Schlagwort: Chemie

Chemie ?!

“Oh je, in Chemie war ich immer schlecht…” “Igitt, da ist Chemie im Essen. Ihr Chemiker werdet uns irgendwann noch mal alle töten” Welcher Chemiker kennt diese Sprüche nicht ? Was bewegt den Menschen also sich mit dieser diffizielen Materie zu beschäftigen ? Und das auch noch in einem Universitätsstudium ? Nun, wenn man folgende Werbeanzeige aus den 50er Jahren aufmerksam durch liest, sind die Gründe klar…

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(Quelle: Popular Mechanics, 09/1955, http://blog.modernmechanix.com/2008/07/31/chemistry-big-laboratory-given-free/)

 

Eine “glorreiche Zukunft” wird da beschworen und darauf hingewiesen das in der Chemie quasi eine Goldmine liegt, die man nur anzapfen muss um sofort sein Einkommen und seine Position im Leben zu verbessern, indem man Abfall in Geld verwandelt. Tja, leider scheint sich heute keiner mehr daran zu erinnern oder aber nicht an ein “Golden Age” mit Hilfe der Chemie zu glauben…

Dann gibt es natürlich noch die Leute, die Chemie studieren um die “unheimlichen Kräfte der Natur zu entfesseln” oder “Mutter Natur nach meinem Willen zu formen”. Das sagten zumindest zwei meiner Komilitonen.

Schliesslich gibt es auch die Leute, deren natürlicher Spieltrieb, Zündel-Leidenschaft, Bastelwut und/oder Neugier, vom experimentellen Arbeiten gefüttert wird. Die sozusagen irgendwie eine Art Hobby zum Beruf gemacht haben. (“Was passiert wohl, wenn ich das Grüne in das Lilane kippe ?”, “Boah, sieh dir mal an wie heftig das abgeht…”) Das sind dann auch die Leute die vielleicht mal einen Chemiebaukasten besessen haben.

Apropos, Chemiekasten… Als ich neulich in der Bibiliothek meiner Arbeitsgruppe die Bücher durchstöbert habe, fiel mir dabei auch folgendes Kleinod in die Hand:

Alles was im Hause ist, untersucht der ALL-CHEMIST – 150 chemische Versuche für Buben und Mädchen.

Eine Versuchsanleitung zu einem Chemiekasten aus dem Jahre 1940 (Wilhelm Fröhlich, All-Chemist, Franckh’sche Verlagshandlung Stuttgart, 1940). Und tatsächlich, es gibt kaum ein Haushaltsprodukt das nicht in ein lehrreiches Experiment einfliesst: “Ein süsser Anfang” (Zucker), “Von der Milch”, “Der böse Alkohol” (!) oder “Gas” um nur mal ein paar Beispiele zu nennen. Viele Versuche, die man auch heute noch machen kann, allerdings auch ein paar die etwas antiquiert wirken: Wer hat schon heute eine Tafel Tischlerleim im Hause ?

Aber auf Wunsch einer Kollegin hier mal ein Experiment zum nachkochen:

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Die Frage, ob man den Tischlerleim gerade zuhause hat, lasse ich mal so im Raume stehen. Jedenfalls zeigt sich, dass die Idee mit den “Chemie mit Haushaltsprodukten”-Büchern keine neue ist.

Hier sieht man auch eine Besonderheit, die man heute leider nicht mehr findet. Die netten Illustrationen am Rande besitzen irgendwie einen ganz besonderen Charme.

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Wie z.B. das Bild jenes possierlichen Zeitgenossen, welches das Vorwort ziert und daran erinnert:

Wie der Alchimist früherer Zeit alle möglichen Stoffe zusammenbraute, wird ein wißbegieriger Junge als neuzeitlicher All-Chemist alle erreichbaren Stoffe in Küche und Haus[…] in den Bereich seiner Untersuchungen ziehen und ganz unbemerkt noch recht viel Neues lernen.

Na wenn man da nicht Appetit auf mehr bekommt… Mit Nachweisen von Eisen in Zigarettenasche fängts an und ehe man sich’s versieht landet man bei “Reaktionen von Ozon in Gegenwart von Übergangsmetallaziden in siedender Blausäure”… Oder so…

Faszination Gold

„Über-, doppelt und mehrfach glücklich, wer auf Gold und Kleinodien tritt!“

―Apuleius

Nur wenige Materialien üben eine ähnlich große Faszination auf den Menschen aus wie das Gold. Es ist nicht nur durch seine glänzend gelbe Farbe schön anzusehen, es gilt auch als ein Sinnbild für Edles und höchste Qualität. Die Goldmedaille für Olympia Sieger oder der sog. Goldstandard für bewährte, allgemein anerkannte Methoden und Verfahren, an denen sich alle anderen Methoden messen müssen.

Und wertvoll ist es. So bezahlt man zur Zeit (25.02.2017) 1190 EUR je Feinunze. Oder übersetzt in ein etwas gängigeres Gewichtsmaß: 38,26 € je Gramm. Und das ist von den Maßen her gerade mal ein winziges Blättchen:

100g Bar casted size 2
Größenvergleich – 1 Euromünze vs 100 g Barren

Von Goldsuchern

Der hohe Preis ist zum Teil dadurch begründet, dass Gold ein seltenes Metall auf unserem Planeten ist. Im Durchschnitt müsste man 1000 t Gestein verarbeiten um 4 g Gold zu gewinnen, was vermutlich der Grund ist, warum die Goldgewinnung nur an wenigen ausgewählten Orten rentabel ist. Ein Faszinosum am Gold ist ja, dass es chemisch sehr beständig ist. Dies ist auch der Grund, warum man es im Gegensatz zu anderen Metallen, die nur in Form von Erzen in Verbindung mit Sauerstoff, Schwefel etc. vorkommen, überwiegend gediegen vorfindet. Zugegeben man braucht oft eine Lupe um den Goldstaub im Gestein zu finden, aber ganz selten mal findet man auch „Gold-Nuggets“, also regelrechte Klumpen.

CSIRO ScienceImage 10458 An 8 kg nugget from Victoria that was cut in two and had a thin slice
Der größte bisher gefundene Gold-Nugget ist der „Welcome Stranger“, der 1869 in Australien ausgegraben wurde und stolze 97 kg auf die Waage brachte. In Deutschland findet man leider nur kleine Nuggets. Zuletzt löste ein Goldfund im thüringischen Schwarzatal einen kleinen Goldrausch aus, als der 64-jährige Heinz Martin beim durchqueren eines Baches einen 9.6 g schweren Nugget fand.

Aber das hindert den Menschen in seinem Erfindergeist nicht, ständig nach neuen Quellen zu suchen aus denen man Gold gewinnen kann. So kam der deutsche Chemiker Fritz Haber in den 1920er Jahren auf die Idee Gold aus Meerwasser zu gewinnen. Die Weltmeere enthalten ja immerhin genug Wasser, dass man einfach nur abzupumpen brauch. Doch obwohl 15000 t Gold in unseren Meeren „herumschwimmen“ stellte sich die Goldkonzentration als zu gering heraus um rentabel zu sein.

Alchemie, oder: Wie macht man Gold ?

Ebenfalls abenteuerlich ist die Idee neues Gold herzustellen, indem man billige, im großen Maße verfügbare Metalle umzuwandeln. Die Goldmacherei war ein beliebtes Betätigungsfeld der Alchimisten, den Vorvätern des modernen Chemikers. So suchte man den „Stein der Weisen“ eine Substanz die eben dieses Kunststück ermöglichen sollte. Das dies natürlich nicht von Erfolg gekrönt sein kann, liegt auf der Hand. Mitunter aber förderte diese Suche, nach dem Motto „Discovery by serendipity“ ungeahnte andere interessante Funde zu Tage:

So gelang es dem Alchemisten Johan Friedrich Böttger zwar nicht die Formel für den Stein der Weisen zu finden, sondern die Formel für Porzellan (die bis dahin ein wohlgehütetes Geheimnis der Chinesen war). Mit dieser Erkenntnis konnte man zwar nicht direkt Gold gewinnen, aber Porzellan war derartig kostbar, dass der sächsische König August der Starke dennoch beschloß Böttger unter Verschluß zu halten, um mit dem Porzellan gutes Gold zu verdienen.

