Analyse af theobromin og koffein i drikkevarer

De fleste ved, at der er koffein i både kaffe og te; men hvor meget? Er der forskel på koffein-indholdet i forskellige kaffe- eller te-sorter? Hvordan forholder en ”stærk” brygget kaffe sig til grænseværdien for, hvor meget koffein vi bør indtage dagligt? Og holder ”koffeinfri kaffe”, hvad det lover? Hvordan er forholdet mellem koffein og theobromin i de forskellige kaffe- eller te-sorter? Alt dette kan du søge besvaret i et projekt, der går ud på at analysere indholdet af koffein eller theobromin i op til 3 koffein-holdige drikke.

Metoden, du kommer til at anvende, kaldes højtryksvæskekromatografi eller på engelsk: High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). I HPLC sendes en væskeprøve gennem en kolonne, der interagerer med væskeprøvens kemiske forbindelser i forskellig grad. Det betyder, at de enkelte forbindelser forlader kolonnen med forskellig hastighed i forhold til hinanden, og hvis man ved, hvornår lige præcis koffein og theobromin slipper igennem kolonnen, har man grundlag for at lave en koncentrationsbestemmelse på lige netop denne forbindelse.

Theobromin/Koffein

Deltagerantal 2 x 16 deltagere 
Tirsdag 14. november og onsdag 15. november 2017
Gymnasiefag Kemi, Biologi, Matematik, Idræt, Historie
 
Sted Institut for Kemi, Langelandsgade 140, 8000 Aarhus C
 
Tidsramme Forløbets praktiske del afvikles over 1 dag
 
Til læreren og elevens forberedelse Forud for fremmøde på Institut for Kemi skal vejledningen for bestemmelse af theobromin og koffein vha. HPLC og vejledningen om kromatografi læses. Ligeledes skal der vælges 3 stk. koffeinholdige prøver, f.eks. cola, energidrik, te eller kaffe. Kaffe og te er dog at foretrække til denne øvelse. Der er ikke mulighed for at lave kaffe eller te under øvelsen, så hvis te- eller kaffeprøver ønskes analyseret skal disse laves hjemmefra (husk at notere volumen vand og massen af kaffe/te brugt til at fremstille prøven). Af hver prøve skal der mindst medbringes 10 milliliter. 
 
Beskrivelse af forløbet

En typisk dag vil vare fra 09.00-15.00. Programmet for dagen vil indeholde:

  • Introduktion til HPLC og øvelse 
  • Udførelse af øvelsen 
  • Hjælp til at tolke resultaterne
Frokost er indlagt i programmet og der vil være mulighed for både at spise medbragte madpakker og købe mad i kantinen.
 
Forslag til faglige perspektiver  
  • Kemi: Hvordan kan kromatografi anvendes til adskillelse af kemiske forbindelser? Hvilke kemiske principper ligger bag HPLC? Hvordan anvendes HPLC til koncentrationsbestemmelse? Hvilke kemiske egenskaber har koffein og theobromin? 
  • Biologi: Hvordan påvirker indtagelse af koffein og theobromin mennesket? Hvilket af vores biologiske kredsløb påvirker koffein og theobromin? Hvorfor er det nødvendigt at have fastsatte grænseværdier for koffein-indtagelsen?
  • Matematik: Hvilke matematiske funktioner anvendes til at bestemme arealet af HPLC-toppene? Kan andre funktioner anvendes til at tilnærme arealet? Kan du ved hjælp af matematiske funktioner tilnærme arealet af HPLC-toppene manuelt?
  • Idræt: Hvordan påvirkes kroppens ydeevne ved indtagelse af koffein og theobromin? Kan koffein og theobrominanvendes som doping?
  • Historie: Hvornår blev kaffe/te opdaget og hvordan? Hvilken historisk udvikling har der været i import/eksport af kaffe/te? Og hvordan har dette påvirket verdenssamfundet?
 

 

Generelt om SRP-forløb på Institut for Kemi

  • SRP-projekter udbydes fortrinsvis til elever fra gymnasier beliggende i Jylland og på Fyn.
  • Til hvert projekt vil eleverne få tilsendt en øvelsesvejledning på forhånd, og det er vigtigt at eleven møder forberedt på dagen hvor forløbet afvikles. 
  • Undervisningen er gratis for eleverne og gymnasiet. Universitet afholder alle udgifter til materialer, apparatur og undervisning.
  • Gymnasieeleven står selv for at arrangere transport, forplejning og evt. overnatning. Mad kan købes i universitetets kantiner. 
  • Universitetsmedarbejdere står for undervisning og støtte i forhold til det udbudte forløb,  men kan ikke indgå i efterfølgende sparring, når forløbet er afsluttet. Diskussion af resultater skal således finde sted i den tid, eleven er i laboratoriet.   
  • Vi kan desværre ikke tilbyde uddybende materiale til projekterne eller baggrundsmateriale omkring metoder og instrumenter - dette forventer vi at gymnasielæreren hjælper med.
  • Det er gymnasielærerens ansvar at udarbejde problemformuleringen og synliggøre sammenhængen mellem SRP-forløbet og problemformuleringen.  
  • Vi har ikke mulighed for at vejlede om hvorledes kemi-projekterne kan kombineres med andre fag, men vi har for hvert projekt angivet stikord til mulige kombinationer.
  • Der tages forbehold for instrumentnedbrud og uforudsete hændelser. I sådanne tilfælde vil der så vidt muligt blive udleveret data fra tidligere forsøg.