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1.4 Vergleich von Cola und Cola light 2: Alkoholische Gärung

Beim Eindampfen von 1 mL Cola gab es eine große Menge festen Rückstand, der wie Zucker verkohlte.
Während Cola etwa 12% Zucker enthält (23 Zuckerwürfel / Dose, > 2 g / Würfel), gibt es in Cola light nichts von diesem "Dickmacher". Die stattdessen verwendeten Süßstoffe sind nur kleinste Mengen erforderlich. Zucker lässt sich vergären, Süßstoffe nicht.

Material
Infusionflasche aus dem Versuch 1 (50-mL) mit 30 mL abgestandener Cola, 2. Flasche mit der gleichen Menge abgestandener Cola light, Experimentiertablett, Trinkhalm-Spatel, Einwegspritze 100 mL gefüllt mit angefärbtem Wasser, Trockenhefe, Streichhölzer, 2 Luftballons, Stopfen mit einer Pipettenspitze darin, 15 cm Infusionsschlauch, Liquemin-Ampulle mit 1 mL Nachweismittel für Kohlenstoffdioxid.
Aufgaben 1
1. Gib zu der Flasche mit abgestandener Cola aus dem vorigen Experiment 2 Spatel voll Trockenhefe, vermische, verschließe mit einem Stopfen.
2. Mache den gleichen Versuch mit Cola light.
3. Schüttle, bewahre beide Flaschen im Tablett an einem warmen Ort auf.
Beobachtungen 1
a) Der Stopfen fliegt bei Cola nach kurzer Zeit heraus, es bildet sich Schaum, die Cola ist trüb.
b) Bei Cola light verändert sich nichts, die Flüssigkeit ist klar, die Hefe liegt am Boden.
Aufgaben 2
4. Verschließe beide Flaschen mit einem Luft-Ballon.
5. Photo 3: Mache einen zweiten Ansatz mit Cola und Hefe, verschließe mit einem Stopfen, in dem eine Pipettenspitze steckt.
6. .............Verbinde diese Flasche über einen Schlauch mit einer Spritze voll angefärbtem Wasser, die schräg in einem 2. Tablett liegt.
Beobachtungen 2
a) Photo 2: Bei Cola füllt sich der Luftballon mit Gas, bei Cola light nicht (Photo 3).
.................Die Gärung hört bei Cola auf, wenn der Ballon etwa 30 mL Gas enthält.
b) Photo 3 und 4: Bei Cola bildet sich 50 mL Gas / 4 Stunden und viel Schaum, bei Cola light keine Veränderung.
c) Bei der Gärung von 30 mL Cola werden in 24 Stunden 150 mL Gas freigesetzt.
Aufgaben 3
6. Teste das Gas wie im Versuch mit dem Brenner mit Kalkwasser auf Kohlenstoffdioxid.
 Erklärung
Nach der Gleichung         C12H22O11(aq) + H2O (l) ----> 4 CO2(g)  + 4 C2H5OH(aq)   sollten bei der alkoholischen Gärung theoretisch aus 1mmol (342 mg) „Zucker“ (C12H22O11) 4 mmol (4 x 44 mg) Kohlenstoffdioxid Kohlenstoffdioxid-Gas CO2(g) freigesetzt werden. Diese Gasmenge entspricht bei Zimmertemperatur ca. 4 x 44 x 25 = 4400 mL.
Praktisch ist es immer sehr viel weniger: Hefezellen (= mikroskopisch kleine Pilze) werden sehr rasch vergiftet, wenn sie mit dem „Abgas“ wie in Photo 2 eingesperrt sind. Auch wenn das CO2  wie in Photo 3 und 4 entweichen kann sterben die Mikroorganismen durch den gebildeten Alkohol ab, ehe der Zucker vollständig verbraucht wurde.



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