DPAG 2010 32 Porzellanherstellung in Deutschland
Ein anderer Zufallsfund auf der Suche nach Gold gelang einem gewissen Henning Brand. Ironischerweise suchte er den Zugang zum Gold in einer anderen „goldenen Substanz“, indem er seinen Urin einkochte und die Rückstände stark erhitzte. Er erhielt stattdessen eine im dunklen leuchtende Substanz und wurde damit nicht nur zum Entdecker der Chemoluminiszens, sondern auch des Elements Phosphor. Gänzlich unmöglich ist die Elementtransmutation aber doch nicht. So lassen sich mittels moderner Wissenschaft im Rahmen kerntechnischer Prozesse geringste Mengen Gold erzeugen. Doch dies ist nicht nur teuer, sondern geht auch mit radioaktiver Strahlung einher… Ergo: Ist die Mühe nicht wert.



Brandt, wie er den Phosphor entdeckt (hier künstlerisch interpretiert von Joseph Wright of Derby)
Brandt, wie er den Phosphor entdeckt (hier künstlerisch interpretiert von Joseph Wright of Derby)

Von Original & Fälschung, sowie Badewannen

Doch wie überall, wo es um die Erlangung von Reichtümern geht, sind Ganoven und Halunken nicht weit entfernt. Wenn schon nicht Herstellen, dann vielleicht geschickt imitieren ! Und das ist in der Tat möglich: So gibt es allerhand (meist Kupfer-haltige) Legierungen, die einen mehr oder minder goldenen Farbton besitzen. Nehmen wir z.B. Messing oder Tombak. Dementsprechend gilt „Augen auf beim Goldkauf“. Oder eine andere Variante, wo der „Beschiss“ sich schon im Namen bemerkbar macht: Katzen- oder Narrengold, dem etwas malerischeren Namen für Eisen(II)disulfid/Pyrit, einem weißgoldenen Mineral.

Eine aus Film & Fernsehen bekannte Echtheitsprüfung ist z.B. der Bisstest (Schon mal gewundert, warum siegreiche Olympioniken auf ihre Goldmedaille beißen ?). Da Gold ein sehr weiches Metall ist, sollte ein solcher Bisstest Spuren in Echtgold hinterlassen. Blei ist allerdings auch sehr weich und somit ist vergoldetes Blei auf dem Wege nicht vom Original zu unterscheiden.

Auch sehr bekannt ist der Dichte-Test. Man kennt die Geschichte von Archimedes, der die Echtheit einer Goldkrone prüfen sollte (ohne diese zu beschädigen) und dem dann die geniale Idee beim Baden kam. Jedes Material hat ein spezifisches Gewicht, d.h. Gewicht je Volumeneinheit. Er tauchte also nacheinander Krone, sowie gleich schwere Gold- bzw. Silberbarren in Wasser und maß deren Wasserverdrängung. Und siehe da, die Krone verdrängte mehr Wasser als der Goldbarren, hatte also ein geringeres spezifisches Gewicht und war damit eine Fälschung. Verbunden mit dieser Erkenntnis, dem Archimedischen Prinzip, ist auch der berühmte Ausruf „Heureka !“ (griech. „Ich hab’s gefunden“) den Archimedes ausrief und, soeben dem Bade entstiegen, nackt durch die Strassen rannte. Eine elegante Methode, allerdings nicht unbedingt alltagstauglich.

Heureka - Wissenschaft in der Badewanne
Heureka – Wissenschaft in der Badewanne

Praktischer, da portabel sind säurebasierte Test-Kits. Gold besitzt nämlich die Eigenschaft unlöslich in herkömmlichen Säuren zu sein. Nur Königswasser, ein Gemisch aus Salz- & Salpetersäure, vermag es reines Gold aufzulösen. Legierungen mit geringerem Goldanteil lösen sich schon in verdünnteren Säuren. Je höher der Goldanteil, desto härtere Geschütze (sprich konzentriertere Säure) muss man auffahren.

Wenn das Edelmetall aber aus seriöser Quelle kommt, reicht es evtl. aber auch einen schnellen Blick auf einen vorhandenen Prägestempel zu werfen, der den Goldanteil in Promille wieder gibt.

Quelle: Wikipedia, Eintrag: Gold
Quelle: Wikipedia, Eintrag: Gold

Goldene Worte

Die gedankliche Verbindung Gold = wertvoll hat dann auch in allerhand metaphorische Redewendungen geprägt. Schwarzes Gold steht synonym für Erdöl, mit dem man auch zu Reichtum gelangen kann, wenn man es in seinem Garten findet. Weißes Gold steht für Salz, Porzellan, Elfenbein etc., alles Substanzen die zumindest in der Vergangenheit mit Gold aufgewogen wurden. Wer goldene Hände hat und damit aussergewöhnliches handwerkliches Geschick besitzt, verdient sich schnell eine goldene Nase, insbesondere dann, wenn diese noch einen guten Riecher für profitable Geschäfte hat. Die Kartoffel ist nicht nur golden in der Farbe, sondern gilt den deutschen oft als Königin der Beilagen beim Essen und verdient sich damit den Titel Ackergold, während der leicht ironische Begriff Hüftgold die füllige Figur beschreibt, die man kriegt, wenn man zuviel davon isst.

Angewandte Goldwissenschaften

Doch was macht man mit Gold, außer es sich als Kapitalanlage in den Keller zu legen oder es zu Schmuck zu schmieden ?

Der goldene Reiter - Feuervergoldet
Der goldene Reiter – Feuervergoldet

Blattgold kennt jeder. Da Gold so weich und duktil ist, lässt es sich problemlos (wenn auch in aufwendiger Arbeit) zu hauchdünnen Blättchen schlagen, mit denen man Zierrat eine goldene Oberfläche verleihen kann. Eine besondere Eigenschaft besitzt kolloidales Gold, d.h. Nanometer große Goldteilchen verteilt in einem flüßigen Medium, auch bekannt als Cassius’scher Goldpurpur. In dieser Form verliert Gold seine typische Farbe, sondern erscheint in einem rubinroten Farbton, mit dem man z.B. hochwertiges (und extrem schickes) rotes Glas herstellen kann.

Goldrubinglas Schatzkammer München
Goldrubinglas Schatzkammer München

Oder man verleiht Nahrungsmitteln mit Blattgold einen dekadenten Touch (Zusatzstoff E175). Dies reicht vom Danziger Goldwasser, einem klaren Schnaps in dem etwas Blattgold suspendiert wurde, bis hin zur Currywurst Gold mit Trüffelpommes, die in Berlin als deutliche Manifestation der Gentrifizierung Gestalt angenommen hat. Für den Körper ist es unbedenklich, da elementares Gold, wie wir bereits gelernt haben, in den meisten Säuren, so auch Magensäure, unlöslich ist und unverändert durch den Verdauungstrakt durchrauscht. In Form von Goldsalzen allerdings, kann es in zu hohen Konzentrationen zu einer Schwermetallvergiftung führen. Da die meisten Menschen solche jedoch nie zu Gesicht kriegen, ist dies ein eher seltenes Szenario. Es sei denn, sie gehören zu dem kleinen Personenkreis, dessen Rheuma mit goldhaltigen Medikamenten behandelt wird. Da dies jedoch recht teuer ist (sic!) und außerdem in über 50% der Fälle unangenehme Nebenwirkungen hat, werden diese mehr und mehr von anderen Medikamenten verdrängt.

Goldhaltige Arzneistoffe

Da Gold unter den Metallen eine überlegene elektrische Leitfähig und Korrosionsbeständigkeit besitzt, werden gerne elektrische Kontakte und Leiterbahnen auf Platinen daraus gefertigt. Ein Grund, warum der moderne Goldgräber sich für alte Mülldeponien und den darin achtlos entsorgten Elektroschrott interessiert.

Wir sehen also Gold ist ein extrem vielseitiges Element, dass nicht umsonst seit Jahrhunderten anhaltend eine Faszination auf den Menschen ausübt.

Aller Anfang ist schwer

Alle Jahre wieder gucke ich in meine Kiste mit Erinnerungsstücken: Eine Sammlung aus Briefen, Fotos, Eintrittskarten von besonders denkwürdigen Events und allerhand anderer Dinge, die einen in Erinnerungen schwelgen lassen. Darunter auch dies hier:

Nun, was hat es damit auf sich ? Damals im Oktober 2000 hatte es mich an die Uni Münster verschlagen, um dort meine ersten Gehversuche auf dem Gebiet der Chemie zu unternehmen. Auftakt der OE-Woche (OE = Orientierungseinheit) bildete die Erstsemester-Begrüßung. Da saß ich nun mit den ganzen anderen Erstes, an die 130 Leute, im großen Hörsaal C1 und harrte der Dinge, die da kommen würden. Punkt 10:00 betrat eine Handvoll Fachschaftler und Assistenten die Bühne und verkündete, dass es dieses Semester wohl zu einer Panne bei der Immatrikulation gekommen sei: Es wurden mehr Studenten aufgenommen, als es Studienplätze gäbe. Um dieses Dilemma zu beseitigen, würde nun eine kurze Einstufungsklausur abgehalten werden, um zu ermitteln, wer wie geplant starten dürfe und wer bis zum nächsten Semester warten müsse.

