Was macht den einzigartigen Geschmack einer Spreewaldgurke aus dem Fass wirklich aus? Diese Frage, geboren aus einer persönlichen Vorliebe für das knackige Erlebnis direkt vom Fass, führte zu einer spannenden Untersuchung des Säuregehalts von Spreewaldgurkenwasser. Im Fokus dieser Analyse stand der Vergleich zwischen Gurkenwasser aus traditionellen Fässern und solchem aus modernen Gläsern, um den subtilen Unterschieden auf den Grund zu gehen. Mittels Alkaliemetrie wurde der Essigsäuregehalt beider Proben präzise bestimmt, wobei der theoretische Hintergrund von Säure-Base-Titrationen, Pufferbereichen und Reaktionsgleichungen fundiert erläutert wird. Die praktische Durchführung umfasste die sorgfältige Titration mit Natriumhydroxidlösung und Phenolphthalein als Indikator, um den Äquivalenzpunkt exakt zu bestimmen. Die anschließende Auswertung enthüllte signifikante Unterschiede im Essigsäuregehalt zwischen den beiden Gurkenwassertypen, welche statistisch validiert wurden. Diese Ergebnisse werfen ein neues Licht auf die traditionelle Herstellung von Spreewaldgurken und laden dazu ein, die sensorischen Unterschiede zwischen Fass- und Glasgurken bewusster wahrzunehmen. Ist es wirklich der geringere Säuregehalt, die Frische oder gar eine großzügigere Würzung, die den unverkennbaren Geschmack der Fassgurke ausmacht? Eine spannende Reise in die Welt der Lebensmittelchemie, die nicht nur Wissenschaftler, sondern auch Liebhaber des einzigartigen Spreewald-Aromas begeistern wird und zu weiteren Forschungen anregt, um das Geheimnis des perfekten Gurkengeschmacks vollständig zu entschlüsseln. Entdecken Sie die feinen Nuancen, die eine einfache Gurke zu einem kulinarischen Erlebnis machen, und erfahren Sie, wie wissenschaftliche Analyse unsere Geschmackswahrnehmung bereichern kann.
1.) Einleitung:
Anhand der Alkaliemetrie habe ich den Essigsauregehalt von Spreewaldgurkenwasser bestimmt.
Ich habe dabei 2 verschiedene Typen von Gurkenwasser in den Versuch einbezogen. Einmal Gurkenwasser von Gurken aus dem Fass und meine andere Probe kam von Gurkenwasser aus dem Glas.
Auf die Idee den Sauregehalt zu bestimmen kam ich, als ich frische Spreewaldgurken aus dem Fass gegessen habe und feststellte, dass diese in ihrem Geschmack besser sind als die Gurken aus dem Glas! Ob dies allerdings an der Frische oder dem Sauregehalt liegt, kann man so nicht sagen, da dies kein objektiver Versuch waere. Denn der Geschmack eines jedem einzelnen ist verschieden und jeder mag es anders.
2.) Theoretischer Teil:
2.1) Allgemeines:
Da Salze starker Säuren und starker Basen keine Protolysereaktion mit Wasser eingehen, muss eine Loesung von aequivalenten Mengen Saeure und Base neutral reagieren, wobei der Aequivalenzpunkt identisch mit dem Neutralpunkt ist. Zur graphischen Darstellung des Titrationsverlaufs traegt man den pH- Wert gegen die verbrauchte Menge an Titrationsmittel in ml oder mol * l -1 auf. Die X- Achse wird dabei mit Prozentangaben beschriftet, oder mit dem Titergrad τ. Der Pufferbereich wird zwischen 10% und 90% Neutralisation angegeben. Der Pufferpunkt liegt bei 50% Neutralisation. Der Pufferbereich in Richtung der Y- Achse wird im pH- Bereich ± eine pH- Werteinheit vom Pufferpunkt aus aufgetragen.
In diesem Projekt wurde mit einer starken Base gegen eine schwache Saeure titriert. Der Aequivalenzpunkt bei dieser Titration liegt bei einem pH- Wert von 9, weil die dazugegebene Titrantbase mit der zur Saeure korrespondierenden Base in Konkurrenz tritt. Die dabei entstehende Salzloesung reagiert alkalisch, da die Saeureanionen mit Wasser protolysieren. Der Pufferpunkt liegt bei einem pH- Wert von 5, da bei diesem pH- Wert 50% neutralisiert wurde.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Titrationskurve von HAc mit NaOH
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.2) Reaktionsgleichung:
Bei der Titration von HAc mit NaOH ergibt sich folgende Reaktionsgleichung:
HAc + NaOH ➔ NaAc + H2O
2.3) Essigsaeure:
2.3.1) Molekueldarstellung:
C2H4O2, wobei der 4.
