die Kohlensäure als „Entroster“ wirkt, wird ein zweiter Nagel in
Mineralwasser eingelegt. Er bleibt rostig.
Anmerkung: Wenn man einen Nagel verwendet, kann es einige Tage dauern, bis der Rost
sich gelöst hat. Außerdem darf der Nagel nicht zu rostig sein. Schneller geht es z. B. mit einer
Büroklammer (1 bis 2 Tage in Wasser legen, damit sie Rost ansetzt) oder mit etwas
Stahlwolle.
Material:
⌦ 1 Glas Colagetränk
⌦ 1 Glas Mineralwasser
⌦ 2 rostige Nägel oder Büroklammern
Cola enthält Säure
Legt jeweils einen Nagel in das Glas mit Cola und in das Glas mit Mineralwasser!
Euer Versuch muss jetzt ein paar Tage stehen bleiben.
Beschreibt, was passiert ist!
Cola kann auch benutzt werden, um den Angriff von Säure auf die Zähne zu verdeutlichen
und gleichzeitig den Schutzeffekt einer gründlichen Zahnpflege zu demonstrieren. Zähne
bestehen zum großen Teil aus Calcium, ebenso wie die Schalen von Eiern. Deshalb werden
für diesen Versuch Eier verwendet.
Ein Ei wird in ein Glas mit Cola gelegt. Die Phosphorsäure löst die Eischale an; sie wird rau.
Das kann zwei bis drei Tage dauern (am besten übers Wochenende stehen lassen). Zum
Vergleich wird ein zweites Ei mit Fluoridpaste eingerieben (z. B. Elmex Gelee) und in ein
weiteres Glas Cola gelegt. Die Eischale bleibt weiß und glatt.
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Material:
⌦ Colagetränk
⌦ 2 Gläser
⌦ 2 Eier
⌦ Fluoridpaste (z. B. Elmex Gelee)
Säure greift unsere Zähne an
Wie eure Zähne, so besteht auch die Eischale überwiegend aus Calcium.
Ihr könnt beobachten, wie Säure auf die Zähne wirkt. Dazu legt ihr ein Ei in ein Glas mit
Cola.
Reibt das zweite Ei mit der Zahnpasta ein (1/2 Teelöffel voll genügt)! Dann legt ihr das Ei
in das andere Glas mit Cola. Euer Versuch muss jetzt ein paar Tage stehen bleiben. Danach
nehmt ihr vorsichtig die Eier heraus und befühlt die Schale.
Beschreibt, was ihr beobachtet! Gibt es einen Unterschied zwischen den beiden Eiern?
2.5.2 Säure in Lebensmitteln (pH-Bestimmung) (LZ 2.2.5)
Der Säuregrad von Lebensmitteln lässt sich anhand von Universal-Indikatorpapier leicht
messen.
Material:
⌦ verschiedene Lebensmittel
⌦ Universal-Indikatorpapier
Manche Lebensmittel enthalten Säure
Messt den Säuregrad der Lebensmittel und ordnet sie nach ihrem Säuregehalt!
2.5.3 Säurenachweis mit Blaukrautsaft (LZ 2.2.5)
Ein etwas grober, aber origineller Säuretest lässt sich mit Blaukrautsaft durchführen: Dieser
ist im neutralen und basischen Bereich blau, im sauren Bereich färbt er sich rot.
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Zu verschiedenen Lebensmitteln wird je 1 Esslöffel Blaukrautsaft gegeben. Anhand der
Färbung (kann bei trockenen Lebensmitteln einige Minuten dauern) wird sichtbar, ob das
Lebensmittel Säure enthält oder nicht.
Herstellung des Blaukrautsafts: ½ Kopf Blaukraut hobeln, mit ½ bis 1 Liter Wasser
übergießen und 1 Stunde ziehen lassen, anschließend abseihen.
Aus dem Rest des Blaukrauts lässt sich z. B. in Mischung mit Äpfeln eine leckere Rohkost
herstellen.
