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Technische Universität Berlin
Fakultät I – Geisteswissenschaften
Fachgebiet: Arbeitslehre
Dozenten: Herr Prof. Dr. Hans-Liudger Dienel / Frau Pamela Jäger
Dokumentation
Modul: AL-P4 / Produkte und Produktion
WS 2015/16
„Welche Differenzierungsmöglichkeiten bietet die Gummitierherstellung in heterogenen
Lerngruppen?“
Christian Kotyrba Nora Scherret
Andrea Landmann Victoria Josefine Rinas
Abgabetermin: 18.02.2016
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Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung …............................................................................................ S. 4
2. Gummibonbon ….................................................................................... S. 5
3. HARIBO …............................................................................................. S. 7
3.1 HARIBO's Erfolgsgeschichte ….................................................. S. 7
3.2 HARIBO-Museum mit Workshop ….......................................... S. 10
4. Differenzierung …................................................................................... S. 11
4.1 Differenzierung der Fertigungsverfahren …................................ S. 13
4.2 Differenzierung bei der Lebensmittelverarbeitung …................. S. 14
5. Fertigung von Formen und Stempel …................................................... S. 15
5.1 Fertigung eines Stempels mittels CNC-Fräsmaschine …............ S. 15
5.2 Fertigung einer Form mittels Figuren …..................................... S. 16
5.3 Fertigung eine Stempels mittels Gips …..................................... S. 17
5.4 Vakuumwarmformen einer Form aus Kunststoff …................... S. 19
5.5 Fertigung einer Form aus Silikon …............................................ S. 20
5.6 Herstellung von Fruchtgummis mittels Ausstechform …............ S. 21
6. Rezepte …................................................................................................ S. 22
6.1 Rezeptanleitungen …................................................................... S. 22
6.2 Rezeptgrundideen ….................................................................... S. 23
6.3 Rezeptzutaten ….......................................................................... S. 24
6.3.1 Rezeptzutaten ohne tierische Inhaltsstoffe ….................. S.
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6.3.2 Rezeptzutaten mit tierischen Inhaltsstoffe ….................. S.
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6.3.3 Überzugmittel ….............................................................. S.
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6.4 Kosten der Zutaten ….................................................................. S. 31
7. Schulbezug ….......................................................................................... S. 32
8. Anleitungen für Fertigungsverfahren von Stempeln und Formen für
die Gummibärenproduktion …................................................................ S. 38
8.1 Stempelfertigung mit einer CNC-Fräse …................................... S. 38
8.2 Stempelfertigung aus bestehenden Formen/ Figuren …............... S. 40
8.3 Fertigung einer Form aus Silikon …............................................. S. 43
8.4 Fertigung eines Stempels aus Gips …........................................... S. 46
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8.5 Fertigung einer Form aus Kunststoff …........................................ S. 49
9. HARIBO- Workshop im deutschen Museum Bonn …............................. S. 50
10. Rezepte …................................................................................................ S. 52
10.1 Kokos- Marakuja- Sterne …......................................................... S. 52
10.2 Coole Himbeersterne …................................................................ S. 53
10.3 Einfache Gummibärchen ….......................................................... S. 53
10.4 Vegane Gummibärchen …............................................................ S. 53
10.5 Götterspeisefruchtgummis …........................................................ S. 54
10.6 Die Grüne Waldbande ….............................................................. S. 54
10.7 Gummibärchen aus der Küche …................................................. S. 55
11. Fazit …...................................................................................................... S. 55
Quellenverzeichnis
Eidesstattliche Erklärung
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1. Einleitung
In unserer heutigen Konsumgesellschaft wird dem Produkt, der Ware oder auch dem Gut
eine besondere Bedeutung zugesprochen und jährlich Milliardenbeträge für die
Vermarktung dieser ausgegeben, da dem Sprichwort - „Was ich nicht weiß, macht mich
nicht heiß“ - nach, ohne Werbung, dem Kunden auch das beste Produkt verborgen bleibt.
In dem Modul P4 - Produkte und Produktion - sollten wir uns im modulabschließenden
Projekt, ein Gut auswählen, welches wir untersuchen und selber erzeugen. Dabei liegt
nicht nur das Produkt selbst im Fokus, sondern auch die Fertigung und Produktion; sprich,
die heutige industrielle Massenproduktion.
Als angehende Lehrkräfte haben wir uns jedoch gefragt, welches Erzeugnis auch noch
nach dem Studium helfen kann, Schüler_innen an das spannende Thema Produkt und
Produktion heranzuführen. Der Intention der Dozenten nach sollten wir uns als
Forscher_innen, Entwickler_innen und Hersteller_innen an das Projekt begeben, um das
erwählte Produkt im Idealfall zu verbessern.
Deswegen viel unsere Wahl auf die Gummitierherstellung; nicht, weil wir dem
weltweiten Markführer von gelierten Süßigkeiten HARIBO Konkurrenz machen wollen,
sondern da uns die Differenzierungsmöglichkeiten hierbei besonders gefallen haben.
Denn später als Lehrkraft kommt es nicht darauf an marktbeständige Produkte zu
entwickeln, sondern Strategien, die auf alle Lernbedürfnisse einzelner Schüler_innen in
diversen Lerngruppen gerecht werden. Das Thema der Gummitierherstellung bietet
hierfür eine breite Palette an Möglichkeiten, diesem Problem zu begegnen.
Unsere wissenschaftliche Frage für unsere Projektarbeit soll deswegen folgende sein:
„Welche Differenzierungsmöglichkeiten bietet die Gummitierherstellung in heterogenen
Lerngruppen?“
Unser Vorgehen soll wie folgt strukturiert sein. Im ersten Teil betrachten wir das
Gummitier als Produkt und beliebte Süßigkeit selbst, gehen dann über zu dem weltweiten
Markführer HARIBO um vorab zu erfassen, warum Gummitiere immer gleich mit diesem
Deutschen Unternehmen in Verbindung gebracht werden und abschließend wird der
Besuch im Bonner HARIBO-Museum beschrieben, welcher mit einem Workshop endet.
Im zweiten Teil betrachten wir die Differenzierung in Bezug auf verschiedene
Herangehensweisen um Gummitiere herzustellen um im darauffolgenden Teil die
Fertigung der eigenen Fruchtgummimasse mit einigen Rezepten zu betrachten.
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Im letzten Teil versuchen wir unsere Differenzierungsansätze in Hinblick auf den
Schulalltag zu positionieren um die Möglichkeiten durchzuspielen, wie die
Fruchtgummiherstellung beispielsweise im WAT-Unterricht dazu beitragen kann, den
Schüler_innen das bedeutsame Thema Produkte und Produktion näher zu bringen.
2. Gummibonbon
Zuckerhaltige Produkte versüßen unser weltliches Dasein und geben Energie für das
hektische Arbeiten und Treiben in unserer modernen Gesellschaft. Ob der hohe
Zuckerkonsum unsere Gesundheit belastet, ist nicht Thema dieser Arbeit; jedoch wusste
das ital. Universalgenie Leonardo da Vinci bereits: „Das Glück besteht darin, in dem zu
Maßlosigkeit neigendem Leben das rechte Maß zu finden.“1
Gummibonbons, Fruchtgummis oder auch Gummitiere erfreuen sich trotz aller
Gesundheitsbedenken gegenüber dem raffiniertem Zucker sehr großer Beliebtheit bei
jüngeren und älteren Konsumenten. Die wohl bekannteste Variante sind die Goldbären
von dem deutschen Unternehmen HARIBO. Gewöhnliche Bonbons, welche als stärkste
Warengruppe der Zuckerindustrie gelten, besetzten den ersten Platz in diesem
Wirtschaftsbereich, gleich gefolgt von den Gummibonbons.2
Produkte der Warengruppe Gummibonbons haben eine weiche bis elastisch-zähe
Beschaffenheit und vom Geschmack her sind sie meist säuerlich oder fruchtig. Ihr Erfolg
ergibt sich jedoch nicht allein aus diesen Kriterien, sondern kann auf die phantasievolle
und detaillierte Gestaltung zurückgeführt werden, wie z. B. Tiere und Früchte. Gemeinhin
sind sie farbenfroh transparent und besitzen, wenn sie nicht mit Zucker ummantelt sind,
eine glänzende Oberfläche und sind Mundgerecht portioniert.3
Die Zusammensetzung der klassischen Naschereien ist je nach Hersteller verschieden.
Hauptbestandteile sind Glukosesirup und Zucker, 14-18 % Wasser, 6-9 %
Schweinegelatine 4 , modifizierte Stärke und Gummi arabicum. Aus den letzten drei
genannten Inhaltsstoffen ergibt sich die gummiartige Konsistenz. Das geschmackliche
1 http://www.aphorismen.de/zitat/23267 2 http://www.bdsi.de/warenkunde/bonbons-und-zuckerwaren/gummibonbons/ 3 http://www.bdsi.de/warenkunde/bonbons-und-zuckerwaren/gummibonbons/ 4 Nach dem BSE-Skandal wird in Deutschland ausschließlich Gelatine vom Schwein verwendet
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Erlebnis wird durch Zitronen- oder Milchsäure, Aromen und Saftkonzentrate bestimmt,
welche z. T. auch die farbliche Variante ausmachen.5
Bei der industriellen Massenfertigung wird die Grundmasse mit der Gelatine bei 105108
° C vakuumgegart bis der Wassergehalt auf ca. 20 % reduziert wurde. Danach folgen die
restlichen Zutaten, da diese hitzeempfindlich sind. Bei einer Resttemperatur von 80-90 °
C, welche fast ausschließlich durch das zugeben der Restzutaten erzeugt wird, wird die
Geliermasse in Stärkeformen gegossen - diese Methode nennt sich Mogultechnik.
Bei der Mogultechnik werden Gipsstempel in ein Maisstärkebett gepresst, deswegen
nennt man es auch Stärke- oder Pudergussverfahren und unterliegt der Methode der
verlorenen Form.6 Der Begriff verloren ergibt sich aus der Tatsache, dass nach dem
Erstarren der Gießmasse das Puder gesiebt und der Nachhaltigkeit und Kosten wegen der
Mogulanlage zurückgeführt wird.
