V 5_2.1
Thema: Milch – ohne Lactose süßer?

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Material:
Wasserbad mit Reagenzglaseinsatz (Alternative: Tipp 1), Reagenzglasständer, 6 Reagenzgläser, Reagenzglashalter, 4 Tropfpipetten, Messpipette (10 mL), Pipettierhilfe, Filzstift, dest. Wasser, 4 Bechergläser (50 mL), Spatel, Becherglas 300 mL (Abfall-Sammelgefäß) , Schutzbrille, Einmalhandschuhe

Lebensmittel:
Vollmilch, lactosefreie Milch, Quark, lactosefreier Quark

Chemikalien: Fehling I, Fehling II, Lactose ⇒ Schutzbrille aufsetzen ⇒ Einmalhandschuhe benutzen ⇒ Nur die angegebenen Chemikalien-Mengen verwenden

Vorarbeiten:
Das zur Hälfte mit Leitungswasser gefüllte Wasserbad wird auf ca. 70^oC erwärmt.
Nach ihrer Beschriftung von 1- 6 werden die Reagenzgläser in den Reagenzglasständer gestellt und zuerst mit 10 Tropfen Fehling I und dann (neue Tropfpipette!) mit 10 Tropfen Fehling II befüllt. Danach werden die Reagenzgläser einzeln wieder herausgenommen und vorsichtig hin- und hergeschwenkt (Tipp 2), bis eine klare Lösung entstanden ist und dann in den Reagenzglasständer zurückgestellt.
Mit einer Messpipette werden in jedes Reagenzglas 2 mL dest. Wasser gegeben.
Die zu untersuchenden Lebensmittel werden bereitgelegt.

Hinweis: Um eine Lebensmittelverschwendung zu vermeiden, ist es sinnvoll, eine kleine Menge des jeweiligen Lebensmittels zunächst mit einem Teelöffel in ein Gefäß (z.B. kleines Becherglas o. Petrischalenunterteil) zu füllen und nicht die Originalverpackungen bei der Probenentnahme zu verwenden!

Durchführung:
Die Reagenzgläser werden nun zusätzlich folgendermaßen befüllt:

Rgl. Nr.	Inhalt FI/FII und …
1	Vollmilch (mit Tropfpipette, 20 Tropfen)
2	lactosefreie Milch (mit neuer Tropfpipette, 20 Tropfen)
3	Quark (mit Glasstab*, Menge wie eine Erbse)
4	lactosefreier Quark (mit Glasstab*, Menge wie eine Erbse)
5	Lactose (mit Spatel, Menge einer Erbse)
6	2 mL dest. Wasser (keine weitere Befüllung)

*Achtung: Den Glasstab nach jedem Gebrauch sorgfältig abspülen und mit einem Papierhandtuch abtrocknen!

Es macht nichts, wenn die Quarkmengen nicht vollständig in die Flüssigkeit des jeweiligen Reagenzglases überführt werden können.
Durch erneutes Schwenken jedes Reagenzglases werden die darin enthaltenen Stoffe vermischt.

Die Farbe jeder Probe wird notiert (siehe Tabelle / Beobachtung).

Die Reagenzgläser werden in das vorbereitete Wasserbad gestellt.
Nach ca. 4 Minuten (siehe Anmerkung) werden die Reagenzgläser nacheinander mit dem Reagenzglashalter entnommen, nochmals leicht geschwenkt und in den Reagenzglasständer zurückgestellt .

Die Farbe jeder Probe wird erneut notiert.

Beobachtung:

Rgl. Nr.	Farbe (vorher)	Farbe (danach)
1
2
3
4
5
6

Formuliere anschließend ein Ergebnis.

Die Inhalte der Reagenzgläser werden in das Sammelgefäß gegeben.

