Bunte Dragees
Ein Zettel an einer Tüte Schokolinsen und ein Fotometer. Finde heraus, welche Farbstoffe verwendet werden und lerne die Nutzung des Fotometers kennen.
Worum geht es hier? Eine angebrochene Tüte Schokolinsen, daran ein Zettel deines Lehrers.
Der Zettel an der Tüte.2
Offensicht mag deine Lehrkraft Blau und Rot. Aber es gibt mehrere rote oder blaue Lebensmittelfarben! Alle hinterlassen in einem Fotometer einen individuellen „Fingerabdruck“
Um zunächst einmal das Prinzip dahinter zu verstehen, nutze einfach die nachfolgenden Simulationen, die mit echten Messergebnissen arbeitet.3. Wenn dir ein echtes Fotometer zur Verfügung steht, kannst du natürlich parallel damit arbeiten!
Dein Auftrag:
Finde zuerst heraus, mit welchen Farbstoffen die blauen und roten Schokolinsen in dieser Tüte gefärbt waren.
Man könnte … Ein Farbstoff ist farbig, weil …
Übrigens: Farbstoff oder färbendes Lebensmittel?
Zugesetzte Farbstoffe tragen eine E-Nummer (E 100 bis E 180) und stehen als solche auf der Zutatenliste. Färbende Lebensmittel wie Spirulina- oder Rote-Bete-Konzentrat gelten als Zutat, nicht als Zusatzstoff – sie färben, ohne E-Nummer. Mehr dazu in „Die bunte Welt gefärbter Lebensmittel“.
Die Farbe lässt sich mit Wasser von der Zuckerhülle ablösen. Die Lösung vergleicht man mit bekannten Farbstoffen: durch eine Chromatografie (gleiche Laufstrecke) oder mit dem Fotometer (gleiches Absorptionsspektrum). Ein Farbstoff erscheint farbig, weil er einen Teil des sichtbaren Lichts absorbiert; wir sehen den Rest – die Komplementärfarbe. Eine Zutatenliste nennt Kandidaten, beweist aber nicht, welcher Farbstoff in welcher Linse steckt.
Weißes Licht enthält alle Wellenlängen von etwa 400 nm (violett) bis 800 nm (rot). Trifft es auf eine Farbstofflösung, absorbieren die Moleküle einen Teil davon. Was durchgeht, sehen wir – die Komplementärfarbe des absorbierten Lichts.
Das Fotometer misst für jede Wellenlänge zwei Lichtstärken: I0 hinter einer Küvette mit reinem Lösungsmittel und I hinter der Probe. Daraus berechnet es die Absorbanz A = lg(I0/I): A = 0 – alles kommt durch; A = 1 – ein Zehntel kommt durch; A = 2 – ein Hundertstel. Die Kurve über der Wellenlänge ist das Absorptionsspektrum. Ein Hügel in dieser Kurve heißt Bande, seine höchste Stelle Maximum. Die Bande zeigt, welches Licht fehlt.
Das Prinzip der Fotometrie: Licht verschiedener Wellenlänge (1) durchstrahlt die Küvette, der Farbstoff schluckt einen Teil (2), der Detektor misst den Rest (3), der Rechner zeichnet das Spektrum (4).4
Absorbiert → erscheint:
- 400–435 nm (violett) absorbiert → gelbgrün
- 435–480 nm (blau) → gelb
- 480–490 nm (grünblau) → orange
- 490–500 nm (blaugrün) → rot
- 500–560 nm (grün) → purpur
- 560–580 nm (gelbgrün) → violett
- 580–595 nm (gelb) → blau
- 595–605 nm (orange) → grünblau
- 605–750 nm (rot) → blaugrün
Die Liste gilt für schmale Bereiche. Die Banden echter Farbstoffe sind breit: Eine Bande mit Maximum bei 630 nm schluckt Gelb, Orange und Rot zugleich – die Lösung ist blau. Eine Bande um 430 nm reicht von Violett bis Blau – die Lösung ist gelb.
Zwei gemessene Spektren: Die Bande zeigt, welches Licht die Lösung schluckt. Was hinter der Küvette übrig bleibt, mischt sich zur Farbe der Lösung.5
Im Labor steht das Spektralfotometer der Sammlung – heute aber als Simulation, die mit echten Messungen arbeitet.