Das Produktionsverfahren hat den Vorteil, dass sich die Zuckerprodukte gut aus der Form
lösen lassen. Der Nachteil ist jedoch, das die Stärkeformen immer wieder neu hergestellt
werden müssen.7
Nachdem die Gummibonbons in Trockenräumen die gewünschte Festigkeit bekommen
haben, werden sie der Mogulanlage samt Kästen zurückgeführt, dort umgedreht,
ausgesiebt und abgeblasen, um alle Reste der Stärke zu entfernen. Das Fruchtgummi wird
dann mit Bienenwachs oder pflanzlichen Ölen als Trennmittel behandelt, um ein
Verkleben der einzelnen Gummibonbons in der Endverpackung zu verhindern. Dies
erzeugt meistens auch den vorher beschriebenen Glanz.8
Geschichtlich ist noch hinzuzufügen, dass es nicht der Hersteller HARIBO war, der die
Gummibonbons erfunden hat. Im 19. Jahrhundert entdeckten experimentierfreudige
Zuckerbäcker, dass das Harz des Akazienbaumes in Verbindung mit Zucker gegart
werden und mit Aromastoffen veredelt werden kann, sodass Bonbons nach dem aushärten
elastisch und weich blieben. Somit konnten Bonbons von nun an nicht nur gelutscht,
sondern auch gekaut werden. Erst 1922 fügte der Bonbonkocher Hans Riegel der Masse
5 http://www.bdsi.de/warenkunde/bonbons-und-zuckerwaren/gummibonbons/ 6 http://www.linkfang.de/wiki/Mogultechnik 7 http://www.linkfang.de/wiki/Mogultechnik 8 http://www.bdsi.de/warenkunde/bonbons-und-zuckerwaren/gummibonbons/
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Gelatine zu und erfand die ersten Goldbären, welche damals noch Tanzbären genannt
wurden.9
3. HARIBO
„Die Gummibärchen aus Bonn sind das Beste, was die Weimarer Republik
hervorgebracht hat.“10
Dem HARIBO-Konzern nach soll Kaiser Wilhelm II dieses Zitat aus seinem kaiserlichen
Exil verlauten lassen. Ob dies nur den HARIBO-Mythos nähren soll, ist ungewiss. Gewiss
jedoch ist, dass die Erfolgsgeschichte des deutschen Familienunternehmens
Geschmacksmoden, Krieg und Konkurrenten überdauert hat. Deswegen verwundert es
nicht, das zeithistorische Größen wie Einstein, Adenauer und Genscher die Naschereien
stets bei sich trugen und der 1935 erfundene Werbeslogan
„HARIBO macht Kinder froh“ 1962 um den Nebensatz „und Erwachsene ebenso“
erweitert wurde.11
3.1 HARIBO's Erfolgsgeschichte
1920 gründete Hans Riegel in Bonn sein Unternehmen HARIBO. Der Firmenname ist ein
Akronym und setzt die jeweils ersten zwei Buchstaben seines Vor- und Zunamens, wie
den ersten Buchstaben der Stadt Bonn zusammen – HAns-RIegel-BOnn.[3]
Der heutige Konzern, welcher weltweit agiert, bestand bei seiner Gründung aus einer
kleinen Produktionsstätte im Hinterhof seines neu erworbenen Hauses mit den
wesentlichen Arbeitsmaterialien, wie Kessel und Walze. Seine erste Mitarbeiterin war
seine Frau Gertrud Riegel, welche das Geschäft nach seinem Tod 1945 weiterführte bis
die Kinder des Ehepaares Hans und Paul Riegel geschäftsfähig waren, um das
Familienunternehmen in die Zeit des Wirtschaftswunders zu führen. Zu Beginn der
Unternehmensgeschichte spezialisierte sich Hans Riegel erst auf Lakritzprodukte, bis
9 https://www.candyhouse.de/fruchtgummi/ 10 http://diepresse.com/home/wirtschaft/economist/593891/HariboChef-87_Ein-Goldbaer-hat-
keinAblaufdatum 11 http://www.stern.de/wirtschaft/news/haribo-wird-90-schon-adenauer-und-einstein-
naschtengummibaerchen-3871084.html
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1922 der Tanzbär auf den Markt kam und mit ihm begann die Erfolgsgeschichte des
Betriebes.[4]
Die Auseinandersetzung mit unserer eigenen Produktion von Gummibären lies das
Interesse wachsen, zu erfahren, auf welche Weise es dem Marktführer für Gummitiere
HARIBO gelang, sich so erfolgreich auf dem Markt zu positionieren. Auf der
Firmeneigenen Webseite liest man dazu, dass es die Qualität der Rohstoffe und die
Sorgfalt bei der Herstellung ist, die den Erfolg ebneten.[5]
Die Recherche im Internet nach unabhängiger Literatur, welche sich mit der
Erfolgsgeschichte des Konzerns befasst, erwies sich als schwierig und frustrierend.
Daraufhin ergab sich eine erweiterte Suche, bei der der Dokumentarfilm von André
Schäfer - Die Haribo-Saga – Ein Goldbär erobert die Welt - gefunden wurde und einige
Thesen zur Beantwortung dieser Frage lieferte.
Die erste These steht mit der geographischen Lage des Unternehmens im
Zusammenhang. Bonn liegt direkt neben der Karnevalsstadt Köln. Bei dem jährlichen
Karnevalsumzug, welcher Gäste aus dem ganzen Bundesgebiet anzieht, werden diverse
Naschereien in die Menge der Schaulustigen geworfen. Darunter auch die
Tanzbären/Goldbären von dem rheinländischen Produzenten. Dies sorgte zumindest
damals mit für die regionale Bekanntheit der Fruchtgummis.
Der geographische Aspekt erwies sich nochmals als bedeutend, besonders in
Zusammenhang mit dem internationalen Erfolg der Goldbärenhersteller; als Bonn die
Hauptstadt der Westdeutschen wurde. Zu dieser Zeit war das Familienunternehmen
bereits in der Bundesrepublik bekannt. Wie zuvor erwähnt, waren die Gummibären
beliebt bei dem ehemaligen Bundeskanzler Adenauer und anderen hochrangigen
Politikern. Dies soll das internationale Erstarken der Marke geebnet haben. In Bonn
nämlich verkehrten wichtige Politiker und Wirtschaftsexperten aus ganz Europa und der
restlichen Welt. Die Berührung mit den Bonner Zuckerwaren von HARIBO seitens der
internationalen Besucher war unumgänglich. So könnte diese Betrachtungsweise ein
wichtiges Indiz für den weltweiten Erfolgsweg des Unternehmens bedeuten.
Weitere Bezüge finden sich dem Film nach in der Firmenleitung von den Söhnen Dr.
Hans und Paul Riegel. Paul, war Wissenschaftler und kümmerte sich um die Rezepturen
und die Produktion. Hans war Vermarkter und für die Öffentlichkeitsarbeit
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verantwortlich. Dabei soll die Liebe zum Sport, speziell zu dem Motorbootsport, einen
wichtigen Teil für die Bekanntheit des Unternehmens geleistet haben. Hans wurde
Motorbootfahrer, entwickelte sein eigenes Boot und platzierte die Werbung seines
Unternehmens auf seinem Gefährt. Nach zahlreichen internationalen Erfolgen bei
Meisterschaften konnte so eine indirekte Werbung für das Unternehmen verbucht werden.
Außerdem gründete Hans 1951 den 1. Deutschen Badminton Club und gewann mit seiner
Mannschaft einige deutsche Meisterschaften.
Das Unternehmen unterstütze zudem zahlreiche andere Sportclubs, mitunter
Jugendsportclubs, und der Höhepunkt dieser Vermarktungsstrategie war wohl 1974 bei
der Fußball-Weltmeisterschaft, bei der die Nationalmannschaft bei diversen Werbespots
die Produkte von HARIBO anpries.
Es zeigt sich also, dass nicht nur die Qualität der Produkte Indikator des Erfolgs ist,
sondern auch die schlaue Vermarktung bei sportlichen Ereignissen die Erfolgsgeschichte
dieses Unternehmens mitbegründete. Sport ist ein Anziehungsmagnet für Massen. Eine
gezielte Förderung dieser Aktivitäten ist zwar teuer, jedoch ging die Rechnung bei diesem
Unternehmen auf. Thomas Gottschalk als langjähriger Werbepartner war anschließend
ein Publikumsmagnet, der seinen Charme auf die Goldbären aus Bonn übertrug.
Die Söhne Riegel's verstanden es, ihre Produkte immer wieder anzupassen und neu
aufzustellen. Seitdem Umwelt und Gesundheit anfingen, Kaufentscheidungen der
Konsumenten bedeutend zu beeinflussen, legte der Betrieb großen Wert auf natürliche
Farbstoffe, so der wissenschaftliche Mitarbeiter des deutschen Museums in Bonn. Bis vor
zwei Jahren gab es nur grüne, rote, weiße, gelbe und orange Bärchen. Dann entdeckten
Chemiker_innen einen bisslang unerforschten, natürlich blauen Farbstoff in Algen;
seither gibt es blaue Gummibären zu kaufen.
Dieses kundenorientierte Agieren ist ebenfalls ein Erfolgsgeheimnis, nicht nur süße
Bärchen wie damals sind beliebt, Kinder von heute essen auch gern sauer. In dem
Dokumentarfilm wird auch erwähnt, dass die jüdischen Konsumenten mitberücksichtigt
werden. Dafür wird Hühnergelatine verwendet und ein Rabbiner überprüft regelmäßig
den koscheren Herstellungsprozess und dessen Zutaten.
Dies alles trug und trägt dazu bei, dass HARIBO heute 6000 Angestellte in 4 Standorten
in Deutschland beschäftigt. Dazu kommen zehn weitere Produktionsstandorte in Europa,
die die Auslieferung in über 100 Länder dieser Erde unterstützen und dort täglich
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insgesamt allein über 100 Millionen Goldbären produziert werden. Der Jahresumsatz
2013 lag zwischen 1,7 – 2 Mrd. Euro und die aktuellen Zahlen sprechen für sich - der
Erfolg geht weiter.[6]
So verwundert es nicht, dass dieser beliebten Süßigkeit bereits ein Museum gewidmet
wurde in dem Jung und Alt alles über die Geschichte des Unternehmens erfahren können
und wie Gummibären “geboren“ werden. Zudem wird hier ein Workshop angeboten, der
die Produktion des Goldbären verinnerlicht und Anreize für das Experimentieren
Zuhause schafft.
3.2 Das HARIBO-Museum und Workshop
In der Experimentierküche im historischen Museum Bonns wird für Schulklassen
sechsmal wöchentlich die kleine Gummibärchenkunde angeboten. Ziel ist es „sich näher
mit dieser leckeren Spezies zu beschäftigen und dabei deren Eigenschaften unter die Lupe
zu nehmen. Dies geschieht anhand von einem Geschmackstest, eigener Herstellung von
Gummibärchen und der Produktion eines Gummibärchen-Klebstoffs“. Zum Einen
interessierte uns die hauseigene didaktische Aufbereitung dieses Themas, sowie Tipps
und Tricks bei der Herstellung. Zum Anderen erhofften wir uns weitere Informationen zu
speziellen Techniken, vor allem in Hinblick auf die Herstellung von unserer nicht
getesteten Variante Gummitier mit Ummantelung, wie der Goldbär einer ist. Da bei
unserer Produktion auffiel, dass wir anfangs auch keine vergleichbar festen Gummitiere
herstellen konnten, weil passende Rezepte wie Zutaten fehlten, hofften wir im Workshop
zu lernen, wo der Trick bei der Konsistenz lag und das Bienenwachs angebracht wird.
Jedoch, gleich beim Betrachten des Rezeptes vor Ort wurde klar, dass es sich um eine
vereinfachte Variante ohne Überzug, also um eine unseren Inhaltsstoffen ähnliche
Anleitung handelte. Demnach konnten wir hier keine besonders neuen Erfahrungen
machen. Nach anfänglicher Enttäuschung darüber wurde klar, dass in der nicht
industriellen Herstellung, vor allem im Bezug auf Schule scheinbar kaum andere
Herstellungsmöglichkeiten bestehen. Der Leiter des Workshops berichtete, dass die
Rezepte früher komplizierter waren, beispielsweise auf die Zutatenliste bezogen. Seit
einigen Jahren werden aber vereinfachte Rezepte genutzt, weil sie zu weniger
Fehlerquellen, jedoch zu vergleichbaren Ergebnissen führen. Wichtig sei es, die Kinder
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entdecken zu lassen. Es wurde gesagt, dass der Forscher_innen-Geist geweckt werden
soll- und das geschieht vor allem beim Hinterfragen von Fehlern.
Die Ergebnisse glichen unserer Variante mit Gelatine. Während der Wartezeit, in der die
Gummitiere im Tiefkühler erkalteten, wurden zwei weitere Experimente durchgeführt.
Hier wurde die Geschmacks- und Farbkorrespondenz, sowie die Klebfähigkeit der Bären,
untersucht. Ersteres fiel den Kindern auffallend schwer. Der Workshop ist laut Museum
für die Jahrgangsstufe 5-7 geeignet und unserer Erfahrung nach hat es den Kindern Spaß
gemacht. Im Anschluss gab es noch einige Informationen zu HARIBO im Allgemeinen.