Vor lauter Aufregung, die der Studienbeginn so mit sich bringt, ist es vermutlich nur Wenigen komisch vorgekommen, dass so eine gravierende Mitteilung nicht von einem Professor, sondern von der Fachschaft verkündet wird. Die erste Aufgabe auf dem Klausurbogen, ein ziemlich martialisch anmutendes Konstrukt, hat dann sicher auch sein übriges Getan, uns Erstis einzuschüchtern:

Lösung (von oben li. nach unten re.): 1. Zeile: Kupfer // Cu(OH)2 // CuO; 2. Zeile: CuI + I2 // [Cu(NH3)4]SO4; 3. Zeile: CuI // Kupfer
Dieser Aufgabentyp ist auch bekannt als „Kampfstern“: Sternförmiges Reaktionsschema, mit dem viele Studenten in Klausuren zur anorganischen Chemie hart kämpfen müssen, um die Lücken darin auszufüllen. Und das nach Besuch entsprechender Vorlesungen und Übungen ! Am ersten Tag des Studiums reicht das jedoch, um auch hartgesottene Naturen in Unruhe zu versetzen. Ich jedenfalls, ohne Chemiekurs in der gymnasialen Oberstufe, war völlig aufgeschmissen.

Also machte ich das, was wohl jeder im Angesicht einer unlösbaren Klausuraufgabe macht, nämlich umblättern:

Skizzieren sie ein galvanisches Element, dass aus einer Normalwasserstoffelektrode (NHE) und einer Kupferelektrode besteht, welche in eine Kupfersulfatlösung eintaucht !

Öhm… Next !

Toxikologie: Welche Gefahren für die Gesundheit gehen von übermäßigem Konsum von Dihydrogenmonoxid aus ?

Ok, von diesem alten Chemie-Kalauer hatte ich schon mal gehört. Dihydrogenmonoxid = klug für Wasser. Hier hielt ich es für hinreichend sicher, die Vermutung zu äußern, dass evtl. Ertrinken gemeint sein könnte… Aber dann direkt in der nächsten Aufgabe – Bäm ! – werden direkt die Valenzstrichformeln für Alkohol, Schwefelsäure, Benzol und Kaliumpermanganat gefordert ! Äh… Schnell weiter. Irgendwo muß es doch etwas einfacheres geben…

Zeichnen Sie den Querschnitt durch ein Magnetrührstäbchen, Zählen Sie wieviele Wasserstoffatome vor Ihnen auf dem Tisch liegen !

Sehr merkwürdig ! Doch wem bis jetzt noch nicht aufgegangen sein sollte, dass es sich hier um einen klassischen Scherz auf kosten der Neulinge handelte, dem wurde es spätestens damit klar:

April, April !

Und tatsächlich hatte sich so mancher mit einem erleichterten Grinsen von seinem Platz erhoben, um God save the queen zu summen.

Bei besagtem Länderspiel handelt es sich übrigens um das letzte Spiel im alten Wembley Stadion, bevor dieses abgerissen wurde, in welchem Niemand anderes als Dietmar ‚Didi‘ Hamann den Siegtreffer zum 1:0 erzielte. In Folge dieser Schmach musste dann der britische Nationaltrainer Kevin Keegan seinen Hut nehmen. Das Tor hatte auch in sofern ein Nachspiel, als dass 5 Jahre später bei der Abstimmung, wie die neu errichtete Stadionbrücke heißen solle, der Vorschlag deutscher Fußballfans die Brücke „Dietmar Hamann Gedächtnisbrücke“ zu nennen, die meisten Stimmen erhielt. Man entschied sich dann, dem Abstimmungsergebnis zum Trotz, der Brücke einen anderen Namen zu geben.

Wir sehen also, ein klassischer Initiationsritus für Frischlinge. Doch was zu dem Zeitpunkt wahrscheinlich noch keiner vermutet hat: Eine solche Einstufungsklausur ist gar nicht notwendig gewesen, denn nur wenige Studiengänge haben eine ähnlich hohe Verschleißquote, wie ein Chemiestudium. In einer alten Chemiker-Anekdote sagt der Prof zu seinen Studenten: „Gucken Sie mal nach links, gucken Sie mal nach rechts… Die Leute, die sie dort sehen, werden sie nächstes Semester nicht mehr wiedersehen !“ Eine Geschichte, die durchaus ein Körnchen Wahrheit beinhaltet. Angefangen haben wir mit 130+ Studenten. Im 4. Semester sind nur noch 78 Teilnehmer zum Grundpraktikum Organische Chemie angetreten. Und nach 9 Semestern waren es gerade mal 23 Leute, die ihr Diplom gemacht haben. Und aus meiner OE-Gruppe, anfänglich 10 Personen, haben, mich eingeschlossen, nur 2 Personen das Vordiplom erlebt. Ok, so manchen verreißt in der einen oder anderen Prüfung. Aber, gerade in den frühen Semestern, gibt es auch genügend Leute, denen ein Chemiestudium zuviel Palaver ist. Praktikum in den Semesterferien… In irgendeiner stinkenden, potentiell giftigen Brühe rühren, wenn andere Studis am See in der Sonne liegen ? Das mag nicht jeder. Analysen kochen, unter Zeitdruck, während man sich den Abzug mit 4 anderen leicht chaotischen Zeitgenossen teilt ? Es soll auch Leute gegeben haben, die plötzlich festgestellt haben, dass sie Angst vor Chemikalien haben. Und überhaupt ist so ein Chemielabor auch nicht das, was uns die Medien vorspiegeln: Nein, kein Platz wo alles schön weiß und sauber ist und lustige bunte Flüssigkeiten vor sich hin blubbern. Da geht’s schon eher zu wie in einer Werkstatt… Wo gehobelt wird, da fallen Späne.

Ja, irgendwie ist es schon wahr, dass man als Chemiker schon, im positiven Sinne, leicht einen an der Waffel haben muss um so etwas zu studieren. Ein gewisser Conan in einem Internetforum bringt es auf dem Punkt:

Soweit ich weiß, sind meiner Meinung nach Chemiker die zähesten Brocken die ich kenne. Die geben normalerweise nicht auf und lassen nie locker, egal was sie machen. — Conan (25.04.2002)

Wie heißt es so schön ? Chemie ist, wenn man trotzdem lacht.

Sprit ist alle

Als ich gerade das Archiv durchstöberte, fiel mir das folgende Kleinod in die Hände. Es war das Jahr 2011 und die Gemüter waren, ob der gerade erfolgten Einführung des neuen E10 Benzins stark erhitzt:

huhu

Mittlerweile ist der Medienhype um die Benzinsorte E10 ja etwas abgeflaut. Aber offenbar ist der “Biokraftstoff” immer noch ungeliebt unter den Autofahrern. Zumindest gemessen an dem was ich eben an meiner bevorzugten Tankstelle beobachtet habe.

Offenbar war dort nämlich das herkömmliche Super leergetankt worden, was dort auf sichtlichen Unmut einiger potentieller Tankkunden stieß. Der zuständige Tankwart war nicht minder betroffen, da offenbar schon den ganzen Nachmittag die Kunden unverrichteter Dinge wieder abzogen, ob des beklagenswerten Spritmangels. Kein Benzin mehr, das muss man sich mal vorstellen. Neben tiefschürfenden Logistikproblemen seitens der Tankstelle, lässt sich vielleicht noch das Phänomen anführen, das die Spritpreise gefühltermaßen Dienstags immer besonders niedrig zu sein scheinen. Vielleicht lockt dieser Anschein besonders viele Leute an die Zapfsäulen.

imageAuch ich bin erst mal weitergefahren… Schließlich findet sich 500m weiter die Strasse runter ja eine weitere Tankstelle. Dort dann das gänzlich umgekehrte Bild… Autoschlangen an jeder Säule die bis auf die Strasse reichen. Für den Betreiber muss das ein Gefühl wie Weihnachten gewesen sein. Für mich als Kunden… eher Aschermittwoch… weniger schön. 20 Minuten auf Sprit warten wollte ich dann doch nicht. So stellt man sich die Spritrationierung in einer Planwirtschaft sozialistischer Prägung Marke kalter Krieg vor. Alternativen… Einmal durch die Stadt fahren zur nächsten Tanke oder E10 tanken ? Dann halt zähneknirschend E10 tanken.

