5. Analys av kaffe
Den uppgift som intresserar oss mest och som följaktligen är vårt egentliga specialarbete, är den kemiska analysen av kaffet, med bland annat undersökning av koffeinhalten i bryggt kaffe och förekomsten av vissa mindre trevliga organiska föreningar.
5.1 Analysmetoder
För att stilla vår kunskapshunger använde vi oss av så mycket som två olika analysmetoder för att identifiera de ämnen som vi finner intressanta nog för vidare undersökning. Dessa två metoder är HPLC samt Atomabs.
5.1.1 HPLC
HPLC är en förkortning för HighPressureLiquidChromatography. Denna burk används för att påvisa samt koncentrationsbestämma valfritt ämne i en vätska. För att få en säkrare bestämning av koffeinhalten använde vi oss av två olika kaffelösningar med olika koncentration kaffe i Acetonitril (CH3CN). Våglängderna för maximal absorption för respektive ämne bestämdes med en fotospektrometer.
5.1.2 Atomabsorptionsspektroskopi
Denna högteknologiska apparatur användes för att bestämma koncentration av några olika metaller i kaffet. Tyvärr blev det bara två metaller, dels på grund av tidsbrist, dels på grund av att HiTech ofta inte fungerar som det ska...
5.2 Hur mycket koffein finns det i kaffe?
En intressant fråga som vi ofta ställt oss är "Hur mycket koffein finns det i en normal kaffekopp?" Svaret på frågan var längre bort än vi väntat oss. För att göra det riktigt problematiskt för oss själva, rusade vi till stadens eget kafferosteri, Löfbers Lila, och tiggde till oss hela fem olika kaffesorter, så att vi skulle kunna undersöka om det är någon skillnad på koffeinhalten hos de olika sorterna.Koffeinkallibrering: Vi gjorde två olika standardlösningar med koffein/Acetonitril. Koncentrationerna var 80,56 mg/l respektive 120,84 mg/l.
Eftersom vi var listiga nog att ändra förstoringsgraden efter att ha kört standardlösningarna, blev vi tvungna att multiplicera arean på standardlösningarna med 2,5 för att det skulle stämma. Namnen på de aktuella rapporten står efter kaffesortens namn och kan beskådas bland bilagorna.
| Koffein standardprov: | l = 259,3 nm | SPEC3K03, SPEC3K06 |
| C = 80,56 mg/l | Area = 64441 a.e | 5,00*10e-4 mg/l*a.e |
| C = 120,84 mg/l | Area = 93229 a.e | 5,18*10e-4 mg/l*a.e |
| Ã = 5,09*10e-4 mg/l*a.e | ||
| Arabica Santos: | SPEC3K09, SPEC3K10 | |
| C = 40 Volym% | Area = 804000 a.e | |
| C = 80 Volym% | Area = 1260000 a.e | |
| * Ctot = 913 mg/l | ||
| Arabica Columbia: | SPEC3K16, SPEC3K17 | |
| C = 40 Volym% | Area = 857451 a.e | |
| C = 80 Volym% | Area = 1342129 a.e | |
| * Ctot = 971 mg/l | ||
| Arabica Costa Rica: | SPEC3K13, SPEC3K14 | |
| C = 40 Volym% | Area = 1350202 a.e | Helt befängt! |
| C = 80 Volym% | Area = 1437106 a.e | |
| * Ctot = 912 mg/l | * Beräknat på 80 Volym% | |
| Arabica Kenya: | SPEC3K19, SPEC3K18 | |
| C = 40 Volym% | Area = 899918 a.e | |
| C = 80 Volym% | Area = 1409533 a.e | |
| * Ctot = 1022 mg/l | ||
| Robusta: | SPEC3K12, SPEC3K11 | |
| C = 40 Volym% | Area = 1085000 a.e | |
| C = 80 Volym% | Area = 1492000 a.e | Antagligen fel. |
| * Ctot = 1381 mg/l | *Beräknat på 40 Volym% |
5.2.1 Felkällor
De felkällor som kan ha infunnit sig är framför allt smuts och annat gäck i mätglas, mätkolvar och HPLC. HPLC:n är antagligen en ganska stor felkälla, då de små Kemi 4:orna hade pillat på den. Tyvärr var de inte lika noga som oss när det gäller filtrering och dylikt. En annan felkälla som man skulle kunna finna trolig, är att vi mätt fel vid bryggandet av kaffet eller vid spädningen med acetonitril. Detta finner vi dock inte särdeles sannolikt då vi var mycket noggranna med dessa manövrer.Koffeinhalten kan också bli felaktig då två eller flera ämnen ligger så nära varandra att topparna inte kan skiljas från varandra. Av ovanstående skäl bör resultaten tas med en nypa salt.