Wasserstoff hinter dem Kohlenstoffatom liegt:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.3.2) Struktur:
H3C − COOH:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.3.3) Eigenschaften:
Essigsaeure ist der wichtigste Vertreter aus der Reihe der Fettsaeuren. Wasserfreie Essigsaeure (Eisessig) ist eine klare, farblose, stechend riechende Fluessigkeit, mit einer Dichte von 1,0492mg/l. Der Siedepunkt der Essigsaeure liegt bei 117,9°C und der Erstarrungspunkt bei 16,5°C, wobei die Essigsaeure zu eisartigen Kristallen erstarrt. Essigsaeure, auch Ethansaeure genannt, wirkt auf Augen, Haut und Schleimhaeute stark aetzend. Der MAK- Wert liegt bei 25mg/m3. Ethansaeure ist brennbar und der Flammenpunkt liegt bei 37°C.
Essigsaeure ist eine schwache Saeure, ihre 1- normale waessrige Loesung ist bei Zimmertemperatur zu etwa 1% in Ionen gespalten.
2.3.4) Herstellung:
Die zur Herstellung schon in der Antike bekannte Methode beruht auf der aeroben Essiggaerung alkoholischer Fluessigkeiten unter dem enzymatischen Einfluss von Essigbakterien (Acetobacter).
H3C − CH2 − OH + 4OH- ➔ H3C − COOH + 3H2O
Technisch wird Essigsaeure durch Carbonylierung von Methan (47% der Produktion), aus Acetylen ueber Acetaldehyd durch katalytische Oxidation (37%) und durch Paraffinoxidation (15%) hergestellt.
2.3.5) Vorkommen:
Haeufiges Endprodukt bei Gaerungs-, Faeulnis- und Oxidationsvorgaengen. Bei normalen Stoffwechselprozessen ist Essigsaeure in Form der sogenannten aktivierten Essigsaeure beteiligt.
2.3.6) Verwendung:
Essigsaeure wir hauptsaechlich zur Herstellung verschiedener Essigsaeureester verwendet. In der organischen Chemie und Technologie dient Essigsaeure als Loesungsmittel, sowie zur Herstellung der technisch bedeutenden Folgeprodukte. Ebenfalls wird Essigsaeure als Konversierungsmittel in Lebensmitteln, jedoch sehr schwach konzentriert, verwendet, da dadurch die Verdauung angeregt wird.
3.) praktischer Teil:
3.1) benoetigte Chemikalien:
- Natriumhydroxidloesung (NaOH) mit einem exakten Wert (Titrisolloesung) von c = 0,1 mol/l der Firma Merck
- Phenolphthalein als Indikator mit dem Farbwechsel von farblos (pH 8,2) nach rosa (pH 10,0)
3.2) verwendete Proben:
Gurkenwasser aus dem Glas, sowie Fass vom Spreewaldhof, Golzen GmbH in 15928 Golzen/Lkr. Dame/Spreewald
3.3) benoetigte Geraete:
- 25ml Buerette der Firma Brand , mit einem Fehler von 0,03 ml bei 20°C (Ex + 30s)
- Magnetruehrer der Firma Janke & Kunkel Staufen mit dem Namen IKA- Mini MR (220V, 1,5W)
- Ruehrfisch
- Glaeser, wie z.B. Erlenmeyerkolben u.a. der Firma Brand
- Glastrichter
- Trichtergestell
- Filter der Firma Macherey- Nagel GmbH in 52313 Dueren
4.) Versuchsbeschreibung:
Als erstes muss das Gurkenwasser abfiltriert werden, da es durch Gewürze und den Gurken sehr trueb ist und sich viele stoerenden Partikel darin befinden.
Es wird jeweils mit der Vollpipette ein Aliquot von 5 mal 20ml entnommen und in einen Erlenmeyerkolben gegeben. Die 10 Aliquote werden nun mit destillierten Wasser auf ca. 150ml verduennt. Somit ist die sog. Vorlage hergestellt.
Diese Vorlagen werden nun mit je 3-4 Tropfen Phenolphthalein versetzt, damit man den Aequivalenzpunkt, also den Endpunkt der Titration, anhand des Farbumschlages von farblos nach rosa erkennen kann.