Ich halte es zwar für unwahrscheinlich das der Biosprit schädlich für Motoren ist, aber ob der erhöhte Ethanolanteil den Sprit jetzt nachhaltiger macht… Da streiten sich die Experten. Ich bleib vorerst bei der klassischen Mischung. Hier mal ein kurzer Blick in die Rezeptur für Benzin der Marke Aral (Ottokraftstoffe gem. DIN EN 228):

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Komplexes Gemisch aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen die Paraffine, Naphtene, Olefine und Aromaten mit C-Zahl vorwiegend von 4 – 12.
Kann Sauerstoffverbindungen enthalten. Kann auch geringe Mengen proprietärer leistungssteigernder Additive enthalten.

— Datenblatt Aral Ottokraftstoffe gem. DIN EN 228

Besagtes Gemisch flüchtiger Kohlenwasserstoffe alias Benzin wird in meiner Grafik oben mal durch Hexan als typischen Vertreter für ein n-Alkan repräsentiert, obwohl alles zwischen Kohlenwasserstoffen mit 4 und mit 12 Kohlenstoffen drin sein kann. Ferner diverse Alkohole als Additive und TBME als Antiklopfmittel. Besagtes Klopfen bezeichnet übrigens den Unerwünschten Effekt, dass der Treibstoff im Zylinder durch Selbstentzündung unkontrolliert verbrennt. Als positives Beispiel für einen “klopffesten” Brennstoff dient Isooctan, daher auch der Begriff Octanzahl.

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Die Grundmischung ist bei allen Anbietern der selbe, also der eigentliche Sprit. Erst mit den geheimen Zusätzen (Additive) verleiht jeder Anbieter seinem Benzin “die persönliche Note”.

Happy New Year – oder: Im Namen des Katers

Und wieder ist ein altes Jahr vorüber und ein neues nimmt seinen Lauf. Obwohl sich die Silvester1 Nacht auch nur eine Nacht wie alle anderen ist, wird ihr von Vielen eine besondere Bedeutung zugemessen. Eine Nacht, die durch besondere Unternehmungen und Rituale – um es mit Barney Stinson zu sagen – legendär werden soll.

Die prominenteste Maßnahme ist sicherlich das Abschiessen von Feuerwerksraketen und Böllern, welches aus dem vorchristlichen (Aber-)Glauben herrührt, dass man durch Krachmachen böse Geister und damit Unglück und Unheil vertreiben kann.

Und auch der Verzehr von alkoholischen Getränken gehört dazu… Ob als Trankopfer, auf das die Glücksgöttin Fortuna gewogen sei, oder weil es sich beschwipst einfach lustiger feiert sei mal in den Raum gestellt.

Irgendwann jedoch ist die magische Silvesternacht vorbei und das neue Jahr ist da. Vom Feuerwerk bleibt nur noch der „Fallout“ und vom Schwips… Sie ahnen es schon… ein brummender Schädel, der Kater, der Katzenjammer.

„Heute ist der süße Rausch verflogen; der Katzenjammer ist geblieben. Der Katzenjammer!“

— Friedrich Schlögel (Dichter), Aschermittwoch

Kater und Katzenjammer… Scheint so als sei da jemand sehr katzenafin gewesen, als er sich diese Synonyme für den Brummschädel ausdachte. Tatsächlich Stammen diese Wörter jedoch aus der Studentensprache: So ist Kater eine Anspielung auf den gleichermaßen unangenehmen Katarrh… Und Katzenjammer – nun… – ist eine entschärfte Version von Kotzen-Jammer (Eigentlich logisch, wenn ich kotzen muß, ist mir auch immer jämmerlich zu Mute.)

Interessant ist auch die Sicht anderer Kulturen auf den Kater:

Der Spanier sagt resaca - Meeresbrandung oder entgegengesetzt zum Deutschen el ratón - die Maus. Beim Norweger sind es die Zimmermänner (tømmermenn), die im Kuppelkopf (kuppelhue) zugange sind, während sich der Franzose mit einer „Holzfresse“ (gueule de bois) rumplagt.

Doch woher kommt der Katzenjammer ?

Alkohol rein, Wasser raus !

Jeder, der schon mal im Rahmen eines Pub crawl ein gewisses Quantum Bier zu sich genommen hat weiß, dass man eher früher als später „das Bier wegbringen“ muß (sprich: Pipi machen). Dies liegt daran, dass Alkohol die Funktion des Enzyms Vasopressin beeinträchtigt, dass die Rückgewinnung von Wasser aus dem Primärharn fördert. Alkohol wirkt also harntreibend und damit auch entwässernd. Hierbei werden auch wertvolle Elektrolyte ausgeschieden… Beides Faktoren, die den Katzenjammer fördern und auch Erklärungen für den sog. Nachdurst am nächsten morgen oder warum Rollmöpse gerne als Katerfrühstück genommen werden. Daher zwischendurch immer mal ein Wasser einschieben um gut hydriert zu bleiben oder zwischen durch ein paar Salzstangen knabbern um Elektrolyte zuzuführen.

Smells like hangover: Acetaldehyd

Achtung, jetzt wird es chemisch ! Grundlagen der Organischen Chemie – Thema: Oxidation von primären Alkoholen !

Dieses Wissen brauchen wir, wenn wir uns mit dem Abbau von Alkohol befassen wollen. Auftritt: Alkoholdehydrogenase, das Enzym das in der Leber das Ethanol zu Acetaldehyd „abbaut“. (+ ein paar andere Enzyme). Da Aldehyde ziemlich reaktive Moleküle sind, können sie allerhand Unfug in unserem Körper anstellen. Acetaldehyd ist damit einer der Hauptschuldigen für unseren Brummschädel. Gottseidank gibt es aber das Enzym Acetaldehyd-Dehydrogenase, das den Aldehyd weiter zu Acetat, dem Salz der Essigsäure oxidiert, welches dann vom Körper unter Energiegewinnung verbrannt wird. Vorsicht übrigens mit Cocktails und anderem zuckerhaltigem Hochprozentigem (Bowlen, Liköre, lieblicher Wein…) ! Zucker hemmt den Abbau von Acetaldehyd und deswegen haben wir dann am nächsten Morgen einen umso dickeren Kopf.

Fuselöle

Schlagen wir im Wörterbuch nach, so finden wir unter Fusel dort folgende Definition:

Fusel, der
Substantiv
billiger, minderwertiger Schnaps

Hiervon haben auch die Fuselöle ihren Namen, denn sie kommen in minderwertigem Sprit besonders reichhaltig vor. Neben höheren Alkoholen, finden sich noch Fettsäureester, Terpene, Acetate, Carbonsäuren und allerhand andere Stoffe, die als Nebenprodukte der alkoholischen Gärung entstehen. In geringen Maßen dem Geschmack förderlich, verursachen sie im höheren Mengen (>0.1 %) für Kopfschmerzen. Durch sorgfältige Destillation lassen sich diese jedoch zum größtenteils entfernen, weswegen Spirituosen wie Wodka sich weniger Kopfschmerzen verursachen. Weizenbier hingegen ist eine schlechte Wahl, da besonders reich an Fuselölen, wie man in einer Diplomarbeit der FH Münster/Steinfurt (Autor: Siegrun Mohring,) nachlesen kann. Wer mehr Infos möchte folge dem Link (man beachte auch Seite 2 und 3).

How to kill the cat…

Nun denn… Der Schädel brummt, das Gefühl ist flau… Was also tun um die Lebensgeister zu reaktivieren ?

  1. Konterbier

Ein alter Ratschlag empfiehlt: Damit weitermachen, womit man am Vorabend aufgehört hat. Das Konterbier (auch schön: Reparaturseidel, wie die Österreicher sagen) betäubt zwar vielleicht den Schmerz, aber wenn der Alkohol abgeklungen ist, schlägt die Katze umso härter zu. Der Amerikaner spricht in dem Zusammenhang auch vom Hair-of-the-dog (kurz für „hair of the dog that bit you“) in Anspielung auf den Brauch das man früher daran glaubte ein paar Haare des Hundes in eine Hundebisswunde legen müsse, um üble Konsequenzen der Verletzung abzuwehren. Wir sehen: Hund, Katze, Maus… alle Tiere tragen ihren Teil zum Alkohol-induzierten Elend bei.

