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Seite 6 Madaus AG Vollmer: KIS Köln Kopiervorlage 15 Galenik: Vom Samen zum Präparat Für die Produktion von Arzneimitteln sind in den Unternehmen häufig lange Herstellungswege erforderlich. Anhand des nachfolgenden Schemas kannst du die Herstellung von Agiolax bei Madaus nachvollziehen: Samenschalen Samen Wasser Silo Silo Samen mit Samenschalen (Plantago ovata) 1, 7 8 4 Abluft Ausschuß Messer Zuckerguß Heizung (ca. 125°C) Dragiertrommel Keimreduktion Samen des Indischen Wegerichs (plantago ovata) und seine Samenschalen sind Ausgangsprodukte für die Agiolax-Herstellung. Sie werden getrennt gemahlen und bis zur Produktion des Abführ-Präparates in Silos gelagert. Der Produktionsprozeß beginnt damit, daß eine genau abgewogene Menge der gemahlenen Samen und Schalen mit Wasser vermischt und durchgeknetet wird. Der so entstandene „Teig“ wird in einer Presse (vergleichbar einer Spaghettimaschine) zu nur wenige mm dikken Strängen gepreßt, die anschließend von einem schnell rotierenden Messer in kurze Stücke zerteilt werden. Diese Stücke werden keimreduziert und bei etwa 125 ° C getrocknet. Zu kurze und zu lange Stücke werden ebenso wie Krümel ausgesiebt und müssen zurück in die Knetmaschine. Nach der Trocknung werden die Agiolax-Stücke, Granulat genannt, bis zur weiteren Verarbeitung in Silos gelagert. Anschließend wird das Granulat mit einer Masse aus Zucker, Aromaöl und Gummi Arabicum überzogen. Dazu wird das Granulat in einen Mischer, die sogenannte Dragiertrommel, gegeben und dort mit der Überzugsmasse besprüht. Schließlich wird das Granulat erneut getrocknet und poliert, dann ins Lager bzw. zur Verpackung transportiert. Nach diesem Verfahren werden bei Madaus täglich 16 Tonnen Agiolax hergestellt. Aufgaben 1. Warum ist es wichtig, daß die Samen und Samenschalen möglichst fein und gleichmäßig gemahlen werden? 2. Welche Aufgabe hat die Waage zu Beginn der Produktion? 3. Wozu ist die Sterilisation des Rohgranulats wichtig? 4. Gib mindestestens zwei Gründe dafür an, daß das Rohgranulat noch mit der Dragiermasse überzogen wird. 5. Madaus wird seine Agiolax-Produktion in der zweiten Hälfte des Jahres 1997 nach Indien verlagern. - Welche Gründe wird das Unternehmen für den Wechsel des Produktionsstandortes wohl haben? - Welche Konsequenzen hat ein solcher Umzug für alle Beteiligten (Unternehmen, Mitarbeiter, Verbraucher)?
Vollmer: KIS Köln Madaus AG Seite 17 Didaktische Kopiervorlage Bemerkungen 1 Einsatzmöglichkeiten der Kopiervorlagen im „Normalunterricht“ und Anbindung an die Lehrpläne der drei Schulformen Für die vorliegenden Arbeitsblätter bieten sich verschiedene Zugänge zu Unter- und Mittelstufenunterricht in sämtlichen Schulformen an. Die Kopiervorlagen 2 und 3 sind eher für die Jahrgangsstufen 9 und 10 geeignet Die Arbeitsblätter können in einem Komplex Ernährung und Verdauung, u.a. im Wahlpflichtbereich Naturwissenschaften eingesetzt werden. Sie können aber auch integrativer Bestandteil eines Materialpaketes sein, um das Thema „Quellung“ fächerübergreifend zu behandeln. Hierzu bietet sich die Einbeziehung der Materialien weiterer an diesem Verbundprojekt beteiligten Kooperationen an, wie z.B. Procter&Gamble (Polyabsorber in Babywindeln) oder Degussa AG Werk Marquart („künstlicher Sand“ als Quellmittel für Trockenmittel). Informationen, Bemerkungen, Lösungen A. Bemerkungen zu den Kopiervorlagen Kopiervorlagen 2 und 3: Die Schüler sollen den Zusammenhang zwischen Fehlernährung und Verstopfung erkennen. Sie sollen wissen, daß Verstopfung häufig dann auftritt, wenn die Passage der Nahrungsbestandteile durch den Dickdarm verzögert wird. Schließlich sollen sie verstehen, daß Ballaststoffe die Darmperistaltik anregen. Sie sollen ihr Wissen um die Zusammenhänge zwischen Ballaststoffen als quellende Substanzen und Darmperistaltik an dem Beispiel eines Naturstoffpräparates konkretisieren. Kopiervorlage 4: Hinweise zur Durchführung der Versuche Information „Agiolax“: Agiolax ® ist ein urheberrechtlich geschütztes Warenzeichen der MadausAG. Zur Produktgruppe der Agiolax- Granulate zählen folgende Präparate: Agiolax (enthält Ballaststoffe und Sennesfrüchte, welche die Darmperistaltik anregen), Agiocur (enthält ausschließlich Ballaststoffe) und Agiocur Ballast pur (enthält Ballaststoffe in hoher