Wenn du bereit bist, geht es los.
Los geht´s6
Schutzbrille anziehen
Unser Spektralfotometer 7 arbeitet im Bereich von zerlegt weißes Licht in einzelne Wellenlängen, schickt sie nacheinander durch die Küvette und misst, wie viel ankommt. Ein Scan läuft von 800 nach 400 nm.
Vorher braucht das Gerät eine Grundlinie: Eine Küvette mit reinem Lösungsmittel steht im Strahl, das Gerät merkt sich, was Küvette und Lösungsmittel allein schlucken.
Beachte:
Küvetten nur an den matten Seiten anfassen, die klaren Seiten zeigen in den Strahl. Die Absorbanz liegt am besten zwischen 0,1 und 1 – darüber verdünnen. Über etwa 3 ist das Gerät am Ende: Die Bande wird oben abgeschnitten.
Zum Einstieg ein Farbstoff, der auch in Lebensmitteln vorkommt: Tartrazin (E 102), ein gelber Azofarbstoff.
Schalte das Gerät ein, nimm die Grundlinie auf und miss Tartrazin. Lies das Maximum ab.
So geht’s
Schalte das Gerät ein und überspringe die Aufwärmphase mit einer Taste – im Schulalltag reicht das. Dann die Grundlinie: Die Küvette mit Wasser steht im Strahl, ZERO drücken. Das Gerät merkt sich, was Küvette und Wasser allein schlucken, und zieht es bei jeder Messung ab.
Im Probenregal eine Probe antippen; die Probenkarte zeigt Foto, Zutaten und die Verdünnung. Küvette einsetzen stellt sie in den Halter. Vier Küvetten passen hinein; ein Klick auf einen Platz schiebt ihn in den Strahl. Mit jeder Station kommen Proben dazu, die früheren bleiben im Regal.
Start: Das Gerät fährt von 800 nach 400 nm und zeichnet, wie stark die Lösung Licht jeder Wellenlänge schluckt. Ein Scan dauert acht Sekunden, mit dem Zeitraffer weniger. Das Messprotokoll trägt jeden Lauf mit Maximum und Absorbanz ein.
Im Messprotokoll blendet Zeigen einen Lauf ein oder aus – bis zu vier Spektren liegen übereinander, jedes in seiner Farbe und seinem Strichmuster. Mit dem Zeiger über dem Spektrum liest du die Werte aller Kurven an einer Wellenlänge ab.
Bild speichern sichert das Spektrum so, wie du es gerade siehst, als Bilddatei. Der Schalter Strukturformeln blendet unter dem Spektrum die Skelettformeln der eingeblendeten Reinfarbstoffe ein – Bande und Molekül zusammen im Blick.
Tartrazin absorbiert am stärksten bei etwa … nm, das ist … Licht. Die Lösung ist gelb, weil …
Tartrazin absorbiert am stärksten bei etwa 428 nm, also violett-blaues Licht; die Bande reicht von 400 bis etwa 500 nm. Dieses Licht fehlt im durchgehenden Rest, wir sehen die Komplementärfarbe: gelb.
Deine Vorhersage
Fehler: Diese Frage steht nicht in einem Quiz-Element.
Fehler: Keine Antwort ist als richtig angehakt.
Indigotin (E 132) und Brillantblau FCF (E 133) sind beide blau. Bevor du misst, legst du dich fest.
Ich erwarte, dass ihre Spektren …
Wie sicher bist du dir?
Deine Vorhersage steht in deinem Notizbuch. Im Regal stehen jetzt die acht Reinfarbstoffe aus Lebensmittelfarbe. Drei davon sind blau: Patentblau V (E 131), Indigotin (E 132) und Brillantblau FCF (E 133).
Miss die drei blauen Farbstoffe und lege ihre Spektren übereinander. Blende die Strukturformeln ein.
So geht’s
Im Messprotokoll blendet Zeigen einen Lauf ein oder aus – bis zu vier Spektren liegen übereinander, jedes in seiner Farbe und seinem Strichmuster. Mit dem Zeiger über dem Spektrum liest du die Werte aller Kurven an einer Wellenlänge ab.