Material:
⌦ Blaukrautsaft
⌦ Testsubstanzen: versch. Lebensmittel, z. B. Milch, Gurke, Apfel, Orangensaft, Mineralwasser, Mehl
⌦ Vergleichssubstanzen: Essig mit Blaukrautsaft, Wasser mit Blaukrautsaft
⌦ Tassen oder Schälchen
⌦ Löffel oder Tropfflasche für die Zugabe des Safts
Manche Lebensmittel enthalten Säure
Gebt jeweils einen Esslöffel Blaukrautsaft in das Wasser und in den Essig!
Beobachtet die Farbe!
Dann gebt ihr einen Esslöffel Blaukrautsaft zu jedem Lebensmittel.
Vergleicht die Farbe mit dem Wasser und dem Essig!
Welche Lebensmittel enthalten Säure? Schreibt sie auf!
2.6
Nachweis von Zucker
2.6.1 Zucker in Lebensmitteln und Getränken (LZ 2.2.5; 2.7.1)
LZ 2.2.5: / LZ 2.7.1: Glucosebestimmung
Zum Nachweis von Zucker in Lebensmitteln gibt es Teststäbchen in der Apotheke zu kaufen.
Die Lebensmittel müssen wasserreich sein (z. B. Obst) oder angefeuchtet werden, da der
Zucker gelöst sein muss.
Material:
⌦ verschiedene Lebensmittel, z. B. Limonade, Fruchtsaft, Apfel, Milch, Wasser
⌦ Glucose-Teststäbchen
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Welche Lebensmittel enthalten Zucker?
Testet mit dem Stäbchen den Zuckergehalt der Lebensmittel!
Vergleicht die Farbe eures Teststäbchens mit der Farbtafel!
Ordnet die Lebensmittel nach ihrem Zuckergehalt!
2.6.2 Zucker in Cola und Limonade (Geschmackstest) (LZ 2.2.5)
LZ 2.2.5: Nachweis von Zucker
Besonders in Verbindung mit einer Zuckerausstellung eignet sich der folgende Versuch, der
demonstriert, dass durch die Säure in Limo oder Cola der Zuckergeschmack überdeckt wird,
so dass wir die tatsächliche Zuckermenge gar nicht schmecken können.
Eine Zuckerlösung in derselben Konzentration wie bei Cola wird hergestellt: Dazu werden
24 Gramm Zucker (2 gestrichene Esslöffel) in 1 Glas Wasser (200 ml) so lange eingerührt, bis
der Zucker sich aufgelöst hat.
Anschließend wird der Geschmack getestet (je Kind 1 Teelöffel). Im Vergleich zu Cola oder
Limonade schmeckt die reine Zuckerlösung erheblich süßer.
Querverbindung: Wie viel Zucker tatsächlich in einer Cola oder Limonade enthalten ist, lässt
sich demonstrieren, wenn die Kinder selbst Limonade herstellen dürfen (s. S. 19).
Material:
⌦ 200 ml Wasser
⌦ 24 Gramm Zucker
⌦ Gefäß
⌦ je Kind 1 Teelöffel
⌦ Schneebesen oder Handrührgerät
⌦ evtl. zum Vergleich Limonade oder Cola
⌦ 1 Glas
Wie süß ist Limonade?
Verrührt den Zucker gründlich mit dem Wasser, bis er sich vollständig aufgelöst hat! Euer
Getränk enthält genauso viel Zucker wie Limonade oder Cola.
Probiert jeweils 1 Teelöffel davon!
Was schmeckt ihr?
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2.6.3 Wasserbindungsvermögen von Zucker (LZ 2.7.1)
LZ 2.7.1: Unterscheidung geeignete / weniger geeignete Durstlöscher
Zuckerreiche Getränke sind schlechte Durstlöscher, weil das Wasser dem Organismus nicht
schnell zur Verfügung steht. Kinder können dies gut nachvollziehen, wenn sie beobachten,
wie viel Wasser vom Zucker „festgehalten“ wird.
