Fermenterede mælkeprodukter - fremstilling af kefir | Teknikfag - Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 1

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 1 af 37

Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Fermenterede mælkeprodukter – fremstilling af kefir

HTX 3. år

3.b

HTX Næstved 3.b

Overemne: Fermenterede mælkeprodukter

Underemne: Kefir

Udleveringsdato:

HTX 3. år

HTX 3. år

Fag: Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Sideantal: 37

Side 2

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 2 af 37

Forord

Jeg vil i denne rapport give et særligt tak til Jette Ravnholt samt min forsøgsgruppe, Eva Maria Ve-stergaard Kristiansen, Theresa Guldbæk Andersen, Jonas Kapler Hansen og Christine Ahrensbach Rørbech, som har været meget behjælpelige med vejledning både igennem selve processen men også yderligere efter processen for forståelse. Dette har været med til at give mig den bedst mulige forståelse af denne opgave.

Rapporten er udarbejdet af , som i fællesskab med Eva Maria Vestergaard Kristiansen,

Theresa Guldbæk Andersen, Jonas Kapler Hansen og Christine Ahrensbach Rørbech har udført alle de forsøg, der refereres til gennem rapporten.

Udover min viden fra proces, levnedsmiddel og sundhed A, som rapporten er udarbejdet i, har min viden fra bioteknologi A og kemi A været til stor nytte gennem forløbet. Min viden fra disse tre fag har sammen givet mig en god forståelse af fremstillingen af kefir samt nedbrydningen af laktose.

Ydermere har jeg anvendt matematik til fx at lave udbytteberegninger.

Kilderne, som er brugt i rapporten er angivet med kildehenvisninger. Det fungerer således, at der vil være et lille opløftet tal i selve teksten, som refererer til en kilde i fodnoten. Tallene er i kronologisk rækkefølge. Senere i rapporten vil der være en samlet litteraturliste.

Side 3

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 3 af 37

Indholdsfortegnelse

Forord ................................................................................................................................................... 2 Resumé ................................................................................................................................................. 5 Teori ..................................................................................................................................................... 6 Kefir.................................................................................................................................................. 6 Spaltning af laktose .......................................................................................................................... 6 Glykolysen .................................................................................................................................... 7 Metode ................................................................................................................................................. 8 Fremgangsmåde................................................................................................................................ 8 Fremstilling af kefir ...................................................................................................................... 8 Industriel fremstilling af kefir ....................................................................................................... 8 Fremmede kim .................................................................................................................................. 9 Bestemmelse af sukkerindhold i kefir .............................................................................................. 9 Smags– og lugtetest ........................................................................................................................ 10 Optimeringer .................................................................................................................................. 10 Resultater og resultatbehandling ........................................................................................................ 11 Fremmede kim ................................................................................................................................ 11 Glas 1 .......................................................................................................................................... 11 Glas 2 .......................................................................................................................................... 12 Glas 3 .......................................................................................................................................... 13 Sukkerbestemmelse ........................................................................................................................ 14 Delkonklusion ............................................................................................................................. 14 Smags– og lugtetest ........................................................................................................................ 15 Smagstest .................................................................................................................................... 15 Lugtetest ..................................................................................................................................... 15 Konklusion ......................................................................................................................................... 16 Litteraturliste ...................................................................................................................................... 17 Bilag ................................................................................................................................................... 18 Forsøgsbeskrivelse ......................................................................................................................... 18 Fremstilling af kefir .................................................................................................................... 18 Sukkerbestemmelse .................................................................................................................... 18 Beregninger .................................................................................................................................... 20

Side 4

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 4 af 37

Stofmængden af laktose teoretisk ............................................................................................... 20 Stofmængden af laktose i vores kefir ......................................................................................... 20 Afstemning af redoxreaktionen ...................................................................................................... 22 Sukker og kobber ........................................................................................................................ 22 Kobberoxid og jern(III) .............................................................................................................. 23 Kaliumpermanganat og jern(II) .................................................................................................. 25 Sukkerbestemmelse .................................................................................................................... 26 Sikkerhed ........................................................................................................................................ 28 R-sætninger ................................................................................................................................. 28 S-sætninger ................................................................................................................................. 29 Projektbeskrivelse .......................................................................................................................... 31 Projektoplæg ............................................................................................................................... 31 Problemanalyse ........................................................................................................................... 31 Problemformulering .................................................................................................................... 32 Afgrænsning ............................................................................................................................... 34 Tidsplan .......................................................................................................................................... 35

