Säuerung der Milch

Versuch 1: Messung des pH-Werts

Grundlagen

Der pH-Wert der Milch ist abhängig von dem Anteil der Milchsäure in der Milch.

Materialien

- pH-Messelektrode

- Probengefäße mit

• Rohmilch
• frische Milch
• Sauermilch
• Buttermilch
• Joghurt
• ansaure Milch

- destilliertes Wasser

Sicherheit

Vorsichtiger Umgang mit sensibler pH-Elektrode.

Durchführung

Die pH-Elektrode wird in ein mit einem Milchprodukt gefüllten Probengefäß gehalten und der pH-Wert, sobald er länger als 5 Sekunden konstant ist, notiert. Bevor die nächste Probe gemessen wird, wird die Elektrode mit destilliertem Wasser gut abgespült.

Beobachtung

Ergebnis

Versuch 2: Bestimmung des Säuregrads von Milch nach Soxhlet-Henkel

Grundlagen

Milch wird sauer, weil Milchzucker (Lactose) mikrobiell zu Milchsäure umgesetzt wird. Zur Beurteilung des Frischegrades wird deshalb mit Natronlauge titriert. Da auch frische Milch einen pH-Wert <7 aufgrund gelöster Salze (v. a. Hydrogenphosphate) aufweist, wird auf die Angabe einer Milchsäurekonzentration verzichtet. Dafür wird eine Gesamtsäurekonzentration nach Soxhlet und Henkel bestimmt und mit Hilfe der SHZ (Soxhlet-Henkel-Zahl) beurteilt.

Die SHZ gibt an, wie viele Milliliter Natronlauge (c =  0,25 mol/l) zur Titration von 100 ml Milch unter Verwendung von Phenolphthaleinlösung bis zum Erreichen einer bleibenden Rosafärbung verbraucht werden.

Materialien

- Stativ

- Probengefäße mit                                                           

• frischer Milch
• Sauermilch
• Joghurt
• ansaurer Milch

- Bürette

- 2 Weithalserlenmeyerkolben

- Magnetrührer und Rührfisch

- Vollpipette (100 ml)

- Pelleusball

- Pasteurpipette

- Phenolphthaleinlösung

- Natronlauge c = 0,25 mol/l

Sicherheit

Schutzbrillenpflicht! Stark alkalische und ätzende Lauge!

Durchführung

Je 100 ml Milch, Sauermilch, Joghurt und ansaure Milch werden mit fünf Tropfen Phenolphthaleinlösung versetzt und mit Natronlauge titriert. Diese wird dazu in eine Bürette gefüllt und die Startmenge notiert. Die Titration erfolgt langsam unter Rühren, bis sich eine schwache Rotfärbung einstellt.

Beobachtung

Ergebnis

Versuch 3: Gerinnung der Milch durch Milchsäure – Herstellung von Joghurt

Grundlagen

Durch den fermentativen Abbau des Milchzuckers durch Milchsäurebakterien gerinnt das Eiweiß der Milch, und die Flüssigkeit wird fest.

Materialien

• Topf
• Rührbesen
• Heizplatte
• Thermometer
• Milchsäurebakterien
• Milch
• Marmelade-, Joghurtgläser

Durchführung

1. 1 l Milch auf 43 – 45 °C erhitzen.
2. Bakterien einrühren.
3. In Gläser abfüllen und verschließen.
4. Bei 43 – 45 °C 6 bis 8 Stunden fermentieren.

Versuch 4: Mikroskopie von Milchsäurebakterien

Die Beobachtung der Bakterien wird – von Spezialfällen abgesehen – stets an fixierten Objekten vorgenommen, da die Scharfeinstellung lebender Bakterien, die sich in Suspensionen befinden, schwierig ist. Ferner lassen sich fixierte Bakterien leicht färben.

