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Demonstrationsexperiment auf Video

Cellulasen - Additive in Waschmitteln

Lernziele: Nachweis der Cellulase, Bleichmittel, optische Aufheller

Peter Keusch




English version



Supermarktprodukte:
Zwiebel
Waschmittel ohne Cellulasen - Skip Basiswaschmittel mit: < 5 % Seife, 5 - 15 % anionische und nicht ionische Tenside, < 30 % Zeolithe, Enzyme (Protease, Lipase), Schaumregulatoren, Duftstoffe, Schmutzträger, Carbonate, Silikat, Natriumcitrat, keine optischen Aufheller und Bleichmittel, kein Phosphat und Sulfat)
Vollwaschmittel mit Cellulasen - Tandil

Glaswaren:
3 Standzylinder  h = 10 cm, d = 4 cm
2 Schnappdeckelgläser 20 mL
3 Uhrgläser


Versuchsdurchführung:

In 3 Standzylindern werden jeweils 50 mL Wasser vorgelegt. Zu einem von zwei Standzylinder fügt man 3 g Waschmittel ohne Cellulasen, zum anderen 3 g Waschmittel ohne Cellulasen. In alle 3 Standzylinder werden anschließend gelbbraun gefärbte Zwiebelschalen gegeben. Dieses Gemisch lässt man so einige Stunden oder über Nacht stehen.


Versuchsergebnis:

In dem lediglich Wasser enthaltenden Standzylinder hat sich das Wasser leicht gelbbraun verfärbt, die Farbe der Zwiebelschalen ist fast unverändert. In dem Standzlinder mit dem Basiswaschmittel hat sich das Wasser braun verfärbt und auch die Zwiebelschalen haben eine wesentlich dunklere Farbe angenommen. Im Standzylinder mit dem cellulasehaltigen Waschmittel dagegen haben sich die Zwiebelschalen vollständig entfärbt und auch das Wasser zeigt nur eine leicht gelbe Färbung auf.


   

Videoclip
(Download RealPlayer .rm-Datei)


Deutung des Versuchsergebnisses und Hintergrund:

Die braunen Farbstoffe, die in die oberen Zellschichten der Zwiebelschale eingelagert sind, werden durch das Wasser extrahiert. Cellulase greift die Zellschichten an. Durch Bleichmittel werden die Zwiebelschalen vollständig entfärbt.

Stark beanspruchte bzw. oft gewaschene Baumwollbekleidung wird mit der Zeit grau. Die Fasern spleissen auf d.h. Mikrofibrillen lösen sich von der Cellulosefaser (Bündel von Mikrofibrillen bilden eine Faser). Dank der vergrößerten Oberfläche wird mehr Licht reflektiert. Die Textilie erscheint grau.







Die feinen Cellulose-Mikrofibrillen werden durch die Cellulase beim Waschen "angeknabbert". Die Cellulase wird an eine Cellulose-Mikrofibrille, die sich von der Faseroberfläche gelöst hat, gebunden und hydrolisiert die Cellulose indem sie die beta-1,4-glycosidischen Bindungen aufbricht.




Das Enzym läßt jedoch den inneren Teil der Baumwollfaser intakt. Die Farbe der Faser frischt auf. Cellulasen fungieren somit als Vergrauungsinhibitoren.

Die neutralen Cellulasen haben ihr Optimum bei pH 6-8, die sauren Cellulasen sind bei pH 4-6 aktiv. Davon abgesehen sind eine Anzahl von Cellulasen verfügbar, die sich durch besondere Eigenschaften auszeichnen.


Hinweis:
Cellulose und Cellulosederivate


Liste der Experimente






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