4. Differenzierung
Da wir angehende Lehrer_innen sind, war es uns sehr wichtig, einen nahen Schulbezug
herzustellen. Während der Arbeit an unserem Projekt, haben wir uns daher ziemlich
schnell dazu entschlossen, dem Thema der Differenzierung einen hohen Stellenwert zu
geben. Wir begannen verschiedene Fertigungsverfahren zur Herstellung
unterschiedlicher Formen und Stempel auszuprobieren und bemerkten die hohe
Komplexität die sich daraus ergab. Wir überlegten, wie wir schwierige Verfahren
vereinfachen könnten, um innerhalb einer Lerngruppe differenzierte Fertigungsmethoden
anzubieten, damit alle Schüler_innen einer Gruppe es schaffen, nach ihren persönlichen
Kompetenzen und Interessen, ein Produkt zu fertigen. Zudem bedeutet das Auswählen
einer individuellen Arbeitsmethode, welche sich an den Voraussetzungen und
Bedürfnissen der Schüler_innen orientiert, ein hohes Maß an Selbstständigkeit - dies ist
wiederum verbunden mit einem besseren Lernerfolg.
Differenzierung, oder auch die „Verschiedenheit der Köpfe“, um es mit den Worten
Johann Friedrich Herbarts zu beschreiben, „bedeutet die Unterscheidung, Verfeinerung,
Abstufung und Aufteilung der Lerninhalte. Denn Lernen ist ein ebenso komplexer wie
subjektiver Vorgang und kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen. Unterschiedliche
Begabungen und Lernvoraussetzungen sowie soziale Einbettung der Schüler und ihre
damit verbundenen spezifischen Lernbedürfnisse erfordern differenzierte
Unterrichtsverfahren“ (Sorrentino, Linser, Paradies, 2010, S. 15).
Differenzierung strebt also eine individuelle Förderung Einzelner innerhalb von
heterogenen Lerngruppen an, da gegebene Lernvoraussetzungen meist sehr individuell
sind.
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Bereits die Wahl der Schule ist eine Entscheidung für eine Form der Differenzierung
(Schulsystemdifferenzierung). Innerhalb einer Schule wird dann weiter differenziert,
Schüler_innen können zwischen Grundkursen und Leistungskursen wählen
(Schuldifferenzierung), zudem können bestimmte Fächer nach Interessen gewählt oder
auch abgewählt werden (vgl. Bönsch, 2009). Diese Vorauswahl bedeutet jedoch nicht,
dass sich dann innerhalb einer Klasse ausschließlich Lernende gleicher Interessen und
Fähigkeiten zusammengeschlossen haben. Durch die individuellen Kompetenzen eines
jeden Einzelnen ist dies auch ein nicht zu erreichendes Ziel, wenn dieses überhaupt
erreicht werden soll. Die Unterschiedlichkeit der Schüler_innen fördert gegenseitiges
Voneinanderlernen und bietet Anregungen für spannenden und lehrreichen Unterricht. Es
ist also notwendig, eine Unterrichtsdifferenzierung vorzunehmen, die sogenannte
Binnendifferenzierung. Binnendifferenzierung kann als normatives Unterrichtsprinzip
verstanden werden, das fall- und situationsbezogen eingesetzt werden sollte (vgl.
Terrasse). Binnendifferenzierung ist somit Aufgabe der Lehrkraft und es gilt sie sinnvoll
in den Unterricht einzubetten. „Innere Differenzierung unterliegt keinen
bildungspolitischen Vorgaben, sie ist offen, dynamisch und – der wichtigste Aspekt – von
jedem Lehrer individuell gestaltbar.“ (Sorrentino, Linser, Paradies, 2010, S. 19)
Hierbei können verschiedene Differenzierungsstrategien zum Einsatz kommen:
Leistungsdifferenzierung, Neigungsdifferenzierung oder die Differenzierung nach
Zugangsweisen (vgl. Bönsch, 2009). Die angestrebten Kompetenzen der Schüler_innen
sollten dabei immer im Blick gehalten und mit weiterführenden Anschlusskonzepten
geplant werden. Unabhängig von Art und Umfang der Differenzierungsaufgaben können
alle Lernenden ihren Teil zu einer möglichst gemeinsamen Sicherung der Ergebnisse
beitragen. Dabei erfordert es nicht, für jeden Einzelnen eine gesonderte Differenzierung
zu erstellen. Bei einer Klassengröße von ungefähr 30 Schüler_innen ist dies auch nicht
realistisch umsetzbar.
„Das Speiseangebot in einem Restaurant kann viele verschiedene Geschmäcker der Gäste
bedienen, ohne dass für sie jeweils individuelle Gerichte kreiert werden müssen.“
(Mattes, 2002, S.79). Diese Restaurant-Metapher beschreibt dieses vermeintliche
Missverständnis, in dem die Annahme besteht, dass Binnendifferenzierung für alle in der
Lerngruppe ein individuelles Curriculum erfordert. Wichtig ist es, die Lernenden
“abzuholen“ und ihnen die Möglichkeit zum eigenständigen Handeln zu geben. Dies ist
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durch Binnendifferenzierung erreichbar. Umso breitgefächerter die Differenzierung,
desto höher die Lernbereitschaft, die Motivation und die Lernerfolge.
4.1 Differenzierung der Fertigungsverfahren
Bei dem Vorhaben Formen und Stempel für die Fruchtgummiherstellung zu fertigen, ist
das Ziel am Ende der Arbeitsphase, dass alle Schüler_innen zu einem gleichen Ergebnis
kommen, unabhängig von der Fertigungsweise. Jeder Lernende sollte eine eigene Form
gefertigt haben, mit dieser dann die Fruchtgummis hergestellt werden können. Daher ist
die Aufgabenstellung für alle gleich, die Differenzierung erfolgt über die Methode und
das Material. Unser Ziel ist es, verschiedene Methoden unterschiedlicher
Schwierigkeitsgrade für die Lerngruppe anzubieten. Schüler_innen ist es somit möglich,
die Herstellung einer Form und/oder eines Stempels nach ihren Neigungen, ihren
Zugangsweisen und ihrem persönlichen Leistungsstand zu fertigen.
Die folgenden Fertigungsverfahren haben wir getestet und nach unseren erworbenen
Erfahrungen den verschiedenen Anforderungsgraden zugeordnet:
(III) -Hoher Anforderungsgrad
Fertigung eines Stempels mittels einer CNC-Fräse
(II) -Mittlerer Anforderungsgrad
Fertigung einer Form aus Silikon
Fertigung eines Stempels aus Gips
(I) -Niedriger Anforderungsgrad
Fertigung einer Form aus bestehenden Figuren/Formen
Fertigung einer Form durch Tiefziehen mit Kunststoff Fertigung
von Gummibären mit Ausstechformen
Einige Fertigungsverfahren können separat durchgeführt werden (wie beispielsweise die
Fertigung einer Form aus Gips, Fertigung von Gummibären mit Ausstechformen), die
meisten sind aber aufbauend konzipiert. Dies bedeutet, dass Schüler_innen in einem
Team zusammenarbeiten müssen. Aufgaben sollen je nach Fähigkeiten, Fertigkeiten und
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Interessen unter den Lernenden abgesprochen und aufgeteilt werden. Somit können die
Schüler_innen gegenseitig voneinander profitieren und sich unterstützen.
Absprachen müssen getroffen und Zeiten eingehalten werden, damit es zu einem
reibungslosen Ablauf kommen kann. Dies fördert die Kommunikations- und
Handlungskompetenz der gesamten Lerngruppe und es entsteht eine Gruppendynamik.
Im weiteren Verlauf der Arbeit werden wir die einzelnen Fertigungsverfahren und die
Rezepte erläutern und unter dem Gesichtspunkt der Differenzierung vorstellen. Eine
tabellarische Anleitung der verschiedenen Fertigungsmethoden zur Umsetzung in der
Schule folgt anschließend.
4.2 Differenzierung bei der Lebensmittelverarbeitung
Auch bei der Herstellung der Fruchtgummis sind wir auf den Aspekt der Differenzierung
eingegangen und haben uns verschiedene Rezepte, sowie das Einsetzen der Formen und
Stempel, in unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden und Anforderungsbereichen
überlegt.
Verschiedene Geschmacksrichtungen oder ausgefallene Designs der Fruchtgummis
erhöhen die Individualität der Produkte. Neben den unterschiedlichen Fruchtsäften, wie
Ananas, Apfel, Zitrone oder Grapefruit, können Fruchtgummis auch mit Cola oder
Malzbiergeschmack hergestellt werden. Die Rezeptur der Zutaten bleibt dabei identisch,
lediglich der Geschmacksträger muss ausgetauscht werden. Als Gießform für die
Fruchtgummis können selbst hergestellte Silikonformen verwendet werden. Diese
Formen werden Mould genannt. Wichtig ist, dass zur Herstellung Silikonmasse mit
Lebensmittelfreigabe verwendet wird. Das Erstellen der Negative erfordert etwas Zeit
und Geschick, die erstellten Moulds können langfristig verwendet werden. Die einfachste
Variante ist, sich konventionelle Fruchtgummis zu besorgen und die Form einfach zu
kopieren. Individueller wird es, wenn man eigene Ideen z. B. mit einer Minifräse aus
Kunststoff oder Hartholz fräst. Eine ganz neue Möglichkeit stellt ein 3DDrucker dar. In
vielen Baumärkten und Technikmärkten werden mittlerweile 3DDrucker angeboten und
oftmals stehen dort Geräte für Vorführzwecke zur Verfügung.
Mit etwas Überredungskunst wäre es eine Möglichkeit, sich evtl. auf diesem Weg seine
Negativvorlagen herzustellen, oder man besucht unter Absprache die TU Berlin.
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Um nun eine Silikonform herzustellen, kann eine ausgediente Plastikschale oder je nach
Größe ein Plastikbecher genommen werden um von dieser/m dann den abgeschnittenen
Boden zu verwenden. Die Vorlageformen werden auf eine Pappe gelegt, ein Becher
darüber gestülpt und vorsichtig das Silikon hinein gegossen, bis die Formen komplett
bedeckt sind. Dann muss gewartet werden, bis das Silikon ausgehärtet ist. Dies dauert je
nach Produkt ca. 30 Min. Anschließend können die die Vorlageformen entfernt werden.12
5. Fertigung von Formen und Stempel
Im folgenden Kapitel stellen wir die einzelnen Fertigungsmethoden mit Bezug auf die
Differenzierung vor. Die genannten Verfahren wurden von uns getestet. Anhand der
gemachten Erfahrungen haben wir diese verschiedenen Niveaustufen
(Anforderungsgraden) zugeordnet. Die Durchführung der Fertigungsmethoden sind dabei
nicht nur vom Leistungsstand abhängig, sondern auch von der Bereitschaft einer
Lerngruppe und der Gruppengröße.
5.1 Fertigung eines Stempels mittels CNC-Fräsmaschine
In der industriellen Massenfertigung von Fruchtgummis werden vorrangig Vertiefungen
in ein Stärkebrett (Maisstärke) gepresst. In diese wird später die Fruchtgummimasse bis
zur Aushärtung gefüllt. Dieses Verfahren versuchten wir nachzustellen. Es viel auf, dass
es nicht einfach ist, einzelne Figuren bzw. Formen in einem gleichen und optimalen
Abstand in das Stärkebett zu drücken. Wir beschlossen daher, ähnlich wie in der
industriellen Fertigung, einen Stempel herzustellen, mit diesem dann gleichzeitig mehrere
Vertiefungen gemacht werden können. Neben der Vereinfachung des
Herstellungsprozesses ist ein weiterer Vorteil, dass die entstehenden Formen von der
Größe und dem Aussehen her gleich sind und somit die anschließende Herstellung der
Fruchtgummis vereinfacht wird; besonders im Bezug auf die Aushärtezeit.