5.3 Övrig organisk soppa
För att få veta något mer om kaffe än just dess koffeinhalt, beslöt vi oss för att leta efter andra roliga organiska föreningar. De utvalda var toluen, pyridin, niacin samt oxalsyra. Eftersom vi led av svår tidsbrist och omedgörlig programvara (Omega) beslöt vi oss för att endast konstatera om de utvalda ämnena finns eller ej. Analysen genomfördes genom att jämföra kurvorna hos ett standardprov med ett kaffeprov. Om man får en topp efter ungefär samma tidpunkt och vid samma våglängd (max absorption hos standardprovet) kan man misstänka att det sökta ämnet finns i provet. I graferna kan man se små negativa toppar och dessa markerar en ny injektion. Tiden i tabellen mäts i minuter (decimalt). Tider märkta med fetstil är sådana som vi anser korrekta.
Toluen: *=254,5 SPEC3K45
De två första injektionerna (tre toppar per injektion varav
den sista antas vara toluenets) är standardlösning och de efterföljande
tre är kaffelösningar. Vid en jämförelse av tiderna
för topparnas uppkomst, fann vi att det är mycket troligt att
toluen finns i kaffe då samtliga tider låg inom vad vi anser
vara felmarginalen.
Standardprov 3,184 4,041 5,700 3,086 4,057 5,697
Kaffeprov 3,389 3,944 5,724 3,380 3,913 5,637 3,372 3,885 5,545
Pyridin: *=265,1 SPEC3K46
Här är de tre först injektionerna
(även här tre toppar) standardlösning och de fyra nästkommande
kaffelösning. Tiderna är inte alltför bra här men vi
vågar ändå påstå att även pyridin finns
i kaffe.
Standardprov 3,137 4,027 4,694 2,834 4,056 4,754 2,544 3,746 4,454
Kaffeprov 3,305 3,987 4,882 3,322 4,010 4,788 3,296 4,022 5,166 3,311 4,027 5,138
Niacin: * = okänd SPEC3K47
De två första injektionerna
är standardlösning och de andra två är kaffeprov.
Här skiftar topparna i antal men några av tiderna stämmer
överens. Niacin finns antagligen i kaffe.
Standardlösning 3,620 6,281 3,719
Kaffelösning 3,424 3,725 4,033 6,389 3,628 4,031 6,029
Oxalsyra: * =250,1
Detta ämne visade sig vara mycket problematiskt att påvisa
eventuell förekomst av. De kurvor vi fick ut ur maskinen krympte stadigt
för var provinjektion, trots att det var samma standardlösning
som användes. Eftersom vi inte kunde få något vettigt
resultat, beslöt vi oss för att strunta i leta vidare efter detta
ämne.
5.3.1 Felkällor
Felkällorna är antagligen samma som för koffeinbestämningen (se 5.2.1)
5.4 Festliga metaller
Vi undersökte halten av några metaller i kaffet, men på grund av tidsbrist och felande mätutrustning kunde vi endast mäta halten av två metaller; Natrium och Kalium. Dessa båda analyser utfördes av vår handledare A. Vinnerfors, eftersom atomabsen inte ville fungera som sig bör.
-
Resultat:
Natrium:
Natriumhalten i kaffet fanns vara 3,72 ppm.
Kalium:
Kaliumhalten i kaffet visade sig vara 0,246 ppm.
5.4.1 Felkällor
Den absolut största felkällan vid detta försök är smutsiga glas, fingrar och annat. Eftersom det handlar om så små mängder av metallerna så blir det en avsevärd resultatskillnad om man t.ex. doppar ett finger i provlösningen.Andra felkällor är Emma (eftersom det var hon som gjorde kalibreringslösningarna).
[ disclaimer/copyright | Mail ]