Distickstoffmonoxid, gemeinhin als N2O bezeichnet; was ist es und wofür wird es verwendet?

N2O, in der chemischen Welt auch als Distickstoffmonoxid bekannt, hat sich dank seiner nützlichen Funktionen sowohl in der medizinischen Welt als auch in der Lebensmittelindustrie etabliert. Während N2O im Gesundheitsbereich vor allem als Beruhigungs- und Schmerzmittel eingesetzt wird, dient es in der Lebensmittelindustrie hauptsächlich als Treibmittel, um Sahne aus den dafür vorgesehenen Sprühdosen zu leiten.

Der Unterschied zwischen Distickstoffmonoxid für medizinische Zwecke und für die Lebensmittelindustrie besteht darin, dass es besonders sorgfältig gereinigt wird, um es so steril wie möglich zu machen.

N2O ist ideal für die Lebensmittelindustrie, was unter anderem daran liegt, dass Distickstoffmonoxid fast keinen Geschmack hat. Außerdem ist das gefüllte N2O Sahnekapseln Fast Gas macht es sehr einfach, in jeder Küche zu verwenden.

Die Europäische Union hat Distickstoffmonoxid mit einer E-Nummer (E942) gekennzeichnet. Das bedeutet, dass die Verwendung von Distickstoffmonoxid als Zusatzstoff in Lebensmitteln auf europäischer Ebene zulässig ist.

Nicht zuletzt hat Distickstoffmonoxid in jüngster Zeit einen neuen Verwendungszweck für die ihm innewohnenden Funktionalitäten gefunden. N2O wird seit kurzem bei der Herstellung von Elektronikchips verwendet. In dieser Industrie, wie auch in der Medizin, ist Distickstoffmonoxid von sehr hoher Sterilität und Reinheit.

Geschichte von Distickstoffmonoxid

Distickstoffmonoxid wurde 1776 entdeckt, aber nicht sofort verwendet. Erst etwa 20 Jahre später experimentierte ein Mitarbeiter des Pneumatischen Instituts in Bristol damit. Es handelte sich um Dr. Humphry Davy, der erforschte, wie Gase, darunter auch Distickstoffmonoxid, therapeutisch genutzt werden können. Humphry Davy lud Freunde ein, Distickstoffmonoxid zu probieren, um ihre Reaktionen zu beobachten. Während dieser Partys bat Davy seine Freunde, ihre Erfahrungen aufzuschreiben, und er sammelte ihre Antworten, die dann 1800 veröffentlicht wurden. Auf diese Weise versuchte Davy, das menschliche Gehirn besser zu verstehen. Peter Mark Roget bemerkte auf der Party: “Ich schien das Gefühl für mein eigenes Gewicht zu verlieren und stellte mir vor, dass ich im Boden versinken würde.” Und der Dichter Samuel Coleridge beschreibt einen Zustand ruhiger Ekstase, “wie wenn man von einem Schneespaziergang in ein warmes Zimmer zurückkehrt”. Davy sammelte etwa 30 Antworten und Beschreibungen der Erfahrungen seiner Freunde. Diese Partys führten zu einem der wichtigsten medizinischen Durchbrüche des 19. Jahrhunderts, denn Davy war der einzige, der Ende des 18. Jahrhunderts erkannte, dass Lachgas eine schmerzlindernde und narkotisierende Wirkung hat.

Ein amerikanischer Zahnarzt, Horace Wells, der erkannte, dass Distickstoffmonoxid eine narkotisierende Wirkung hat, beschloss, einem Patienten bei der Entfernung eines Zahns Lachgas zu verabreichen. Er war von der narkotisierenden Wirkung so beeindruckt, dass er diese Erfahrung mit Chirurgen teilte und ihnen riet, bei der Behandlung ihrer Patienten Lachgas zu verwenden.  Leider hatte dies nicht bei allen Operationen die gleiche Wirkung; viele Operationen sind viel schmerzhafter und langwieriger als die Entfernung eines Zahns. “Er hatte die Dosis nicht richtig eingestellt, und es war ein komplettes Desaster, so dass Distickstoffmonoxid verboten wurde”, sagt Barry Baker, emeritierter Professor an der Universität Sydney und ehemaliger Anästhesist für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Ein Kollege von Wells, der Zeuge des verpfuschten chirurgischen Experiments geworden war, schlug einem anderen Zahnarzt, William Morton, vor, dass Äther ein besseres Narkosemittel als Distickstoffoxid sein könnte. Nach Experimenten an seinen Hunden und an sich selbst führte er 1846 eine erfolgreiche Demonstration einer öffentlichen Operation mit Äther als Analgetikum durch. Dies war die Geburtsstunde der Anästhesie.