Unsere erste Überlegung war die Fertigung eines Stempels aus Metall, wie zum Beispiel
Aluminium. Bei der Umsetzung bemerkten wir jedoch, dass es zwar optisch gut aussehen
würde und eine hohe Stabilität aufweist, aber für den Schulalltag nicht gut geeignet ist.
Die Fertigung eines Stempels aus Metall ist aufgrund der Festigkeit des Materials mit
einem sehr hohen Zeitaufwand verbunden, der sich in einer Schule nur schlecht umsetzen
12 http://www.brotfrei.de/2015/03/silikonformen-fuer-tortendeko-selber-machen-so-gehts/
http://www.brotfrei.de/2015/03/silikonformen-fuer-tortendeko-selber-machen-so-gehts/
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lassen würde. Wir beschlossen daher, einen ersten Prototypen des Stempels exemplarisch
aus Holz zu produzieren. Wir haben und für Hartholz entschieden.
Aufgrund unserer Erfahrungen ordnen wir diesem Verfahren einen hohen
Anforderungsgrad zu, da viele Kompetenzen und Fertigkeiten benötigt werden. Da wir
vor hatten, aus dem fertigen Stempel später eine Form aus Kunststoff zu fertigen, haben
wir die Maximalmaße des vorhandenen Tiefziehgerätes für die Größe unseres Stempels
gewählt. Angepasst auf die Grundmaße überlegten wir anschließend geeignete Größe,
Form, Tiefe und Abstände der einzelnen Drops. Mittels eines Computerprogramms
(Galaad 3D) haben wir diese Idee dann graphisch umgesetzt und programmiert. Für
diesen Arbeitsschritt werden Kompetenzen im Umgang mit dem PC-Programm benötigt
und er erfordert eine hohe Konzentration. Lernende müssen bei der Erstellung der
Graphik Maße berechnen können und benötigen eine gute Vorstellungskraft sowie
logisches Denken. Es muss zudem sehr genau gearbeitet werden. Damit die
CNCFräsmaschine das Programm auf das gewählte Holzstück übertragen kann, muss
anschließend das Holz in die Maschine eingespannt werden. Weiter müssen Einstellungen
an der Maschine und die Auswahl geeigneter Werkzeuge entschieden werden. Dies ist für
unerfahrene Schüler_Innen sehr komplex. Auch die Bestimmung passender
Geschwindigkeiten und Drehzahlen, mit der die Maschine den Stempel fräsen soll,
erfordert Erfahrung. Es sind Kenntnisse der CNC-Technik nötig. Für begeisterte und
interessierte Schüler kann diese Fertigung jedoch eine besondere Erfahrung mit sich
bringen und führt außerdem zu einem sehr exakten Ergebnis. Auch die Kompetenzen im
Bereich der Teamarbeit werden gestärkt, da die Schüler_Innen nicht nur aufgrund der
Arbeit mit Maschinen aus Sicherheitsgründen, sondern auch wegen der Komplexität der
Fertigungsmethode, zusammen arbeiten müssen. Dies erfordert eine gute
Kommunikationsfähigkeit, welche während des Prozesses auch weiter ausgebaut werden
kann. Die weitere Bearbeitung des gefertigten Holzstempels ist mit einem geringeren
Anforderungsgrad verbunden. Der Stempel muss mit unterschiedlichen
Schleifpapierstärken mehrfach geschliffen werden, zwischendurch gewässert und zuletzt
geölt werden. Dieser Arbeitsschritt ist für alle Lernenden gut umsetzbar, erfordert aber
ein genaues Arbeiten, da auftretende Holzfasern die weiterführenden Arbeitsschritte
erschweren können und zu unsauberen Ergebnissen führen würde. Wir schreiben dem
gesamten Verfahren ein hohes Anforderungsniveau zu.
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5.2 Fertigung einer Form mittels Figuren
Die Fertigung eines Stempels mit einer CNC-Fräse ist nicht für alle Lernenden
gleichermaßen geeignet. Wir haben daher versucht eine Methode zu finden, mit welcher
die Fertigung vereinfacht werden kann. Eine Variante ist, auf ein Holzbrett die
gewünschten Figuren und Formen, welche später die Form der Fruchtgummis haben
sollen, zu befestigen. Hier kann eine weitere Differenzierung vorgenommen werden. Die
späteren Fruchtgummis können eine beliebige Form haben, ganz nach den Vorstellungen
der Produzenten, also den Schüler_Innen. Diese Formen können von den Lernenden
selbst gefertigt werden, ganz nach persönlichem Belieben. So ist es möglich, einzelne
Formen aus Holz herzustellen. Dies kann mit Werkstattmaschinen, wie beispielsweise
einer Standfräse, erfolgen, könnte aber auch manuell mit geeigneten Werkzeugen
gefertigt werden. Eine weitere Variante mit einem nochmals vereinfachten Verfahren ist
das Verwenden von bereits bestehenden Formen oder Figuren. Lernende können sich
Gedanken machen, welche Formen für die Fruchtgummis geeignet wären und passende
Figuren “sammeln“. Ein von uns erprobtes Beispiel wären zum Beispiel kleine
Stempelformen aus einem Bastel-Set. Diese gibt es in unterschiedlichen Materialen - von
Schaumstoff über Holz bis hin zum Kunststoff oder Metall. Bei der Wahl des Materials
sollte darauf geachtet werden, nicht zu weiche (leicht verformbare) Materialien zu
wählen, da sich dies in der weiteren Verarbeitung mit heißem Kunststoff als weniger
geeignet erwiesen hat. Es könnte zu Verformungen durch die Hitze kommen und somit
die eigentliche Form verändern. Die selbst gefertigten oder die gesammelten Formen und
Figuren können dann im Anschluss auf eine Holzplatte geschraubt oder auch geklebt
werden. Werden die Formen von den Lernenden selbst hergestellt, kann je nach
Komplexität, dieses Verfahren dem mittleren bzw. dem hohen Anforderungsgrad
zugeschrieben werden. Die Fertigung eines Stempels mit bestehenden Formen, die nicht
selbst produziert werden, hat einen niedrigen Anforderungsgrad. Da diese auch ohne
Verschraubungen mittels Holzleim befestigt werden können, ist der Vorgang nicht
komplex und benötigt weniger anspruchsvolle Kompetenzen und Fertigkeiten.
5.3 Fertigung eines Stempels mittels Gips
In der industriellen Massenproduktion werden vorrangig Formen aus Gips verwendet.
Wir fanden es daher für wichtig, auch dieses Fertigungsverfahren selbst auszuprobieren.
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Um einen Gipsstempel herzustellen, wird dieser zuerst als Negativ-Form benötigt. Um
Gips auf Gips gießen zu können, bedarf es eines speziellen Trennmittels für Gips (z.B.
Silikonspray, welches aber sehr teuer ist), damit sich die beiden Gipsformen nach der
Aushärtung wieder voneinander lösen lassen. Der trockene Gips würde sonst dem
zugefügten feuchten Gips das Wasser zu schnell entziehen und die beiden Gipsstücke
wären nicht mehr voneinander lösbar. Da es schwierig ist, eine Gipsform zu gießen, in
die anschließend der Gipsstempel gegossen werden soll, haben wir uns dazu entschlossen,
eine verlorene Form zu fertigen. Wir haben dazu einen Boden (rechteckig) aus Knete mit
einer ungefähren Höhe von 2cm geformt. In diesen Boden können dann beliebige Figuren
oder Formen (wir verwendeten hier wieder die Figuren aus dem Bastel-Set) gedrückt
werden, bis sie eine geeignete Tiefe für die späteren Fruchtgummis haben. Damit sich der
Gips später lösen lässt, muss ein Trennmittel aufgetragen werden. Dies haben wir aus
Kostengründen selbst hergestellt. Die entstandene verlorene Form wird dann in ein
passendes Gefäß mit ausreichend hohem Rand (oder wahlweise einem mit
Frischhaltefolie versehenden Karton) gelegt und kann nach dem Auftragen des
Trennmittels mit Gips ausgegossen werden. Der fertige Gips-Stempel ist dann für den
Einsatz am Stärkebett verwendbar. Diese Fertigungsmethode ist nicht schwer in der
Umsetzung und benötigt nicht viele Vorkenntnisse. Die Anforderung besteht im sauberen
Arbeiten und in der Genauigkeit. Kleinste Fehler lassen sich später am GipsStempel
erkennen und somit auch an den Fruchtgummis, die mit dem Stempel gefertigt werden.
Die Gipsverarbeitung fordert einen sorgfältigen Umgang und eine vorsichtige
Bearbeitung, vor allem, damit der Gips nicht bricht. Das Herstellen und Auftragen des
Trennmittels ist mit einer hohen Konzentration verbunden, da das Trennmittel schnell
aushärtet und bei ungleichmäßigem Auftragen zu Veränderung der Formen führt. Als
weiteren Schritt versuchten wir auch, aus dem fertigen Gips-Stempel eine Form aus
Kunststoff zu fertigen. Leider erwies sich diese Methode als ungeeignet. Nach dem
Tiefziehen ist es aufgrund der nicht vorhandenen Flexibilität (fehlende Elastizität) und
der hohen Brucheigenschaft des Materials Gips nicht möglich, diesen aus der
Kunststoffform zu lösen. Trotz großer Sorgfalt kam es hier gleich zu mehreren
Bruchstellen. Der Gipsstempel eignet sich daher optimaler als Stempelvorlage für das
Stärkebett, wobei der Druck durch die Brucheigenschaft achtsam aufgebaut werden
sollte.
Das Verfahren der Fertigung eines Stempels aus Gips ordnen wir aufgrund der
sorgfältigen Arbeit dem mittleren Anforderungsgrad zu.
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5.4 Vakuumwarmformen einer Form aus Kunststoff
Das Verfahren zur Herstellung von Fruchtgummis mit einem Stärkebett entspricht zwar
der industriellen Fertigung, ist jedoch auch mit einem etwas höheren Anforderungsniveau
verbunden, da es ein sehr sorgfältiges Arbeiten voraussetzt. Die Stärke fällt leicht in sich
zusammen und kann zu unerwünschten Ergebnissen führen. Zudem wird viel Platz
benötigt (mindestens ein Backblech) und zum Aushärten kann dieses nicht in den
Kühlschrank zur Verkürzung der Zeit gestellt werden. Zudem ist es eine Form, die nicht
dauerhaft besteht (verlorene Form). Zwar kann die Stärke wieder verwendet werden,
jedoch müssen die Formen neu in das Stärkebett gedrückt werden. Für Schüler_Innen
kann auch das Einfüllen der Fruchtgummimasse in die Stärke schwierig sein, da zügig,
aber auch genau gearbeitet werden muss. Wenn die Fruchtgummimasse nicht fest genug
ist, kann es auch passieren, dass die Stärke beim Einfüllen in sich zusammenfällt. Die
Stärke haftet nach der Aushärtung an den fertigen Fruchtgummis, so dass eine
abschließende Bearbeitung mit einem Pinsel nötig wird, jedoch nicht restlos
abzubekommen ist. Um diesen Vorgang zu vereinfachen, kann eine weitere Variante zum
Einsatz kommen: Das Fertigen von dauerhaften und wiederverwendbaren Formen.