Side 5

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 5 af 37

Resumé

Denne rapport beskriver og forklarer fremstillingen af kefir. Fremgangsmåden er beskrevet trin for trin, og der er illustrationer, forklaringer og beregninger til forsøgene samt resultaterne. Kefir er et fermenteret mælkeprodukt, der kan indtages af folk, der ikke tåler laktose. Grundet til at laktose intolerante kan tåle kefir er beskrevet. I denne beskrivelse tilhører en forklaring af, hvordan laktosen i kefir spalten.

Jeg har, sammen med fire andre, selv fremstillet kefir, og resultaterne af dette ses i rapporten.

Ydermere har vi lavet kvalitets- og renhedstests af vores fremstillede kefir med tre forskellige me-toder, som er henholdsvis en undersøgelse af fremmede kim, en sukkerbestemmelse og en smags– og lugtetest. Ydermere er der beskrevet en optimering, som vi ville have foretaget.

Til sidst har jeg diskuteret og konkluderet på resultaterne.

Side 6

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 6 af 37

Teori

Kefir

Kefir er et fermenteret mælkeprodukt, der fremstilles med kefirkerner eller kefirkultur. Kefir består af mælkesyrebakterier og gær, som begge er mikroorganismer. Derudover indeholder kefir gæ-ringsprodukter som kuldioxid og ethanol, proteiner fra mælk og et vandopløseligt polysaccharid, som er næringsstoffer, vitaminer eller provitaminer som vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vita-min B6, D-vitamin, folinsyre og nicotinsyre. Ydermere er der calcium, jern og jod, som er minera-ler, samt vand i kefir. Grunden til kefir indeholder alkohol er de processer, der sker, når sukkeret omdannes. Denne alkoholprocent er ca. på 0,1 % til 1,0 %.

Kefir er en god erstatning for mælkeprodukter for dem, der lider af laktose intolerance. Selvom man er laktose intolerant kan man nemlig godt tåle kefir. Dette skyldes at antallet af levende bakterier i kefir er højt nok. Derudover har det også vist sig, at fermenterede mælkeprodukter generelt har en langsommere transporttid. På denne måde kan laktosen lettere nedbrydes og dermed forbedres for-døjelsen deraf.

Kefirs konsistens er ligesom tykmælk og det har en skarp, frisk og syrlig smag. Derudover har kefir også en lille gærsmag.

Spaltning af laktose

Kroppen indeholder enzymet laktase, som er det enzym, der nedbryder laktose. Dette enzym findes i tyndtarmens slimhinde. Laktose er det, der giver kroppen energi og gør mælken sød. Før denne energi kan udnyttes, skal laktosen nedbrydes til mindre bestanddele. Hvis laktosen ikke nedbrydes, kan det fx føre til svære diaréer. De, der lider af laktose intolerance, har for lidt laktase eller mang-

                                                1
ler det helt, og laktosen kan derfor ikke nedbrydes optimalt.

Laktose er et disakkarid. Når laktose nedbrydes til mindre bestanddelen, spaltes den til to monosak-karider, galaktose og glukose. Spaltningen af laktose sker ved en hydrolyse.

1

http://en.wikipedia.org/wiki/Kefir

Side 7

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 7 af 37

Figur 1 viser at laktose spaltes under optagelse af vand, hvor laktase fungerer som en katalysator.

Efter spaltningen bliver laktose til galaktose og glukose.

Figur 1^{2}

Galaktose og glukose har begge to en aldehydgruppe. Dette er markeret på ovenstående billede med røde ringe.