Dosierung). Aus Gründen der didaktischen Reduktion wurde das reine Ballaststoffprodukt Agiolax Ballast pur gewählt. Information zur Quellungszahl: Die Quellungszahl gibt das Volumen in Millilitern an, das 1 g Droge einschließlich des anhaftenden Schleimes nach dem Quellen in Ethanol (96%)/Wasser wie 1/100 (V/V) nach 4 h einnimmt. Die Quellungszahl ist der Durchschnittswert von drei Messungen. Gesammelte Erfahrungen bei der Durchführung der Versuche: Im Vorversuch wurde die Quellungszahl nach dem genannten Verfahren bestimmt bei: 1. Plantago ovata Samen (gemahlen und nicht gemahlen) 2. Plantago ovata Samenschalen (gemahlen und nicht gemahlen) 3. Agiolax Ballast pur 4. Weizenkleie Folgende Quellungszahlen wurden ermittelt: Plantago ovata Samen 15 Plantago ovata Samen (gemahlen) 25 Plantago ovata Samenschalen 45 Plantago ovata Samenschalen (gemahlen) 65 Agiolax Ballast pur 8 Weizenkleie 3 Besonders gut und deutlich zu bestimmen sind die Quellungszahlen von Plantago ovata Samen und Samenschalen (jeweils unzerkleinert). Hier ist die Grenze zwischen überstehender Flüssigkeit und Schleim bzw. gequollener Substanz deutlich zu erkennen, während dieses bei den gemahlenen Formen etwas schwieriger ist. Die gemessenen Werte lagen innerhalb der zu erwartenden Bereiche. (Sie reichen bei den Samen von 13 bis 18 und bei den Schalen von 40 bis 70.) Die Bestimmung der Quellungszahl von Agiolax Ballast pur ist eindeutig schwieriger. Hier stört insbesondere die Anfärbung der überstehenden Flüssigkeit durch das Medikament bei der genaueren Bestimmung der Quellungszahl. Analoge Versuche lassen sich z.B. auch mit Leinsamen oder anderen Vergleichssubstanzen durchführen. Hinweise zur Durchführung der Versuche im Unterricht: Bei guter Vorplanung (Bereitstellen der Geräte, genaue Kenntnis der Arbeitsanweisung) läßt sich der vorgeschlagene Versuchsansatz in einer Doppelstunde durchführen. Ggf. kann das Abwiegen der Substanzmengen, was je nach Zahl der zur Verfügung stehenden Waagen und abhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der SchülerInnen unterschiedlich lang dauern kann, vor der Stunde (vom Lehrer) durchgeführt werden. Das Ablesen der Meßergebnisse 4 Stunden nach Zugabe von Wasser zum Probenmaterial sollte relativ genau eingehalten werden. Bei genügender Anzahl an Geräten und Arbeitsgruppen kann die Quellungszahl einer Substanz auch mehrfach bestimmt werden (arbeitsteilige Vorgehensweise), um eine Mittelwertbildung nach Versuchsvorschrift zu ermöglichen. Falls keine oder nicht genügend Mischzylinder vorhanden sind, können die Versuche auch in Reagenzgläsern durchgeführt werden, die mit entsprechenden Stopfen verschlossen werden. In einem solchen Fall kann die Quellungszahl allerdings nicht mit der gewünschten Genauigkeit ermittelt werden. Deutung der Versuchsergebnisse: Die löslichen Bestandteile bestehen vor allem aus Amylopektin, also aus Stärkeketten unterschiedlicher Länge und Verzweigung, die aus α-Glucosemolekülen in 1,4-Verknüpfung bestehen. Diese lagern an den freien OH-Gruppen Wasser an und bilden so eine Art Kleister. Amylopektine werden im Verdauungstrakt durch das Enzym Amylase abgebaut. Ballaststoffe mit einem hohen Gehalt an löslichen Bestandteilen zeigen schon sehr rasch eine Quellwirkung, die bereits am Magenausgang einsetzt, wodurch ggf. ein Sättigungsgefühl entsteht. Aus diesem Grunde werden Amylopektine häufig auch als Appetitzügler eingesetzt, die im Dickdarm abgebaut werden. Die unlöslichen Ballaststoffe bestehen neben Lignin größtenteils aus Zellulose. Zellulose ist ebenfalls ein Polysaccharid; die einzelnen Monomere werden aber anders verknüpft als beim Amylopektin. Zellulose kann anders als Stärke nicht im menschlichen Körper abgebaut werden. Zellulose besitzt ebenfalls hydrophile OH-Gruppen, die Zellulosefasern lagern aber nur langsam und in geringem Ausmaß Wasser an, so daß die Quellungszahlen deutlich geringer sind als die von Amylopektinen. Diese unlöslichen Ballaststoffe wirken einer Verstopfung entgegen, indem sie erst im Dickdarm quellen, dort nicht abgebaut werden und zu einer Füllung des Dickdarms beitragen. Aus diesem Grunde ist in dem Verstopfungspräparat Agiolax Ballast pur der Anteil der Samenschalen mit ihrem hohen Prozentsatz löslicher Ballaststoffe relativ gering.
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