1 Aufgabenbereich 1: Haltbarmachung und Stabilisierung
Aufgabe 1.1:
Warum wurde der Einsatz von Ameisensaure als Konservierungsstoff verboten? Erklaren Sie das mithilfe der chemischen Struktur.
Aufgabe 1.2:
Warum ist Na-Benzoat fur die Haltbarmachung eines neutralen kakaohaltigen Milchgetranks nicht geeignet?
Wie wurden Sie das Getrank haltbar machen, damit es bei Raumtemperatur gelagert werden kann?
Aufgabe 1.3:
Welche chemischen und physikalischen Moglichkeiten gibt es, um ein safthaltiges alkoholfreies Erfrischungsgetrank (mit pH-Wert 5,3) langer haltbar zu machen?
Aufgabe 1.4:
Ein empfindliches Produkt mit aW-Wert 0,95 und pH = 7 soll ohne den Einsatz von Konservierungsstoffen haltbar gemacht werden.
Seine Zusammensetzung ist:
– Wasser 30 %, – Protein 35 %, – Fett 10 %, – Kohlenhydrate 25 %
Welche prinzipiellen Moglichkeiten gibt es?
2 Aufgabenbereich 2: Haltbarkeit von Fetten und Ölen
Zur Herstellung von Pommes Frites im Olbad muss ein geeignetes Fett ausgesucht werden und nach einer gewissen „Laufzeit“ kontrolliert bzw. ausgetauscht werden.
Aufgabe 2.1:
Welche Voraussetzungen mussen Fette/Ole erfullen, um eine gute Eignung zum Frittieren zu haben?
Aufgabe 2.2:
Warum mussen Frittierole haufig ausgewechselt werden?
Aufgabe 2.3:
Welche zwei Kennzahlen geben Auskunft uber den qualitativen Zustand eines Fettes/Ols?
Aufgabe 2.4:
Beschreiben Sie den Verderbmechanismus eines Ols (Triglycerid) beim Frittieren mit einem Satz.
Aufgabe 2.5:
Es gibt Stoffe, die in den Reaktionsmechanismus eingreifen und diesen stoppen konnen. Wie heisen sie und was machen sie? Nennen Sie ein Beispiel.
Aufgabe 2.6:
Was bewirkt eine Kuhllagerung von autoxidierten Fetten?
Aufgabe 2.7:
Welche Lebensmittel sind bezuglich des Fettverderbs besonders gefahrdet?
3 Aufgabenbereich 3: Fette und Öle
Ein Ol mit der nachfolgend genannten Zusammensetzung (Fettsauremuster) soll chemisch verandert werden, um seine Haltbarkeit zu erhohen.
7 % Palmitinsaure (C15H31COOH; gesattigt)
10 % Stearinsaure (C17H35COOH; gesattigt)
14 % Palmitolsaure (C15H29COOH; einfach ungesattigt)
18 % Olsaure (C17H33COOH; einfach ungesattigt)
23 % Linolsaure (C17H31COOH; zweifach ungesattigt)
28 % α-Linolensaure (C17H29COOH; dreifach ungesattigt – Omega-3-Fettsaure)
Aufgabe 3.1:
Welcher Prozess bietet sich dafur an?
Aufgabe 3.2:
Wie nennt man die Reaktion? Was beinhaltet sie?
Aufgabe 3.3:
Wie verandert sich das Ol durch die Reaktion?
4 Aufgabenbereich 4: Zusatzstoffe und Systeme
Aufgabe 4.1:
Welchen HLB-Wert hat ein Emulgator, der fur eine Wasser-in-Ol-Emulsion (W/O) geeignet ist?
Nennen Sie zwei Lebensmittel, die eine solche Emulsion darstellen.
Nennen Sie einen geeigneten und vom Konsumenten akzeptierten Emulgator zur Stabilisierung.
Aufgabe 4.2:
Charakterisieren Sie folgende Lebensmittelsysteme mit Oberbegriffen und benennen Sie die einzelnen Phasen, wo es sinnvoll ist. Nennen Sie bei Emulsionen auch den Typ.
Aufgabe 4.3:
Warum haben kurzkettige Cellulosederivate wie Methylcellulose und
Hydroxypropylmethylcellulose eine begrenzte Emulgatorfunktion in
Ol-in-Wasser-Emulsionen?
Stellen Sie eine Theorie auf, warum die emulgierende Wirkung dieser Cellulosederivate bei der Homogenisierung eines Ol-Wasser-Gemisches (20 : 80)
in einem Hochgeschwindigkeitsmixer beschrankt ist.
• aufgeschlagenes Huhnereiklar
• Milch
• Mayonnaise
• Schokoladenmilch (mit Kakaopulver)
5 Aufgabenbereich 5: Verdickungsmittel – Hydrokolloide
Aufgabe 5.1:
Wodurch unterscheiden sich die Gele von Polysacchariden von Proteingelen?