Hierbei orientierten wir uns an Pralinenschachteln, welche zur Not, wenn keine
selbstgemachte Form vorhanden ist, für das Befüllen der Fruchtgummimasse dienen
können. Die Schachteln von Pralinen sind aus einem dünnen Kunststoff, der eine gewisse
Elastizität aufweist, mit der es einfacher ist, Pralinen aus der Packung zu drücken. Die
Kunststoffverpackung kann dann in die Ursprungsform zurückgedrückt werden.
Wir entschlossen uns, solche Formen aus Kunststoff selbst warmumzuformen. Das
Verfahren ist nicht sehr komplex und lässt sich mit Lernenden gut durchführen. Jeder
Lernende kann somit individuelle Formen herstellen. Zum Tiefziehen eignen sich nun die
erstellten Stempel aus Holz. Jeder Stempel kann auf einer Holzplatte mit den Maßen des
zur Verfügung stehenden Tiefziehgerätes mit Klebeband befestigt werden. Da diese
Maschine mit einem erzeugten Vakuum arbeitet, müssen in die Holzplatte Luftlöcher
gebohrt werden. Je nach Form der Figuren und Stempel kann es unter Umständen nötig
sein, auch diese mit schmalen Bohrungen zu versehen, damit gewährleistet werden kann,
dass an allen Stellen gleichermaßen die Luft angesaugt wird und es somit zu einem
exakten Ergebnis kommt. Wie bereits beschrieben, eignen sich nicht alle Materialien
gleich für das Tiefziehen. Schüler_Innen müssen darauf achten, dass sie Materialien
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auswählen, die Hitzebeständig sind und sich nicht verformen lassen. Auch Materialen mit
hoher Bruchempfindlichkeit (wie beispielsweise Gips) eignen sich nicht.
Als Kunststoff hat sich Polyprobylen bewährt. Dieser ist auch für die
Lebensmittelverarbeitung geeignet.
Bei einigen Versuchen des Tiefziehens hat sich der verwendete Kunststoff milchig
verfärbt. Dies kann durch eine Überbeanspruchung (auf molekularer Ebene) geschehen
oder durch zu lange Lagerung des Materials.
Das Fertigungsverfahren Tiefziehen/Vakuumwarmformen hat einen niedrigen
Anforderungsgrad und kann somit für alle Lernenden eine geeignete AlternativMethode
darstellen.
5.5 Fertigung einer Form aus Silikon
Ein anderes Fertigungsverfahren zur Herstellung von dauerhaften Formen bietet die
Fertigung einer Silikonform. Dazu muss als erster Arbeitsschritt ein Rahmen für die
bereits gefertigten Stempel gebaut werden, damit das Silikon gegossen werden kann. Der
Rahmen muss passgenau gefertigt werden, um Schlitze zu vermeiden, aus denen das
Silikon während der Aushärtephase fließen kann. Dazu sind Kenntnisse der
Holzverarbeitung von Vorteil. Mit Schraubzwingen sollte der Rahmen eingespannt
werden, um weiteren Druck auf diesen auszuüben.
Unser erster Versuch, um das Verfahren zu testen, fand mit alltagsüblichem Silikon aus
dem Baumarkt statt. Da diese Silikonmasse sehr dickflüssig ist, ist das Einfüllen in die
Form mit Sorgfalt verbunden - Lufteinschüsse müssen vermieden werden. Aufgrund der
festeren Konsistenz der Masse, gestaltet sich dies etwas schwierig: Vor dem Einfüllen
muss die Form mit einer feinen Schicht Magnesiumpuder ausgelegt werden, damit sich
das Silikon später lösen lässt. Nach der Aushärtezeit kann das Silikon von der Form gelöst
werden. Hierbei fiel uns die schlechte Elastizität des Baumarkt-Silikons auf. Da die Form
starr ist, muss zum Ablösen das Silikon bewegt (gebogen) werden, dadurch entstanden
an einigen Stellen Bruchlinien und Ausrisse. Auch die Oberflächenstruktur des Materials
empfanden wir für unser Vorhaben als weniger geeignet. Da sie sehr grob ist, führte das
zu einer unebenen Oberfläche und war zudem stark schmutzanfällig (schwere Reinigung
des Silikons). Das alltagsübliche Silikon ist jedoch auch nicht für die
Lebensmittelverarbeitung geeignet.
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Um eine zweite Form nach dem gleichen Prinzip zu fertigen, benötigten wir
lebensmittelechtes Silikon aus dem Fachmarkt. Dies ist ein speziell für die
Lebensmittelverarbeitung geeignetes Zwei-Komponenten-Silikon. Im zweiten
Durchgang beschlossen wir zudem, über den Holzstempel, aus dem wir die Silikonform
fertigen wollten, eine passende Form aus Kunststoff, die wir zuvor fertigten, zu legen.
Damit wollten wir das Ablösen des Silikons nach der Aushärtung vereinfachen, da die
Oberfläche des Stempels eher rau ist.
Das Silikon muss vor der Verwendung selbst angerührt werden. Die Anforderung für
Schüler_innen besteht darin, sich an die Anleitung des Herstellers zu halten und in der
vorgegebenen Bearbeitungszeit zu handeln. Dies erfordert für Lernende ein zügiges
Arbeiten, da das Silikon nur eine begrenzte Verarbeitungszeit hat, bevor es aushärtet. Das
Gießen des Silikons in den Rahmen um den Stempel erwies sich als einfacher, da das
lebensmittelechte Silikon nicht so dickflüssig ist und sich durch seine bessere
Fließeigenschaft optimaler, an die zum Teil kleinteiligen Formen des Stempels, anpasst.
Durch die flüssigere Konsistenz kann das Einschließen von Luft besser kontrolliert
werden. Die schnelle Aushärtezeit des Silikons verkürzt den Arbeitsprozess und die
fertige Form kann schnell verwendet werden. Das Silikon passt sich sehr gut an die
Details der Form des Stempels an und weist eine sehr glatte Oberflächenstruktur auf. Das
Unterlegen einer Kunststoffform als Trennschicht erwies sich als sehr geeignet, da sich
durch diese Methode das Silikon problemlos lösen lies. Die eher raue Oberfläche des
Holzstempels ist wie bereits beschrieben für den Guss sonst eher nicht geeignet.
Nach den genannten Gründen der Anforderungen an die Verarbeitung des Silikons und
der Vorbereitung (Rahmenbau), schreiben wir diesem Verfahren ein mittleres
Anforderungsniveau zu.
5.6 Herstellung von Fruchtgummis mittels Ausstechform
Eine weitere Variante zur Fertigung von Gummibären ist das Ausstechen mittels
Ausstechformen. Hierzu wird auf einer ebenen, bestmöglich kalten Fläche eine
Fruchtgummimasse gegossen, die zur Aushärtung ruhiggestellt wird. Nach der
Aushärtephase können die Fruchtgummis anschließend mit einer Ausstechform, ähnlich
dem Prinzip der Plätzchenherstellung, ausgestochen werden. Da es für dieses Verfahren
keine vorher gefertigten Formen benötigt, ist diese Form der Fruchtgummiherstellung
besonders für Lernende geeignet, die mit anderen Verfahrensweisen überfordert wären.
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Natürlich ist es auch eine gute Variante für eine schnelle Produktion. Lediglich die
Fruchtgummimasse muss hergestellt und ausgegossen werden. Das Ausstechen der
Fruchtgummis ist kein komplexer Vorgang und kann mit Schüler_innen
unterschiedlichster Fertigkeiten, Fähigkeiten und Kompetenzen durchgeführt werden.
Der Anforderungsgrad für dieses Verfahren ist sehr niedrig.
6. Rezepte
Im Rahmen des Projektes haben wir eine Vielzahl an Rezepten getestet. Zum einen um
den bereits erwähnten Differenzierungsaspekt von herkömmlichen „Gelatine-Bärchen“
und veganen (und somit auch koscher und halal) Gummitieren aufgrund von kulturellen,
religiösen, ernährungsbedingten oder individuellen Vorlieben und politischen
Überzeugungen zu begegnen. Zum anderen war es eine große Herausforderung Rezepte
zu finden, die sich für die verschiedenen Herstellungsverfahren, sowie für den Lernort
Schule gleichermaßen eignen und überzeugende Ergebnisse liefern. Auf die Tücken und
Schwierigkeiten sowie Unterschiede bei der Herstellung der zwei verschiedenen
Gummitier-Varianten wird im Unterpunkt 6.3 Rezeptzutaten näher eingegangen.
6.1. Rezeptanleitung
Im Anhang der Hausarbeit befindet sich eine Auswahl unserer getesteten Rezepte.
Grundsätzlich ist zu sagen, dass die Gummitiermasse immer ähnlich aber mit feinen
Unterschieden in der Reihenfolge je nach Rezept gekocht werden sollte. Es ist sehr
wichtig genau zu arbeiten. Vor allem da es sich häufig um präzise Angaben (in Gramm)
handelt. Es empfiehlt sich feste Zutaten mit einer Digitalwaage abzuwiegen. Flüssige
Zutaten sollten in einem kleinen Messbecher (ml) abgemessen werden. Zum Kochen
eignet sich ein kleiner Stieltopf. Wenn es im Rezept nicht anders angegeben wird, wird
die Masse offen gekocht. Bei weiten Töpfen hätte die Masse eine zu große Oberfläche
und es würde zu viel Flüssigkeit verdampfen. Die angegeben Zeiten sollten beim Kochen
eher über- als unterschritten werden. Die Fruchtgummimasse muss nach dem Kochen im
Topf auf Körpertemperatur abkühlen. Die Masse sollte dabei behutsam weiter gerührt
werden um ein gleichmäßiges Abkühlen zu ermöglichen und das Entstehen von
Luftblasen zu vermeiden. Die entstandenen Gummitiere sollten mindestens drei Stunden
im Kühlschrank ruhen und abkühlen können.
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6.2 Rezeptgrundideen und Anleitungen
Das Stärkebett
Das Stärkebett ist eine Form aus Speißestärke. Hierzu eignen sich beispielsweise
Backbleche oder Auflaufformen aus der Schulküche. Diese werden mit etwa einer 2 cm
dicken Stärkeschicht befüllt. Nach dem Befüllen der Form wird die Stärke beispielsweise
mit einem Pfannenwender, den Händen oder einem Nudelholz festgedrückt bzw. gewalzt.
