Ziel: Die Teilnehmer sollen eine ARBEITSUNTERWEISUNG selbständig
■ schriftlich vorbereiten
und
■ durchführen
können (Arbeitsunterweisungsprobe = praktischer Teil der BAP).
Konzept: ■ Gemeinsames Erarbeiten der Grundlagen
I.
Die Vier-Stufen-Methode
der Arbeitsunterweisung
II.
Die Arbeitszergliederung
III. Die schriftliche Unterweisungsvorbereitung
■ Übungen in Gruppen
■ Jeder Teilnehmer arbeitet zu einem selbst gewählten Thema eine schriftliche Arbeitsunterweisung aus.
■ Vorstellen der Arbeitsunterweisung im Rollenspiel
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THEMA: Gravimetrische Bestimmung der
Trockenmasse von Brot
1. Unterweisungsziel
Der Auszubildende soll im Rahmen
der Qualitätssicherung die Trockenmasse von Brot gravimetrisch bestimmen können.
2. Reduzierte
fachliche Grundlagen
Die Trockenmasse ist bei der
chemisch-analytischen Untersuchung ein wichtiger Parameter. Unter der
Trockenmasse eines Lebensmittels wird die Summe aller nichtflüchtigen
Bestandteile verstanden. Dazu gehören hauptsächlich Kohlenhydrate, Lipide,
Proteine, Mineralstoffe usw. Je weniger Wasser bei der Teigbereitung eingesetzt
wird, umso geringer ist der Wassergehalt und umso höher ist damit die
Trockenmasse. Bekanntermaßen haben Dauerbrote wie Knäckebrot einen sehr
niedrigen Wasser- und damit hohen Trockenmassegehalt. Bei normalem Brot ist der
Trockenmassegehalt nicht überall gleich, sondern z.B. in der Kruste und Krume
unterschiedlich.
Bei der vorliegenden Methode wird
eine möglichst homogene Durchschnittsprobe des Brotes mit Seesand vermischt und
bei 103 °C ± 2 °C im
Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der Trockenmassegehalt des
Brotes wird anschließend nach folgender Formel berechnet: Auswaage (g) * 100 / Einwaage (g)
= TM %
3. Voraussetzungen
Der Auszubildende sollte bereits
wissen, wie die Trockenmasse während der Brotherstellung beeinflusst werden
kann. Ferner werden Kenntnisse im Prozentrechnen vorausgesetzt.
4. Hilfs- und Arbeitsmittel
·
Trockenschrank
·
Exsikkator
·
Starmix
·
flache Glas- / Porzellan- / Aluschale mit Durchmesser 60 –
80 mm
·
Pistill
·
Tigelzange
·
Seesand, gewaschen, gereinigt und geglüht
·
Analysenwaage
1. Lernschritt: Vorbereiten und Wiegen der
Schale
|
Kernpunkte |
Begründung |
|
a) Schale
mit 10 – 30 g Seesand und Pistill im Trockenschrank bei 103 °C ± 2 °C ca. 1 Std.
