Voedingswarenanalyse theorie
Inleiding
Analyse van voedingswaren
Waarom?
- Samenstelling levensmiddelen achterhalen
- HACPP: nodig om gevaren te identificeren
Doel?
→ inzicht verwerven in gebruikte technieken voor bepaling chemische
samenstelling VM
Analysetechnieken:
- Kwalitatief/kwantitatief
o Kwalitatief: welke componenten zijn aanwezig
o Kwantitatief: hoeveelheid van te onderzoeken component
o We willen zowel samenstelling als hoeveelheid kennen
o Eerst samenstelling en dan hoeveelheid bepalen
- Niet-instrumenteel/instrumenteel
o Niet-instrumenteel: glaswerk, chemische pr, analytische
balans
o Instrumenteel = klassieke analysetechniek: gravimetrie,
volumetrie,
o Doel: inzicht verwerven in gebruikte tech
- Scheidingstechnieken
o Indien bepaald bestanddeel willen aantonen kan
aanwezigheid ander comp storen →
scheiden/verwijderen/afzonderen
o = belang scheiding der componenten
o Chromatografische scheidingstechniek = instrumentele
scheidingstechn waarbij de componenten gescheiden w en
kwali en kwanti geanalyseerd
Probleem van monstername
Resultaten zijn sterk afh van de aard van de gebruikte analysetechniek
+ representativiteit van het staal
Bij monstername moet rekening gehouden w met:
- Representativiteit
o moet overeenkomen met chemische samenstelling LM
o vb bij wijn: van random struiken staal nemen
- Homogeniteit
o Zorgen dat overal in staal zelfde C voorkomt
- Voordrogen, drogen
o Waterreacties tegengaan, schimmel en contaminatie
voorkomen
o Opletten! Wnr te hoge temp → te onderzoeken stof kan
verwijderd w
- Luchtdicht verpakken
1
, o Oxidatie tegengaan, waterreactie en contaminatie
voorkomen
→ de manier waarop je staal neemt is heel belangrijk
Ook berouwbaarheid resultaat is zeer belangrijk:
BELAC = officiële Belgische accredatie-organisatie: verlenen accredatie
aan labo’s
Deze ondergaan audits voor controle + krijgen kwaliteitshandboek
H1: Bepaling van eiwitten
Verschillende manieren voor eiwitbepaling:
- N-bepaling
o Methode volgens Kjedahl
o Bepaling van stikstofgehalte volgens Dumas
- Binding kleurstof aan N-einde
o Eiwitbepaling door kleurstofbinding met vorming van neerslag
- Absorptie van UV-licht door aromatische ringen
o Direct absorptiemeting
Methode volgens Kjedahl
Proteïnen berekenen:
gehalte aan minerale stikstof X coëfficiënt gemiddelde N gehalte van
eiwitten
→ minerale stikstof x 6,25
→ eiwit bevat gemiddeld 16% stikstof
(voor pl eiwit coëfficiënt 5,70 want Ew met hoog lysine gehalte bevat meer
N dan Ew met laag lysine gehalte)
Deze stikstofbepaling bestaat uit 3 bewerkingen:
1. Destructie
= vorming van ammoniakale stof
- Organische N w omgezet tot minerale N (ammoniak)
- Dit door toevoeging van zout (kalium of natrium) → voor hogere
reactiesnelheid door hoger kookpunt (376°C)
- Een katalysator wordt toegevoegd (koperionen, kwik, selenium)
- Ammoniak w vastgezet onder sulfaat vorm (NH4)2SO4
- Destructie ontstaat: heldere oplossing (wnt N is volledig omgezet)
Voldoende zwavelzuur moet aanwezig zijn want:
- Het materiaal in opl houden
- Gevormde ammoniak capteren als (NH4)2SO4
- De oxidatiereactie toe te laten
- Te compenseren voor verlies van SO3
2. Destillatie
- Ammoniak w gevormd door toevoeging base