Manche Internetseiten und Bücher zur Herstellung von Gummitieren empfehlen die
befüllten Formen für eine halbe Stunde in den Kühlschrank zu stellen. Dabei wird die
Stärke jedoch nicht ausgetrocknet. Deshalb raten andere Gummitieranleitungen eher dazu
die Stärkeformen in einem Backofen für einige Minuten zu trocknen damit ein
Zusammenfallen der Stärke verhindert und die folgenden Arbeitsschritte erleichtert
werden. Anschließend können gewünschte Vertiefungen in das Stärkebett gedrückt
werden. Hier sind der Kreativität keine Grenzen gesetzt. Von Originalgummibärchen bis
hin zur Lieblingslegofigur können alle Formen genutzt werden, die in etwa der Größe
(Breite und Tiefe) eines Gummibärchens entsprechen. Hier muss darauf geachtet werden,
dass unter den Formen noch Stärke verbleibt und die Formen Konturen behalten. Um
individuelle Abdrücke zu kreieren eignet sich der im vorangegangenen Abschnitt
beschriebene Druckstempel. Bei der Anfertigung des Stempels sollte dringend ein
ausreichender Platz (ca. 1 cm) zwischen den Formen gelassen werden weil sonst leicht
Stärke in den Lücken hängen bleibt. Weiterer Vorteil dessen ist, dass die Figuren nicht
wieder einzeln aus dem Stärkebett entnommen werden müssen und somit sauberer und
effizienter gearbeitet werden kann. Der Stempel sollte jedoch nach jedem Druck mit
einem trockenen Pinsel von Stärke befreit werden. Um einzelne Formen wieder aus dem
Stärkebett zu entnehmen, eignen sich Pinzetten. Sie können aber auch gut unter
Hinzunahme eines Spatels oder eines kleinen Löffels möglichst senkrecht aus der
Gussform entnommen werden. In die so entstandenen Gussformen wird die
Gummitiermasse mit Hilfe eines Trichters, eines Messbechers, 15 ml Spritzen oder
Löffelweise vorsichtig eingelassen. Um ein präzises Ergebnis zu erzielen, sollte zwischen
den entstehenden Gussformen genügend Platz gelassen werden (in etwa 2 cm) da es dazu
kommen kann, dass das Stärkebett beim Befüllen absinkt. So ist gewährleistet, dass
angrenzende Gummitiere nicht mit einander verschmelzen. Die Gummitiere sind je nach
Rezept nach etwa 3-12 Stunden getrocknet und können aus dem Stärkebett entnommen
werden. Hierzu eignen sich wiederum Pinzetten. Auch die Gummibären können auf
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ähnliche Weise wie die Figuren aus dem Stärkebett entnommen werden. Wenn das
Stärkebett danach nicht noch einmal verwendet werden soll, können die Gummibären
auch ganz einfach mit den Händen entnommen werden. Ein anschließendes Bestäuben
der Bären empfiehlt sich um ein Zusammenkleben zu vermeiden. Geschmacklich ist von
Stärke zwar abzuraten, Puderzucker verhindert ein Zusammenkleben der Gummitiere
jedoch nicht; es mach macht die Sache nur schlimmer. Es verklebt teilweise noch stärker.
Zucker eignet sich besser, jedoch ist auch hier ein Zusammenheften der entstandenen
Produkte nicht ausgeschlossen.
Da bei dieser Variante eine enorme Menge an Stärke verwendet wird (für ein Backblech
in etwa eine Stärkepackung von 500g-1000g), empfiehlt sich, vor dem Befüllen das
Backblech mit Alufolie auszulegen, damit die Stärke leichter in andere Gefäße umgefüllt
und wiederverwendet werden kann. Die Gummitiere sollten je nach Rezept mindesten 3
Stunden im Stärkebett im Kühlschrank oder bei Zimmertemperatur dementsprechend
länger abkühlen können. Die fertigen Gummitierchen sollten verschlossen im
Kühlschrank gelagert werden.
Die Silikonform
Gummitiere in der Silikonform herstellen ist kinderleicht. Die Fruchtgummimasse wird
wie beim Stärkebett in die Silikonformen eingelassen. Die Silikonformen lassen sich, im
Gegensatz zum Stärkebett, einfacher im Kühlschrank oder in der Tiefkühltruhe
aufbewahren bzw. einfacher abkühlen. So ist es möglich die Gummitiere in kurzer Zeit
zu fertigen. (ca. 30 min. im Tiefkühler) Nach dem Auskühlen können die Fruchtgummis
ganz einfach aus den Silikonformen gedrückt werden.
6.3. Rezeptzutaten
Wie bereits erwähnt haben wir eine Fülle von Rezepten ausprobiert. Hierbei war uns
wichtig ausschließlich mit natürlichen Früchten und Fruchtsäften sowie ohne künstliche
Farb- und Aromastoffe zu arbeiten. Deshalb gehen wir in der vorliegenden
Projektdokumentation nicht gezielter auf Aroma- und Farbstoffe und deren
Veränderungen im Herstellungsprozess ein.
Es war schnell klar, dass die Rezepte aus Büchern und dem Internet zwar einfach klingen
aber nicht zu gewünschten Ergebnissen führten. Während der Recherche und der ersten
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persönlichen Erfahrungen wurde deutlich, dass verkäufliche vegane Gummitiere, also
ohne jegliche tierische Inhaltsstoffe, oft klebriger und zäher sind. Beim Herstellen unserer
zwei Varianten, also mit Gelatine und vegan, mussten wir jedoch feststellen, dass sich
unsere Ergebnisse bezüglich der Festigkeit wenig unterschieden. Auffallend war, das die
herkömmlichen Fruchtgummis bezüglich der Konsistenz nah an dem Orginal Goldbären
aus Gelatine waren. Die vegane Variante glich anderen Fruchtgummis (z.B. Schlümpfen
von Haribo). Teilweise waren sie sogar fester. Weitere Recherchen und das akribische
Vergleichen von
Fruchtgummiverpackungen ergaben, dass vor allem die Ummantelung der Gummibären
dafür verantwortlich sein könnte, dass die Form erhalten und die Produkte zumindest an
ihrer Oberfläche nicht klebrig sind. Zur Ummantelung gehören rein pflanzliche Wachse
(Carnaubawachs) oder tierische Wachse wie beispielsweise der Bienenwachs. Wir gingen
zeitweise davon aus, dass wir bei unserer Herstellung aus diesem Grund weniger
Unterschiede bezüglich der Konsistenz feststellen konnten, denn die Zutaten für die
Ummantelung sind für die nicht-industrielle Herstellung kaum bzw. nicht in Reinform für
den Lebensmittelbereich erhältlich. Daher ist der Ummantelungsprozess nicht für die
Schule geeignet und war auch für uns nicht testbar. Auf die häufigsten Zusatzstoffe der
Lebensmittelindustrie bezüglich der Gummitierummantelung soll im Punkt 6.3.3
eingegangen werden, da die Kenntnis interessant sein kann. Des Weiteren soll ein kurzer
Überblick über die verwendeten Rezeptzutaten gegeben werden.
Auf jeder Fruchtgummipackung ist eine Zutatenliste zu sehen. Welche Lebensmittel
dahinter stecken und welche Funktion sie bei der Gummibärchenherstellung haben,
wissen wenige.
6.3.1 Rezeptzutaten ohne tierische Inhaltsstoffe
Gelatine ist nicht vegan. Die Ergebnisse der Ersatzverfahren schwanken in ihrer
Vergleichbarkeit mit Gelatineprodukten sehr stark.
Pflanzliche Dickungs- und Geliermittel sind meistens Polysaccharide, die aus
verschiedenen Algen, Carrageenanen, Pektin aus Früchten, Gummi arabicum, Stärke
verschiedenen Ursprungs, Guakernmehl, Xanthan und Johannesbrotkernmehl bestehen.
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Wichtig zu wissen ist, dass Gelatine in kleinen Mengen als Hilfsmittel bei der Herstellung
nicht als Inhaltsstoff deklariert werden (vgl. Lebensmittellexikon) muss. Ihre
Verwendung lässt sich in diesen Fällen nur durch direkte Produktanfragen an die
Herstellerfirma klären. Bei Produkten der Pharmaindustrie beispielsweise kann zum Teil
auf gelatinefreie Produkte zurückgegriffen werden.
Geliermittel
A g a r A g a r (Verpackungskennzeichnung E 406) ist ein pflanzliches,
geschmacksneutrales Bindemittel, das aus Algen (Gelidium Rotalge) gewonnen wird. Sie
gedeihen am Meeresboden, das den an Meerwasser erinnernden Geruch erklärt (vgl.
Brecht). „Er verflüchtigt sich bei der Zubereitung und ist in der fertigen Zubereitung nicht
mehr wahrnehmbar. Verarbeitetes Agar Agar ist geruchs- und geschmacksneutral.“ Die
Gelierkraft des hellen Pulvers ist abhängig vom Säuregehalt, deshalb braucht man für
säurereiche Fruchtgummis etwas mehr Agar Agar als für säurearme. Das hitzebeständige
Geliermittel muss immer einige Minuten kochen bevor es beim Abkühlen geliert und
dementsprechend fest wird. Verarbeitete Produkte sind je nach Herstellungsverfahren ca.
2-3 Monate haltbar. Laut Brecht sollte Agar Agar nicht mit anderen Geliermittel oder
Gelierzucker verwendet werden, da das den Gelierprozess beeinträchtigen kann. Es ist in
Bioläden, Reformhäusern aber auch in größeren konventionellen Supermärkten
erhältlich.
Apfelpektin ist ein pflanzlicher Stabilisator aus den Schalen knapp reifer, säuerlicher
Äpfel. Es gibt auch Pektin anderer Herkunft, z.B. aus Zitrusfrüchten. In Verbindung mit
Zucker und Säure festigt der pflanzliche Ballaststoff die Fruchtgummimasse. Apfelpektin
ist beigefarben und hat eine hohe Bindefähigkeit. In den meisten Rezepten wird das
Pulver mit Zucker vermischt, damit es bei der Zugabe zur kochenden Fruchtgummimasse
keine Klümpchen bildet. Apfelpektin ist in Reformhäusern und Bioläden erhältlich. Die
Verwendung des natürlichen Zusatzstoffes Pektin hat den Vorteil, dass sich intensiv
schmeckende Süßspeisen produzieren lassen, auch ohne Zucker.
Dicksaft ist ein durch Eindampfen von Fruchtsaft gewonnenes Konzentrat.
Agavendicksaft ist ein beliebtes, geschmacksneutrales Süßungsmittel welches aus den
Blättern der mexikanischen Agave hergestellt wird. Der honigähnliche Dicksaft besteht
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zu rund 75 Prozent aus Kohlenhydraten. Den größten Anteil nimmt Fruktose also
Fruchtzucker ein. Sie verleiht ihm einen intensiven süßen Geschmack. Im
Apfeldicksaft ist dementsprechend die natürliche Süßkraft des Apfelsafts konzentriert.
Das Aroma und die Inhaltsstoffe bleiben beim Eindampfen weitgehend erhalten. Beide
Dicksäfte sind in Bioläden, Reformhäusern und größeren konventionellen Discountern
käuflich zu erwerben (vgl. Menge, 2008).
Zitronensäure ist eine farblose, wasserlösliche Carbonsäure, die zu den Fruchtsäuren
zählt. Zitronensäure ist eine der im Pflanzenreich am weitesten verbreiteten Säuren und
tritt als Stoffwechselprodukt in allen Organismen auf. Zitronensaft enthält beispielsweise
5–7% Zitronensäure. Sie kommt aber auch in Äpfeln, Birnen, Sauerkirschen, Himbeeren,
Brombeeren, Johannisbeeren, in Nadelhölzern, Pilzen, im Wein und sogar in der Milch
vor. Sie verleiht der Masse, wie der Name schon verrät, zum einen den typischen
Säuregeschmack und zum anderen verbessert sie die Gelierkraft von Pektin. Das
Säuerungsmittel wird der Fruchtgummimasse in Form von Kristallen zugegeben.
Zitronensäure ist sowohl in gut sortierten Supermärkten als auch in Bioläden und
Reformhäusern zu kaufen. In der EU ist sie als Lebensmittelzusatzstoff unter der Nummer
E 330 in den meisten Lebensmitteln unbegrenzt zugelassen (vgl. Menge, 2008).
Zucker ist ein süß schmeckendes, kristallines Lebensmittel. Er wird aus Pflanzen
gewonnen und besteht hauptsächlich aus Saccharose. „Zucker“ ist dem Arabischen
entlehnt und heißt „süß“. Hauptquellen sind Zuckerrohr (Anbau in den Tropen) und
Zuckerrübe (Anbau in gemäßigten Breiten, wie beispielsweise Mitteleuropa). Die
Löslichkeit hängt von der Temperatur, der Art und der Mischung ab (vgl. Ternes, 1990).