Bild speichern sichert das Spektrum so, wie du es gerade siehst, als Bilddatei. Der Schalter Strukturformeln blendet unter dem Spektrum die Skelettformeln der eingeblendeten Reinfarbstoffe ein – Bande und Molekül zusammen im Blick.
Über einer Absorbanz von etwa 3 ist das Gerät am Ende: Die Bande erscheint oben abgeschnitten. Wähle an der Probenkarte eine Verdünnung (1 : 2, 1 : 5, 1 : 10) und setze die Küvette neu ein. Bei Brillantblau (E 133) skaliert die Simulation dabei die echte Messung – die schon beim Messen abgeschnittene Spitze bleibt flach; achte dort auf die Flanken der Bande und auf Nebenbanden. Bei M&M blau zeigt die verdünnte Lösung wieder die ganze Bande – ihre Spitze ist in der Simulation aus den Flanken geschätzt, nicht gemessen.
Tipps
Vergleiche nicht nur die Lage des Maximums, sondern die ganze Bande: Wie breit ist sie auf halber Höhe? Gibt es eine kleine Nebenbande?
Brillantblau ist so konzentriert angesetzt, dass die Bande oben abgeschnitten ist. In der Simulation bleibt die Spitze auch verdünnt flach (siehe „Zu konzentriert?“). Vergleiche deshalb die Flanken und die Nebenbande um 410 nm.
Sieh dir die Strukturformeln an: Zwei der drei Farbstoffe haben dasselbe Grundgerüst – ein zentrales Kohlenstoff-Atom mit drei Ringen. Das dritte Molekül ist anders gebaut.
Verglichen mit meiner Vorhersage … Gleich ist …, verschieden ist … Zur Struktur passt das, weil …
Der Fingerabdruck
Unter gleichen Bedingungen – gleiches Gerät, gleiches Lösungsmittel, gleicher pH-Wert – ist das Absorptionsspektrum für einen Farbstoff charakteristisch wie ein Fingerabdruck. Zum Vergleich gehören Lage des Maximums, Breite und Form der Bande und Nebenbanden. Eine einzelne Zahl reicht nicht: Zwei verschiedene Farbstoffe können fast dasselbe Maximum haben.
Vergleicht in der Klasse: Was macht ein Spektrum zum Fingerabdruck eines Farbstoffs – und wo liegt die Grenze? Klärt das, bevor ihr die Schokolinsen messt.
Alle drei absorbieren orange-rotes Licht (Maximum zwischen 610 und 640 nm) und erscheinen deshalb blau. Die Banden unterscheiden sich aber: Indigotin hat sein Maximum bei etwa 610 nm, die Bande ist breit (etwa 80 nm auf halber Höhe). Brillantblau (etwa 630 nm) und Patentblau (etwa 635 nm) haben schmale Banden (etwa 50 nm) und eine kleine Nebenbande um 410 nm. Diese beiden sind Triphenylmethanfarbstoffe mit demselben Grundgerüst; Indigotin gehört zu den indigoiden Farbstoffen. Ähnliche Struktur – ähnliches Spektrum; die Banden von E 131 und E 133 liegen nur wenige Nanometer auseinander. Am sichersten liest man das an den Flanken ab, weil die Spitze von E 133 abgeschnitten ist.
Deine Vorhersage
Fehler: Diese Frage steht nicht in einem Quiz-Element.
Fehler: Keine Antwort ist als richtig angehakt.
Zutatenliste M&M, Farbstoffe: E 100 Kurkumin, E 133 Brillantblau FCF, E 160a Carotin, E 160e Apocarotinal, E 162 Betanin, E 170 Calciumcarbonat, E 172 Eisenoxide.
Nur ein Farbstoff dieser Liste ist blau. Das Spektrum der blauen Linse kennst du noch nicht.
Ich erwarte, dass das Spektrum von M&M blau …
Wie sicher bist du dir?
Deine Vorhersage steht in deinem Notizbuch. Die Farbe der Linsen wurde mit Wasser von der Zuckerhülle abgelöst – Zucker und Hüllenreste sind also mit in der Lösung.
Zutatenliste M&M, Farbstoffe: E 100 Kurkumin, E 133 Brillantblau FCF, E 160a Carotin, E 160e Apocarotinal, E 162 Betanin, E 170 Calciumcarbonat, E 172 Eisenoxide.