2. Anti-Katerpräparate

Wenn es um Wunderkuren geht, dann ist schnell die Patentmedizin bei der Hand (Pülverchen und Wässerchen vom Wunderheiler auf dem Jahrmarkt). Ähnlich muten da Anti-Katerpillen an, die man unter Markennamen wie Koa-Koa, RU-21 und KGB-Pille (hat Sowjetische Agenten trinkfest gemacht) im Internet findet. Interessant hierbei ist, dass es sich nicht um eine Detox-Maßnahme (Kater-Kur) handelt, sondern diesen effektiv verhindern oder zumindest abschwächen soll. Ingredienzien wären so Sachen wie Curcuma-Extrakt, Lakritz-Extrakt, Bernstein-Säure, Fumar-Säure, Glutaminsäure, L-Cystein und diverse Vitamine. Alles Wirkstoffe, die den Alkoholabbau unterstützen sollen. Ob der ganze Fokus-Pokus etwas nützt weiß ich nicht, aber die Käufer auf Amazon scheinen zumindest zufrieden zu sein. Könnte aber auch einfach am Placebo Effekt liegen.

3. Katerfrühstück

Alte Hasen schwören auf ein deftiges Katerfrühstück, welches gerne fett- und eiweissreiche Speisen, nebst diversem salzig-sauer Eingelegtem beinhalten kann (Bismarkhering, Essiggurke, Sauerkraut, Rollmops etc.). Während der salzige Hering vielleicht notwendige Elektrolyte zuführt, so sorgen diese Speisen in jedem Fall auch für Durst und animieren so zur Aufnahme von Wasser, was ja bekanntermaßen die Dehydrierung bekämpft.

Im slawischen Raum schwört man auch auf Essiggurken, die man, was angeblich noch besser funktionieren soll, direkt mit dem Gurkenwasser runterspülen soll.

4. Der Anti-Katertrunk

Schon oft hat man es in Filmen gesehen: Der Protagonist hat zu tief ins Glas geblickt und soll nun, um einer misslichen Lage zu entkommen, möglichst schnell wieder fit gemacht werden. Hierzu mixt Protagonist 2 eine scheußlich anzusehende Mixtur (Geheimrezept !) zusammen und flößt diese dem Helden ein. Dieser reißt keuchend die Augen auf und ist instantan wieder putzmunter. In der Barmixer-Sprache nennt man einen solchen Trank „Pick-me-up“ oder „Corpse Reviver“. Besonders populär sind die Bloody Mary und die Prairie Oyster.

Bloody Mary
4 cl Wodka
1 cl Zitronensaft
8 cl Tomatensaft
1 TL Worcestersauce
2 Spritzer Tabasco
eine Prise (Sellerie)Salz
eine Prise Pfeffer
Stangensellerie nach Belieben

Ein klassischer Cocktail. Da aber Alkohol in Form von Wodka enthalten ist, sind wir damit wieder im Bereich des Konterbiers, das es zu vermeiden gilt. Daher besser als Virgin Bloody Mary, also ohne den Schnaps genießen. Der Tomatensaft und das Salz sind aber sicherlich hilfreich.

Prairie Oyster
1 rohes Eigelb
1 TL Ketchup
1 TL Sangrita Picante 
2 Spritzer Essig
1 Spritzer Tabsco-Sauce
1 TL Zitronensaft
1 TL Worcester Sauce
Salz, Cayenne Pfeffer
- Das Glas mit dem Essig ausschwenken
- Eigelb vorsichtig in das Glas geben, dann die restlichen Zutaten hinzufügen
- Die ganze Mixtur, nach Möglichkeit ohne das Eigelb zu zerstören, rasch trinken
-- Quelle: Mixology.eu

Hmmm… Das klingt selbst im Nüchternen Zustand sehr gewöhnungsbedürftig. Das unzerkaute Eigelb soll dabei tatsächlich durch seine Textur eine rohe Auster simulieren, die einem die Kehle runter gleitet. Da allerhand scharfe Sauce zu gegen ist, sollte dieser Drink zumindest im Magen für, sagen wir mal, wohlige Wärme sorgen. Dieser Drink ist tatsächlich bekannt aus Film und Fernsehen: Zu sehen in z.B. Zurück in die Zukunft III.

Wem das zu eklig ist, der kann auch zu einem Kaffee als etwas wohlschmeckenderes Restaurativem greifen. Der hilft zwar vermutlich nur bei leichten Kopfschmerzen, aber ist besser als gar nix. Im übrigen heißt es auch, dass ein Espresso + den Saft einer halben Zitrone ein guter Ersatz für eine Kopfschmerztablette sein soll.

Wem das Alles noch nicht genügt, möge mal in folgender Publikation der American Folklore Society von 1961 nachschlagen, die eine ganze Mannigfaltigkeit von Katerkuren beschreibt, dem Volke direkt vom Maul abgeschaut.

Letztendlich aber, ist wohl die weiseste Entscheidung den Alkohol nur in Maßen zu genießen. Manchmal ist eben Vorsicht besser als Nachsicht.

—Bildquelle: Pixabay.de
  1. Nota bene: Laut amtlicher Rechtschreibung wird der Abend vor Jahreswechsel mit einem i – Silvester – geschrieben, während der Name auch mit y geschrieben werden kann !

Feuer frei – Capsaicin

Nur wenige Moleküle besitzen eine regelrechte Fangemeinde… Und viele davon gehören leider dem Bereich der verbotenen Substanzen an… Ein frei verfügbares Molekül, für das die Leute im wahrsten Sinne des Wortes ‚Feuer und Flamme‘ sind, ist Capsaicin (oder: (E)-N-(4-Hydroxy-3-methoxybenzyl)-8-methyl-6-nonensäureamid), jener Bestandteil von Chillischoten, die ihnen ihre unverkennbare Schärfe verleiht.

Capsaicin ist ein Alkaloid, das seinen Namen von der lateinischen Bezeichnung capsicum, dem Gattungsnamen für die Paprika-Gewächse, erhielt. Jenen Pflanzen, in denen dieser „Scharfmacher“ natürlich vorkommt. Wie kommt es nun, dass Mutter Natur ihre chemische Synthesemaschinerie aktiviert und Paprika & Chili einen solchen feurigen Charakter verleiht ? Hierfür gibt es zwei Theorien:

  1. Vögel vs Säugetiere – Eine Frage der Fortpflanzung

    Ein interessanter Umstand ist, dass nur Säugetiere Capsaicin als scharf empfinden. Nicht jedoch Vögel, deren Nervenzellen anders aufgebaut sind. Auf diese Art und Weise werden Säugetiere vom Verzehr der scharfen Schoten abgehalten, während Vögel sich unbeeinträchtigt daran schadlos halten können. Der Vogel kann im Fluge nun weitere Strecken auf die Schnelle überbrücken und sorgt so für eine weite Verbreitung der mitverzehrten Paprikasamen mittels Vogelschiss. Weitaus effektiver, als dies durch die am Boden lebenden Säugetiere bewerkstelligt werden könnte.

  2. Chemische Keule gegen Pilze

    Theorie 2 fußt auf dem Entdeckung, dass Paprika-Arten, die in Arealen mit hohem Befall durch Pilze der Gattung Fusarium wachsen, einen höheren Gehalt an Capsaicin besitzen, das ein natürliches Fungizid ist. Scharfe Chilis besitzen somit einen effektiveren Schutz vor Pilzen, als solche ohne. Den Rest erledigt die Evolution.

Diesem Naturstoff kommt nun ein gesteigertes Interesse vieler Menschen zu, da er in kulinarischem Sinne ein feuriges „Geschmacks“erlebnis bereitet. Geschmack steht hier in Anführungszeichen, weil es sich bei Capsaicin entgegen landläufiger Meinung kein Aromastoff ist. Scharf ist kein Geschmack, wie Süss, Sauer, Bitter, Salzig oder Umami, sondern eine Art Schmerzempfindung, die dem eines Hitzereizes nahe kommt. Ein Umstand den man sich auch bei der Herstellung von Wärmepflastern in der Pharmazie zu Nutze macht. Neben dem typischen brennen kommt es zu einer verstärkten Durchblutung und zur Ausschüttung von Endorphinen, den allseits beliebten körpereigenen kleinen Glücklichmachern – ein Effekt der auch „Pepper-high“ genannt wird. Vermutlich auch ein Grund warum scharfe Chilis so beliebt sind. 🙂

Medizinisch ist Capsaicin natürlich auch interessant… Nicht zuletzt in Form von Wärmepflastern. Entsprechende Präparate sollen auch bei Rheumaleiden sehr effektiv sein…


Currywurst, Berlin Stil – by Rainer_Zenz
Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Currywurst-1.jpg

Doch zurück zum scharfen Essen. Ein Nahrungsmittel, das in jüngerer Vergangenheit verstärkte Aufmerksamkeit von Capsaicin-Connoisseuren genießt, ist die Currywurst, welche von spezialisierten Currywurst-Buden in zahlreichen Schärfegraden von gar nicht scharf bis Inferno anbieten. Als Beispiele seien hier z.B. das im Hessischen wohl bekannte „Best Worscht in Town“ oder aber Curry24 das hier in Dresden zu finden ist. Dort stößt man auf so klangvolle Namen wie Mundorgasmus, Godfather’s Deathkiss oder „Da Bomb – The final answer“ in Verbindung mit Schärfeangaben wie 1000000 SCU….

