Wie hoch ist der Fettanteil in Chips? Eine Soxhlet-Extraktion
Ziel / Einleitung
- Sie bestimmen den Fettgehalt versch. Chips-Sorten (normal, fettreduziert, light).
- Sie verstehen die Funktionsweise eines Soxhlet-Extraktors und eines Rotations- verdampfers
- Sie kennen den Unterschied zwischen Mineral- und pflanzlichen (fetten) Ölen
Sicherheit / Material
Wir arbeiten mit einem organischen Lösungsmittel. Es ist verboten, mit dem Gas- brenner oder anderen offenen Flammen zu arbeiten: Explosionsgefahr! Tragen Sie Sorge zum Material: Soxhlet-Extraktionsaufsätze und Kühler kosten je rund Fr. 80.-, der Rotationsverdampfer Fr. 2950.-! Die Extraktionshülsen können mehrfach ver- wendet werden (Kosten pro Stück rund Fr. 4.-).
Soxhlet-Apparatur, Chips, Aceton, Siedesteinchen, Rotavap (Rotationsverdampfer), 250ml Rundkolben, Heizpilz.
Vorgehen
- Vor dem Experiment sind folgende Gewichte im Laborjournal zu notieren:
leere Extraktionshülle
leerer Rundkolben mit zwei bis drei Siedesteinchen.
- Die Chips im Mörser zerkleinern.
- Die gemörserten Chips bis ca. 2 cm unterhalb des Randes in die Extraktionshülle füllen und das ganze wägen (Wert wiederum notieren).
- Apparatur aufbauen (wird gezeigt); Wichtig: Obere Hälfte der Schliffe immer leicht einfetten.
- 150 – 180 mL Aceton in Rundkolben füllen. Soxhlet-Aufsatz und Kühler montieren; Kühlwasser fliessen lassen (nicht zu stark).
- Heizung auf Maximum einschalten: Wenn das Aceton siedet, Einstellung auf mittlere Temperatur.
- Während 20 – 25 Minuten extrahieren (2-3 Extraktionsdurchgänge).
- Heizung ausschalten, Heizpilz nach unten fahren. Warten, bis das Gemisch im Rundkolben nicht mehr siedet.
Im Rotationsverdampfer (Rotavap) wird das Lösungsmittel zurück gewonnen. An- schliessend Rundkolben beschriften und abgeben. Da noch Lösungsreste im Ge- misch sind, wird der Rundkolben erst in einer Woche erneut gewogen. Dann kann auch der Fettgehalt berechnet werden.
Aufgaben / Diskussion
- Skizzieren Sie die Extraktionsapparatur und den Rotationsverdampfer (mit Be- schriftung).
- Erklären Sie die Funktionsweise der Soxhlet-Apparatur. Welches sind die Vor- teile dieser Apparatur gegenüber einer Rückflussextraktion (siehe Theorie)?
- Bestimmen Sie den Fettgehalt ihrer Chips. Entspricht der Wert allfällig ange- geben Werten?
- Welche Nährstoffen und welchen Brennwert (Kalorien) besitzen Chips?
Theorie
Extraktion nach Soxhlet
Die Soxhlet-Apparatur ist eine Weiterentwicklung der
Rückflussextraktion (Abb. 3), mit der eine Substanz kontinuierlich aus einem Feststoff extrahiert werden kann. Bei der Rückflussextraktion werden die aus dem Rundkolben aufsteigenden Dämpfe in einem senkrecht stehenden Rückflusskühler vollständig kondensiert und als Rücklauf in den Kolben zurückgeführt. Rückflusskühler werden in der organischen Chemie häufig bei Extraktionen, Lösungsvorgängen und Reaktionen bei erhöhter Temperatur verwendet. Mit dem
Rückflusskühler wird vermieden, dass Lösungsmittel verloren geht.
Woher kommt das Fett in den Chips?
Herkömmliche Kartoffelchips enthalten ca. 30-40% Fett. Dies ist pflanzliches Fett, z.B. ungehärtetes Palmöl oder Sonnenblumenöl, und stammt aus dem Herstellungs- prozess. Bei den Pflanzlichen Fetten und Ölen handelt es sich hauptsächlich um Tri- glyceride (Abb. 4), die aus drei Fettsäuren und Glycerin (dreiwertiger Alkohol, Frost- schutzmittel) aufgebaut sind. Dem gegenüber stehen die sogenannten Mineralöle (Petroleum, Benzin, Diesel, etc.), die aus Erdöl gewonnen werden und anders auf- gebaut sind. Mineralöle dürfen im Gegensatz zu Triglyceriden nicht konsumiert werden, da sie akut toxisch wirken.
Abb. 4: Triglyceride
Referenzen
1. M. Zysset (ZyM), Praktikumsanleitung, Gymnasium Köniz-Lerbermatt.
2. R. Marks, I. Eilks, Chemkon, 11(4), 2004, 195.
Abb. 3
3 Fettsäuren
Glycerinteil