Direktsaft ist ein aus Früchten einer oder mehrerer Fruchtarten gewonnenes, flüssiges
Lebensmittel. Der Fruchtgehalt muss 100% betragen. Von Fruchtsaft abgegrenzt werden
Fruchtnektare und Fruchtsaftgetränke, bei denen weitere Zutaten zugesetzt werden dürfen
(vgl. europa.eu).
6.3.2. Rezeptzutaten mit tierischen Inhaltsstoffen
Koscher bezüglich Nahrungsmitteln bezeichnet man alle tierischen Produkte die den
folgenden Speiseegeln entsprechen. Fleisch von Paarhufer und Wiederkäuern. Demnach
ist Schweinefleisch nicht koscher. Außerdem Fische die Flossen und Schuppen haben.
Da auf Verpackungen mit Fischgelatine keine genauere Angabe vermerkt ist, kann diese
streng genommen auch nicht verwendet werden. Hausvögel und somit Hühnergelatine
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sind zum Essen frei gegeben. Auch arabische Speisevorschriften (halal) erlauben nur den
Verzehr der Tiere, die für den Konsum zulässig sind. Die Regeln sind den koscherer
Ernährungssweisen ähnlich.
Honig ist ein von Honigbienen zur eigenen Nahrungsvorsorge erzeugtes und vom
Menschen genutztes Lebensmittel aus Blütennektar. Gemäß Richtlinie 2001/110/EG darf
dem Honig nichts hinzugefügt oder entzogen werden. Damit ist der Honig zu 100%
naturbelassen. Er besteht in etwa 75 Prozent aus einem Zuckergemisch von Glukose und
Fruktose. Honig ist eine dickflüssige bis feste, teilweise auch kristalline Substanz.
Aufgrund seines hohen Zucker- und geringen Wassergehalts ist Honig lange haltbar.
Häufige Farben sind weiß bis hellgelb, gelb, beigefarben, braun und grünschwarz. Wird
er zum Süßen verwendet, entscheidet man sich am besten für Honig mit einem zarten
Aroma, zum Beispiel Akazienhonig. Soll er hingegen das Fruchtgummi aromatiseren,
eignet sich Honig mit kräftigem Aroma wie beispielsweise Waldhonig (vgl.
Lebensmittellexikon).
Gelatine ist eines der bekanntesten Geliermittel für Süßwaren wie Gummibärchen,
Weingummis und Marshmallows. Gelatine ist ein Stoffgemisch aus
geschmacksneutralem tierischem Protein. Hauptbestandteil ist denaturiertes bzw.
hydrolysiertes Kollagen, das aus dem Bindegewebe verschiedener Tierarten, vor allem
Schweinen (ca. 70%), Rindern, Fisch und Geflügel, produziert wird. Wegen der
BSEKrankheit wurden im Jahr 1999 neue Richtlinien für die Herstellung von Gelatine
festgelegt. Seither kommt es häufiger zum Einsatz von beispielsweise Fischgelatine. Wie
im vorangegangenen Abschnitt kann damit nur teilweise bzw. ungenügend auf jüdische
und islamische Speisegesetze eingegangen werden. In Europa verwendete Speisegelatine
wird außerdem zu 18% aus Tierknochen und 10% aus Häuten gewonnen. Gelatine quillt
in Wasser und ist temperaturempfindlich und thermoreversibel. Demnach löst sie sich
beim Erwärmen ab etwa 50°C auf und wird beim Abkühlen wieder fest. Bei über 80°C
verliert sie an Gelierkraft. Diese Eigenschaft ist dafür verantwortlich, dass Gummibären
mit Gelatine im Mund zergehen (und nicht kleben wie beispielsweise Stärkeprodukte)
(vgl. Lebensmittellexikon).
Vergleich Agar Agar und Gelatine
Viele traditionelle Rezepte sehen Gelatine als Geliermittel vor. Eine Umstellung gelingt,
wenn sie folgende Punkte beachten:
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· 6 Blatt Gelatine entsprechen einem gestrichenen Teelöffel Agar Agar
· Agar Agar für wenige Min. aufkochen lassen
(vgl. Brecht)
6.3.3. Überzugsmittel
Überzugsmittel sind Substanzen, mit denen Lebensmittel überzogen werden, um diese
vor Geruchs-, Geschmacks- und Feuchtigkeitsverlusten zu schützen. Zudem sollen
Überzugsmittel den Glanz von Lebensmitteln fördern oder länger frisch halten. Bei
bestimmten Anwendungsgebieten fungieren sie auch als Oberflächenbehandlungsmittel,
Konservierungsstoff oder als Trennmittel und verhindern das Verkleben und
Zusammenhaften der Produkte. Zudem schützen sie vor Aromaverlust. Häufig werden
warme Wachse oder Harze hauchdünn auf die Oberfläche der Lebensmittel gesprüht.
Ebenso verbreitet ist das Eintauchen der Lebensmittel in den entsprechenden Zusatzstoff.
Nach dem Erkalten entsteht ein elastischer Überzug. In der Zusatzstoffverordnung ist
geregelt welches Überzugsmittel in welchen Mengen und für welche Lebensmittel
eingesetzt werden darf. Gummi arabicum und Pektin dürfen ohne
Zulassungsbeschränkung zugesetzt werden. Dabei verpflichtet sich der Hersteller nur die
Menge zu verwenden, die für das gewünschte Ergebnis notwendig ist. Bei Bienenwachs
ist es ähnlich. Es darf allerdings nur für eine Auswahl an Lebensmitteln verwendet
werden. Carnaubawachs darf für selbige Produkte und nur bis zu einer bestimmten
Obergrenze eingesetzt werden. Im Zusammenhang mit der
Gummitierherstellung treten auch die Überzugsmittel Candelliawachs und Schellack auf.
Auch Öle wie Sonnenblumenöl und Kokosöl eigen sich als Trennmittel.
Wachse sind Ester-Verbindungen die beispielsweise in Seetierölen, Bienenwachs oder
auf der Cuticula von Pflanzen vorkommen. Wachse und synthetische Wachsester sind
besonders wirksame Trennmittelkomponenten (vgl. Ternes, 1990).
Bienenwachs ist ein Zusatzstoff für Lebensmittel mit der europäischen
Zulassungsnummer E 901. In der Lebensmittelindustrie wird Bienenwachs als
Trennmittel, Füllstoff, Überzugsmittel und Trägerstoff verwendet. Bienenwachs ist ein
Ausscheidungssekret der Honigbiene. Es besteht überwiegend aus Fettsäureestern.
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Bienenwachs ist das Baumaterial für Waben. Das gelb bis weiß gefärbte Wachs ist sehr
wertvoll und wird daher oft mit anderen Wachsen gestreckt. Es wird vom Körper nicht
aufgenommen. Als Überzugsmittel bzw. Oberflächenbehandlungsmittel verhindert es
zum Beispiel bei Obst den Verlust von Feuchtigkeit durch die Schale und macht es
dementsprechend länger haltbar. Früchte, deren Oberfläche so behandelt wurden, tragen
den Hinweis „gewachst“. Für die Gewinnung von Bienenwachs werden die vom Honig
befreiten Waben zunächst geschmolzen. Das Rohwachs wird im Anschluss bis zur
Lebensmittelqualität gereinigt. Bienenwachs ist ohne Höchstmengenbeschränkung
Lebensmittel wie Süßwaren und Schokolade, einige Gebäckstücke und Früchte sowie
Nüsse, Kaffeebohnen und Nahrungsergänzungsmittel zugelassen. Bienenwachs ist
darüber hinaus als Kaumasse für Kaugummi sowie als Trägerstoff für Farbstoffe
zugelassen. Wer auf Lebensmittel, die Rohstoffe tierischen Ursprungs enthalten,
verzichten möchte, sollte Produkte mit E 901 meiden. Bienenwachs wird grundsätzlich
als harmloser Lebensmittelzusatzstoff gehandelt. (vgl. Lebensmittellexikon).
Pflanzliche Überzugsmittel
Carnaubawachs ist ein Lebensmittelzusatzstoff und trägt die europäische
Zulassungsnummer E 903. Auf der Zutatenliste kann es aufgrund seiner Herkunft auch
als Brasilwachs angegeben sein. In der Lebensmittelindustrie wird Canaubawachs in den
Funktionsklassen der Überzugsmittel und Trennmittel geführt. Das natürliche
Pflanzenwachs hat eine bräunlich-grünliche Farbe und ist härter als Bienenwachs. Damit
ist das Wachs besonders stabil und bleibt auch bei höheren Temperaturen beständig. Es
ist nur eingeschränkt als Zusatzstoff für Lebensmittel zugelassen. Weiterhin ist die
Höchstmenge begrenzt. Das Wachs gilt als unbedenklich und wird vom menschlichen
Körper nicht verwertet.
Gummi arabicum ist ein Lebensmittelzusatzstoff der vor allem als Stabilisator aber auch
Füllstoff, Trägerstoff und gelegentlich auch als Verdickungsmittel eingesetzt wird. Es ist
unter der europäischen Zulassungsnummer E 401 für Lebensmittelzusatzstoffe
zugelassen. Eine Beschränkung der Höchstmenge ist nicht vorgesehen. Doch auch hier
verpflichten sich die Hersteller zur Nutzung eines angemessenen Maßes. Gummi
arabicum ist ein komplex aufgebautes Polysaccharid aus der afrikanischen Akazie (vgl.
Ternes, 1990). Die harzige Substanz besteht aus langkettigen Kohlenhydraten. Gummi
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arabicum hilft Aromen zu binden, löst sich gut in Wasser und verhindert die
Kristallisation von Zucker. Es verhindert beim Einfrieren von Lebensmitteln die
Ausbildung von Eiskristallen. Gummi arabicum hat eine transparente, leicht bräunliche
Färbung und ist für alle Lebensmittel zugelassen. Gummi arabicum wird vom Körper
verwertet und ist für alle Lebensmittel zugelassen.
6.4 Kosten
Auszug Zutatenliste: Kostenvergleich von kleinen und großen Mengen
Zutaten Aga
r
Aga
r
Apfelpektin Agavendicksaft Zitronensäure Gelatin
e
Bienenwachs Carnauba
-
wachs
Preis (kl.
Menge/
einmalig
Benutze
n)
6g
2
Euro
10g 2
Euro
250ml
3 Euro
100g
3
Euro
10g
1 Euro
20g 5
Euro
20g 5
Euro
Preis (gr.
Menge/
mehrfac
h
Benutze
n)
100
g
8
Euro
100g
7
Euro
1kg
19 Euro
500g
13 Euro
500g
20 Euro
100g
20 Euro
500g
16 Euro
Da die Wachse (Bienenwachs und Carnaubawachs) nicht in Reinform und für den
Nahrungsmittelbereich geeignet erhältlich sind, haben wir die Daten über die im Internet
verkäuflichen Preise aus Übersichts- und Vollständigkeitsgründen zusammengestellt.
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Kosten Gummibärchenherstellung ca 20 Fruchtgummis (Rezept „coole
Himbeerstrene“ siehe Anhang)
Zutaten Apfelsaf
t
Himbeersirup Apfelpektin Aga
r
Aga
r
Zucke
r
Zitronen
säure
insgesam
t
Preis
allgemein/
200g
Fruchtgummi
s
1-2 Euro
ca. 50
Cent
2-4 Euro
ca 50 Cent
2 Euro
ca 50 Cent
2
Euro
1
Euro
1-3
Euro
ca. 10
Cent
3 Euro
ca. 5
Cent
11-16
Euro
2,65
Euro
Zum Vergleich der Preise, wie wir die Gummitiere produzierten, genügt es die erste
Tabelle ohne die letzten zwei Spalten zu betrachten. Hierzu soll die zweite Tabelle eines
auserwählten Beispiels einen weiteren Einblick gewähren.