Efter denne spaltning begyndes nedbrydningen af glukosen. Denne nedbrydning har en reaktionsvej på ti trin. Disse ti trin kaldes tilsammen glykolysen. Denne nedbrydning foregår i cellens cytosol. I glykolysen nedbrydes glukose og omdannes til to molekyler pyruvat. Dette sker under frigivelse af energi, hvor energien bindes til ATP, som er et energitransportmolekyle. Dannelsen af ATP sker ud

fra ADP og Pi. Derudover dannes der to molekyler NADH, som dannes ud fra NAD^{+}. Denne pro-

ces, glykolysen, kræver ikke, at der er oxygen til stede for at forløbe. Dette skyldes at gærsvampene både kan overleve aerobt eller anaerobt. Cellen bliver dog nødt til at producere energi til at overleve

på en anden måde. Det gør den ved at gendanne NAD^{+} ved en forgæring, hvis ikke der er oxygen til

stede. Ved denne forgæring reduceres pyruvat til mælkesyre. Ved denne gæring dannes der også ethanol. Formlen for gæringsprocessen og dermed dannelsen af alkohol ser ud således:

𝐺𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑒 + 2𝐴𝐷𝑃 + 2𝑃𝑖 → 𝑒𝑡ℎ𝑎𝑛𝑜𝑙 + 2 𝑘𝑢𝑙𝑑𝑖𝑜𝑥𝑖𝑑 + 2𝐴𝑇𝑃^{3}

Alle de ti trin i glykolysen er vist på næste side.

Glykolysen

Figur 2

2

http://primalmeded.com/2011/06/26/lactose-intolerance-in-babies/

3

http://kemifysik.wikispaces.com/Fremstilling+af+alkohol

Side 8

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 8 af 37

Metode

Fremgangsmåde

Fremstilling af kefir^{4}

Figur 3

Industriel fremstilling af kefir

I industrien fremstilles kefir ikke ud fra kefirkorn eller kefirkultur. Her fremstilles det ved en præcis sammensætning af bakterier, sukkerstoffer og gærceller. Disse bakterier er mælkesyrebakterier og eddikesyrebakterier. På denne måde sikres det, at smagen ikke ændres.

4

For sikkerhed se bilag side 30-33 ”Sikkerhed”

Side 9

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 9 af 37

Fremmede kim

For at teste vores kefir for infektionskim testede vi kefiren på agarplader. Da det er et mælkepro-dukt, vi testede var det nødvendigt, at vi benyttede sukkerfri ager. Ved at benytte sukkerfri agar helt uden kulhydrater sikres det, at mælkesyrerbakterierne ikke kan vokse på pladerne. Ses en infektion på pladerne vil det derfor være uønskede kim som bakterier, gær og skimmel. For at undgå et tæppe af kim ved infektion af pladerne udførte vi en fortyndingsrække.

I vores fortyndingsrække udførte vi fire fortyndinger med

koncentrationer på henholdsvis 10^{−1}, 10^{−2} og 10^{−3}.

Derudover har vi også benyttet en, der ikke var fortyndet.

Fortyndingerne er af vores fremstillede kefir. Fortyn-dingsrækken udføres for at få et bedre overblik over mi-kroorganismerne. Uden at fortynde, vil hele pladen blot blive dækket af et tæppe, hvis der vokser noget, og det vil være umuligt at få et overblik over, hvor mange mikroor-ganismer, der er. Når koncentrationen af mikroorganis-

mer er mindre, kan man tælle hvor mange, der vokser og_{Figur 4}

derefter kan man gange op, så man får den rigtige kon-centration. På denne måde, kan man sige noget om, hvor mange mikroorganismer, som fx bakterier, der er.