Miss M&M blau und M&M gelb. Lege das blaue Spektrum über Brillantblau (E 133), das gelbe über Kurkumin (E 100) und Carotin (E 160a).
So geht’s
Im Messprotokoll blendet Zeigen einen Lauf ein oder aus – bis zu vier Spektren liegen übereinander, jedes in seiner Farbe und seinem Strichmuster. Mit dem Zeiger über dem Spektrum liest du die Werte aller Kurven an einer Wellenlänge ab.
Über einer Absorbanz von etwa 3 ist das Gerät am Ende: Die Bande erscheint oben abgeschnitten. Wähle an der Probenkarte eine Verdünnung (1 : 2, 1 : 5, 1 : 10) und setze die Küvette neu ein. Bei Brillantblau (E 133) skaliert die Simulation dabei die echte Messung – die schon beim Messen abgeschnittene Spitze bleibt flach; achte dort auf die Flanken der Bande und auf Nebenbanden. Bei M&M blau zeigt die verdünnte Lösung wieder die ganze Bande – ihre Spitze ist in der Simulation aus den Flanken geschätzt, nicht gemessen.
Tipps
Die Lösungen der Linsen liegen auch bei 800 nm nicht auf null – dort absorbiert kein Farbstoff. Das ist Trübung: Winzige Teilchen aus der Zuckerhülle streuen Licht aus dem Strahl und heben das ganze Spektrum an, im Blauen stärker als im Roten. „Versatz abziehen“ unter dem Spektrum nimmt von jeder gezeigten Kurve ihren Wert bei 800 nm weg – so lassen sich die Banden besser vergleichen.
M&M blau war beim Messen zu konzentriert (Absorbanz über 3). Verdünne 1 : 5 und miss noch einmal: Dann liegt die ganze Bande im Messbereich. Vergleiche Lage, Form und die Nebenbande um 410 nm mit E 133.
Gelb: Kurkumin (E 100) und Tartrazin (E 102) haben fast dasselbe Maximum. Welcher der beiden steht auf der Zutatenliste? Reicht das Spektrum allein, um das zu entscheiden?
M&M blau enthält …, weil … M&M gelb …, weil … Das Spektrum allein reicht nicht, um …
Blau: Die Bande von M&M blau liegt bei 620–630 nm, hat die schmale Form und die Nebenbande um 410 nm wie Brillantblau FCF (E 133). Die Spitze ist abgeschnitten, weil die Lösung zu konzentriert war. Beweiskräftig sind die gemessenen Teile: Flanken und Nebenbande decken sich mit E 133. Von den Farbstoffen der Zutatenliste ist E 133 der einzige blaue – Spektrum und Liste stimmen überein.
Gelb: M&M gelb absorbiert am stärksten um 430 nm, wie Kurkumin (E 100) – aber auch Tartrazin (E 102) hätte dort sein Maximum. Das Spektrum allein kann die beiden nicht trennen; die Zutatenliste nennt Kurkumin. Die Bande fällt nach rechts flacher ab als bei Kurkumin allein: Dazu passen die Carotinoide der Liste (E 160a, E 160e), die um 450–480 nm absorbieren – sicher ist das wegen der Trübung nicht. Vorsicht auch beim Vergleich: Kurkumin und Carotin wurden in Ethanol gemessen, die Linse in Wasser; die Bedingungen sind nicht gleich.
Beide Spektren liegen insgesamt höher als die der Reinfarbstoffe: Trübung durch Teilchen aus der Zuckerhülle.
Deine Vorhersage
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Fehler: Keine Antwort ist als richtig angehakt.
Smarties werben mit „bunten Farben aus der Natur“.
Zutatenliste Smarties, färbende Lebensmittel: Frucht- und Pflanzenkonzentrate (Färberdistel, Rettich, schwarze Karotte, Zitrone, Hibiskus), Spirulinakonzentrat. Farbstoffe mit E-Nummer: keine.
Ich erwarte, dass Smarties blau …
Wie sicher bist du dir?
Deine Vorhersage steht in deinem Notizbuch. Jetzt die zweite Frage des Zettels: Steckt in Smarties blau dasselbe Blau?
Zutatenliste Smarties, färbende Lebensmittel: Frucht- und Pflanzenkonzentrate (Färberdistel, Rettich, schwarze Karotte, Zitrone, Hibiskus), Spirulinakonzentrat. Farbstoffe mit E-Nummer: keine.
