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Anatomie der Gummibären

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Geschichtliches<br />

Seit 2000 Jahren sind Süßigkeiten bekannt und beliebt<br />

Mittelalter: Süßwaren sind nur reichen Bürgern und dem<br />

Adel zugänglich<br />

Ausgangsprodukt: Honig – später Zuckerrohr<br />

1806: Kontinentalsperre über Europa – Ausdehnung<br />

Zuckerrübenanbau, Zucker wird preiswerter<br />

19. Jh.: Zuckerbäcker mischen Zucker mit Gummi<br />

arabicum Geleeartige Produkte


Geschichtliches<br />

20. Jh.: Gummi arabicum verteuert sich – Entdeckung<br />

alternativer Grundstoffe<br />

1922: Hans Riegel aus Bonn kreiert die Form des<br />

HARIBO Tanzbären – Die Urform des heutigen<br />

<strong>Gummibären</strong><br />

1999: Die europäische Union erlässt eine Richtline zur<br />

Gelatineherstellung, welche die Sicherheit des<br />

Verbrauchers vor BSE steigern soll.


Inhaltstoffe<br />

• Zucker - Kohlenhydrat<br />

• Gelatine - Protein<br />

• Fruchtsäuren<br />

• Farbstoffe<br />

• Aromastoffe<br />

• Wachse


Kohlenhydrate<br />

Inhaltsstoffe<br />

• Ursprüngliche Definition: Hydrate von Kohlenstoff<br />

C n (H 2 O) m<br />

• Heutige Definition: Polyhydroxy-Aldehyde o<strong>der</strong> -Ketone<br />

• Wichtigste funktionelle Gruppen: Carbonyl- und Hydroxy-<br />

Gruppe<br />

• Einteilung erfolgt nach Molekülgröße in Monosaccharide,<br />

Oligosaccharide und Polysaccharide<br />

Saccharid (griech. sakcharon) = Zucker


Inhaltsstoffe – Kohlenhydrate<br />

Glucosesirup<br />

Glucose<br />

• Traubenzucker<br />

• Monosaccharid<br />

• Aldohexose<br />

• Reduzierende Eigenschaften<br />

H<br />

HO<br />

HO<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

O


Glucosesirup<br />

Glucose durch Spaltung von Stärke


Inhaltsstoffe – Kohlenhydrate<br />

Saccharose<br />

Zucker<br />

• Haushaltszucker, Rohr- und Rübenzucker<br />

• Disaccharid: Glucose-Fructose<br />

• α-D-Glucopyranosyl-β-D-fructofuranosid<br />

• Optisch inaktiv<br />

• Nicht reduzierend<br />

H<br />

HO<br />

HO<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

O<br />

OH<br />

O<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

CH 2<br />

OH<br />

O<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

CH 2<br />

OH


Inhaltsstoffe – Proteine<br />

Gelatine<br />

• Wasserlöslich<br />

• Flexible Form<br />

• Mechanisch belastbar<br />

• Binde- und Streckmittel in Nahrung, Hülle für Pharmaka<br />

• Gewinnung aus Kollagen


Gelatine<br />

• Gelatine - denaturierte Form von<br />

fibrillärem Kollagen Typ I, II und/o<strong>der</strong> III<br />

• meist aus Schlachtabfällen gewonnen<br />

• Kollagen Typ II vornehmlich im Knorpel<br />

• Gemische von Kollagen Typ I und III<br />

stammen aus Sehnen, Bän<strong>der</strong>n und <strong>der</strong><br />

Haut.