Methylenblau wird in der Biologie und in der Medizin sehr häufig verwendet und zwar zur Anfärbung von Zellkernen oder zur Anfärbung von Bakterien. Robert Koch und dessen Schüler Paul Ehrlich haben die Anfärbbarkeit von Krankheitserregern mit Methylenblau als erste erkannt und angewendet.

Materialien

• Mikroskop
• Objektträger und Deckgläser
• Zentrifuge mit Zentrifugengläsern
• Tropfpipetten
• Methylenblau
• Bunsenbrenner
• Tiegelzange
• Petrischale
• Joghurt

Durchführung

Teil A: Herstellung der Bakteriensuspension

1. Verdünnen Sie eine Spatelspitze Joghurt mit Wasser und verwenden Sie davon einen Tropfen.

2. Geben Sie einen Löffel Joghurt in ein Becherglas mit 40 ml Wasser, stellen Sie eine Suspension her, zentrifugieren Sie diese. Verwenden Sie den Überstand.

Teil B: Hitzefixierung

1. Ein sauberer Objektträger wird sehr sorgfältig durch Abreiben mit einemethanolgetränkten, fusselfreien Tuch entfettet.  Wenn sich Spuren von Fett auf dem Objektträger befinden,  läuft die Suspension nach dem Auftragen wieder zusammen.

2. Mit der Tropfpipette oder dem Glasstab wird ein Tropfen einer Bakteriensuspension (Joghurt) auf den Objektträger gegeben. Diese muss zerfließen. Von jeder der hergestellten Suspensionen ein Präparat herstellen.

3. Ein Deckglas wird im Winkel von 45° so auf den Objektträger gestellt, dass sich die Flüssigkeit durch Anziehungskräfte in der Ecke zwischen Deckglas und Objektträger sammelt.

4. Nun wird die Unterkante des Deckglases gleichmäßig über den gesamten Objektträger geschoben. Die Suspension wird dabei über die gesamte Oberfläche verteilt, wobei die Dicke des Flüssigkeitsfilms abnimmt.

5. Den so entstandenen Ausstrich lässt man bei Zimmertemperatur an der Luft trocknen, er darf dabei nicht erhitzt werden.

6. Die Bakterien werden durch kurzzeitiges Erhitzen über einer Flamme fixiert. Dabei wird der Objektträger dreimal durch die Flamme gezogen (bei rauschender Flamme des Bunsenbrenners), wobei die Geschwindigkeit etwa 30 cm/sec. betragen soll.
   Die Schichtseite ist oben.

Teil C: Färbung

1. Der Ausstrich wird auf zwei Holzstäbchen über eine Petrischale gelegt (oder über ein Färbebad) und mit Methylenblau überschichtet.
2. Die Farbe etwa 8 Minuten einwirken lassen.
3. Der Farbstoff wird anschießend vorsichtig unter tropfendem Wasser solange abgespült, bis keine Farbstoffwolken mehr ablaufen.
4. Nun lässt man das Präparat an der Luft trocknen.

Beobachtung/Zeichnung

Versuch 5: Qualitativer Nachweis von Lactat

Materialien

• Reagenzgläser, Reagenzglasständer
• Eisen(III)-chlorid-Lösung, w = 10 %
• Milchsäure w = 90 %
• destilliertes Wasser
• Joghurt

Durchführung

2 Tropfen Eisen(III)-chlorid-Lösung werden in ein Reagenzglas gegeben und solange mit destilliertem Wasser verdünnt, bis kaum noch eine Gelbfärbung zu erkennen ist. Die Lösung wird auf drei Reagenzgläser verteilt. Anschließend werden in ein Glas 2 – 3 Tropfen Milchsäure, in das zweite Glas etwas Joghurt (gelöst in Wasser und filtriert) gegeben. Das dritte Glas dient zum Farbvergleich.

Beobachtung

Zeisiggrüne Färbung durch einen Eisen(III)-Lactat-Komplex

Ergebnis