Miss Smarties blau. Lege M&M blau und Brillantblau (E 133) darüber – beide 1 : 10 verdünnt, sonst verschwindet die kleine Bande neben ihnen – und dazu Indigotin (E 132). Schalte „Versatz abziehen“ ein.
So geht’s
Im Messprotokoll blendet Zeigen einen Lauf ein oder aus – bis zu vier Spektren liegen übereinander, jedes in seiner Farbe und seinem Strichmuster. Mit dem Zeiger über dem Spektrum liest du die Werte aller Kurven an einer Wellenlänge ab.
Tipps
Die Lösung ist schwach gefärbt: Die Bande ragt nur wenig über den Untergrund der Trübung hinaus. Im echten Labor würdest du mehr Linsen auf weniger Wasser nehmen; in der Simulation liegt nur die echte Messung vor.
Vergleiche die Form: Wo liegt das Maximum, wie breit ist die Bande, gibt es die Nebenbande um 410 nm wie bei E 133?
Welcher Eintrag der Zutatenliste kann überhaupt blau färben? Spirulina ist ein Cyanobakterium („Blaualge“); sein blauer Farbstoff ist das Protein Phycocyanin.
Smarties blau enthält … Das Spektrum zeigt … Die Zutatenliste …
Nein. Die Bande von Smarties blau ist flach und breit – ihr Maximum liegt um 615 nm – und sie unterscheidet sich damit von Brillantblau FCF (E 133, etwa 630 nm, schmal); die Nebenbande um 410 nm fehlt. In der Breite ähnelt sie eher Indigotin (E 132) – aber auf der Zutatenliste steht kein Farbstoff mit E-Nummer. Blau färben kann dort nur das Spirulinakonzentrat: Der blaue Farbstoff der „Blaualge“, das Protein Phycocyanin, absorbiert um 620 nm.8 Dasselbe Blau wie bei M&M ist es also nicht – es ist ein färbendes Lebensmittel, anders deklariert, mit einem anderen Spektrum.
Dragierte Erdnüsse einer Handelsmarke (Edeka „Peanut & Choco“). Zutatenliste: Farbstoffe Kurkumin, Pflanzenkohle, Carotin, Betenrot; färbendes Lebensmittel Spirulinakonzentrat.
Miss Peanut & Choco blau und lege Smarties blau und E 133 darüber.
Das Spektrum von Peanut blau …; es passt zu …
Die Bande liegt wie bei Smarties blau zwischen 615 und 620 nm und ist ähnlich breit; von E 133 unterscheidet sie sich genauso. Auf der Zutatenliste steht wieder Spirulinakonzentrat – zwei Hersteller, dasselbe färbende Lebensmittel, ein sehr ähnliches Spektrum.
Deine Vorhersage
Fehler: Diese Frage steht nicht in einem Quiz-Element.
Fehler: Keine Antwort ist als richtig angehakt.
Auf der Zutatenliste der M&M steht kein grüner Farbstoff. Trotzdem gibt es grüne Linsen.
Ich erwarte, dass das Spektrum von M&M grün …
Wie sicher bist du dir?
Deine Vorhersage steht in deinem Notizbuch.
Miss M&M grün und lege M&M blau und M&M gelb darüber.
So geht’s
Im Messprotokoll blendet Zeigen einen Lauf ein oder aus – bis zu vier Spektren liegen übereinander, jedes in seiner Farbe und seinem Strichmuster. Mit dem Zeiger über dem Spektrum liest du die Werte aller Kurven an einer Wellenlänge ab.
Tipps
Zähle die Banden. Wo liegt jede, und zu welcher Linse passt sie?
Grün bleibt übrig, wenn Violett-Blau und Orange-Rot fehlen. Welche beiden Farbstoffe der Zutatenliste (Station „M&M blau und gelb“) schlucken genau das?
M&M grün zeigt … Banden: … Grün entsteht, weil …
Spektren addieren sich
Absorbieren zwei Farbstoffe unabhängig voneinander, ist die Absorbanz der Mischung bei jeder Wellenlänge die Summe ihrer Absorbanzen. Deshalb lässt sich eine Mischfarbe am Spektrum in ihre Bestandteile zerlegen – solange die Einzelspektren bekannt sind.