Nennen Sie 2 Merkmale bzw. Unterschiede.
Welches Protein bildet eine Ausnahme?
Aufgabe 5.2:
Was ist zu tun, um folgende Polysaccharide zur Gelbildung zu bringen?
Fassen Sie die Stoffe in Gruppen zusammen, wo es moglich ist.
Aufgabe 5.3:
Der Hersteller eines fleischlosen Gemuse-Burgers (Bratling) verwendet Eiklar und Eigelb. Aus welchem Grund setzt er diese Zutaten ein?
Aufgabe 5.4:
Welches Hydrokolloid wurden Sie auswahlen, um
• Agar
• hochveresterte Pektine
• Alginat
• Methylcellulose
a) ein Milchmischgetrank mit vermahlenen Nussen und Kakaopulver mit
pH 6,9 und
b) ein Buttermilch-Frucht-Getrank mit pH 4,1 zu stabilisieren?
6 Aufgabenbereich 6: Aminosäuren und Peptide
Aufgabe 6.1:
Bilden Sie jeweils ein Peptid aus den drei Aminosauren.
8 Pkt.
Peptid A:
Peptid B:
Aufgabe 6.2:
Warum wirken Monosaccharide reduzierend und Monopeptide nicht?
a) Zeichnen Sie das Tripeptid nach maximaler Dissoziation.
Bitte berucksichtigen Sie dabei alle funktionellen Gruppen.
b) Welche Bruttoladung hat das jeweilige Peptid?
c) In welche Richtung bewegen sich die Peptide im elektrischen Feld bei maximaler
Dissoziation?
d) Wie andert sich die Wanderrichtung der Peptide, wenn Sie:
1. Natronlauge zugeben? 2. Saure zugeben?
223H N — C — NH — (CH ) — C — COOHNHHNH2224H N — (CH ) — C — COOHHNH2H N — C — H22COOHCHOHSerinLysinArginin
COOHN — C — H—CH—2H2—PhenylalaninC — CH — C — COOH2——HNH2———HOOAsparaginsäureC — (CH ) — C — COOH2——HNH2———HOO2Glutaminsäure
ChFA 33 9
Aufgabe 6.3:
Ein Puddingprodukt wird laut Hersteller aus Frischmilch hergestellt.
Mithilfe einer Hydrolyse und anschliesender Aminsosaureanalyse soll untersucht werden, ob das Produkt tatsachlich aus frischer Milch gekocht wurde oder aus einem preiswerten Milchimitat (Molkenproteinkonzentrat + Wasser) besteht.
Welche Aminosaure suchen Sie im Hydrolysat?
Welches zusatzliche Element wurden Sie noch nachweisen, um Ihre Aussage abzusichern?
7 Aufgabenbereich 7: Proteine
Aufgabe 7.1:
Welche drei wichtigen Unterschiede hinsichtlich Aufbau und Eigenschaften bestehen zwischen Caseinen und Molkenproteinen?
Aufgabe 7.2:
Wie und weshalb kann man Milch „dicklegen“?
Aufgabe 7.3:
Ein Bruhwurstbrat soll aus Magerfleisch und Fett hergestellt werden.
Was tun Sie, um eine optimale Wasseraufnahme durch die Fleischproteine zu erreichen?8 Aufgabenbereich 8: Mono- und Disaccharide
Aufgabe 8.1:
Betrachten Sie folgende Zucker in der Fischerprojektion und geben Sie jeweils an, ob es sich um einen D- oder L-Zucker handelt.
Benennen Sie die Zucker nach der Stellung ihrer Carbonylgruppe und der Anzahl der C-Atome.
Aufgabe 8.2:
Benennen Sie den Zucker in der folgenden Abbildung (wie in Aufgabe 8.1) und stellen Sie daraus:
a) durch Reduktion einen Zuckeralkohol (links),
b) durch Oxidation eine Glyconsaure (rechts) her.
Bitte stellen Sie Ihre Losung als Zeichnung da. Als Vorlage soll die folgende
Zeichnung dienen.
c) Durch weitere Oxidation entsteht eine Glycarsaure. Bitte zeichnen Sie diese
(Vorlage fur Ihre Zeichnung: siehe die folgende Abbildung).
d) Welches Produkt entsteht, wenn anstatt der Aldehydgruppe die endstandige
alkoholische Hydroxylgruppe oxidiert wird? Bitte zeichnen Sie das Molekul.
Aufgabe 8.3:
Viele Kohlenhydrate sind optisch aktiv, d. h., sie drehen linear polarisiertes Licht um einen fur jede Struktur spezifischen Drehwinkel. Bei einer frisch hergestellten Zuckerlosung andert sich der spezifische Drehwinkel eine gewisse Zeit lang bis er einen konstanten Wert erreicht.
a) Wie nennt man diese spezielle Eigenschaft?
b) Welche Ursache hat die optische Aktivitat bei Monosacchariden?
c) D-Fructose, die in wassriger Losung gelost wurde, liegt in α- und β-Form
vor.