trocknen. b) Schale
mit Tigelzange in den Exsikkator stellen und dort 45 Minuten auf
Raumtemperatur abkühlen lassen. c) Wiegen
der Schale (auf 1 mg genau) = mL |
An Schale, Sand und Pistille
anhaftendes Wasser würde die Messung verfälschen. Die vorgegebene
Temperatur ist wichtig, um Ergebnisse
vergleichen zu können. Vorsicht! Die Schale ist
sehr heiß. Bei zu warmer Probe würde
das Messergebnis durch aufsteigende Luft beim Verdunsten des Wassers
verfälscht werden. Der Exsikkator
verhindert, dass das getrocknete Gut wieder Umgebungsfeuchte aufnimmt. Masse wird später für
Berechnung benötigt. |
2. Lernschritt: Einwaage bestimmen
|
Kernpunkte |
Begründung |
|
a) Einzelne
Segmente aus Brot entnehmen. b) Brotsegmente
im Starmix zerkleinern. c) Einwiegen
von ca. 10 g des zerkleinerten Brotes (auf 1
mg genau) = mp d) Mit
Hilfe des Pistills eingewogene Brotmenge vorsichtig und möglichst gleichmäßig
mit Seesand vermischen. |
Gewinnung einer
repräsentativen Durchschnittsprobe. Gewinnung einer homogenen
Probe, in welcher Teile von Kruste und Krume enthalten sein müssen. Masse wird für die
Berechnung benötigt. Probe wird aufgelockert
und die Oberfläche vergrößert. Dies ermöglicht eine rasche, gleichmäßige und
vollständige Verdunstung des Wassers. Um richtige Ergebnisse zu erzielen, darf dabei kein Sand
mehr aus der Schale verloren gehen. |
3. Lernschritt: Auswaage bestimmen und
Trockenmasse berechnen
|
Kernpunkte |
Begründung |
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a) Schale
in den Trockenschrank geben und bei 103 °C ± 2 °C bis zur Massekonstanz
trocknen (2 – 3 Std.). b) Schale
mit Tigelzange zum Abkühlen in den Exsikkator stellen. c) Auswiegen
der Probe (auf 1 mg genau) = mT d) Berechnen
der Trockenmasse in %: (mT – mL) * 100 ¾¾¾¾¾¾¾ = TM (%)
(mp – mL) |
Bedeutung der
vorgegebenen Temperatur siehe oben. Solange die Masse
abnimmt, verdunstet noch Wasser. Die Trocknung daher nicht zu früh beenden. siehe oben Masse wird für die
Berechnung benötigt. |
6. Methodische Entscheidungen
Vorbereitung
Der Trockenmassegehalt ist ein
wichtiges Qualitätsmerkmal bei der Brotherstellung. Der Verbraucher möchte weder
ein zu nasses noch ein zu trockenes Brot. Zur besseren Beurteilung dieser
Unterscheidungsmerkmale werden dem Auszubildenden entsprechende Brotproben zum
Kosten vorgelegt. In der Rolle des Verbrauchers wird ihm klar, wie wichtig es
ist, dass der Kunde mit der erzeugten Ware zufrieden ist. Nur dann wird er
weiterhin sein Brot hier kaufen. Es ist daher im ureigensten Interesse des
Betriebes, gleichbleibende Produktqualität zu erzielen. Der Trockenmassegehalt
des Brotes ist daher regelmäßig zu kontrollieren, um nötigenfalls rechtzeitig
gegensteuern zu können.
Vorführung/Erklärung
Dem Auszubildenden wird die
Tätigkeit nicht vorgemacht, sondern Ausbilder und Auszubildender versuchen
gemeinsam das Problem zu lösen, wie man die Trockenmasse von Brot in % bestimmen
kann. Gelenkt durch Fragen und Denkanstöße des Ausbilders, soll der
Auszubildende möglichst selber auf die entscheidenden Erkenntnisse kommen,
welche als wichtige Arbeitsschritte an der Tafel oder auf einem Blatt Papier
festgehalten werden. Da diese Tätigkeit keine großen Fertigkeiten erfordert,
darf der Auszubildende die jeweils anfallenden Arbeitsschritte möglichst gleich
selber unter Anleitung des Ausbilders ausführen.
Als Erstes wird die zur
Berechnung der Trockenmasse in % erforderliche Formel erarbeitet.
Daraus lässt sich leicht
ableiten, dass zunächst die Einwaage zu bestimmen ist.
Wir geben ihm vor, dass hierzu 10g
Brot genügen, und fragen ihn dann, wie er es wohl anstellen würde, um aus
einem Laib Brot eine repräsentative Durchschnittsprobe zu gewinnen.
Mittels Analogieschlüsse führen wir den Auszubildenden zu der Erkenntnis, dass
er zu diesem Zweck einzelne Segmente aus
dem Brot entnehmen muss.
Für den Auszubildenden ist leicht
erkennbar, dass Kruste und Krume des Brotes nicht die gleiche Trockenmasse
haben können. Um aber eine homogene Probe zu erhalten, müsste für ihn die
Schlussfolgerung möglich sein, dass er dazu die Brotsegmente im Starmix zerkleinern muss.
Jetzt darf der Auszubildende 10g des zerkleinerten Brotes auf 1 mg genau
einwiegen und die Masse als den Wert mp festhalten, weil er später zur
Berechnung benötigt wird.
