Neoweb.nl

Eiwitbepaling sprinkhanen

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Grasshopper

Eiwitbepaling sprinkhanen
« on: January 27, 2005, 11:16:50 AM »
Beste lui,

wij willen toetsen of sprinkhanen wel/niet als vleesvervanger kunnen dienen. Hiervoor willen wij het eiwitgehalte in sprinkhanen bepalen. Nu hebben wij gehoord over ene Dumas en Kjehldahl methode. Aangezien wij (en onze begeleiders) hier niet bekend mee zijn, zouden wij gaarne wat informatie krijgen middels dit forum. Wij hebben begrepen dat beide methodes berusten op een indicatie van de eiwitconcentratie aan de hand van de stikstofconcentratie.


Gaarne specifieke informatie en geen jargon; een duidelijke proefbeschrijving hebben wij zelf nog niet kunnen vinden. Ook willen wij graag weten wat de verschillen tussen beide methodes zijn en aan welke jullie de voorkeur zouden geven.

Dank bij voorbaat voor alle informatie.

Offline Robert

  • *****
  • 3.076
  • +269/-11
  • Gender: Male
  • Neoweb.nl: Als het nieuw is, zie je het op neoweb
    • Neoweb
Re: Eiwitbepaling sprinkhanen
« Reply #1 on: January 27, 2005, 12:32:05 PM »
Sprinkhanen boven koeien

Eiwit- en vetgehalte bepaling van sprinkhanen en rundergehakt

Doelgroep 2e fase VWO
-Niveau 1 / 2 sterren
-Vakken BI / SK
-Domeinen/subdomeinen
-Werkvorm In groepjes van twee
-Tijdsduur (leerling) Voorbereiding 1 uur
-Uitvoering 4 uur
-Uitwerking 1 uur

Auteur: Marjolein Traa (VWO-campus)
Bewerking: Robert van Twillert (neoweb.nl)


Samenvatting
Zouden sprinkhanen koeien kunnen vervangen in derde wereld landen? In veel tropische en
subtropische landen zijn insecten een menselijke voedselbron. In het algemeen hebben
insecten een hoog eiwitgehalte en sommige soorten bevatten ook een hoog vetgehalte. Om na
te gaan of sprinkhanen een verantwoorde vervanger voor vlees kunnen zijn, gaan we in deze
proef het eiwit en vetgehalte in sprinkhanen en rundergehakt met elkaar vergelijken.
Inleiding

Sprinkhanen, meelwormen, torren en larven eten, de meeste mensen in Westerse landen
gruwen ervan. Toch vinden we in totaal 98 landen (met name tropische en subtropische
landen) insecten als voedingsbron voor de mens. Over de gehele wereld kennen we ongeveer
1400 eetbare insectensoorten. Insecten hebben dikwijls een hoog eiwitgehalte variërend van
30-80%. Insecten als rupsen en termieten hebben bovendien een hoog vetgehalte en leveren
als voedingsbron dus een groot aantal calorieën op. Ook is de omzetting van voer naar vlees
veel gunstiger bij insecten dan bij hogere dieren. In deze proef willen we het eiwitgehalte en
vetgehalte in sprinkhanen bepalen en dit vergelijken met het eiwit- en vetgehalte in
rundergehakt. Zo kun je bepalen of het eten van insecten een verantwoord alternatief voor
vlees is en of het een bijdrage kan leveren aan het oplossen van het voedselprobleem in
ontwikkelingslanden.

Doel
Vergelijk het eiwit- en vetgehalte van sprinkhanen en rundergehakt.

Theorie
Het is bekend dat sprinkhanen een hoog eiwitgehalte bevatten. Een kleine sprinkhaan bevat
20.6 gram eiwit per 100 gram en een grote sprinkhaan 14.3 gram eiwit per 100 gram. In deze
proef willen we dit nogmaals vaststellen en het vergelijken met het eiwit- en vetgehalte in vlees
(rundergehakt).
Het vetgehalte kan bepaald worden met behulp van de Soxhlet-methode en het eiwitgehalte
met behulp van de Dumas-methode.

Soxhlet-methode
De bepaling van het vetgehalte in levensmiddelen kan, afhankelijk van het levensmiddel, op
verschillende manieren uitgevoerd worden. De methoden zijn allen gebaseerd op een extractie
van het vet uit het levensmiddel met behulp van een a-polair tot polair oplosmiddel of mengsels
hiervan. Voor de bepaling van het eiwit- en vetgehalte in sprinkhanen en gehakt gebruiken we
de Soxhlet-methode. Het vet wordt geëxtraheerd met behulp van petroleumether, gedurende
tenminste 3 uur in het Soxhlet apparaat. Dit apparaat bestaat uit een terugvloeikoeler,
extractiehouder, waarin de extractiehuls wordt geplaatst, en een platbodemkolf van 250 ml,
waarin zich de petroleumether en enige kooksteentjes bevinden.