Distickstoffmonoxid wird seit über 200 Jahren in der Medizin eingesetzt. Es kann sowohl zur Anästhesie als auch zur Sedierung verwendet werden. Neben dem Schlaf bietet Distickstoffmonoxid auch eine Schmerzlinderung.

Distickstoffmonoxid und die medizinischen Anwendungen

In der Medizin wird Distickstoffmonoxid vor allem zur Anästhesie und Schmerzlinderung eingesetzt. Wir kennen daher einige Anwendungsbereiche, die häufiger genutzt werden. In der Anästhesie, im Kreißsaal, in der Palliativmedizin und beim Zahnarzt.

Verwendung von Distickstoffmonoxid im Gesundheitswesen
Die Tatsache, dass der MAC-Wert von N2o (Lachgas) 101 % beträgt, bedeutet, dass es nur in Kombination mit anderen Gasen (z. B. Sauerstoff) für eine vollständige Anästhesie verabreicht werden kann.

Beispiele für die Verwendung von N2O im Gesundheitswesen
Wir haben bereits kurz die Anästhesie erwähnt, d. h. den Prozess, bei dem Patienten betäubt werden. Dies geschieht zum Beispiel vor einer Operation. Es wird außerdem im Kreißsaal oder in der Notaufnahme eingesetzt. Jetzt ist es hauptsächlich als Analgetikum gedacht. Auch der Zahnarzt kann es aus diesem Grund verwenden.

Was genau ist ein MAC-Wert?
Der MAC-Wert (Minimum Alveolar Concentration) ist ein Wert, bei dem 50 % der getesteten Personen nicht mehr auf einen chirurgischen Stimulus reagieren. Wenn der MAC-Wert 100 % überschreitet, muss es immer in Kombination mit anderen Gasen verabreicht werden, um eine vollständige Anästhesie zu erreichen.

Vorteile von Distickstoffmonoxid im Gesundheitswesen
Es ist eine der sichersten Arten der Anwendung von medizinischem Gas.
Das Gas wirkt sehr schnell auf den Patienten, da es vom Körper schnell aufgenommen wird.
Die Atmung der Patienten wird durch Distickstoffmonoxid besser aufrechterhalten als durch vergleichbare Anästhetika.

Verwendung von Distickstoffmonoxid in der Lebensmittelindustrie

N2O-Anwendungen in der Lebensmittelindustrie
Egal, welchen Koch man fragt, alle werden zustimmen, dass Distickstoffmonoxid in ihren Küchen nicht mehr wegzudenken ist. Der Druck von Distickstoffmonoxid wird verwendet, um Gerichte luftiger zu machen. Distickstoffmonoxid ist geruchs-, farb- und geschmacksneutral und eignet sich daher sehr gut für diese Anwendung.

Die Verwendung von Distickstoffmonoxid in der (Profi-)Küche?
Mit einem Siphon und einer Kartusche lüften Sie das Gericht schnell. Mit der neuen Lösung des Fast-Gas Sahnekapseln wird jedoch ein handlicher Zylinder verwendet. Dies erspart den Köchen die Zeit, die sie mit dem Wechsel der Sahnekartuschen verlieren, und ist außerdem umweltfreundlicher.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Sahnekartuschen mit einer einzigen Füllung sparen die Zylinder des Sahneladegeräts etwa 20 % des Metallabfalls und außerdem Zeit, denn ein Zylinder des Sahneladegeräts entspricht mehr als 70 einzelnen Sahnekartuschen,

Welche Art von Speisen kann man mit Hilfe von Distickstoffmonoxid zubereiten?
Die bekannteste und am häufigsten verwendete Anwendung bei Speisen ist Schlagsahne. Es ist plötzlich sehr einfach, Schlagsahne herzustellen. Hier ist also auch keine Maschine mehr beteiligt. Man füllt den Siphon mit Schlagsahne und schließt dann den Zylinder an. Das N2o wird mit sehr hohem Druck in die flüssige Schlagsahne gepresst. Nun kann man (nach dem Abstecken) sofort mit dem Versprühen der Schlagsahne beginnen. Außer Schlagsahne können Sie im Grunde alle Meringues auf die gleiche Weise herstellen. In allen Geschmacksrichtungen und Farben.