Bestemmelse af sukkerindhold i kefir^{5}

Normalt når man skal bestemme sukkerindholdet i et produkt koges produktet med syre, hvilket vil spalte laktosen til glukose og galaktose. Dette trin har vi sprunget over, da formålet med vores suk-kerbestemmelse er, at se hvor meget sukker, der allerede er blevet spaltet. Vi startede derfor ved andet trin, hvor Fehlings reagens oxiderer glukose og galaktose. Ved denne oxidation vil vores

  2+
𝐶𝑢  -ioner reduceres til 𝐶𝑢 𝑂 og aldehydgrupperne vil blive omdannet til
                      2

syregrupper. Den afstemte reaktionsligning ser således ud:

50𝐻^{−} + 𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 3𝐻_{2} 𝑂

Det er nu muligt at bestemme den dannede mængde 𝐶𝑢_{2} 𝑂 ved at lade det
oxidere med 𝐹𝑒^{3+} i en sur opløsning. Den afstemte reaktionsligning ser

således ud:

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+} + 𝐻_{2} 𝑂

Den dannede mængde af 𝐹𝑒^{2+} kan nu bestemmes ved en titrering i sur op-
løsning med 𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}. Den afstemte reaktionsligning ser således ud:

8𝐻^{+} + 5𝐹𝑒^{2+} + 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} → 5𝐹𝑒^{3+} + 𝑀𝑛^{2+} + 4𝐻_{2} 𝑂^{6}. Når bestemmelse af RCHO-ender foretages,
skal forholdet mellem 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} og RCHO kendes. Forholdet er 1:2½.^{7}

5

For sikkerhed se bilag side 30-33 ”Sikkerhed”

For forsøgvejledning se bilag side 20 ”Sukkerbestemmelse”

Figur 5

Side 10

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 10 af 37

Smags– og lugtetest

Vi har udført en kvalitetstest af vores kefir ved en smags– og lugtetest. Her har vi bedømt kefiren ud fra kefirens skarphed, friskhed og syrlighed. Grunden til, vi har valgt disse bedømmelseskriterier er, at det er disse ting, kefiren er kendt for. Idéen ved en sådan undersøgelse er, at bedømme samme slags produkt, fremstillet af forskellige fabrikanter, personer eller på forskellige måder, i forhold til hinanden.

Optimeringer

Grundet en fejl i processen, fik vi ikke lavet nogen brugbar optimering. Vi ville have optimeret ved, at ændre på tiden mht., hvor lang tid kefirkulturen skulle arbejde med mælken. Idéen med dette var at se, om man kunne optimere på sukkerindholdet – det vil altså sige, at vi ønskede at få et lavere sukkerindhold. Vi ville have lavet sukkerbestemmelser med et tidsinterval på en time. Her ønskede vi at se, at mængden af sukker i kefiren, blev reduceret for hver time. Vores tanke var, at laktasen fik længere tid til at spalte laktosen. Til at bestemme sukkerindholdet skulle en opløsning filtreres gennem en glasfiltertragt nr. 4, som vi havde problemer med, da opløsningen var flere timer om at løbe igennem. Vi nåede derfor aldrig at udføre denne optimering korrekt.

6

For afstemning af reaktionsligninger se bilag side 24-27 ”Afstemning af redoxreaktion”

7

For beregninger se bilag side 29 ” Beregning af RCHO-ender i kefiren”

Side 11

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 11 af 37

Resultater og resultatbehandling

Fremmede kim

Vi lavede en portion kefir, som vi fordelte i tre forskellige glas.

Glas 1

Kefir fra glas 1

Ovenstående billeder er resultaterne af vores fortyndingsrække, hvor vi skulle undersøge, om der var fremmede kim i vores kefir fra glas 1 den 8. januar. På det første, tredje og fjerde billede ses noget uønsket vækst. På det andet billede ses ingen uønsket vækst.

På agarpladen, hvor kefiren ikke er fortyndet, ses fire kolonier. På agarpladen med en koncentrati-

on på 10^{-2}, ses tre kolonier. Dette svarer til 30 kolonier, hvis kefiren ikke havde været fortyndet. På
agarpladen med en koncentration på 10^{-3} ses en koloni, hvilket også svarer til 30 kolonier, hvis kefi-

ren ikke havde været fortyndet.