- Ammoniak w overgedestilleerd met water
- Ammoniak w opgevangen in boorzuuroplossing
2
, → boraat en amonium ionen w gevormd
3. Titratie
- door titratie met zwavelzuur w amonuimboraat omgezet nr boorzuur
- het aantal zwavelzuur nodig voor de titratie kan omgerekend w nr
hoeveelheid N/hoeveelheid Ew aanwezig in oorspronkelijk staal
(1mol P+ reageert met 1 mol boor → 1mol zwavelzuur = 1mol N)
Berekening: (P8 bekijken)
g eiwit
% eiwit = ∗100
h oeveel h eid staal ( g of ml )
F∗g N F∗0,028∗(Vm−Vb )∗X
= ∗100= ∗100
h oeveel h eid staal ( g of ml ) h oeveel h eid staal ( g of ml )
F = omrekeningfactor N nr eiwit
0,028 = omrekeningsfactor ml H2S04 nr gram N (zie cursus)
X = molariteit zwavelzuuroplossing
Vm = titratievolume van monster (ml)
Vb = titratievolume van blanco (ml)
Bepaling stikstofgehalte volgens Dumas
Milieuvriendelijker
Staal onmiddellijk en kwantitatief omzetten:
- vorming van verbrandingsgassen van de elementen
- reductie van NxOy tot N2 door Cu
- adsorptie CO2, SOx en H2O
- meting gevormde N2
→ bepaling eiwitgehalte
Kleurstofbinding met vorming van neerslag
Na toevoeging kleurstof aan Ew zullen deze neerslaan met elkaar
Verschil tss de spectrofotometrische analyseresultaten = maat voor Ew
gehalte
Meestal op basische Ew
→ ontstaan vaak fouten bij
Directe absorptiemetingen
Ew doseren door metingen van UV-absorptie
door aanwezigheid van aromatische aminozuren
Bepaling afzonderlijk eiwitten
Ew scheiden voor bepaling van oorsprong van het Ew
(welk diersoort, plantaardig, ...)
Aminozuursamenstelling van eiwitten
W uitgevoerd na hydrolyse, omvorming verschillende AZ en
chromatografische scheiding
3
Inleiding
Analyse van voedingswaren
Waarom?
- Samenstelling levensmiddelen achterhalen
- HACPP: nodig om gevaren te identificeren
Doel?
→ inzicht verwerven in gebruikte technieken voor bepaling chemische
samenstelling VM
Analysetechnieken:
- Kwalitatief/kwantitatief
o Kwalitatief: welke componenten zijn aanwezig
o Kwantitatief: hoeveelheid van te onderzoeken component
o We willen zowel samenstelling als hoeveelheid kennen
o Eerst samenstelling en dan hoeveelheid bepalen
- Niet-instrumenteel/instrumenteel
o Niet-instrumenteel: glaswerk, chemische pr, analytische
balans
o Instrumenteel = klassieke analysetechniek: gravimetrie,
volumetrie,
o Doel: inzicht verwerven in gebruikte tech
- Scheidingstechnieken
o Indien bepaald bestanddeel willen aantonen kan
aanwezigheid ander comp storen →
scheiden/verwijderen/afzonderen
o = belang scheiding der componenten
o Chromatografische scheidingstechniek = instrumentele
scheidingstechn waarbij de componenten gescheiden w en
kwali en kwanti geanalyseerd
Probleem van monstername
Resultaten zijn sterk afh van de aard van de gebruikte analysetechniek
+ representativiteit van het staal
Bij monstername moet rekening gehouden w met:
- Representativiteit
o moet overeenkomen met chemische samenstelling LM
o vb bij wijn: van random struiken staal nemen
- Homogeniteit
o Zorgen dat overal in staal zelfde C voorkomt
- Voordrogen, drogen
o Waterreacties tegengaan, schimmel en contaminatie
voorkomen
o Opletten! Wnr te hoge temp → te onderzoeken stof kan
verwijderd w
- Luchtdicht verpakken
1
, o Oxidatie tegengaan, waterreactie en contaminatie