Nun wird die Buerette mit 0,1 molarer NaOH gefuellt. Unter die Buerette stellt man nun die erste Vorlage und titriert bis zum Farbumschlag. Dabei muss die Vorlage mit einem Magnetruehrer geruehrt werden, damit sich die NaOH gleichmaessig in der Vorlage verteilt.
Erfolgt der Farbumschlag, so ist die Titration beendet und man fuellt die Buerette wieder mit NaOH.
So werden jetzt alle 10 Vorlagen titriert. Der dabei entstehende Verbrauch an NaOH wird notiert, sodass der Gehalt von Essigsaeure im Anschluss berechnet werden kann.
5.) Auswertung des Versuches:
5.1) Messwerte:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
5.2) Berechnung des HAc:
5.2.1) Gehalt von HAc in Gurkenwasser aus dem Fass:
- Verhaeltnis der Reaktion: n(NaOH)/n(HAc) = 1/1
- m(HAc) = c(NaOH) * V(NaOH) * M(HAc) * fA
= 0,1 mol/l * 21,10ml * 60,0526mg/mol * 5
= 633,5mg/100ml * 10
= 6335,0mg/l
In dem Gurkenwasser, welches aus dem Fass ist, befinden sich 6,3g/l HAc!
5.2.2) Gehalt von HAc in Gurkenwasser aus dem Glas:
- Verhaeltnis der Reaktion: n(NaOH)/n(HAc) = 1/1
- m(HAc) = c(NaOH) * V(NaOH) * M(HAc) * fA
= 0,1 mol/l * 28,64ml * 60,0526mg/mol * 5
= 860,0mg/100ml * 10
= 8600,0mg/l
In dem Gurkenwasser, welches aus dem Fass ist, befinden sich 8,6g/l HAc!
Der Gehalt an Essigsaeure ist in Gurkenwasser, welches aus dem Fass kommt also geringer, als der Gehalt an Essigsaeure von Gurkenwasser aus dem Glas!
Sollwerte sind leider nicht bekannt.
5.3) Statistische Auswertung:
Mit einem t-Test soll nun geprüft werden, ob sich der Gehalt an Essigsaeure von Gurkenwasser aus dem Fass und dem Essigsaeuregehalt von Gurkenwasser aus dem Glas signifikant unterscheiden. Dafür werden zunächst 2 Hypothesen aufgestellt:
H0: Der Essigsaeuregehalt ist gleich.
H1: Der Essigsaeuregehalt unterscheidet sich signifikant
Mit dem t-Test werden nun die 2 Mittelwerte verglichen, und die Varianzen werden als gleich angenommen.
5.3.1) T-Test:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Berechnung des t-Werts:[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]
Freiheitsgrad df = n Wasser aus Fass + n Wasser aus Glas - 2 = 5 + 5 - 2 = 8
Es wird ein zweiseitiger t-Test durchgefuehrt, somit ist der kritische t-Wert:
T crit . ( = 5%, df = 8, zweiseitig) = 2,306
5.3.2) Ergebnis:
t > t crit., d.h. H0 wird abgelehnt und H1 wird angenommen, der Essigsaeuregehalt unterscheidet sich signifikant.
6.) Schlussfolgerung:
6.1) Methode:
Die angewendete Methode ist fuer diesen Versuch geeignet.
Andere Moeglichkeiten den Essigsaeuregehalt von Gurkenwasser zu bestimmen sind Methoden nach dem halbautomatischen Titriersystem mit pH- Elektrode oder konduktometrisch.
6.2) Geschmack:
Am Anfang wurde gesagt, dass die Gurken aus dem Gurkenwasser vom Fass besser schmecken, als die Gurken aus dem Glas. Laut der Auswertung geht hervor, das der Essigsaeuregehalt von den Gurkenwasser aus dem Glas hoeher als der Essigsaeuregehalt von Gurkenwasser aus dem Fass ist. Das ist vielleicht ein Grund dafuer, dass die Gurken aus dem Fass besser im Geschmack sind, da nicht so viel Essig dran/drin ist. Ein anderer Grund dafuer, dass die Gurken aus dem Fass besser schmecken kann auch sein, da diese frischer sind und nicht in ein Glas gezwaengt wurden. Es koennte auch sein, dass wenn die Faesser abgefuellt werden mit den Gewuerzen etwas großzuegiger umgegangen wird.
6.3) Messwerte:
Leider koennen die gemessenen Werte des Saeuregehaltes im Gurkenwasser nicht mit Sollwerten verglichen werden, da weder auf dem Fass, auf dem Glas und auch nicht im Internet Sollwerte stehen.
