Wie entfernt man die Schale eines rohen Hühnereis, ohne dass es kaputtgeht?

Die Schale des Eis ist aus drei Schichten aufgebaut: der Kutikula, der Kalkschale und der Eischalenmembran oder Eimembran. Die Kalkschale und die Eimembran werden gebildet während das Ei im Huhn heranwächst. Wenn die Henne ein Ei legt, ist es von einer dünnen, glänzenden Schicht überzogen, der Kutikula. Kurz nach dem Legen bleibt die Henne noch eine Weile über dem Ei stehen und rollt es im Legenest umher. In dieser Zeit trocknet die Kutikula zu einem unsichtbaren Film.  Die Kutikula schützt das Ei vor dem Eindringen von Keimen wie z. B. Salmonellen. Gewaschene Eier verderben viel schneller und müssen gekühlt werden. Deshalb ist es in vielen Ländern Europas verboten, gewaschene Eier zu verkaufen.

Die Eimembran liegt direkt unter der Kalkschale. Sie besteht aus zwei Schichten, der äußeren und der inneren Eischalenmembran, die sich am stumpfen Ende des Eis teilen und so die Luftkammer bilden. Die Eimembran enthält ähnliche Bestandteile wie menschlicher Knorpel und ist daher fest und zäh. In manchen Eiern, wie Wachteleiern, ist die Eischalenmembran so stabil, dass die schlüpfenden Küken es manchmal nicht schaffen, sie zu zerreißen, um sich aus dem Ei zu befreien. Wichtige Bestandteile der Eimembran sind beispielsweise Kollagen, Glucosamin und Chondroitinsulfat. Kollagen bildet mit länglichen Fasern und Netzformen die Struktur der Eimembran. Glucosamin und Chondroitinsulfat fördern u.a. die Druckstabilität und die Elastizität. Wegen der Ähnlichkeit mit den Bestandteilen menschlicher Knorpel werden Eierschalenmembranprodukte zur Gesunderhaltung der Gelenke eingesetzt.

Die Eimembranen sind nur wasser- und gasdurchlässig und schützen das Innere vor dem Eindringen von Keimen und schädlichen Stoffen. Wenn ein Ei lange liegt, kann es passieren, dass es nicht schlecht wird, sondern austrocknet. Dann klappert der getrocknete Eidotter, wenn das Ei bewegt wird. Während der Wachstumsphase des Kükens können Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf durch die Eimembran gelangen. Bis ein Küken schlupfreif ist, werden so viele Liter Gas mit der Umgebung ausgetauscht.

Die harte Kalkschale besteht zu über 90% aus Calciumcarbonat (CaCO3). Die restlichen Bestandteile sind Eiweiße, Wasser, Magnesiumphosphat, Calciumphosphat und ein wenig Fett. Calciumcarbonat (CaCO3) wird von Essig (Essigsäure, CH3COOH) zu Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt. Dabei entsteht auch wasserlösliches Calciumacetat (Ca(CH3COO)2): 2 CH3COOH + CaCO3  Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2.

Das Calciumcarbonat (CaCO3) in der Kalkschale bildet sogenannte Kalzit-Säulen. Kalzit-Säulen sind Kristalle mit regelmäßigen Anordnungen von Calciumcarbonat-Molekülen. Während eine einzeln stehende Kalzit-Säule schon bei leichtem Druck brechen würde, halten nebeneinander stehende Kalzit-Säulen einen relativ hohen Druck aus. Das kannst du den Schülern mit ungekochten Spaghetti demonstrieren. Ein senkrechter Spaghetti bricht schon bei leichtem Druck von oben. Hält man viele Spaghetti in der Hand, zerbrechen sie nicht so leicht, wenn von oben auf den Spaghetti-Strang gedrückt wird.