28 verschiedene Kollagentypen<br />

• Zur Zeit sind bekannt (Typ I bis XXVIII)<br />

Art<br />

Fibrilläre Kollagene<br />

Netzbildende Kollagene<br />

Fibrillenassoziierte<br />

Kollagene (FACIT)<br />

Perlenschnurartige<br />

Kollagene<br />

Verankerungsfibrillen<br />

Kollagene mit<br />

Transmembrandomänen<br />

Typ<br />

Kollagene des Typs I, II, III, V und XI<br />

Kollagene des Typs IV (Lamina densa <strong>der</strong><br />

Basalmembran), VIII und X<br />

Kollagene des Typs IX, XII, XIV, XXII<br />

Kollagen Typ VI<br />

Kollagen Typ VII<br />

Kollagene des Typs XIII, XVII, XXIII und XXV


Inhaltsstoffe – Proteine<br />

Kollagen<br />

•Ca. 1000 Aminosäuren pro Kette<br />

• Tripelhelicaler Aufbau aus drei<br />

verwundenen Proteinsträngen<br />

•Modifizierte As:<br />

•Ascorbinsäure (Vitamin C) - wichtiger Co-<br />

Faktor bei <strong>der</strong> Hydroxylierung <strong>der</strong><br />

Aminosäuren Prolin zu Hydroxyprolin durch<br />

das Enzym Prolylhydroxylase und Lysin zu<br />

Hydroxylysin durch das Enzym<br />

Lysylhydroxylase.


Kollagen


Räumliche Anordnung<br />

von Faserbündeln<br />

Kollagenfasern


Inhaltsstoffe – Proteine<br />

Gelatine - Herstellung<br />

Entfettete zerkleinerte Knochen<br />

Rin<strong>der</strong>spalt<br />

Schweineschwarten<br />

Säurebehandlung<br />

Äscherung<br />

(Laugenbehandlung)<br />

Stufenextraktion mit heißem Wasser


Inhaltsstoffe – Proteine<br />

Saures/ basisches Verfahren<br />

Sterilisierung<br />

Gelierung<br />

Trocknung<br />

Mahlen, Mischen, Verpacken


Inhaltsstoffe – Proteine<br />

Kollagen - Protein<br />

Aufbau: Aminosäuren<br />

• Aminosäuren besitzen amphoteren Charakter<br />

• Vorliegen als Zwitter-Ion mit bipolarer Struktur<br />

H 3<br />

N<br />

COO<br />

R<br />

• Formale Neutralität am IEP, bei niedrigerem pH-Wert positiv,<br />

höherem negativ geladen<br />

bei<br />

• IEP wegen unterschiedlichem Rest bei je<strong>der</strong> AS verschieden, daher<br />

elektrophoretische Trennung möglich


Trennung durch<br />

Inhaltsstoffe – Proteine<br />

Elektrophorese<br />

pH = 6<br />

Kathode<br />

Anode<br />

H 3<br />

N<br />

COO<br />

(CH 2<br />

) 3<br />

NH 3<br />

H 3<br />

N<br />

CH 3<br />

COO<br />

H 3<br />

N<br />

CH 2<br />

COO<br />

COO<br />

Lysin:<br />

pK s1 =2,18<br />

pK s2 =8,95<br />

pK sR =10,53<br />

Alanin:<br />

pK s1 =2,36<br />

pK s2 =9,69<br />

pH iso =6,02<br />

Asparagat:<br />

pK s1 =2,09<br />

pK s2 =9,82<br />

pK sR =3,86


Inhaltsstoffe – Zusatzstoffe<br />

Farbstoffe<br />

• Sollen Gummibärchen ein ansprechendes Äußeres verleihen<br />

Synthetisch<br />

• Tartrazin (E 102)*°<br />

• Gelborange S (E110)*°<br />

• Azorubin (E 122)*°<br />

• Cochenillerot A (E124)*°<br />

• Patentblau V (E 131)°<br />

• Indigotin (E 132)<br />

Natürlich<br />

• Curcurminoide<br />

• Betalaine<br />

• Anthocyane<br />

• Tetrapyrrol-Derivate<br />

(Chlorophylle)<br />

• Cochenille<br />

*Azofarbstoff °gesundheitlich bedenklich


Inhaltsstoffe – Zusatzstoffe<br />

Chromatographische Auftrennung<br />

Tartrazin<br />

Patentblau V<br />

Gelborange S<br />

Cochenillerot A


Weitere Inhaltstoffe<br />

• Aromastoffe<br />

• Vitamine<br />

• Stärke, Agar-Agar, Pektin<br />

• Wachse


Vermehrung?


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