7.) Fehlerquellen:
Bei diesem Versuch koennen Fehler auftreten, wie falsch pipettieren, uebertitrieren, falsches Ablesen vom Verbrauch an NaOH und es koennte sein, dass die Gurken/Gewuerze Essigsaeure an sich gebunden haben.
8.) Literaturangaben:
[1] G.- O. Mueller, Quantitativ- anorganisches Praktikum, Bd.3, Harri Deutsch Verlag
[2] J. Falbe, Woerterbuch der Chemie, Deutscher Taschenbuch Verlag (1995)
[3] U. R. Kunze, Grundlagen der quantitativen Analyse, 3. Aufl., Georg Thieme Verlag Stuttgart (1990)
[4] Internet: Spreewaldhof.de
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Ziel dieser Analyse?
Das Ziel ist die Bestimmung des Essigsäuregehalts von Spreewaldgurkenwasser mittels Alkaliemetrie. Es werden zwei verschiedene Arten von Gurkenwasser untersucht: aus dem Fass und aus dem Glas.
Welche theoretischen Grundlagen werden behandelt?
Der theoretische Teil behandelt allgemeine Aspekte der Säure-Base-Titration, insbesondere die Titration einer schwachen Säure mit einer starken Base. Es werden der Äquivalenzpunkt, der Pufferbereich und die Reaktionsgleichung erläutert. Des Weiteren werden Eigenschaften, Herstellung, Vorkommen und Verwendung von Essigsäure beschrieben.
Wie lautet die Reaktionsgleichung der Titration?
Die Reaktionsgleichung der Titration von Essigsäure (HAc) mit Natriumhydroxid (NaOH) lautet: HAc + NaOH ➔ NaAc + H2O
Welche Chemikalien wurden für den Versuch benötigt?
Für den Versuch wurden eine Natriumhydroxidlösung (NaOH) mit c = 0,1 mol/l und Phenolphthalein als Indikator verwendet.
Welche Proben wurden verwendet?
Es wurde Gurkenwasser aus dem Glas und aus dem Fass vom Spreewaldhof, Golzen GmbH, verwendet.
Wie wurde der Versuch durchgeführt?
Das Gurkenwasser wurde zunächst abfiltriert. Anschließend wurden 5 Aliquote von je 20 ml entnommen und mit destilliertem Wasser verdünnt. Nach Zugabe von Phenolphthalein wurde die Probe mit 0,1 molarer NaOH bis zum Farbumschlag titriert.
Wie wurde der Essigsäuregehalt berechnet?
Der Essigsäuregehalt wurde anhand des NaOH-Verbrauchs und der Reaktionsgleichung berechnet. Die Formel lautet: m(HAc) = c(NaOH) * V(NaOH) * M(HAc) * fA
Wie hoch war der Essigsäuregehalt im Gurkenwasser aus dem Fass?
Im Gurkenwasser aus dem Fass wurden 6,3 g/l Essigsäure gefunden.
Wie hoch war der Essigsäuregehalt im Gurkenwasser aus dem Glas?
Im Gurkenwasser aus dem Glas wurden 8,6 g/l Essigsäure gefunden.
Wie wurde die statistische Auswertung durchgeführt?
Es wurde ein t-Test durchgeführt, um zu prüfen, ob sich der Essigsäuregehalt von Gurkenwasser aus dem Fass und dem Glas signifikant unterscheidet.
Was war das Ergebnis des t-Tests?
Der t-Test ergab, dass sich der Essigsäuregehalt von Gurkenwasser aus dem Fass und dem Glas signifikant unterscheidet.
Welche Fehlerquellen können bei dem Versuch auftreten?
Mögliche Fehlerquellen sind: falsches Pipettieren, Übertitrieren, falsches Ablesen des NaOH-Verbrauchs und die Bindung von Essigsäure durch Gurken/Gewürze.
Welche Schlussfolgerungen wurden gezogen?
Die angewendete Methode ist für diesen Versuch geeignet. Der höhere Essigsäuregehalt im Gurkenwasser aus dem Glas könnte ein Grund für den unterschiedlichen Geschmack im Vergleich zu Gurken aus dem Fass sein. Es wurde auch festgestellt das keine Sollwerte für den Säuregehalt gefunden werden konnten.
Welche anderen Methoden zur Bestimmung des Essigsäuregehalts gibt es?
Andere Möglichkeiten sind halbautomatische Titriersysteme mit pH-Elektrode oder konduktometrische Verfahren.
- Quote paper
- Susanne Struebing (Author), 2002, Essigsäuregehalt in Spreewaldgurkenwasser, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/106810