Zuckerwürfel werden mit Wasser beträufelt, am besten mit einer Pipette oder einer kleinen
Einmalspritze. Die Kinder zählen, wie viele Tropfen Wasser ein Zuckerwürfel „festhalten“ kann.
Dass Zucker Wasser bindet, lässt sich außerdem gut an einer Apfelscheibe zeigen, die mit
Zucker bestreut wird. Nach wenigen Minuten ist die Oberfläche feucht, der Zucker löst sich.
Material:
⌦ Glas mit Wasser
⌦ Pipette oder kleine Einmalspritze
⌦ Würfelzucker
⌦ Teller
⌦ evtl. Apfelscheibe, Streuzucker
Zucker hält Wasser
Zählt, wie viele Tropfen Wasser ein Zuckerwürfel festhalten kann!
Arbeitet dabei vorsichtig!
2.6.4 Wasser als Lösungsmittel (LZ 2.7.2)
LZ 2.7.2: Stoffe in Wasser lösen
Verschiedene Substanzen werden mit warmem Wasser gemischt. Die Schüler überprüfen, ob
die getesteten Lebensmittel in Wasser löslich sind bzw. ob bestimmte Inhaltsstoffe (z. B.
Farbstoffe, Aromastoffe) in Wasser gelöst werden.
Material:
⌦ Testsubstanzen: Kräuter, Tee, Butter, Öl, Salz, Zucker, Mehl
⌦ warmes Wasser
⌦ mehrere Gläser oder Schälchen
⌦ evtl. Heißwasserbereiter
⌦ Löffel oder Stab zum Umrühren
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Wasser löst Substanzen
Gebt zu jedem Lebensmittel warmes Wasser und rührt um!
Beobachtet, ob sich das Lebensmittel im Wasser auflöst!
Verändert sich die Farbe des Wassers?
Wie riecht das Wasser?
Macht euch Notizen!
2.7
Rohstoff zu einem Produkt weiterverarbeiten
2.7.1 Aus Sahne wird Butter (LZ 2.2.5; 4.7.1)
LZ 2.2.5: Nachweis von Fett; die Butter besteht hauptsächlich aus dem Milchfett
LZ 4.7.1: Gewinnung von Butter aus der Ausgangssubstanz Sahne durch Zentrifugieren
Es ist empfehlenswert, für diesen Versuch Schlagsahne zu verwenden. Trinkmilch wird
überwiegend homogenisiert angeboten und rahmt daher nicht mehr auf; der Rahm kann nicht
abgeschöpft werden.
Zimmerwarme (!) Sahne wird in einem dicht verschließbaren Schraubglas geschüttelt oder
mit dem Rührgerät gerührt.
Die Sahne gerinnt: Fetttröpfchen und Wasser trennen sich. Nach einiger Zeit lagern sich die
Fetttröpfchen aneinander. Ein Butterklumpen und die Buttermilch trennen sich.
Beides schmeckt lecker! Die Butter lässt sich z. B. für Schnittlauchbrote verwenden.
Außerdem können die Kinder eine ungesäuerte Buttermilch probieren, die es im Handel nicht
zu kaufen gibt.
Dieser Versuch ist äußerst einfach durchzuführen. Für die Kinder ist es beeindruckend, zu
beobachten, wie sich das Fett aus der Sahne abtrennt.
1 Becher Schlagsahne (200 g) ergibt ca. 80 g „Schüttelbutter“.
Hinweis:
Verwenden Sie unbedingt zimmerwarme Sahne. Kalte Sahne gerinnt erst nach sehr langem
Rühren und im Schüttelbecher gar nicht.
Material:
⌦ Schlagsahne
⌦ Schraubglas (mind. ½ l Inhalt) mit Twist-off-Verschluss
− oder Schüttelbecher
− oder Rührbecher und Handrührgerät.
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Wir stellen Butter her
Gebt die Sahne in das Schraubglas und dreht es fest zu!
Dann schüttelt kräftig!
Ihr müsst lange schütteln. Wechselt euch am besten dabei ab!
Was beobachtet ihr?
