Nicht für die Schule geeignet:
Die Iodzahlmethode zur Bestimmung des Gehaltes an ungesättigten Fetten in Nahrungsmitteln
Experimente:
Versuch: Nachweis von C-C-Doppelbindungen in Fetten mit Bromwasser
Versuch: Bestimmung des Gehaltes an ungesättigten Fetten in Nahrungsmitteln
anhand der Iodzahlmethode
Ungesättigte Fette sind für unsere Ernährung und für unsere Gesundheit notwendig.
Denn diese enthalten die essentiellen Fettsäuren, die unser Körper nur im geringen
Umfange oder auch gar nicht herstellen kann. Kennt man den Gehalt der Nahrung
an ungesättigten Fettsäuren genau, so kann man auch besser auf ausgewogene
Ernährung achten. Als Maß hierfür dient die Iodzahl.
Die Iodzahl gibt an, wie viel g Iod von 100 g Fett (oder von einer anderen ungesättigten Verbindung) gebunden werden können.
Ölsäure mit einer Doppelbindung hat die Iodzahl 88,9. Diese nehmen wir als "Standard-Iodzahl".
Aus der Iodzahl lässt sich jedoch nicht ohne weiteres auf die Zahl der Doppelbindungen schließen.
- | Dies geht in etwa noch bei der Linolsäure (2 Doppelbindungen; Iodzahl berechnet 2 · 88,9 = 177,8; gemessen 163). |
- | Bei der Linolensäure geht das schon nicht mehr (3 Doppelbindungen; Iodzahl
berechnet 3 · 88,9 = 266,7; gemessen 173,3).
Der Grund: Offenbar sind Mehrfachbromierungen bei konjugierten Doppelbindungen erschwert. Dennoch gilt: Je höher die Iodzahl eines Fettes ist, desto höher ist sein Anteil an ungesättigten Fettsäuren. |
Das Verfahren
Doppelbindungen addieren Halogene, wie die bekannte Reaktion mit Brom zum Nachweis von Doppelbindungen zeigt.
Man gibt deshalb zur Fettprobe eine genau bekannte Menge Brom und lässt diese Mischung eine bestimmte Zeit
reagieren (direktes Licht vermeiden). Man könnte jetzt das überschüssige Brom mit einer Thiosulfatlösung bekannter
Konzentration reduzieren und so bestimmen.
Da der Umschlagspunkt nicht so gut zu visualisieren ist, geht man jedoch anders vor: Mit dem überschüssigen
Brom oxidiert man anschließend zugesetztes Kalium-Iodid zu elementarem Iod, dessen Konzentration man durch Titration
mit Natriumthiosulfatlösung ermittelt. Die so bestimmte Iodmenge ist gleich der überschüssigen Brommenge, die man
von der zu Beginn eingesetzten abzieht. Deren Molarität rechnet man in eine entsprechende Menge an Iod um und bezieht
diese auf 100 g Fett.
Eine definierte Bromlösung stellt man sich her, indem man Kaliumbromat mit Kaliumbromid mischt (Winkler-Lösung).
Beim Ansäuern mit Salzsäure bildet sich in einer Symproportionierungsreaktion elementares Brom.
BrO3- + 5 Br - + 6 H+ > 3 Br2 + 3 H2O
(Andere Verfahren arbeiten statt mit Brom mit Iodbromid.)
Prinzip der Auswertung
Die Grundreaktion unter Verbrauch an Brom durch Doppelbindungen ist eine Addition.
-CH=CH- + Br2 > -CHBr-CHBr-
Die Bestimmungsreaktion des nicht umgesetzten Broms ist eine Redoxreaktion.
Br2 + 2 I- > 2 Br- + I2
Bestimmung des gebildeten Iods durch Thiosulfat (Redoxreaktion).
I2 + 2 S2O32- > 2 I- + S4O62-
Die halbe Stoffmenge (in mol) an verbrauchtem Thiosulfat ist gleich der Stoffmenge des vorgelegten Iods. Diese ist gleich der Stoffmenge des nicht addierten Broms. Deren Wert zieht man vom Nullwert ab und erhält so die Stoffmenge an Doppelbindungen, die in der vorgelegten Fettprobe waren.
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