Tijdens de proef zal de platbodemkolf verwarmd worden en daardoor ook de petroleumether.
Wanneer de petroleumether kookt, zal de damp via de stijgbuis in de koeler komen en daar
condenseren. Het condensaat valt in de extractiehuls en na enige tijd zal de vloeistof een
bepaalde hoogte in de huls hebben bereikt en door hevelwerking in de kolf terugstromen. De
zuivere extractievloeistof (petroleumether) circuleert steeds en het vet blijft in de platbodemkolf
achter. Het vet blijft achter, omdat de petroleumether een lager kookpunt heeft dan vet.
Als de sprinkhanen geen vet meer bevatten (de verdampte extractievloeistof is dan kleurloos),
wordt het proces stil gezet. Vervolgens moet de extractievloeistof (met het vet) afkoelen. Na
afkoeling wordt de kolf uit de opstelling gehaald en aangesloten op een destillatieapparaat. Met
behulp van het verschil in kookpunten van de extractievloeistof en het vet kunnen de stoffen
gescheiden worden. Uiteindelijk blijft het vet in de kolf achter en kan door het gewicht van de
kolf te meten de hoeveelheid vet bepaald worden.

Dumas-methode
Een manier om het eiwitgehalte te meten is de methode volgens Dumas. Met deze methode
wordt het totale gehalte aan stikstof in het monster bepaald, dus ook stikstof uit niet-eiwit
componenten (b.v. vrije aminozuren, DNA, nitraten). Wanneer men zeker weet dat (bijna) al de
stikstof in het monster afkomstig is van eiwitten, kan men uit het stikstofgehalte het eiwitgehalte
berekenen. Dit doet men door aan te nemen dat eiwitten gemiddeld 16% stikstof bevatten. Het
gevonden gehalte aan organische stof wordt dan met 6.25 (100/16) vermenigvuldigd om het
eiwit gehalte te berekenen.

Bij de Dumas methode wordt het stikstof bevattende monster in een reactiekamer gebracht en
bij zeer hoge temperatuur (tot 1800°C) onder toevoeging van een vaste hoeveelheid zuivere
zuurstof snel verbrand. Dit maakt het mogelijk om alle covalente bindingen in het monster te
verbreken en om alle stikstof atomen om te zetten in het di-atomaire stikstof molecuul N2 en
eventueel wat stikstofoxiden. Tegelijkertijd wordt er H2O en CO2 gevormd. De gevormde
gassen worden meegenomen door het dragergas helium (He). Het gasmengsel komt
vervolgens in de reductiebuis, waar de stikstofoxiden worden omgezet in N2 en de overmaat O2
in H2O. Het gasmengsel bestaat nu nog uit N2, CO2 en H2O en wordt nog door twee filters
geleid om het CO2 en H2O te verwijderen. Het resterende N2 wordt door een gaschromatograaf
kolom geleid en met behulp van thermische geleidbaarheidsdetectie (TCD)
gedetecteerd en met behulp van een standaardlijn gekwantificeerd.

Uitvoering

Materialen nodig voor Vetgehalte bepaling:
-50 gram gedroogde gemalen sprinkhanen
-50 gram rundergehakt
-weegschaal
-terugvloeikoeler
-extractiehouder
-extractiehuls (Schleicher & Schüll 603; 33x118mm)
-platbodemkolf (250 ml NS 29/32)
-kooksteentjes
-200 ml petroleumether
-destillatieapparaat
-Eiwitgehalte bepaling:
-10-25 mg gedroogde gemalen sprinkhanen per bepaling
-10-25 mg rundergehakt per bepaling
-weegschaal
-tinnen monstercupje
-Dumas apparaat