voorkomen
→ de manier waarop je staal neemt is heel belangrijk
Ook berouwbaarheid resultaat is zeer belangrijk:
BELAC = officiële Belgische accredatie-organisatie: verlenen accredatie
aan labo’s
Deze ondergaan audits voor controle + krijgen kwaliteitshandboek
H1: Bepaling van eiwitten
Verschillende manieren voor eiwitbepaling:
- N-bepaling
o Methode volgens Kjedahl
o Bepaling van stikstofgehalte volgens Dumas
- Binding kleurstof aan N-einde
o Eiwitbepaling door kleurstofbinding met vorming van neerslag
- Absorptie van UV-licht door aromatische ringen
o Direct absorptiemeting
Methode volgens Kjedahl
Proteïnen berekenen:
gehalte aan minerale stikstof X coëfficiënt gemiddelde N gehalte van
eiwitten
→ minerale stikstof x 6,25
→ eiwit bevat gemiddeld 16% stikstof
(voor pl eiwit coëfficiënt 5,70 want Ew met hoog lysine gehalte bevat meer
N dan Ew met laag lysine gehalte)
Deze stikstofbepaling bestaat uit 3 bewerkingen:
1. Destructie
= vorming van ammoniakale stof
- Organische N w omgezet tot minerale N (ammoniak)
- Dit door toevoeging van zout (kalium of natrium) → voor hogere
reactiesnelheid door hoger kookpunt (376°C)
- Een katalysator wordt toegevoegd (koperionen, kwik, selenium)
- Ammoniak w vastgezet onder sulfaat vorm (NH4)2SO4
- Destructie ontstaat: heldere oplossing (wnt N is volledig omgezet)
Voldoende zwavelzuur moet aanwezig zijn want:
- Het materiaal in opl houden
- Gevormde ammoniak capteren als (NH4)2SO4
- De oxidatiereactie toe te laten
- Te compenseren voor verlies van SO3
2. Destillatie
- Ammoniak w gevormd door toevoeging base
- Ammoniak w overgedestilleerd met water
- Ammoniak w opgevangen in boorzuuroplossing
2
, → boraat en amonium ionen w gevormd
3. Titratie
- door titratie met zwavelzuur w amonuimboraat omgezet nr boorzuur
- het aantal zwavelzuur nodig voor de titratie kan omgerekend w nr
hoeveelheid N/hoeveelheid Ew aanwezig in oorspronkelijk staal
(1mol P+ reageert met 1 mol boor → 1mol zwavelzuur = 1mol N)
Berekening: (P8 bekijken)
g eiwit
% eiwit = ∗100
h oeveel h eid staal ( g of ml )
F∗g N F∗0,028∗(Vm−Vb )∗X
= ∗100= ∗100
h oeveel h eid staal ( g of ml ) h oeveel h eid staal ( g of ml )
F = omrekeningfactor N nr eiwit
0,028 = omrekeningsfactor ml H2S04 nr gram N (zie cursus)
X = molariteit zwavelzuuroplossing
Vm = titratievolume van monster (ml)
Vb = titratievolume van blanco (ml)
Bepaling stikstofgehalte volgens Dumas
Milieuvriendelijker
Staal onmiddellijk en kwantitatief omzetten:
- vorming van verbrandingsgassen van de elementen
- reductie van NxOy tot N2 door Cu
- adsorptie CO2, SOx en H2O
- meting gevormde N2
→ bepaling eiwitgehalte
Kleurstofbinding met vorming van neerslag
Na toevoeging kleurstof aan Ew zullen deze neerslaan met elkaar
Verschil tss de spectrofotometrische analyseresultaten = maat voor Ew
gehalte
Meestal op basische Ew
→ ontstaan vaak fouten bij
Directe absorptiemetingen
Ew doseren door metingen van UV-absorptie
door aanwezigheid van aromatische aminozuren
Bepaling afzonderlijk eiwitten
Ew scheiden voor bepaling van oorsprong van het Ew
(welk diersoort, plantaardig, ...)
Aminozuursamenstelling van eiwitten
W uitgevoerd na hydrolyse, omvorming verschillende AZ en
chromatografische scheiding
3