Konservieren von Lebensmitteln

Konservieren von Lebensmitteln Übung

• Nenne die Bedingungen, unter denen sich Mikroben besonders schnell bilden und vermehren.

  Tipps

  Überlege, ob sich Mikroben schneller bei kalten oder hohen Temperaturen bewegen können.

  Schimmelpilze können sich auch an Hauswänden bilden, weil dort die Luftfeuchtigkeit manchmal mehr als 60% beträgt.

  Lösung

  Kleine Mikroben wie Bakterien und Schimmelpilze fühlen sich besonders dann wohl, wenn es schön warm und feucht ist. Außerdem benötigen sie zum Wachsen Sauerstoff. Wenn wir unsere Lebensmittel also vor diesen Mikroben zu schützen wollen, müssen diese Faktoren eingeschränkt werden.

  Mikroben können sehr gefährlich werden. Sie können zu einer Lebensmittelvergiftung führen oder andere Krankheiten auslösen. Deshalb sind die Hauptpunkte beim Konservieren, diese optimalen Bedingungen zu eliminieren. Dies kann man auf unterschiedliche Art und Weise tun.

• Erstelle eine Übersicht über einige Arten der Konservierung.

  Tipps

  Bakterien lieben die Wärme. Diese muss also reduziert werden.

  Beim Instantkaffee erfolgt der Wasserentzug dadurch, dass Wasser vom festen Aggregatzustand direkt in den gasförmigen Zustand übergeht.

  Lösung

  Das Kühlen, die Desinfektion und der Wasserentzug sind nur drei Arten von vielen, Lebensmittel haltbar zu machen.

  1. Das Kühlen von Lebensmitteln ist heutzutage kaum noch wegzudenken. Fast jeder besitzt einen Kühlschrank, in dem man seine Lebensmittel aufbewahren kann. Das Kühlen ist besonders wichtig für Obst und Gemüse, da diese kaum oder gar nicht ihre wichtigen Vitamine und Mineralstoffe verlieren.
  2. Die Desinfektion von Lebensmitteln ist vor allem wichtig für die Milch. Ultrahocherhitzen und Pasteurisieren beruhen auf der Grundlage des schnellen und hohen Erhitzens der Milch. Dabei werden die Mikroben durch die Wärme abgetötet und die Milch bleibt lange haltbar.
  3. Bakterien und Schimmelpilze lieben die Feuchtigkeit. Deshalb ist eine weitere Art der Konservierung der Entzug von Wasser. Mit diesem Verfahren trocknet man Früchte bei 70 °C oder gefriertrocknet Kaffee. Beim Gefriertrocknen kommt das Verfahren der Sublimation zum Einsatz. Das Wasser wurde zu Eis und dieses wird sofort in den gasförmigen Zustand umgewandelt, ohne davor in den flüssigen Zustand zu gehen.

• Leite her, warum Essig (Essigsäure) Lebensmittel haltbar macht.

  Tipps

  Was ist das Gegenteil zu den Säuren?

  Welcher Wert verrät dir den Säure- bzw. Basegehalt eines Stoffes?

  Es werden die sogenannten Proteine verändert. Überlege, wie das Synonym zu Proteinen lautet.

  Lösung

  Mikroben sind auf einen bestimmten Säure-Base-Haushalt angewiesen. Ist die Umgebung zu sauer oder zu basisch, haben die Mikroben keine Überlebenschance. Dieses Prinzip machen sich die Menschen zu Nutze und legen z.B. Gurken in Essig ein.

  Essig enthält 5 bis 15,5 % Essigsäure ($CH_3COOH$). Diese bewirkt das Ansteigen des Säuregehalt in den Lebensmitteln. Die Säure gelangt durch die Zellmembran in das Innere der Zellen und zerstört bzw. verändert dort die Eiweiße (Proteine). Dadurch ist kaum oder gar kein Stoffwechsel mehr möglich. Man nennt diesen Vorgang Denaturieren der Proteine. Die Denaturierung ist ein Prozess, bei dem die Tertiär- und Quartärstruktur irreversibel zerstört wird, d.h. nicht wieder hergestellt werden kann. Gewollt ist dieser Vorgang z.B. beim Eierkochen.