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Quelle:
http://www.bestworschtintown.de/

SCU ? Wird sich der Laie jetzt fragen. Hinter diesem Kürzel verbirgt sich die sogenannte Scoville Heat Unit, eine von Wilbur Scoville eingeführte Maßeinheit für Capsaicin-induzierte Schärfe. Konkret verbirgt sich hinter dieser Zahl die Anzahl an Tropfen Wasser, die benötigt werden um ein bestimmtes Quantum eines Chilliextrakts soweit zu verdünnen, dass die Schärfe nicht mehr spürbar ist. Dabei entspricht ein SCU Wert von 16 Millionen reinem Capsaicin ! Dieses Vorgehen hat allerdings den Haken, dass man das Ganze von Testschmeckern verkosten lassen muss. Da bekannter Maßen jede Person eine unterschiedlich ausgeprägte Toleranz gegenüber Schärfe besitzt, ist dies ein recht ungenaues Verfahren. Ausserdem wären bei einem 1 Teil reinem Capsaicin 16 Mio. Teile Wasser zum verdünnen notwendig. Bei 1 Teil = 1 mL bräuchte man 15.000 Liter Wasser ! Daher behilft man sich heute mit instrumenteller Analytik, genauer gesagt HPLC, um die SCU zu ermitteln.

Um sich den Maßstab mal etwas besser zu veranschaulichen:

  • 0 – 10 Gemüsepaprika
  • 100-500 Peperoni
  • 1000-10000 Sambal Oelek
  • 2500-8000 Jalapeno Schote
  • 30000-50000 Cayenne-Pfeffer
  • 1 Mio. Bhut Jolokia Chili (bis 2012 die schärfste Chili der Welt)
  • 2 Mio. Trinidan moruga scorpion (neuer Rekordhalter)
  • 2 Mio. handelsübliches Pfefferspray
  • 9 Mio. Mad Dog 357 No. 9 Plutonium – einer der schärfsten Chiliextrakte der Welt
  • 16 Mio. Blair’s 16 Million Reserve – Reines Capsaicin (Sammlerstück für echte Fans – nicht für den Verzehr gedacht)

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„Trinidad moruga scorpion ripe ready to pick“ by Tparsons –
Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trinidad_moruga_scorpion_ripe_ready_to_pick.jpg#/media/File:Trinidad_moruga_scorpion_ripe_ready_to_pick.jpg

Überhaupt, was es so an Chilisaucen für den Schärfe-Enthusiasten gibt ist schon enorm. Nehmen wir z.B. die oben erwähnte Plutonium-Sauce… Stolze 109 € für 28 g dieses infernalischen Gebräus verlangt der Fachhändler.

Der streng limitierte Extrakt ist extrem zähflüssig, mehr Paste als Sauce. Das macht ihn extrem schwierig zu dosieren, weshalb wir Ihn für den Verzehr nicht empfehlen. Im formschönen Display-Karton ist er als Sammlerstück besser geeignet.

Wir sehen, das Zeug ist kein Spielzeug. Das verdeutlicht sich schon an den weiteren Warnhinweisen, die der Fachhändler chilibox.de dem potentiellen Käufer mit auf den Weg gibt:

  • Dieser Extrakt ist ein Speisenzusatz und darf keinesfalls pur verzehrt werden!
  • Dosieren Sie diesen Extrakt extrem sparsam und verwenden Sie ihn ausschließlich stark  verdünnt!
  • Haut- und Augenkontakt sind unbedingt zu vermeiden!
  • Verabreichen Sie diesen Extrakt niemandem ohne dessen Wissen und Zustimmung!
  • Halten Sie ihn von Kindern und Jugendlichen fern!

Könnte auch auf einer Chemikalienflasche stehen, die der Fachmann dann mit entsprechenden Gefahrstoff Etiketten kennzeichnen würde. Bei reinem Capsaicin wäre das immerhin:

H301 – Giftig beim Verschlucken, H315 – Verursacht Hautreizungen, H317 – Kann allergische Hautreaktionen hervorrufen, H334 – Kann beim Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen… Das Zeug hats also in sich. Aber dann ist das o.g. Extrakt auch kein reines Capsaicin und ohnehin nur verdünnt und mit entsprechender Vorsicht zu benutzen. Immerhin, schärfer als Pfefferspray, das auch auf Capsaicin setzt. Diese Präparate, nur zur Tierabwehr verkauft, sollten auch nicht leichtfertig eingesetzt werden, da sie als Waffe eingestuft werden ! Interessant ist in diesem Zusammenhang auch die Tatsache, das Pfefferspray – oder Capsaicin im Allgemeinen – in Kombination mit Rauschmitteln sehr unschöne Effekte besitzt… So kann sich die Letalität von Kokain bis um den Faktor x4 verstärken, wenn der Konsument mit Pfefferspray besprüht wird. Über entsprechende Fälle wurde berichtet.

Doch wir wollen ja nicht direkt das Schlimmste annehmen. Doch was tun, wenn die Currywurst mal wirklich zu scharf war ? Aufgrund der guten Fettllöslichkeit des Capsaicins soll Olivenöl gut helfen. Ebenso bewährt ist auch ein schönes Glas kalte Milch. Das kühlt und das enthaltene Casein soll das Capsaicin binden. Erstaunlicher Weise soll eine 10 % Zuckerlösung auch gute Dienste leisten. Wasser hingegen ist, bis auf einen kühlenden Effekt, relativ nutzlos. Hier müsste man erst die Seife hinzunehmen: auch keine gute Lösung, wenn der Mund brennt. Alkohol kann man auch als Lösungsmittel nehmen… Vielleicht ist das ja auch eine Erklärung dafür, warum die Mexikaner gerne Tequila mögen 🙂

Es gibt Reis, Baby

Nachdem es im letzten Beitrag doch recht kalorienlastig wurde, wollen wir heute mal auf die schlanke Linie achten. Anja fragt:

Ich habe gehört, dass gekochter Reis an Kalorien verliert, wenn man ihn nach dem Kochen über Nacht in den Kühlschrank stellt und dann wieder aufwärmt. Stimmt das und falls ja: Woran liegt dies ?
Anja aus D.

Nun, das hört sich in der Tat etwas esoterisch an. Gerade im Ernährungsbereich findet sich eine Mannigfaltigkeit an pseudowissenschaftlichen Erkenntnissen und Patentrezepten, mit deren Hilfe man sich gesünder ernährt oder ratz-fatz überzählige Pfunde verliert.

Was nun den gekühlten Reis anbelangt, darf man so wie es aussieht optimistisch sein (zumindest so lange, bis eine neue Studie das Gegenteil beweist): Resistente Stärke lautet das Zauberwort ! Reis ist, viel mehr noch als die Kartoffel, ein stärkehaltiges Lebensmittel (Kartoffel 15 %, Reis 89 %) und damit eine Quelle für Kohlenhydrate.

Ausschnitt aus der Strukturformel von Stärke
Ausschnitt aus der Strukturformel von Stärke

Stärke ist ein Polysaccharid, also eine lange Kette aus „Zuckerbausteinen“. Bei der Stärke sind diese Bausteine Glucose-Moleküle (auch: Traubenzucker). Um nun Energie aus der Stärke gewinnen zu können, muss diese lange Glucose-Kette erst mal durch Enzyme in ihre Einzelteile zerlegt werden. An dieser Stelle wird es nun komplex: Stärke ist nicht einfach Stärke, sondern kann in verschiedenen Formen vorliegen, die sich unter Anderem darin unterscheiden, wie die Glucose-Bausteine mit einander verknüpft sind und wie sich die resultierende Polysaccharid-Kette verdrillt, faltet und zusammen lagert.