Dabei ergibt sich aber ein neues
Problem. Das zerkleinerte Brot ist relativ feucht und die Teilchen kleben
zusammen. Die Trocknung würde so viel zu lange dauern und das Ergebnis wäre
zudem sehr ungenau. Ein Vergleich mit dem Trocknen von Wäsche zeigt ihm, dass
bei einer Vergrößerung der Oberfläche der Trocknungsvorgang am schnellsten vor
sich geht. Zu diesem Zweck dient der bereitgestellte Seesand, welcher die Probe
auflockert und die Oberfläche vergrößert, erklären wir dem Auszubildenden. Wir
machen dem Auszubildenden vor, wie mit
Hilfe des Pistills die eingewogene Brotmenge vorsichtig und gleichmäßig
vermischt wird und lassen es ihm gleich selbst ausführen und üben.
„Nun können wir alles in den
Trockenschrank stellen“, versuchen wir den Auszubildenden zum Nachdenken über
die Folgen dieser Handlung anzuregen. Er soll selber darauf kommen, dass die
Einwaage ja aus Brot, Schale, Seesand und Pistill besteht, für die Trockenmassebestimmung
aber lediglich die Masse des Brotes wichtig ist. Es gilt daher, die Masse der
anderen Bestandteile schon vor dem Trocknungsprozess zu wiegen und
festzuhalten, weil sonst die Auswaage des Brotes allein nicht mehr möglich ist.
Damit sind wir beim nächsten
Arbeits- bzw. Lernschritt: Vorbereiten
und Wiegen der Schale
Wir bereiten für den
Auszubildenden verschiedene Versuche vor und vergleichen die Massen von Schale,
10-30 g Seesand und Pistill in folgenden Zuständen:
§
ungetrocknet
§
getrocknet im Raum
§
getrocknet, nicht abgekühlt
§
getrocknet, im Raum abgekühlt
§
getrocknet, im Exsikkator abgekühlt
Wir analysieren die
unterschiedlichen Ergebnisse und kommen zu folgender Erkenntnis. Um vergleichbare Ergebnisse erzielen zu
können, müssen wir unter möglichst standardisierbaren Bedingungen arbeiten.
Dies bedeutet folglich:
o Trocknen
bei 103 °C ± 2 °C ca. 1 Std. im Trockenschrank, da anhaftendes
Wasser die Ergebnisse verfälscht.
o Abkühlen
für 45 Minuten im Exsikkator, da sonst Messergebnisse verfälscht wären.
Kurze Demonstration, dass bei einer nicht abgekühlten, noch warmen
Schale sofort bei der Probeneinwaage des feuchten Brotes Wasser verdunsten und
die dabei aufsteigende Luft das Ergebnis verfälschen würde. Der Auszubildende
soll mit Unterstützung des Ausbilders (z.B. schwüles Wetter als Denkanstoß für
Luft- bzw. Umgebungsfeuchte) möglichst selber herausfinden, weshalb sich die
Massen einer im Raum und einer im Exsikkator abgekühlten Schale (+ Seesand +
Pistill) unterscheiden.
o Wiegen auf
1 mg genau und als mL für Berechnung festhalten.
Wichtiger Hinweis: Verwendung der
Tigelzange!!
Wahrscheinlich erwähnt der
Auszubildende von selber, dass es aus Gründen der Zeitersparnis wohl sinnvoller
wäre, diesen Arbeitsschritt als ersten durchzuführen, weil dann während des
Trocknungsvorganges die Zeit für die Bestimmung der Einwaage genutzt werden
könnte. Wenn nicht, sollte man ihn unbedingt danach fragen.
Der letzte Arbeits- bzw.
Lernschritt, nämlich Auswaage bestimmen und Trockenmasse
berechnen, stellt kein größeres Problem mehr dar. Die wesentlichen
Handlungen wie Trocknen und Abkühlen wurden bereits geklärt und begründet.
Abschließend ist nur noch die Probe auf 1
mg genau auszuwiegen und als Wert mT festzuhalten, da
er zur Berechnung der Trockenmasse in % in folgende Formel einzusetzen ist:
(mT – mL) *
100
——————— = TM (%)
(mp – mL)
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