Der Drehwinkel kommt bei einem Wert von [α]D = – 92,4° ins Gleichgewicht.
Die α-Form hat einen Drehwinkel von [α]D–α = + 122,7°; die β-Form [α]D–β
= – 121,7°.
Liegen gleiche Anteile beider Formen vor?
Wenn nicht, dann berechnen Sie bitte das Verhaltnis „α : β“.
Aufgabe 8.4:
Bei der Hydrolyse eines 30 : 70-Gemisches aus Saccharose und Lactose entstehen die bekannten Monosaccharide. Welchen spezifischen Drehwinkel hat das Zuckergemisch:
D-Glucose: [α]D = + 52,7°;
D-Fructose: [α]D = – 92,4°;
D-Galactose: [α]D = + 80,2°;
Saccharose: [α]D = + 66,5°;
Lactose: [α]D = + 52,3°.
Aufgabe 8.5:
Der spezifische Drehwinkel eines Pentasaccharids betragt ([α]D = + 11,8°).
Der Drehwinkel von vier Monosacchariden ist nach Analyse bekannt
[α]D(A) = + 52,7°; [α]D(B) = + 66,2°; [α]D(C) = - 92,4°; [α]D(D) = + 80,5°).
Welchen Drehwinkel hat der unbekannte Zuckerbaustein?
Aufgabe 8.6:
Deutsche Imker wurden ihren Honig bevorzugt kuhl lagern.
a) vor der Hydrolyse?
b) nach der Hydrolyse?
c) Wie viel Prozent Glucose enthalt die Mischung?
a) Warum favorisieren sie die Kuhllagerung fur Honig?
b) Welche Probleme treten dabei auf?
c) Welche Alternative haben die Imker?
9 Aufgabenbereich 9: Analytische Geometrie
Aufgabe 9.1:
Drei Verdickungsmittel werden als Pulver in Ihr Labor zur Analyse gebracht. Leider wurde die Probenbeschriftung mit einem abwaschbaren Stift gemacht und ist nicht mehr lesbar. Es handelt sich um drei Galactomannane (GM) aus Mannose (M) und Galactose (G). Bei allen Substanzen wurde die Loslichkeit bestimmt. Die Ergebnisse finden Sie in der Tabelle.
Bitte treffen Sie eine Aussage uber die Konformation der Molekule.
Aufgabe 9.2:
Modifizierung von nativer Starke:
Aufgabe 9.3:
Welche zwei Tests machen Sie, um native Starke von nativer Cellulose zu unterscheiden?
Aufgabe 9.4:
Ein Kunde hat eine Starkehydrolysat bestellt, um einen Fettersatzstoff herzustellen.
Das Produkt hat einen DE von 30.
Hat der Kunde die richtige Wahl getroffen? Was empfehlen Sie ihm?
Produkt Verhältnis M : G Löslichkeit in
kaltem Wasser
Viskosität nach
Erhitzung und
Abkühlung (2 %)
GM 1 9 : 1 unloslich 50 000 mPas
GM 2 4 : 1 partiell loslich 42 000 mPas
GM 3 3 : 2 gut loslich 35 000 mPas
a) Worin besteht der chemische Unterschied zwischen der Vernetzung und der
Stabilisierung einer nativen Starke?
b) Womit werden Starken vernetzt?
c) Skizzieren Sie zwei unterschiedlich stark vernetzte Starken.
d) Welches Problem kann beim Einsatz einer sehr stark vernetzten Starke auftreten?
Aufgabe 9.5:
Der Praktikant backt Brot mit drei verschiedenen Starkeprodukten und lagert die geschnittenen Laibe jeweils bei + 4 °C und + 20 °C.
Brot „A“: normale Maisstarke mit 72 % Amylopektin und 28 % Amylose (aW-Wert 0,76)
Brot „B“: Amylomaisstarke mit 35 % Amylopektin und 65 % Amylose (aW-Wert 0,63)
Brot „C“: Wachsmaisstarke mit 100 % Amylopektin (aW-Wert 0,65)
Welches Brot wird nach einwochiger Lagerzeit jeweils die beste Qualitat haben?
Nennen Sie zwei Optionen, um die Lagerzeit zu verlangern.
10 Aufgabenbereich 10: Lebensmittelrecht
Aufgabe 10.1:
Sie wollen Carboxymethylstarke (CMS) als Zusatzstoff in einem Lebensmittel verwenden. Sie suchen in der EU-Richtlinie uber Zusatzstoffe und in der deutschen Zusatzstoffzulassungs-VO nach diesem Stoff und finden ihn nicht gelistet.
Was ist zu tun?
Aufgabe 10.2:
Nach welchem Prinzip werden Zusatzstoffe rechtlich behandelt?
Aufgabe 10.3:
Wodurch unterscheidet sich die rechtliche Handhabung eines Lebensmittels von der eines Lebensmittelzusatzstoffes?
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