• Beschreibe, wie Milchsäure in die Milchprodukte gelangt.

  Tipps

  Beginne zunächst mit der Gärungsart.

  Lösung

  Der Unterschied zwischen Frischmilchprodukten und Sauermilchprodukten ist nicht nur der Geschmack. Sauermilchprodukte haben zusätzlich die Eigenschaft, länger haltbar zu sein. Um diese Haltbarkeit zu erreichen, führt man den Prozess der Milchsäuregärung durch.

  Bei diesem Prozess werden Milchsäurebakterien in der Molkerei zur Milch hinzugegeben. Diese bewirken, dass das Kohlenhydrat Laktose in Milchssäure (Laktat) umgewandelt wird. Die Milchsäure lässt die Eiweiße gerinnen, also denaturieren, indem sie die Tertiär- und Quartärstruktur der Proteine zerstört. Dieser Vorgang ist irreversibel, d.h. nicht rückgängig zu machen.

• Nenne verschiedene Konservierungsmöglichkeiten.

  Tipps

  Kirschen legt man z.B. in Alkohol ein.

  Fleisch ist im Vakuum geschützt.

  Lösung

  Es gibt viele verschiedene Arten der Konservierung. Hier sind nur einige aufgeführt:

  • Das Gefriertrocknen wird z.B. beim Haltbarmachen von Kaffee genutzt. Dabei wird der Kaffee gefroren und anschließend das Wasser durch Sublimation entfernt. Auch Früchte können mithilfe des Trocknungsverfahren haltbar gemacht werden. Die Früchte werden bei mindestens 70 °C getrocknet.
  • Um Milch länger haltbar zu machen, kommt z.B. die Ultrahocherhitzung zum Einsatz. Dabei wird die Milch für zwei bis drei Sekunden auf 130-150 °C erhitzt und dabei werden alle Mikororganismen durch die Hitze abgetötet.
  • Fleisch kann man zum Beispiel mit einer Schutzgasatmosphäre länger haltbar machen. Typische Schutzgase sind Kohlenstoffdioxid und Stickstoff. Diese vermeiden den Kontakt des Fleisches mit Sauerstoff.
  • Früchte oder Gurken kann man mithilfe von Bioziden haltbar machen. Früchte legt man z.B. in Alkohol ein und Gurken in Essig.

• Untersuche, welchen Einfluss Ascorbinsäure auf Lebensmittel hat.

  Tipps

  Reagiert Magnesium mit Sauerstoff, entsteht Magnesiumoxid.

  Ein Reduktionsmittel ist, im engeren Zusammenhang mit Sauerstoff, ein Stoff mit der Eigenschaft, einem anderen Stoff den Sauerstoff zu entziehen. Dabei wird er selbst oxidiert.

  Lösung

  Bananen bestehen aus ganz vielen Zellen, die die sogenannten Polyphenole enthalten. Zerschneidet man nun die Banane oder zersetzen sich die Zellen nach einiger Zeit selbst, dann reagieren die Polyphenole mit dem Luftsauerstoff. Es kommt zur Oxidation. Eine Oxidation ist eine chemische Reaktion, bei der ein zu oxidierender Stoff (Elektronendonator) Elektronen abgibt.

  Durch die Oxidation verändert sich die Struktur der Polyphenole und sie werden braun. Um diese Oxidation zu verhindern, setzt man sogenannte Antioxidantien ein. Diese unterbinden einen oxidativen Abbau der Moleküle. Vitamin C ist ein solches Antioxidans. Ihr chemischer Name ist Ascorbinsäure. Ascorbinsäure befindet sich z.B. in Zitronen. Deshalb können einige Tropfen Zitronensaft bei einem Obstsalat die Oxidation und damit das Braunwerden der Früchte unterbinden.