Ergebnis:
Hilfe für die Ergebnisformulierung: Die sogenannte Fehlingprobe ist eine Nachweismethode für bestimmte Zucker, z.B. Glucose.
Bei Vorhandensein dieser Zucker verändert sich die blaue Farbe des Gemisches in eine grünliche bzw. dann rötliche/rote Farbe.

Schätze ab, wie lactosehaltig die untersuchten Lebensmittel sind und ordne ihnen folgende Symbole zu: 0 = keine Lactose / + = etwas Lactose / ++ = viel Lactose

Rgl. Nr.	1	2	3	4	5	6
*(0,+,++)

*Schätzung des Lactosegehaltes

 

 Fehlerdiskussion:

 

Entsorgung:
Da es sich bei Fehling I um eine verdünnte Kupfer(II)-Sulfat-Lösung handelt, müssen die Inhalte der Reagenzgläser im Schwermetallabfall entsorgt werden.

 

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Begründe die Notwendigkeit der Versuchsansätze 5 und 6. Informiere dich über die Herstellung von lactosefreier Milch. Begründe warum lactosefreie Milch etwas süßer schmeckt als normale Milch. Begründe, warum sich bei der Fehlingprobe die Färbungen  in lactosehaltigen und lactosefreien Lebensmitteln unterscheiden.

 

Lösungen zu 1.,2.,3. und 4.: Es handelt sich um Kontrollversuche. Lactosefreie Milch wird hergestellt, indem in der Molkerei der Milch das Enzym „Lactase“ zugesetzt wird, welches das Disaccharid Lactose in seine Bestandteile, die Monosaccharide Glucose und Galactose, auftrennt. Die lactosefreie Milch schmeckt etwas süßer, da Glucose eine größere Süßkraft hat als Lactose. Die benutzten Reagenzien weisen Lactose, Galactose und Glucose nach. In lactosehaltiger, normaler Milch befindet sich Lactose und so gut wie keine Glucose oder Galactose. Die Lactose ist ebenfalls reduzierend und reagiert mit dem Fehlinggemisch, da die monosacchariden Bestandteile dieses Disaccharides auch in Kettenform – mit Aldehydgruppe – vorkommen (siehe auch V 1_2.1 „Zucker ist nicht gleich Zucker” ). In lactosefreier Milch wurde das Disaccharid Lactose in der Molkerei mit Hilfe des Enzyms Lactase in Glucose und Galactose aufgespalten. Es liegen dann zwei reduzierende Monosaccharide vor, die auf das Fehlinggemisch reagieren. Im zweiten Beispiel erfolgt in der Regel eine intensivere und raschere Färbung.

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Anmerkung:
In manchen Fällen – leider produktabhängig – führt folgendes Vorgehen zu einer besser interpretierbaren Beobachtung:
Lactosehaltige und -freie Proben alle 20 Sekunden herausnehmen und die jeweilige Farbe beobachten.

Tipp 1:
Falls kein Wasserbad zur Verfügung steht: regulierbare Heizplatte, Becherglas (200 – 300 mL) benutzen.
Achtung: Die Reagenzgläser schwimmen auf, deshalb einen Reagenzglashalter an jedem Reagenzglas befestigen und dann hineinstellen!
Darauf achten, dass das Wasser heiß ist, aber nicht kocht.! Gegebenenfalls mit einem Thermometer prüfen!

Die Erwärmung der Proben sollte nicht über der Bunsenbrennerflamme erfolgen!
Bei zu wenig Erfahrung mit dieser Methode besteht die Gefahr des „Herausschießens“ der Inhalte bei zu starker Erhitzung bzw. bei Siedeverzug.

Tipp 2: Ein Reagenzglas schwenken heißt, dass es mit Daumen, Zeige- und Mittelfinger senkrecht gehalten wird und in horizontaler (= waagerechter) Richtung durch Drehung des Unterarms bewegt wird. Ist der Inhalt heiß, sollte ein Reagenzglashalter benutzt werden, der mit Daumen und Zeigefinger gehalten wird.

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