2.7.2 Herstellen von Joghurt (LZ 2.2.5; 4.7.1)
LZ 2.2.5: Nachweis von Eiweiß (Säuredenaturierung)
LZ 4.7.1: Das Lebensmittel Milch weiterverarbeiten zum Milchprodukt Joghurt durch
Fermentation
1 Liter H-Milch wird auf ca. 40° C erwärmt. Mit dem Schneebesen wird ein Becher Joghurt
gründlich eingerührt; anschließend wird das Gemisch für mehrere Stunden oder über Nacht
warm gehalten. Ideal ist eine Temperatur von ca. 40° C.
Möglichkeiten zum Warmhalten:
- Joghurtbereiter,
- für große Mengen elektrischer Einkochtopf mit Thermostat,
- „Kochkiste“,
- Isolierbox, die warme Akkus oder mit heißem Wasser gefüllte Flaschen enthält.
Am nächsten Tag ist der Joghurt fertig. Die Milchsäurebakterien aus dem „Starterjoghurt“
haben sich in der warmen Milch vermehrt. Sie haben den Milchzucker zu Milchsäure
abgebaut. Dadurch entsteht der typische Geschmack. Durch die Milchsäure wurde das Eiweiß
der Milch denaturiert und fest.
Der Joghurt schmeckt zu Müsli, mit frischen Erdbeeren, als Tsatsiki oder ...
Material:
⌦ 1 Liter H-Milch oder frisch abgekochte Milch, auf ca. 40° C erwärmt (Schüler verwenden
Thermometer oder die Lehrkraft überprüft die Temperatur)
⌦ evtl. Thermometer
⌦ Topf zum Erwärmen der Milch
⌦ Herdplatte
⌦ 1 Becher (150 g) Joghurt, nicht wärmebehandelt
⌦ Löffel zum Entnehmen des Joghurts
⌦ Schneebesen
⌦ Joghurtgläser (Twist-off-Gläser)
⌦ Joghurtgerät oder andere Möglichkeit zum Warmhalten
18
B4
Wir stellen Joghurt her
Erwärmt die Milch im Topf auf 40° C!
Gebt den Joghurt dazu und rührt mit dem Schneebesen kräftig um!
Füllt die Mischung in die Joghurtgläser und stellt sie in den Joghurtbereiter!
Jetzt dauert es einige Stunden, bis euer neuer Joghurt fertig ist!
2.7.3 Getreide mahlen (LZ 2.2.5; 2.2.3; 4.7.1)
LZ 2.2.5; 2.2.3: Stärke abtrennen
LZ 4.7.1: Aus dem Rohprodukt Getreide wird Weißmehl gewonnen (Mahlen, Sieben)
Die Schüler mahlen Getreide zu Mehl. Dazu können sie entweder eine elektrische
Getreidemühle, eine handbetriebene Getreidemühle oder eine Kaffeemühle benutzen.
Beim Mahlen wird sichtbar, dass das Mehl weiße (überwiegend Stärke) und braune Anteile
(Schalenanteil, der den Großteil an Ballaststoffen, Mineralstoffen und Vitaminen enthält)
aufweist.
Durch Sieben „von grob nach fein“ kann den Schülern der Unterschied zwischen
Vollkornmehl und Weißmehl verdeutlicht werden. Der hohe Stärkeanteil im Mehl lässt sich
mit Jodlösung nachweisen.
Die Schüler können auch Getreide dreschen, bevor sie es mahlen. Beim Dreschen wird das
Getreide „entspelzt“ und kann dann erst zu Mehl weiterverarbeitet werden. Dreschen können
die Kinder, indem sie z. B. mit einem Nudelholz über die Körner fahren. Die Spreu kann dann
vorsichtig weggeblasen werden.
Material:
⌦ Getreidekörner
⌦ Getreidemühle
⌦ mindestens zwei unterschiedlich feine Handsiebe
⌦ Schüsseln oder Teller
⌦ evtl. Teelöffel, um das Mehl zu probieren
Wir mahlen Getreide zu Mehl
Mahlt die Getreidekörner mit der Getreidemühle!