Diese Form hat nämlich einen starken Einfluss auf die Löslichkeit und darauf, wie gut die Stärke-spaltenden Enzyme (Amylasen) die Stärke abbauen können: Kurzum, wie gut sich die Stärke vom Körper verdaut oder aufgenommen werden kann !

Stärkekörner unter dem Mikroskop - By MKD - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30608450
Stärkekörner unter dem Mikroskop – By MKD – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30608450

Solche Formen von Stärke, die nicht verdaut werden können (und damit zu den Ballaststoffen gerechnet werden dürfen), bezeichnet man als resistente Stärke.

RS1     Stärke, die in intakten Zellen eingeschlossen ist (lässt 
        sich in nutzbare Form 'aufschließen', z.B. durch
        mechanische Behandlung wie Kauen oder Zermahlen)
RS 2    Stärke, die aufgrund ihrer Struktur für Verdauungsenzyme
        nicht zugänglich ist, aber durch Hitze aufgeschlossen
        werden kann
RS 3    Retrogradierte Stärk, ensteht durch Erhitzen und
        anschließendes Abkühlen von Stärke. Besitzt eine
        kompakte Kristallstruktur, die für Verdauungsenzyme
        unzugänglich ist
RS 4    Modifizierte Stärke

— Wikipedia, Stichwort ‚Resistente Stärke‘

Und RS 3 ist dann beim kalorienarmen Reis des Rätsels Lösung: Resistente Stärke, die durch Erhitzen und anschließendes Abkühlen entsteht. Und auf die genaue Zubereitung kommt es auch an, denn je nachdem wie diese durchgeführt wird (und auch welche Reissorte man verwendet) sind die Resultate stark unterschiedlich. Sudhair A. James, der mit seinen Untersuchungen zu diesem Thema im letzten Jahr in den Medien für Furore gesorgt hat empfiehlt folgendes Rezept:

Wasser zum Kochen erhitzen und Kokosöl zugeben (etwa 3 Gewichts-% der gewünschten Reismenge). Den Reis hinzufügen und 40 Minuten kochen lassen. Abgiessen und 12 Stunden in der Kühlschrank stellen. Welche Rolle dem Öl dabei zukommt ist nicht ganz klar. Angeblich dringt es in die im Reis enthaltenen Stärkekörner ein und bindet sich dort an die Stärke, die dadurch auch resistent wird (Manche Quellen sprechen hier vom Typ RS 5).

Kalter Reis -> Sushi ?
Kalter Reis -> Sushi ?

Ok, für Sushi könnte man diesen kalten Reis schon nehmen. Warm machen könnte man ihn auch: Einen Einfluß auf die resistente Stärke habe dies nicht.

Doch was ist mit anderen stärkehaltigen Nahrungsmitteln, z.B. wenn man Nudeln statt Reis als Beilage bevorzugt ? Offenbar funktioniert der Trick auch mit Nudeln.

Alles in allem also eine interessante Sache, wenn auch man keine Wunder davon erwarten sollte. Der menschliche Metabolismus ist eine komplexe Angelegenheit und wie effizient sogenannte LowCarb-Diäten sind, darüber streiten sich die Experten.

Bunte Wissenschaft

Was der Wissenschaft gefällt, wird darum der Kunst nicht taugen. Beide schauen die selbe Welt, doch mit ganz verschiedenen Augen.

Emanuel Geibel, dt. Schriftsteller (1815 – 1884)

So schreibt schon der Dichter. Und irgendwie hat er damit schon recht. Zumindest wenn man sich mal vor Augen führt, was die Fachliteratur so grafisch hergibt. Nun ist es so, dass in neuerer Zeit jeder Beitrag in einem Fachjournal, neben einer Kurzzusammenfassung, dem sog. Abstract, auch von einem Graphical Abstract begleitet wird. Dabei handelt es sich um eine mehr oder minder aussagekräftige Abbildung, welche die Quintessenz der Publikation dem Leser visualisieren soll. Dabei ist es für den Autor durchaus lohnenswert in diese Abbildung etwas Arbeit zu investieren, denn erlaubt sie doch dem potentiellen Leser beim Überfliegen des Inhaltsverzeichnisses zu entscheiden, ob das jeweilige Paper für ihn von Interesse ist oder nicht.

Während die meisten Abstracts recht schlicht gestaltet sind und der reinen Information dienen, findet man insbesondere in jüngerer Zeit grafische Beiträge die optisch aus der Menge hervorstechen. So z.B. wirkt mancher Graphical Abstract auffallend bunt aus. Als Vorreiter dieses Phänomens ist Niemand anderes als ein gewisser K. C. Nicolaou, einem Urgestein der Naturstoffsynthese und Großmeister der Molekülkolorationen.

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Schon mal bei einem langen Telefonat die Innenräume der Buchstaben in der Zeitung ausgemalt ? Ähnlich sieht eine Abbildung “Nicolaou-Style” aus, bei der alle Ringe mit freundlichen Farben ausgemalt werden (siehe z.B. hier). Aber KCN ist da bei weitem nicht der Einzige. Aber es gibt auch liebevoll gestaltete, regelrechte Kunstwerke zu finden, wie etwa folgender Cartoon einer Arbeitsgruppe aus Kiel:

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Quelle: Journal of Physical Chemistry A, 2012 ASAP

Ist auf alle Fälle ein Eyecatcher. Viele andere Abstracts jedoch legen den Schluss nahe, dass die Autoren unter Geschmacksverkalkung oder zumindest Farbenblindheit leiden. Ein Phänomen das man auch auf Tagungen bei Posterpräsentationen beobachten kann.

Ebenfalls im Journal of Physical Chemistry A erschienen ist folgender Abstract. Als ich diesen Beitrag gesehen habe, musste ich erst einmal ungläubig blinzeln. Denn dieser handgearbeitete Beitrag kann an Minimalismus kaum unterboten werden:

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Doch auch diese Abbildung ist im Vergleich zu folgendem Beitrag noch relativ aufwändig Gestaltet:

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Quelle: Applied Surface Science 2012, 258, 3191.

Liebe Leute am MPI für Eisenforschung: Wenn ihr schon per Hand zeichnet, benutzt bitte ein Lineal.

Ein anderes Genre sind schließlich Beiträge. die unfreiwillig komisch sind. Folgendes Beispiel aus der Supramolekularen Chemie ist in der Hinsicht ein Klassiker und soll hier exemplarisch für eine Reihe von Graphical Abstracts mit Phallus-ähnlichen Strukturen stehen:

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Quelle: Inorg. Chem., 2004, 43 (11), pp 3521–3527.

Nicht gerade jugendfrei. Also schneller Themenwechsel und her mit etwas Kontrastprogramm: Chemie mit Tieren. Was passiert wenn man einen Pinguin mit einem Krokodil zur Reaktion bringt ? Genau, es bildet sich ein Guest-Host-Komplex:

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Quelle: Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2366.

Diese und viele andere Beispiele für Kuriositäten aus den Inhaltsverzeichnissen kann man bei TOC ROFL finden, das ich dem chemisch interessierten Leser empfehlen möchte. Wer hingegen noch Anregungen für eigene Druckerzeugnisse braucht, kann bei DrFreddy’s Synthetic Remarks nachlesen wie es gemacht wird.

Schließen möchte ich heute diesen Artikel mit folgender Abbildung und einem schönen Gruß an meine Leserschaft an der Uni Hamburg (und Adamantanchemiker) verbunden mit der Frage:

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Quelle: Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3362.

ORIGINAL ERSCHIENEN AM 21. JUNI 2012 (BLOG.LOEMITONNE.DE)

Cola & Reinheitsgebot

Neulich Abends am Elbufer beim Grillen: Der Eine trinkt Bier, der Andere alkoholfrei eine Cola. Und gerade diese alkoholfreie Alternative ist jüngst unter Beschuss geraten, wie A. hinwies. So hat sich jüngst Stiftung Warentest dem beliebten Gesöff angenommen und mal geguckt, was neben dem oft angeprangerten Zucker so alles drin ist.