Proefbeschrijving
Het beste kan begonnen worden met de vetgehalte bepaling van de sprinkhaan, dit omdat het
vet minimaal gedurende minimaal 3 uur in het Soxhlet apparaat geëxtraheerd moet worden.
Vetgehalte bepaling:
Weeg in een extractiehuls ca 50 gram gedroogde gemalen sprinkhanen af (± 1 mg).
Sluit de huls losjes af met een plukje vetvrije watten (coderen met potlood niet met een
merkstift).
Breng in de platbodemkolf enige kooksteentjes en weeg de kolf (± 0.1 mg).
Breng de huls in de extractiehouder en vul de kolf voor ¾ met de petroleumether.
Sluit de kolf en extractiehouder aan op de koeler (controleer of de koeler aan staat).
Zet de verwarming onder de platbodemkolf aan.
Laat het mengsel minimaal 3 uur extraheren.
Na de vereiste extractietijd, de verwarming uitzetten en laten afkoelen (pas op kan lang heet
blijven).
Vervolgens al het oplosmiddel verzamelen in de vetkolf en hierna het oplosmiddel afdampen
met een roterende filmverdamper.
Als alle oplosmiddel is afgedampt, wordt in de kolf ca 20 ml aceton gebracht, goed gemengd
en daarna afgedampt met de roterende filmverdamper.
Vervolgens wordt de afgekoelde droge kolf (vet + kooksteentjes) gewogen (± 0.1 g).
Voor de bepaling van het vetgehalte in rundergehakt maak je gebruik van een andere extractie
methode dan de Soxhlet-methode, omdat het gehakt niet gedroogd is.
Voeg bij 50 ml dichloormethaan (of chloroform) en 50 ml methanol bij 50 gram (± 0.1 mg)
rundergehakt. Mix dit in de blender.
Weeg een platbodemkolf (± 0.1 mg) en zet er een trechter met een vouwfilter op. Filtreer het
gehaktmengsel.
Als al het gehakt in de filter zit, laat er dan nog 20 ml van een 1:1 mengsel van chloroform/
methanol of dichloormethaan/methanol doorheen lopen.
Pipetteer de waterlaag uit de platbodemkolf.
Vervolgens wordt het oplosmiddel afgedampt zoals beschreven bij de sprinkhanen en wordt de
kolf met het vet gewogen (± 0.1 mg).

Eiwitgehalte bepaling:
Weeg in een tinnen monstercupje 10 tot 25 mg (0.1 mg nauwkeurig) gemalen sprinkhanen
Vouw het cupje voorzichtig dicht met behulp van een paar pincenten. Als het cupje scheurt
opnieuw afwegen. Plet het cupje vervolgens met behulp van het speciale apparaatje dat
hiervoor aanwezig is.
Plaats het dichtgevouwen cupje in het Dumas apparaat.
Voer de monsternaam, filenaam, type en het gewicht in in de monstertabel.
Voer de bepaling in tweevoud uit.
Voor de eiwitgehalte bepaling in rundergehakt geldt dezelfde methode.

Resultaten
Vetgehalte bepaling:
Aan de hand van het gewicht van de kolf + kooksteentjes + vet (g), het gewicht van de kolf +
kooksteentjes (g) en het gewicht van het monster (g) kan het percentage vet berekend worden

% vet (g/g) = ((b-a) / p) maal 100%

b= kolf + kooksteentjes + vet (g)
a= kolf + kooksteentjes (g)
p= monster (g)

Eiwitgehalte bepaling: 
Met behulp van een ijklijn die overeenkomt met 0.15-2.5 mg eiwit kan het percentage eiwit in
het monster bepaald worden.

bron: vwo-campus.net
« Last Edit: January 27, 2005, 12:34:08 PM by Robert »

Offline Robert

  • *****
  • 3.076
  • +269/-11
  • Gender: Male
  • Neoweb.nl: Als het nieuw is, zie je het op neoweb
    • Neoweb
Re: Eiwitbepaling sprinkhanen
« Reply #2 on: January 27, 2005, 12:32:50 PM »
Website waarop verschillende lekkere recepten met insecten te vinden zijn:
http://www.wageningen.interstad.nl/pages/insectenrecepten.html

Website waarop de voedingswaarde van verschillende insecten te vinden zijn:
http://home.tiscali.be/vogelspinnenn/terrarium/artikels/recept.htm

grasshopper

Re: Eiwitbepaling sprinkhanen
« Reply #3 on: January 28, 2005, 07:38:06 PM »
Dank voor alle antwoorden. Wegens de (on)beschikbaarheid van sommige apparaten die nodig zijn voor Kjeldahl en/of Dumas hebben wij besloten toch de Lowdy bepaling uit te voeren(wij hebben wel een spectrofotometer tot onze beschikking).

Nu zitten wij nog met één brandende kwestie:

hoe krijgen we de (de eiwitten in) sprinkhanen in oplossing zonder daarbij de eiwitten de denatureren? Bij verhitting o.i.d. lijkt mij dat de primaire structuur v/d eiwitten verandert en dus het eiwit.
Zou het voldoende zijn om de sprinkhanen helemaal fijn te malen en vervolgens proberen op te lossen in enkel water?