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In diesem Versuch wird eine Flüssigkeit (z.B. Smoothie) durch verschiedene Versuchsreihen von den Jugendlichen pasteurisiert und haltbar gemacht. Um die Haltbarkeit zu überprüfen, werden Versuchsreihen über einen bestimmten Zeitraum (z.B. 14 Tage) aufbewahrt. Anschließend untersuchen die Jugendlichen sie nach sogenannten Off-Flavours um festzustellen, ob die Pasteurisierung zur gewünschten Haltbarkeit geführt hat.

ABLAUF
PHASE 1
15 Minuten
Einführung

Die Lehrperson gibt eine Einführung über Pasteurisierung (M10-6).

Downloads für diese Phase:
M10-6 Infoblatt Pasteurisierung
PHASE 2
60-90 Minuten
Eigenständige Pasteurisierung
Zuerst wird in 12 Röhrchen dieselbe Flüssigkeitsmenge gefüllt, sodass diese etwa zur Hälfte befüllt sind. Die Versuchsvarianten A und B können entweder parallel oder hintereinander durchgeführt werden. Jeweils ein Röhrchen pro Variante wird mit einem Temperaturmesser versehen.
Versuchsvariante A: 6 Röhrchen werden in ein kaltes Wasserbad gegeben. Das Wasserbad wird solange erhitzt, bis die Flüssigkeit in den Röhrchen eine Temperatur von 85° C erreicht hat. Dann werden die Röhrchen sofort in einem kalten Wasserbad abgekühlt.
Versuchsvariante B: Die anderen 6 Röhrchen werden in einem 80° C heißen Wasserbad 20 Minuten lang erhitzt. Dann werden die Röhrchen sofort in einem kalten Wasserbad abgekühlt.
Bei beiden Varianten muss darauf geachtet werden, dass die Deckel leicht geöffnet bleiben (außer beim Röhrchen mit dem Temperaturmesser). Die Deckel werden nach Pasteurisierung wieder verschlossen. Die Proben werden codiert (z.B. mit einem dreistelligen Zahlencode, z.B. 658). Die Versuchsleitung hält dabei fest, welche Versuchsvariante hinter welchem Code steckt. Achtung: Die Erhitzung des Wassers kann länger dauern. Eventuell sollte man damit schon vor der Unterrichtseinheit beginnen.
Downloads für diese Phase:
M10-2 Versuchsprotokoll
M10-6 Infoblatt Pasteurisierung
PHASE 3
5 Minuten
Lagerung der Proben

Um die Haltbarkeit zu testen, werden beide Versuchsreihen gekühlt und in einem geeigneten, verschlossenen Aufbewahrungsgefäß (Plastikbox) über einen bestimmten Zeitraum (z.B. 14 Tage) aufbewahrt. Hierbei können die Proben auch bei unterschiedlichen Lagereigenschaften gelagert werden (z.B. ein Probenteil in einem dunklen Raum bei Zimmertemperatur, ein anderer Teil in einem hellen Raum bei Zimmertemperatur). Außerdem können auch andere Einflussfaktoren auf die Haltbarkeit in eigenen Versuchsreihen getestet werden (z. B. Lichtoxidation), indem die Proben nicht lichtgeschützt gelagert werden.

PHASE 4
10 Minuten
Überprüfen der Proben

Nach Ablauf der Lagerungszeit werden die Proben auf ihre Haltbarkeit untersucht (z.B. durch Prüfung auf Off-Flavours, siehe Umsetzungsvorschlag „Experimentieren und Messen – Vertiefung 2: Haltbarkeit – Fehlgerüche“).

Kompetenzorientierte Lernziele
Die Lernenden sind in der Lage ein selbst zubereitetes Getränk zu pasteurisieren.
Die Lernenden sind in der Lage dabei verschiedene Versuchsvarianten durchzuführen.
Konnex zum Lehrplan
Physik
Experimentieren und Erkenntnisgewinnung: In diesem Bereich erwerben Schülerinnen und Schüler Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit physikalischen Arbeitsweisen.
Zu Fragestellungen eine passende Untersuchung oder ein Experiment planen, durchführen und protokollieren
Daten aufnehmen und analysieren (ordnen, vergleichen, messen, Abhängigkeiten feststellen, Zuverlässigkeit einschätzen)
Quellen

FH JOANNEUM Graz in Zusammenarbeit mit Umweltdachverband gGmbH (2019): Praxismappe - Jugendliche entwickeln Lebensmittelprodukte