Nein. Das Spektrum zeigt zwei Banden: eine im Violett-Blauen (Maximum bei etwa 413 nm) und eine um 630 nm wie M&M blau (Brillantblau). Die kurzwellige Bande liegt etwas weiter links als bei M&M gelb (etwa 430 nm): Dort addieren sich Kurkumin und die Nebenbande von Brillantblau um 410 nm. Die Lösung schluckt Violett-Blau und Orange-Rot, übrig bleibt Grün. Die Absorbanzen der beiden Farbstoffe addieren sich bei jeder Wellenlänge – das Spektrum der Mischung ist die Summe der Einzelspektren.
Im dritten Laborbuch liegt ein Zettel: „Hier mal eine kleine Knobelei, um euch herauszufordern. Diese Farbe gehört allerdings nicht zu meinen Lieblingsfarben!“ – die grüne Farbe aus einem Set Lebensmittelfarben („Crazy Colors“). Gemessen wurde eine ältere Packung; was genau darin war, hat damals niemand notiert.
Was die Packung heute sagt: Lebensmittelfarbpulver „ohne Azofarbstoffe“. Zutatenliste des ganzen Sets (sechs Farben): Zucker; Farbstoffe E 101 (ii) Riboflavin-5’-phosphat, E 120 Echtes Karmin, E 133 Brillantblau FCF, E 131 Patentblau V; Emulgator E 433.9 Ein grüner Farbstoff steht nicht darauf.
Miss die grüne Crazy Color. Lege Tartrazin (E 102), Patentblau V (E 131) und Brillantblau FCF (E 133) darüber. Sammle dann Indizien: Was ist sicher, was ist ausgeschlossen, was bleibt offen?
So geht’s
Im Messprotokoll blendet Zeigen einen Lauf ein oder aus – bis zu vier Spektren liegen übereinander, jedes in seiner Farbe und seinem Strichmuster. Mit dem Zeiger über dem Spektrum liest du die Werte aller Kurven an einer Wellenlänge ab.
Tipps
Auf der heutigen Zutatenliste steht kein grüner Farbstoff. Zähle die Banden – wie bei M&M grün – und vergleiche ihre Form mit den Reinfarbstoffen.
Für die Bande im Orange-Roten stehen zwei Kandidaten im Regal, deren Maxima nur wenige Nanometer auseinanderliegen. Lies genau ab.
„Ohne Azofarbstoffe“: Sieh dir die Strukturformel von Tartrazin an. Dürfte es in der heutigen Packung sein? Und passt seine Bande zur Probe?
Riboflavin-5’-phosphat (E 101) steht nicht im Regal. Es absorbiert im Sichtbaren um 445 nm. Liegt die kurzwellige Bande der Probe dort?
Sicher: … Ausgeschlossen: …, weil … Offen: … Klären könnte man das, indem …
Versuch am Tisch: der UV-Test
Löse eine Spatelspitze der grünen (oder gelben) Crazy Color aus einer aktuellen Packung in Wasser und halte das Glas im abgedunkelten Raum vor die UV-Lampe. Daneben als Vergleich ein Glas Wasser. Bleibt die Lösung dunkel, enthält sie kein Riboflavin. Leuchtet sie gelbgrün, spricht das für Riboflavin – so steht es auch auf der Zutatenliste: Es nimmt das UV-Licht auf und strahlt sichtbares Licht ab (Fluoreszenz).10 Nicht in die Lampe sehen, Schutzbrille tragen.
Sicher: Das Spektrum zeigt zwei Banden, bei etwa 414 nm und bei etwa 638 nm. Die langwellige ist schmal und deckt sich in Lage und Form mit der eines Triphenylmethanfarbstoffs. Ein einzelner grüner Farbstoff wie Chlorophyll ist es nicht: Dessen langwellige Bande läge um 665 nm. Das Grün ist also eine Mischung aus einem blauen und einem gelben Farbstoff.
Gut begründet: Mit dem Maximum bei 638 nm passt Patentblau V (E 131, etwa 635 nm) besser als Brillantblau FCF (E 133, etwa 630 nm).