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Nun, was ist denn so typischerweise drin ? Schwer zu sagen, denn die Formel nachdem eine Cola hergestellt wird, ist ein Betriebsgeheimnis des jeweiligen Herstellers, allen voran Coca Cola. Viele Versuche wurden unternommen das Geheimnis zu entschlüsseln und diverse Versionen des Rezepts wurden von verschiedenen Leuten enthüllt. Die Art der Zutaten ist mehr oder minder gleich, geheimnisvoll bleibt das genaue Mischungsverhältnis. Als Beispiel soll uns das öffentlich zugängliche Rezept von OpenCola dienen, das als Analogie zu Quellen-offener Software geschaffen wurde:

Flavouring
 10.0 g food-grade gum arabic
 3.50 mL orange oil
 3.00 mL water
 2.75 mL lime oil
 1.25 mL cassia oil
 1.00 mL lemon oil
 1.00 mL nutmeg oil
 0.25 mL coriander oil
 0.25 mL neroli oil
 0.25 mL lavender oil

Concentrate
 2.36 kg plain granulated white table sugar
 2.28 L water
 30.0 mL caramel color
 17.5 mL (3.50 tsp.) 75% phosphoric acid or citric acid
 10.0 mL (2.00 tsp.) flavouring formula
 2.50 mL (0.50 tsp.) caffeine (optional)
 — Lizenz: GNU General Public Licence, OpenCola

Während die Mixtur ziemlich offensichtliche Bestandteile enthält (Zucker, Koffein und Säure), lesen sich die Ingredienzien des Cola Aromas (Flavoring) schon wesentlich spannender, man denkt an Apotheke oder Parfümerie. Wer hätte gedacht das eine Cola auch Lavendel enthalten kann ?

Aber zurück zum Cola-Test. Erstmal: Wer Cola trinkt sollte sich bewusst sein, dass so eine Limo ein gerüttelt Maß an Zucker enthält und das dieser in großen Mengen nicht gesund ist. Daher wirkt es etwas befremdlich, dass Zucker zu Punktabzug im Test führt. Zumal Süßstoffe auch nicht ohne Fehl und Tadel sind.

Jetzt gibt’s Saures

Für mich als Chemiker ist natürlich die Kategorie Chemische Qualität besonders interessant. Nehmen wir zum Beispiel Phosphorsäure… Sollte auch dem Chemie-Laien noch aus dem Chemieunterricht geläufig sein und soll der Cola eine erfrischend säuerliche Note verleihen. Phosphorsäure ist darüber hinaus ja auch als Rostlöser relativ nützlich, vielleicht kann man ja mit Cola auch Metallteile blank putzen ? Wenn man dem Chemie-Didaktiker Prof. Blume glauben schenkt, ist Cola trotz Phosphorsäure eher ungeeignet. Ausnahme: Solche Colas, die auf Zitronensäure setzen ! Ebenso ist auch das Gerücht, Cola könne Fleisch auflösen ein Mythos. Schließlich wäre dann da noch der Vorwurf, das ganze Phosphat würde den Calciumhaushalt stören, sprich letztendlich (besonders bei Frauen) zu spröden Knochen führen. Doch auch dies ist nicht unumstritten, da entsprechende Studien zwar einen Hinweis darauf geben, aber für eine abschließende Bewertung nicht ausreichen. Gesichert gilt lediglich, dass Phosphat schlecht für Leute mit bestehender Nierenerkrankung ist. Also, bis zur endgültigen Klärung der Frage besser mal ein gesundes calciumhaltiges Glas Milch einschieben. 🙂

Koffein macht müde Gesellen munter

Aber wenn ich mich an meine Kindheit erinnere, dann war es nicht der Zucker oder Phosphat, sondern das böse Koffein, vor dem mich meine Mutter gewarnt hat. Deswegen gab es nur zu ausgewählten Anlässen mal eine Büchse mit koffeinfreier Kinder-Cola.

Koffein

Während wohl der typische Koffein-Gehalt der Feld-Wald-und-Wiesen-Cola um die 10 mg/100 mL liegt, gibt es ein paar Marken, die etwas mehr Bums haben: Afri-Cola z.B. schafft 26 mg/100 mL. Aber selbst das ist vergleichsweise zahm, verglichen mit einer Tasse Espresso (40 mg/30mL !) Um das Ganze dann mal in einen gewissen Bezugsrahmen zu stellen: 400 mg / Tag gelten als unbedenklich für den durchschnittlichen Erwachsenen.

Krebserzeugendes Karamell ?

4-Methylimidazol
Eine Vokabel, für die jedoch Klärungsbedarf besteht, ist 4-Methylimidazol (4-MEI). Ein Blick ins Lexikon verrät uns:

 4-Methylimidazol (kurz 4-MEI) ist eine heterocyclische organische Verbindung aus der Gruppe der Imidazole mit der Summenformel C4H6N2. […]
 4-Methylimidazol kann bei Kaninchen, Mäusen und Hühnern Krämpfe auslösen. Des Weiteren konnte bei Ratten und Mäusen eine krebserregende Wirkung festgestellt werden.
 — Quelle: Wikipedia

Das klingt nun wenig appetitlich. Stellt sich also die Frage, wie kommt das Zeug in die Cola ? Übeltäter ist hier das sogenannte Zuckercouleur (E150d, Ammoniumsulfat-Couleur, „caramel coloring“), ein Farbstoff der durch karamellisieren von Zucker entsteht. Karamell entsteht wie jeder weiß, wenn man Zucker in trockenem Zustand auf über 160 °C erhitzt. Zucker wird durch die hohen Temperaturen zersetzt (im Extremfall bis hin zu Kohle) und bildet sowohl größere polymerartige Moleküle (daher auch die zähe Konsistenz von Karamell), als auch kleinere Moleküle, die u.A. den karamellartigen Geschmack erzeugen. Um der dunklen Farbe noch zusätzlich auf die Sprünge zu helfen, gibt man noch Schwefelsäure und Ammoniak hinzu. Gerade das Ammoniak bewirkt nun, dass im Rahmen der Maillard Reaktion auch Stickstoff-haltige Moleküle entstehen, darunter auch unser 4-MEI.

Besagte Studien zur krebserzeugenden Wirkung von 4-MEI in Mäusen, hat nun dazu geführt, dass zumindest in Kalifornien ein strenger Grenzwert definiert wurde. So sind nur 29 µg/Tag zulässig. Dumm nur, dass manche Colas bis zu 700 µg/L (Kaffee sogar 2000 µg/L) enthalten. Da ist man mit einer 0.33 L Dose Cola schon deutlich über dem Grenzwert !

Es sei jedoch angemerkt, dass solche Studien nicht immer so aussagekräftig sind, wie man es idealerweise gerne hätte. So werden die Laborratten häufig ziemlich hohen Dosen ausgesetzt, die so im Alltag nur kaum vorkommen. So argumentiert die amerikanische Lebensmittelsicherheitsbehörde FDA, dass man wohl über 1000 Dosen Cola pro Tag trinken müsste, um sich solchen Mengen an 4-MEI auszusetzen ! Aber der erste Schritt zur 4-MEI freien Cola ist zumindest in Kalifornien schon getan und das ist sicher keine schlechte Entwicklung.

Chlorat – Unkraut-Ex in der Cola ?

Richtig unappetitlich wird’s dann beim Testergebnis von Pepsi Light. Hier will die Stiftung Warentest Chlorat gefunden haben. Und da kommt man schon in arge Erklärungsnöte, dass einem der Cola Ingredienzien zuzuordnen ! So ist Natriumchlorat Hauptbestandteil des Herbizid UnkrautEx gewesen, mit welchem man früher unliebsame Pflanzen einfach „wegoxidiert“ hat. Aber auch in Chlorbleiche findet man den Stoff… Offenbar hat jemand bei Pepsi nach der letzten Grundreinigung nicht gründlich genug nachgespült.

Alkoholfreie Getränke ?

Ebenfalls übelaufgestossen ist auch die Cola eines bekannten Energy Drink Herstellers… Anscheinend ist es auch nicht das erste Mal, dass man ungewöhnliche Inhaltsstoffe in Red Bull Cola findet. 2009 wurde die Cola zum Beispiel wegen angeblichen Kokainspuren aus enthaltenen Kokablatt-Extrakten vom Markt genommen. 2016 ist die Cola zwar Kokain-frei, enthält aber mehr Alkohol als per Gesetzt erlaubt (3 g/L, erlaubt 2 g/L). Ok, das langt noch nicht um sich damit zu betüdeln (ca. 0.38 %Vol), aber dennoch…

Fazit

Wie dem auch sei… Gesünder lebt sicher derjenige, der Cola in Maßen genießt. Ok, die Chlorat-Cola würde ich vielleicht auch komplett vermeiden. Aber man braucht sich sicher keine schlaflosen Nächte machen, nur weil man gerne mal ein Glas Cola trinkt.