Chemische Experimente    

Experiment des Monats
August 2005

Das Gummibärchenbad


Die meisten Bären lieben Wasser. Bei Gummibärchen kann man unter Wasser - je nach "Abstammung" - sehr unterschiedliches Verhalten beobachten.
Gummibärchen gehören zur Gruppe der Gummibonbons, den beliebtesten Produkten unter den Zuckerwaren. Sie bestehen aus Saccharose und Glucose-Sirup (oder anderen Zuckern bzw. Zuckeraustauschstoffen) und Gelbildnern (Gelatine - in Deutschland grundsätzlich Schweinegelatine, Gummi arabicum, Pektin, Agar Agar oder Stärke), sowie Aroma- und Farbstoffen (heute in der Regel natürliche aus Pflanzenextrakten) und ggf. Säuren. Üblicherweise werden Trennmittel wie Bienenwachs, Carnaubawachs (aus einer Palme gewonnen) oder Pflanzenfette verwendet, die Produkte können aber auch mit Zucker bestreut sein.

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Experiment des Monats

Geräte und Chemikalien:
verschiedene Arten Gummibärchen, Fruchtbärchen usw., Wasser.
Reagenzgläser, kleine Bechergläser o.ä.

Im hier gezeigten Versuch wurden sechs verschiedene Produkte mit unterschiedlichen Inhaltsstoffen verwendet:
(1) Goldbären: Glucosesirup, Zucker, Gelatine, Dextrose, Citronensäure, Auszüge aus Früchten und Pflanzen, Aroma. Überzug: Bienenwachs, Carnaubawachs, Karamelsirup
(2) Fruchtige Bärchen: Glucosesirup, Zucker, Gelatine, Citronensäure, pflanzliches Öl, Fett gehärtet, Auszüge aus Früchten und Pflanzen, Aroma. Trennmittel: Bienenwachs
(3) Bären ohne Zuckerzusatz: Maltitsirup, Acesulfam, Gelatine, Citronensäure, Auszüge aus Früchten und Pflanzen, pflanzliches Öl, Vitamine, Aroma. Trennmittel: Bienenwachs
(4) Apfelbärchen: Apfelsaftkonzentrat, Gelatine, Apfelpektin, Äpfelsäure, pflanzliches Öl, Aroma. Trennmittel: Bienenwachs
(5) Bio-Bären (ohne Gelatine): Gummi arabicum, Zucker, Weizensirup, Citronensäure, Fruchtsaft-Konzentrat, Curcuma-Extrakt, Aroma. Trennmittel: Carnaubawachs, Bienenwachs
(6) Frucht-Bärli ohne Gelatine: Maissirup, Zucker, Fruchtsaft-Konzentrat, Pektin, Citronensäure, pflanzliches Öl, Aroma. Trennmittel: Carnaubawachs

Durchführung:
Je ein Gummibärchen mit Wasser bedecken. Die Sorten, die Gelatine enthalten, quellen auf, sie werden größer. Teilweise löst sich dabei der Überzug ab. Bei den Bärchen ohne Gelatine kann man beobachten, wie sie sich auflösen. (Das zweite Foto entstand eine Stunde nach Versuchsbeginn.) Dabei werden auch die Farbstoffe freigesetzt. Abb. 3 zeigt an zwei Beispielen die Größenänderung.

Erklärung:
Gelatine ist ein Gemisch von Polypeptiden unterschiedlicher Kettenlänge (ca. 14-500 kDa). Sie wird überwiegend durch teilweise saure Hydrolyse von Collagen (Schwarten vom Schwein, Spalthaut von Rindern, Knochen) gewonnen. Gelatine ist in Wasser und organischen Lösungsmitteln praktisch unlöslich, kann aber größere Wassermengen aufnehmen. Das Gummibärchen quillt auf.
Gummi arabicum, die älteste bekannte Gummiart, entsteht aus dem Exsudat tropischer und subtropischer Akazienarten. Es ist im wesentlichen das Kalium-, Calcium- oder Magnesiumsalz verzweigter Polysaccharide aus unterschiedlichen Zuckern. Gummi arabicum ist gut wasserlöslich, zusammen mit Gelatine (oder anderen Proteinen) entstehen unlösliche Komplexe.
Pektine bestehen ebenfalls aus Polyglycosiden, wobei die Galacturonsäure mit 80-100% vorherrscht. Sie ist teilweise mit Methanol verestert. Pektine kommen in den meisten Früchten vor und sind das natürliche Verdickungsmittel bei der Herstellung von Obstgelees und Konfitüren. Die meisten Pektine sind gut wasserlöslich.
Die Gelatine-haltigen Gummibärchen quellen durch Wassereinlagerung auf, die Gelatine verhindert aber weitgehend das Herauslösen der anderen Bestandteile. Man sieht dies sehr gut an den Apfelbärchen (4), die auch Pektin enthalten, sich aber wie (1)-(3) verhalten. Wurden nur wasserlösliche Verdickungsmittel verwendet (Gummi arabicum, Pektin), löst sich das ganze Gummibärchen auf.

Entsorgung:
Die Lösung kommen zum Abwasser, die Rückstände zum Biomüll.

Literatur & Links:
G. Schwedt: "Experimente mit Supermarktprodukten", Experiment 91, S. 109-110


Juli 2005: Das rot-blaue T-Shirt

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Seite erstellt am: Sonntag, 31. Juli 2005, A. Schunk, GDCh, Frankfurt/Main.

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