Kann man mit N2O auch andere Gerichte als Meringues zubereiten?
Ja, das kann man! Man kann damit zum Beispiel auch belgische Waffeln zubereiten. Das sind etwas dicke Waffeln mit tiefen Rillen. Mit Distickstoffmonoxid wird der Teig besonders luftig. Da es keinen Geschmack, keine Farbe und keinen Geruch gibt, werden Ihre Gäste überrascht sein! Ein weiterer toller Tipp sind Pfannkuchen. Auf die gleiche Weise können Sie einen leckeren Teig herstellen.

Eignet sich diese Anwendung also für eine kulinarische Küche?
Wenn Sie öfter in der Gourmetküche essen, wissen Sie wahrscheinlich, dass viele Köche mit Baisers arbeiten. Diese Baisers gibt es in allen möglichen Farben und Geschmacksrichtungen. Sie werden z. B. aus Pilzen, Zitrone oder Parmesan hergestellt. Dabei ist es sehr wichtig, dass Eiweiß hinzugefügt wird. Durch diese Zugabe behält der Schaum tatsächlich dauerhaft seine Form.

Distickstoffmonoxid in der Medizin und in der Lebensmittelindustrie, kurz gesagt

Zunächst einmal: Wie riecht, schmeckt und sieht Distickstoffmonoxid aus? Distickstoffmonoxid wird auch als N2O bezeichnet. Es ist ein farbloses, süßlich riechendes und schmeckendes Gas. Wenn man Distickstoffmonoxid einatmet, kommt es zu einem Bewusstseinsverlust, vergleichbar mit dem, wenn man ein bisschen zu viel Alkohol getrunken hat. Manchmal wird es auch noch in der Notaufnahme oder im Kreißsaal eingesetzt.

Distickstoffmonoxid wird seit dem 18. Jahrhundert zu medizinischen Zwecken eingesetzt, um Patienten für kurze Zeit zu betäuben. Bei sachkundiger Anwendung in der richtigen Dosierung hat es praktisch keine Nebenwirkungen. Bei längerer Anwendung, etwa 2 bis 4 Stunden, kann es verschiedene Nebenwirkungen haben, wie z. B:

• Beschleunigung der Herzfrequenz
• Atmung
• Herzrhythmusstörungen
• Bluthochdruck
• akutes Herzversagen
• Pupillenerweiterung
• Schwitzen
• spontane Muskelkontraktion

Distickstoffmonoxid verkürzt und hemmt den Schmerzreiz, es ist ein kurz wirksames Analgetikum, das auch beim Zahnarzt oder im Rettungswagen häufig eingesetzt wird. Für länger dauernde Eingriffe werden heute andere Anästhetika verwendet.

Unter Anästhesie versteht man die Betäubung von Patienten. Distickstoffmonoxid wird daher als schwaches Narkosemittel für die Anästhesie verwendet. Distickstoffmonoxid hat einen sogenannten MAC-Wert von 101 %. Ein MAC-Wert wird auch als minimale alveolengängige Konzentration bezeichnet. Bei diesem Wert sprechen 50% der Menschen nicht mehr auf einen chirurgischen Eingriff an. Liegt dieser Wert über 100 %, müssen für eine vollständige Anästhesie mehrere Mittel verabreicht werden. So bedeutet ein MAC-Wert von 101 % für Distickstoffmonoxid, dass mehrere Gase verabreicht werden müssen, in diesem Fall Sauerstoff.

Das Verhältnis von Distickstoffmonoxid zu Sauerstoff kann für jeden Patienten individuell angepasst werden.
Distickstoffmonoxid kann in einer Vielzahl von Industriezweigen verwendet werden, so wie gerade beschrieben kann es gut im medizinischen Bereich eingesetzt werden, in der Lebensmittelindustrie wird es als Treibmittel verwendet, im Automobil- und Motorradrennsport wird es zur Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren eingesetzt und in der Küche kann es für viele verschiedene Gerichte verwendet werden.