Ausgeschlossen: Tartrazin (E 102) – seine Bande liegt bei etwa 428 nm und ist breiter. Außerdem ist es ein Azofarbstoff, und die heutige Packung wirbt mit „ohne Azofarbstoffe“ (für die ältere Packung ein Indiz, kein Beweis).
Offen: der gelbe Farbstoff. Die heutige Zutatenliste nennt Riboflavin-5’-phosphat (E 101); das absorbiert aber um 445 nm, die Probe bei 414 nm. Vermutlich war in der älteren Packung ein anderer gelber Farbstoff. Aus dem Regal passt keiner.
Was man tun kann: eine Lösung aus einer aktuellen Packung unter die UV-Lampe halten (Riboflavin leuchtet gelbgrün); Referenzspektren der Kandidaten aufnehmen und vergleichen; die Farbe mit einer Chromatografie trennen; die aktuelle Packung messen und mit der alten vergleichen.
Unter der UV-Lampe … Daraus folgt für die heutige Packung … Für die ältere Packung …
Leuchtet die Lösung der aktuellen Packung gelbgrün, spricht das für Riboflavin – wie die Zutatenliste sagt. Für die ältere Packung folgt daraus nichts Sicheres: Ihr Spektrum zeigt die kurzwellige Bande bei 414 nm statt bei 445 nm. Dass eine Rezeptur sich ändert, ist nicht ungewöhnlich; eine Messung gilt für die Probe, die gemessen wurde.
Die Messungen sind gemacht. Zurück in der Sammlung schreibst du die Antwort auf den Zettel.
Die Tür öffnet sich, wenn du weißt, was Smarties blau färbt.
Die Tür zum Besprechungsraum.6
Türschloss
Fehler: Diese Frage steht nicht in einem Quiz-Element.
Welche Zutat färbt Smarties blau?
Sieh in dein Notizbuch: dein Eintrag zu Smarties blau – oder die Zutatenliste in der Station.
Dein Lehrer wollte zweierlei wissen: Welche E-Nummern haben seine Lieblingsfarben, und werden sie auch in Smarties verwendet? Schreib ihm die Antwort – mit Belegen aus deinen Spektren.
Das gehört hinein
- je Farbe der Farbstoff mit E-Nummer und dem Beleg aus dem Spektrum (Lage und Form der Bande)
- die Antwort zu Smarties – und wie die Farbe dort deklariert ist
- wo das Spektrum allein nicht gereicht hat und was geholfen hat
Deine Spektren stehen als Bilder in deinem Notizbuch; die Maxima findest du in den Einträgen. Das Notizbuch lässt sich drucken.
Tipps
Sieh in dein Notizbuch: Drei Blaue (der Fingerabdruck), M&M blau und gelb, Smarties blau, M&M grün.
Ein Beleg nennt die Lage des Maximums, die Form der Bande und den Reinfarbstoff, dessen Spektrum dazu passt.
Blau: … (E …), denn das Spektrum … Gelb: … Smarties: … Grenzen: …
Zum Nachschlagen: Wie eine Chromatografie Farbstoffgemische trennt – die zweite Informationsquelle, wenn Spektren sich zu ähnlich sind –, steht in „Die Dünnschichtchromatografie“. Was die Farbstoffe auf der Zutatenliste bedeuten und wie viel davon unbedenklich ist: „Die bunte Welt gefärbter Lebensmittel“.
Eine mögliche Antwort: Blau – M&M blau enthält Brillantblau FCF (E 133): Bande um 630 nm, schmal, Nebenbande um 410 nm wie der Reinfarbstoff. Gelb – M&M gelb enthält Kurkumin (E 100): Maximum um 430 nm; Tartrazin (E 102) hätte dasselbe Maximum, steht aber nicht auf der Zutatenliste; die flachere rechte Flanke passt zu den Carotinoiden der Liste (sicher ist das wegen der Trübung nicht). Smarties: Das Blau ist ein anderes – Bande kurzwelliger (um 615 nm), breit, ohne Nebenbande; gefärbt wird mit Spirulinakonzentrat, einem färbenden Lebensmittel ohne E-Nummer. Grenzen: Das Spektrum ist ein Fingerabdruck, aber nur so gut wie die Vergleichsspektren; bei fast gleichen Maxima entscheiden Bandenform, Zutatenliste oder eine Chromatografie.
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