7. Schulbezug
Wie schon in Punkt 4 Differenzierung und 5 Fertigung der Formen und Stempel deutlich
wird, eignet sich die Gummitierherstellung in den unterteilten Bereichen
Herstellungsverfahren und Lebensmittelverarbeitung bestens für stark heterogene
Lerngruppen und den Lernort Schule. Die Fruchtgummiherstellung bietet Schüler_innen
einen Einblick in verschiedenste Themenfelder und Schulfächer, wie Chemie,
Arbeitslehre, Ethik- und Religionsunterricht (bezüglich der Begriffe und Hintergründe
von koscher, halal und ähnlichen Aspekten). Durch die Differenzierungsmöglichkeiten
sollen alle Lernenden anhand ihrer Möglichkeiten gefördert und gefordert werden und
Bezug auf ihre Kompetenzen nehmen können.
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Ernährung spielt unter anderem in den Medien eine wichtige Rolle. Trotzdem war es
wahrscheinlich noch nie so kompliziert herauszufinden, was eigentlich in den alltäglichen
Produkten steckt. Die Herstellung und der Vergleich mit dem original Goldbären eignet
sich also neben den oben genannten Bereichen zur Auseinandersetzung mit der
Lebensmittelkunde, den EU-Richtlinien und dem Zusatzstoffkatalog bis hin zum
Bewusstsein und Hinterfragen persönlicher Vorlieben.
Die Gummitierherstellung ist demnach sehr gut für ein werkstattübergreifendes (Holzund
Kunststoffwerkstatt, Lehrküche) sowie fächerübergreifendes Arbeiten (Chemie, Politik,
Religion, Biologie etc.) geeignet. Je nach Aufgabenstellung ist die Produktion der Formen
und Produkte in fast allen Klassenstufen, vor allem aber ab der Sekundarstufe I einsetzbar.
Gummitiere und die dazu benötigten Formen können im Rahmen des Faches Arbeitslehre
in unterschiedlichen Modulen und Darbietungsformen genutzt werden. Sie können zum
Beispiel im Modul P8 „Umsetzung eines komplexen Vorhabens/ Herstellung eines
komplexen Produktes“ in der Doppeljahrgangsstufe 9/10 genauso gut wie in einer
Projektwoche angefertigt werden. Auch im Rahmen einer Schülerfirma oder
Projektwoche ist dieses Themenfeld sehr gut denkbar. Hierbei ist es wichtig eine passende
Struktur anzuwenden. In Doppelstunden können die Gummitiere angefertigt oder erste
Schritte der Formenherstellung begonnen werden. In der Projektwoche wäre es sinnvoll
mit den Formen anzufangen, um beispielsweise genug Zeit zum Austrocknen von
Silikonformen zu haben und währenddessen andere Arbeitsschritte umzusetzen. Es ist
auch möglich Workshops im Rahmen von Arbeitsgemeinschaften. Hier wäre ein
Anpassen an den dafür vorgesehenen zeitlichen Rahmen essentiell. Dies gilt ebenso für
Nachmittagsangebote in den Schulen.
Ein wichtiges Ziel dieses Projekts ist es, Schüler_innen genau darin einen Einblick zu
gewähren. (Welche Arbeitsschritte stecken hinter dem Produkt?) Schüler_innen hierzu
vielfältige Erfahrungen machen zu lassen, um Produkte und Konsum kritischer und
vielfältiger Betrachten zu können ist eine wichtige Kompetenz, die Schule vermitteln
sollten.
Im Anhang haben wir einige schon vorhandene Übungsblätter für Schulen
zusammengestellt, die im Internet bereit gestellt wurden. Zudem werden die
Gummitierherstellung des Bonner Museums, sowie zwei weitere Experimente dargestellt.
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Im folgenden Abschnitt ist zur Veranschaulichung eine mögliche Doppelstunde in
Anlehnung daran entstanden.
Wird der Prozess von Anfang bis Ende, also von der Fertigung der Formen bis zum
fertigen Gummitier betrachtet, ist dies ein Prozess, der mehrere Schultage beansprucht.
Gerade bei der Fertigung von Gips-Modellen, die eine sehr lange Aushärtezeit haben.
Wenn aber bereits alle nötigen Formen fertig sind, kann die Zubereitung von
Gummibären sehr schnell gehen. Auf den Schulalltag bezogen heißt das, dass es nicht
möglich ist, den kompletten Prozess innerhalb einer Schulstunde oder einer Doppelstunde
zu vollziehen. Es empfiehlt sich Fächerübergreifend zu arbeiten, am besten in Absprache
mit weiteren Lehrkräften. So können Schüler_innen in den Werkstätten die Formen und
Stempel fertigen und mit diesen in der Lehrküche weiterarbeiten. Aber auch die
Herstellung von Gummibären sollte in einer Unterrichtsstunde gut getaktet werden, damit
am Unterrichtsende auch alle Schüler_innen ein fertiges Produkt in den Händen halten
können.
Die folgende Anleitung ist ein Beispiel für eine Unterrichtsstunde und dient der
Orientierung. Es sollte eine Schulstunde dafür eingeplant werden, am besten eignet sich
aber eine Blockstunde à 90 Minuten.
Exemplarisches Beispiel einer Unterrichtsstunde zur Fertigung von
Gummibären in der Lehrküche
Vorbereitung/ Einführung: ca. 10min
→ Stundeneinstieg, Erläuterungen, Materialbeschaffung, Vorbereitung der
Arbeitsplätze
Anleitung für Schüler_Innen
Materialien:
- große Bechergläser und doppelt so viele kleine Bechergläser
- Formen zum Befüllen (oder Stärkebett)
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- Messzylinder
- Thermometer
Zutaten:
- Zucker
- Gelatine
- Fruchtaroma
- Zitronensäure
- Wasser
→ Materialien und Zutaten entsprechend der Anzahl an Schüler_Innen der
Lerngruppe auswählen.
Schritt 1
Hinweis für die Lehrkraft:
Dauer ca. 15min
Herstellung der Grundmasse
1. Messe in einem kleinen Becherglas 50ml Zucker ab.
2. Gib 20ml Wasser dazu und verrühre damit den Zucker.
3. Erhitze das Gemisch aus Zucker und Wasser auf dem Herd. Rühre dabei
regelmäßigum.
Achtung! Es darf nicht kochen. Es sollte ca. 70° betragen. Wenn das
Zuckerwasser zu heiß wird, nehme es von der Kochplatte.
Didaktischer Hinweis: Zur Überprüfung der Temperatur kann ein
Thermometer verwendet werden.
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4. Das Gemisch ist fertig, wenn eine klare und zähe Lösung entstanden ist.
Nimm dann das Gemisch von der Kochplatte.
Schritt 2
Hinweis für die Lehrkraft:
Dauer ca. 15min
Herstellung der Bindemasse
1. Messe mit dem großen Becherglas 100ml Wasser ab.
2. Erhitze das Wasser im Becherglas.
3. Fülle in ein zweites kleines Becherglas die Gelatine, gib 15ml Wasser hinzu undrühre
um.
4. Stelle das kleine Becherglas mit dem Gelatine-Gemisch in das große Becherglas,
wenn in diesem das Wasser kocht.
Didaktischer Hinweis: Um Verbrennungen zu Vermeiden eignen sich anstelle von
gebräuchlichen Topfhandschuhen auch Wäscheklammern. Mit diesen kann ein
(leichtes) Gefäß gegriffen und am Arbeitsbereich transportiert. Sie sollten aber nicht
zum Transportieren über längere Strecken verwendet werden.
5. Erhitze die Gelatine im Wasserbad für ca. 5min, bis sie sich gelöst hat und leicht
trübund schaumig wird.
3. Schritt
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Hinweis für die Lehrkraft:
Dauer ca. 10-15min
Herstellung der Abschlussmasse
1. Nimm das kleine Becherglas mit der Gelatine aus dem großen Becherglas heraus.
2. Vermische die Grundmasse mit der Bindemasse.
3. Wähle dir ein Fruchtaroma aus und miss 25ml ab und gib es der Mischung aus Grund-
und Bindemasse hinzu. Vorsicht! Achte darauf, dass du dies unter ständigem Rühren
machst!
4. Füge ein wenig Zitronensäure hinzu.
Achtung! Nicht zu viel verwenden, ein kleines bisschen genügt. Schmecke die Säure
am besten selber ab, bis sich ein frisch-fruchtiger Geschmack einstellt.
Didaktischer Hinweis: Um zu vermeiden, dass zu viel Zitronensäure verwendet wird,
sollte das Rezept zuvor getestet werden. So kann die Lehrkraft ihren Schüler_innen
die richtige Menge aus ihrer Erfahrung mitteilen.
5. Gieße die fertige Masse in deine Form(en).
6. Lege die befüllten Formen für 20 Min. in ein Tiefkühlfach.
Stundenausstieg/ Ergebnissicherung, Aufräumen: ca. 15 - 20min
→ Nachbesprechung, Protokolle auswerten, Arbeitsplätze säubern
FERTIG :)
Didaktischer Hinweis: Es empfiehlt sich, die Schüler_innen ein Protokoll anfertigen
zu lassen: Geschmack, Aussehen, Struktur, Konsistenz, usw.
8. Anleitungen für Fertigungsverfahren von Stempeln und Formen für die
Gummibärenproduktion
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8.1 Stempelfertigung mit einer CNC-Fräse (Formenbau)
Zeit: Je nach Erfahrung und Materialwahl 3 – 5 Stunden
Material/ Werkzeug: - CNC- Fräsmaschine - PC-
Programm: Galaad 3D - Hartholz
Arbeitsschritte Bilder
1. Material auswählen: Hartholz
2. Material auf passende Größe
zuschneiden
- Abmessungen: 130x104x25,8mm
3. Skizze anfertigen (Vorüberlegungen)
- Welche Form sollen die
Gummibärchen haben? Welche
eignet sich gut?
à In dieser Anleitung am Beispiel von
Ovalen.
(15 Stück/ Stempel)
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4. Umsetzung der Skizze:
Programmieren (Galaad 3D)
A) Zeichnung übertragen
(Maße definieren)
B) 3 x 5 Ovale auf die Abmessung der des Holzstückes erstellen
- 12,2 x 17,3mm
- Abstand zwischen den Ovalen:
10mm
- Reihenabstand: 15mmà Tipp: - ein
Oval erstellen, setzen und
dieses kopieren à Zeitersparnis!
- Abstände der Ovale mittels
Gitterabständen nachbessern
C) Fräslinien bestimmen
- Fräsbahn an Außenkante der
Ovale
- Frästiefe 10-15mm à Fräsen einer
Positiv-Form:
ganzflächige Taschenbearbeitung
à zum Ausräumen der Flächen: 8mm
Schaftfräser (zwei-schneidig)
D) Entformen/ Entgraden
- Verwendung kegelförmiger
Fräser
à Stichel: einschneidig, 15 Grad
à dadurch werden die Ovale konisch
E) Maschine vorbereiten, Daten
eingeben
F) Holz bearbeiten
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- manuell schleifen (P80 – P120)
- Wässern (zum Fasern Aufrichten)
- erneut manuell schleifen (P120)
- Ölen (Leinöl, Sonnenblumenöl)
bis gesättigt
8.2 Stempelfertigung aus bestehenden Formen/Figuren
Zeit: 1 – 2 Stunden
Material/ Werkzeug: - Holz (beliebig) - (geeignete)
Formen/Figuren - Holzleim -
Standbohrer
