ESFZ – Erlanger SchülerForschungsZentrum für Bayern

Die Chemie der Lebensmittelfarbstoffe

Farbstoffe sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken, da wir überall und ständig damit konfrontiert werden. Um Lebensmittefarbstoffe genauer zu untersuchen, haben wir folgende 3 Experimente durchgeführt:

Bei dem Versuch „Chemischer Regenbogen im Tomatensaft“ wird Tomatensaft im Standzylinder mit Bromwasser überschichtet, sodass es bei der Zugabe zur Blaufärbung und nach dem Umrühren zur Gelb-und Grünfärbung kommt. Die rote Farbe von Tomaten resultiert aus dem Farbstoff Lyropin, welcher ein langes Kohlenwasserstoffmolekül mit 11 konjugierten Doppelbindungen ist. Bromwasser bewirkt durch das enthaltene Br2  eine nucleophile Addition, bei der eine Doppelbindung aufgelöst, das System unterbrochen und durch 2 kürzere Systeme ersetzt wird, sodass das Absorptionsmaximum im kurzwelligen Bereich ist und eine gelbe Färbung entsteht. Der II-Komplex, welcher bei dem Reaktionsmechanismus durch Anregung durch Licht gebildet wurde, bewirkt die Elektronenwanderung vom Donator Lyropin zum Akzeptor Brom, wodurch das System vergrößert wird und eine blaue Färbung entsteht. Zeitliche Messungen zeigen, dass die Färbung 30-60 Minuten anhält.

Der Reaktionsmechanismus der Synthese eines Azofarbstoffs wurde am Beispiel Beta-Naphthalorange veranschaulicht, indem zu dem im Eisbad gekühlten farblosen Gemisch aus Sulfanil-Lösung und Natriumnitrit Salzsäure und anschließend Beta-Naphthol hinzugegeben wurde, woraufhin der Farbumschlag nach rot erkennbar war. Da Azofarbstoffe als Säure-Base-Indikatoren dienen, haben wir die pH-Abhängigkeit von Beta-Naphthalorange mithilfe Spektralanalyse näher untersucht.

Ein weiterer Versuch war der Nachweis von Azofarbstoffen in gefärbten Eiern, da Ostereierfarben oft mehrere kennzeichnungspflichtige Farbstoffe enthalten, jedoch keinen Warnhinweis tragen müssen, obwohl diese beim Verzeher mit aufgenommen werden. Nachdem wir die Eier hartgekocht imd gefärbt haben, untersuchten wir jeweils Eierschale und Eiweiß von rot und gelb gefärbten Eiern mit Hilfe von Dünnschichtchromatographie im Vergleich zum reinen Azofarbstoff-

Das Forschungscamp war eine sehr gute Gelegenheit an dem Thema Lebensmittelfarbstoffe auch experimentell zu forschen.

Ronja Pecher und Ian Lehmann