Schaut euch das Mehl genau an!
Dann siebt ihr das Mehl nacheinander mit dem groben und dem feinen Sieb.
Was könnt ihr beobachten?
Probiert auch einmal, wie das Mehl schmeckt!
B4
2.8
19
Verschiedene Rohstoffe zu einem neuen Produkt verarbeiten
2.8.1 Herstellen von Margarine (LZ 4.7.1)
LZ 4.7.1: Rohstoffe (Fett, Emulgator) zu dem Produkt verarbeiten
Die Herstellung von Margarine eignet sich besonders zum Vergleich mit der
Buttergewinnung. Der Versuch führt den Kindern vor Augen, aus welchen Grundsubstanzen
– nämlich Fett, Emulgator, etwas Flüssigkeit – Margarine besteht.
Hinweis: Wenn Sie statt des Lezithins ein Eigelb verwenden, dürfen die Kinder die Margarine
nicht probieren (Salmonellengefahr)! Allerdings schmeckt die hergestellte Margarine wegen
des hohen Anteils an Kokosfett nicht besonders gut.
Material:
Zutaten für die Margarine:
⌦ 60 g Kokosfett
⌦ 40 g Öl
⌦ 1 EL Milch
⌦ 1 Eigelb oder 1 TL Lezithin
⌦ evtl. 1 EL Karottensaft (für die Farbe)
⌦ 1 Prise Salz
außerdem:
⌦ 1 Schüssel mit Eiswasser (evtl. Kühlakku ins Wasser legen)
⌦ 1 Rührschüssel
⌦ 1 Rührgerät
⌦ Herdplatte
⌦ Topf zum Schmelzen des Fetts
Zubereitung:
Das Kokosfett schmelzen und mit dem Öl in die Rührschüssel geben. Im Eiswasserbad mit
dem Handrührgerät gut verrühren. Milch und Lezithin (evtl. auch Salz und Karottensaft)
zugeben und so lange weiterrühren, bis die Margarine fest ist. Man kann auch nach etwa fünf
Minuten das Rührgerät abschalten und die Masse im Eiswasserbad abkühlen lassen, bis sie
fest ist.
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B4
Wir stellen Margarine her
Schmelzt das Kokosfett und gebt es zusammen mit dem Öl in die Rührschüssel! Dann müsst
ihr die Schüssel in das Eiswasser stellen und mit dem Rührgerät Öl und Kokosfett verrühren.
Anschließend fügt ihr 1 Esslöffel Milch und 1 Teelöffel Lezithinpulver dazu und rührt
weiter, bis eure Margarine fest ist.
2.8.2 Herstellen von Brausepulver/ von Limonade (LZ 2.2.3; 4.7.1)
LZ 2.2.3: Verdeutlichung des Zuckergehalts von Getränken
LZ 4.7.1: Rohstoffe zum Produkt verarbeiten (Wasser, Zucker, Geschmacksstoffe)
Material:
Zutaten:
⌦ 5 EL Zucker
⌦ 3 EL Zitronensäure
⌦ 1 EL Natron (Natriumhydrogencarbonat)
⌦ 1 P. Vanillezucker
⌦ evtl. etwas Fruchtaroma, z. B. Himbeere
Für Limonade:
⌦ zusätzlich einige Tropfen Orangenöl oder ca. ¼ Liter Orangensaft
⌦ 1 fest verschließbares Schraubglas
⌦ pro Kind 1 Teelöffel zum Probieren
Alle Zutaten werden in einem Schraubglas durch Schütteln gründlich vermischt – fertig.
Trocken aufbewahren und rasch verbrauchen! Die Menge reicht für ca. ¾ Liter Brause.
Für das Aufschäumen der Brause in Wasser ist das Natron zuständig, das mit Wasser
zusammen Kohlendioxid freisetzt. Achten Sie darauf, dass alle Zutaten für die Ernährung
geeignet sind (keine „technischen“ Substanzen kaufen, die zwar billiger sind, aber
Verunreinigungen enthalten können).