Die Kalkschale ist von tausenden von Poren durchzogen. Durch sie kann der Gasaustausch stattfinden. Während das Küken heranwächst, dringt Kohlendioxid (CO2) nach Außen und Sauerstoff (O2) nach Innen. Außerdem dringt durch die Poren Wasserdampf, damit das Ei nicht austrocknet.

Die Stabilität der Kalkschale wird auch durch die Form der Eischale bedingt. Durch die Wölbung verteilt sich der Druck auf verschiedene Stellen der Oberfläche. Die statischen Eigenschaften von gebogenen Materialien macht man sich auch bei dem Bau von Brücken oder Kuppeln zunutze.

Vogeleier haben eine ovale Form und sind keine Kugeln, da sie sonst zu leicht wegrollen könnten. Die Eier von Vögeln, die in besonders schwierigem Gelände brüten, sind im Vergleich zu Hühnereiern sogar noch schmaler und spitzer. Bei Berührung fangen sie an, sich auf der Stelle um die eigene Achse zu drehen. Lummen haben solche Eier. Sie bauen keine Nester, sondern brüten auf dem nackten Felsen direkt am Meer. Für das Überleben der Art ist es wichtig, dass nicht zu viele Eier in die Tiefe fallen. Eisvögel brüten in geschützten Höhlen. Ihre Eier können nicht aus dem Nest fallen und sind fast rund.

Manchmal legen Hennen ein Ei ohne die feste Kalkschale. Das Ei sieht dann so aus wie das, das du mit den Kindern hergestellt hast. Diese Eier nennt man Windei. Sie werden von sehr jungen Hennen gelegt, oder wenn die Hennen zu wenig Kalk mit dem Futter aufnehmen oder krank sind.

Du kannst den Kindern ein hartgekochtes Ei geben und sie bitten, die Schale so zu entfernen, dass die Eierschalenmembran erhalten bleibt. Ihr könnt diese dann getrennt entfernen (ohne klebrige Hände zu bekommen) und z. B. unter einer Lupe anschauen.

Um die Stabilität der Kalkschale zu demonstrieren, könnt ihr zwei hartgekochte Eier vorsichtig in je zwei Hälften schneiden und den Inhalt entfernen. (Vor dem Schneiden die Schnittstelle mit Tesafilm umkleben, dann bricht die Schale nicht unkontrolliert). Wenn ihr die vier Schalen als Rechteck mit den offenen Seiten nach unten hinlegt, könnt ihr ausprobieren, wie viele Bücher ihr auf sie legen könnt, ohne dass sie zerbrechen.

Folgendes Experiment kann ergänzend ausgeführt werden, um die Funktion der Eierschalenmembran zu veranschaulichen:  Ist die Eierschalenmembran eines Hühnereis wasserdurchlässig?

Das ‚natur musée‘ bieten im Frühjahr die Aktivität „Vun Eer a Jippelcher“ an, welche als Erweiterung zu diesem Experiment dienen kann. Hier findest Du die Kontaktdaten, um dich über die Angebote zu informieren:
Tel: (00352) 462 233-312
Email: fschneider@mnhn.lu
Webseite: https://www.mnhn.lu/mnhn-program/?targetgroup=scolaire

Hier findest Du weitere Links zu Wissenschaftskommunikatoren und Workshop-Anbietern.

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Im SciTeach Center können sich Lehrkräfte Info-, Experimentier- und Expositionsmaterial ausleihen und mit dem kinderzentrierten „forschend- entdeckenden“ Lernen vertraut machen.

Während unsere Rubrik darauf abzielt, den Kinder die naturwissenschaftliche Methode anhand einer Anleitung näher zu bringen, geht es beim Konzept vom kinderzentrierten forschend-entdeckenden Lernen darum, den Kinder selbst mehr Gestaltungsmöglichkeiten zu geben. Du gibst als Lehrperson nur ein paar Materialien oder Fragen vor. Die Kinder entscheiden dann selbst, wofür sie sich interessieren oder was sie ausprobieren wollen. Als Lehrperson begleitest und unterstützt du sie dabei.

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