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Azofarbstoffe sind synthetisch hergestellte Farbstoffe, die früher auf Basis von Steinkohleteer heute aus Erdöl hergestellt werden. Ihr Name leitet sich aus einer bestimmten Bindung zweier Stickstoff-Atome (Azogruppe) ab, welche für diese Farbstoffe charakteristisch ist.
Azogruppe: -N=N-
Azofarbstoffe sind sehr lichtecht und können beliebig vermischt werden und sind zudem billig in der Herstellung.
Das ist der Grund das sie nach der Entdeckung im 19 Jh. oft eingesetzt.
1930 wurde jedoch entdeckt, dass diese Farbstoffe krebserregend sind und darum sind viele Azofarbstoffe heute verboten. Die heute noch eingesetzten Azofarbstoffe sind jedoch harmlos und unbedenklich soweit man diese nicht in zu großen maße konsumiert.
Cochenillefarbstoffe
Cochenille
Die Cochenillefarbstoffe werden aus Insekten gewonnen, den so genannten Cochenillen oder auch Schildläusen. Es gibt drei verschiedene Arten die zur Gewinnung des Farbstoffes verwendet werden können: die amerikanische, polnische und armenische Schildlaus.
Die amerikanische Schildlaus ist jedoch die meistverwendete.
Geschichte
Der Farbstoff wurde in Mittel- und Südamerika als erstes entdeckt. Die Spanier jedoch brachten den Farbstoff schließlich nach Europa. Es war das teuerste Exportprodukt aus Amerika. Im Laufe der zeit konnte man den Farbstoff jedoch synthetisch herstellen, was vor allem heut zu tage praktiziert und angewendet wird.
Farbstoffgewinnung
Es ist nur das weibliche Tier, das bei der Färberei Anwendung findet. Die Tierchen werden kurz nach dem Schlüpfen mit Essigwasser getötet und anschließend getrocknet. Bereits jetzt
kann man mit den Läusen färben. Es ist jedoch möglich, den eigentlichen Farbstoff Karminsäure aus der Cochenille durch Extraktion zu isolieren. Dazu müsste man die Cochenille in Wasser kochen, abfiltrieren, das Filtrat mit Schwefelsäure versetzen und schließlich mit Methanol reinigen (umkristalisieren).
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Strukturformel der Karminsäure (natürliches Cochenillerot E120)
Heutzutage ist es jedoch möglich einen künstlichen Ersatzfarbstoff herzustellen (
Cochenillerot A E124). Dieser Farbstoff wird heutzutage hauptsächlich verwendet, da die Produktionskosten geringer sind. (aus Erdöl statt Insekten)
Strukturformel Ponceau 4R (künstliches Cochenillerot A E124)
Cochenillerot A ist ein Azofarbstoff was deutlich an der Azogruppe zu erkennen ist.
In der Lebensmittelchemie hat der Cochenillerot A E124 den natürlichen Farbstoff E120 verdrängt. So ist er in vielen Produkten wieder zu finden.
Cochenillerot A E124 wird z.B. verwendet zum Färben von Lachsersatz, Getränken, Süßwaren (rote M&M's), Fruchtgelees, Konfitüren und Marmeladen.
(https://enius.de/lexikon/e124.htm)
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Ich habe mich auf die Farbstoffmenge in M&M's (rot) Peanuts beschränkt.
Cochenillerot A E124 ist wasserlöslich, was es überhaupt erst möglich macht, den Farbstoff mit Hilfe des Photometers zu messen.
Versuch
Versuchsansatz: Ziel des Versuches ist es einen Farbstoff sowohl qualitativ als auch quantitative in einem Lebensmittel nachzuweisen.
Vorversuche: Jedem Farbstoff wird in der Lebensmittelchemie eine so genannte E-Nummer zugewiesen.
Diese E-Nummern müssen auf der Verpackung des Lebensmittels angegeben werden.
Ich habe mich speziell mit zwei Farbstoffen auseinandergesetzt: Brilliant Blau A (E133) und Chochenillerot A (E124). Ein geeignetes Lebensmittel sollte somit mit einer der beiden E-Nummern gekennzeichnet sein.
Außerdem ist es notwendig, dass sich aus dem Lebensmittel der nachzuweisende Farbstoff mit Wasser lösen lässt. Daraufhin werden die Lebensmittel vor dem Versuch auf die Löslichkeit geprüft.
Löslichkeitstest
Materialien: "Fanta berry blue" der Fima "Coca Cola Company", "Powerade"der Firma "Coca Cola Company", "M&M's peanuts" der Firma "Brand", Wasser, Becherglas.
Durchführung: Man gibt Fanta [Powerade/ M&M's] in ein mit Wasser gefülltes Becherglas.
Beobachtung: Das Wasser färbt sich.
Deutung: Die Farbstoffe aller drei Lebensmittel lösen sich in Wasser.
Qualitativer Nachweis von Farbstoffen
Vorraussetzung für einen qualitativen Nachweis eines Farbstoffes muss dieser Farbstoff zur Vergleichsanalyse in reiner Form vorliegen. Bezogen auf den konkreten Versuch, müssen die beiden Farbstoffe Brilliant Blau FC E133 und Cochenillerot A E124 in reiner Form vorliegen.
Es ist nun möglich die Extinktionsskurven der reinen Farbstoffe mit denen aus den Lebensmitteln zu vergleichen. Ein qualitativer Nachweis ist erfolgreich verlaufen, wenn die Kurven einen ähnlichen Verlauf beschreiben. Dieses wird besonders beim Betrachten der Extionsmaxima deutlich.
Qualitativer Nachweis von E133 in Fanta und Powerade
Materialen: Farbstoff Brilliant Blau, Fanta, Powerade, Photometer, Wasser,
Durchführung: Man löst Brilliant Blau Wasser und testet mit Hilfe des Photometers. Fanta und Powerade können direkt getestet werden, da sich schon in flüssiger Form vorliegen.
Beobachtung: Vergleich der Extionktionskurven:
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