Anstelle der Brause lässt sich auch Limonade herstellen. Der typische Limonadengeschmack
entsteht, wenn anstelle des Fruchtaromas, der Mischung einige Tropfen Orangenöl zugesetzt
werden oder Orangensaft zugegeben wird. Die Menge mit Wasser auf ca. ¾ Liter auffüllen.
Durch das eigene Mischen wird der hohe Zuckeranteil in Limonade deutlich.
Hinweis:
Durch das Natron erhält die Limonade leicht einen „seifigen“ Geschmack. Es ist wichtig, das
Brausepulver vor dem Probieren wirklich vollständig im Wasser aufzulösen.
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21
Brausepulver selbst gemacht
Gebt in euer Schraubglas die folgenden Zutaten:
5 Esslöffel Zucker, 3 Esslöffel Zitronensäure, 2 Esslöffel Natron (Natriumcarbonat),
1 Päckchen Vanillezucker, 3 Tropfen Fruchtaroma
Verschließt das Glas fest und schüttelt gründlich! Dann dürft ihr probieren.
Benutzt dazu die Teelöffel!
2.8.3 Herstellen von Schokolade (LZ 2.2.3; 4.7.1)
LZ 2.2.3: Zucker- und Fettgehalt verdeutlichen
LZ 4.7.1: Rohstoffe zum Produkt verarbeiten
Dieser einfach durchzuführende Versuch eignet sich, um den Kindern die Zutaten von
Schokolade – nämlich in der Hauptsache Zucker und Fett – deutlich zu machen. Im
Gegensatz zu „echter“ Schokolade schmeckt das Testergebnis sehr süß, bedingt durch den
geringeren Fettanteil und umso höheren Zuckeranteil.
Material:
Zutaten:
⌦ 1 EL Kakaopulver
⌦ 75 g Puderzucker
⌦ 1 - 2 EL Wasser oder Milch
⌦ 25 g Kokosfett (1 Ecke vom Plattenfett)
⌦
⌦
⌦
⌦
⌦
Herdplatte, Gefäß zum Schmelzen des Fettes
Schneebesen oder Handrührgerät
Schüssel
Papierförmchen für Pralinen oder Backpapier
Teelöffel zum Einfüllen der Schokoladenmasse
Zucker und Kakao werden gut verrührt. Anschließend wird gerade so viel Wasser bzw. Milch
dazugerührt, dass eine glatte Masse entsteht. (Die Verwendung von Milch führt den Kindern
vor Augen, dass der tatsächliche Milchanteil in „Milchschokolade“ recht gering ist.) Dann
wird das geschmolzene Kokosfett dazugerührt und die fertige Schokoladenmasse in
Förmchen gefüllt und abgekühlt. Man kann auch mit zwei Teelöffeln kleine Häufchen auf
Backpapier setzen.
Die Schokolade lässt sich z. B. mit gehackten Nüssen, gerösteten Haferflocken, Cornflakes
oder Vanille noch verfeinern.
22
B4
Wir stellen Schokolade her
Bringt das Kokosfett zum Schmelzen!
Verrührt mit dem Schneebesen den Puderzucker und den Kakao! Fügt dann 1 Esslöffel
Wasser dazu und rührt, bis eine gleichmäßige Masse entstanden ist! Dann wird das
Kokosfett eingerührt.
Jetzt könnt ihr die Schokoladenmasse in Förmchen füllen und warten, bis sie fest geworden ist.
B4
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Quellen
K. Klein, R. Becker:
Sachunterricht be-greifen. Band 2
Baltmannsweiler (1999)
K. Klein, U. Oettinger:
Experimentelle Ernährungslehre. Band 1
Baltmannsweiler (1999)
M. Kratz:
Cola verdaut Fleisch
Lichtenau ( 1997)
C. Schlieper:
Ernährung heute
Hamburg (1991)

B4 Einfache Ernährungsexperimente

Transcription

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