Koncentration Ingen fortynding 𝟏𝟎^{−𝟏} 𝟏𝟎^{−𝟐} 𝟏𝟎^{−𝟑}

Glas 1

Resultat Infektion Ingen infektion Infektion Infektion

Side 12

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 12 af 37

Glas 2

Kefir fra glas 2

Ovenstående billeder er resultaterne af vores undersøgelse om fremmede kim i vores kefir. Disse tests er fra vores glas 2 den 8. januar. På de tre første billeder ses, at der vokser fremmede kim, men på det sidste billede ses ingen uønsket vækst. På agarpladen, hvor kefiren ikke er fortyndet, ses syv

kolonier. På agarpladen med en koncentration på 10^{-1}, ses fire kolonier. Dette svarer til 40 kolonier,

                                                                  -2
hvis kefiren ikke havde været fortyndet. På agarpladen med en koncentration på 10 agarplade ses 1

koloni, hvilket svarer til 20 kolonier, hvis kefiren ikke havde været fortyndet.

Koncentration Ingen fortynding 𝟏𝟎^{−𝟏} 𝟏𝟎^{−𝟐} 𝟏𝟎^{−𝟑}

Glas 2

Resultat Infektion Infektion Infektion Ingen infektion

Side 13

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 13 af 37

Glas 3

Kefir fra glas 3

Disse ovenstående billeder er resultaterne fra vores undersøgelse om fremmede kim. Formålet med dette forsøg var at teste vores kefir for uønskede bakterier. På alle ovenstående fire billeder ses uøn-sket vækst.

På agarpladen, hvor kefiren ikke er fortyndet, ses tre kolonier. På agarpladen med en fortynding på

10^{-1}, ses otte kolonier. Dette svarer til 80 kolonier, hvis kefiren ikke havde været fortyndet. På agar-
pladen med en koncentration på 10^{-2} ses to kolonier, hvilket også svarer til 20 kolonier, hvis kefiren

                                                        -3
ikke havde været fortyndet. På agarpladen med en koncentration på 10

ses to kolonier hvilket sva-rer til 60 kolonier, hvis kefiren ikke havde været fortyndet.

Delkonklusion

Der ses uønsket vækst på næsten alle vores agarplader. Antallet af kolonier ligger mellem en og firs kolonier i en ikke fortyndet kefir. Vi havde ikke forventet, eller i hvert fald ikke håbet på, at se fremmede kim på vores agarplader. Disse uønskede kim kan skyldes udefrakommende urenheder i form af urent forsøgsapparatur eller mikroorganismer fra os selv. Derudover kan en grund til disse uønskede kim være, at vi lod agarpladerne stå i for lang tid. Dette kan medføre, at kefiren er blevet for gammel og der dermed er kommet infektioner. Hvis dette var tilfældet, ville jeg dog have for-ventet, at der voksede skimmelsvamp på agarpladerne. Den uønskede kim, der vokser på pladerne, ser ens ud på alle de inficerede plader. Det ser altså ud til, det er den samme mikroorganisme, der vokser på alle pladerne, hvilket tyder på, den stammer samme sted fra. For at dette forsøg havde været optimalt, skulle vi også have testet noget fabriksfremstillet kefir. På denne måde, ville vi have haft noget at sammenligne med, og der kunne det måske være lettere, at konkludere på hvor den uønskede mikroorganisme kom fra og om det evt. er kefiren, der er blevet for gammel.

Koncentration Ingen fortynding 𝟏𝟎^{−𝟏} 𝟏𝟎^{−𝟐} 𝟏𝟎^{−𝟑}

Glas 3

Resultat Infektion Infektion Infektion Infektion

Side 14

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 14 af 37

Sukkerbestemmelse^{8}

Fremstillingsdato Titreringsdato Stofmængde af RCHO Teoretisk stofmængde

03/12-2012 18/12-2012 0,033 mol 0,0140 mol
08/01-2013 08/01-2013 0,01625 mol 0,0140 mol
08/01-2013 13/01-2013 0,02815 mol 0,0140 mol

Af vores titreringsresultater ses, at stofmængden af RCHO i vores kefir er større en den teoretiske stofmængde for skummetmælk. Dette betyder altså, at der er flere RCHO ender, end fra start. Det første resultat er 2,357 gange så stort, som det teoretiske tal. Der er altså kommet lidt over dobbelt så mange RCHO ender efter kefirkulturen har fået lov at arbejde. Det andet resultat er 1,161 gange så stort som det teoretiske. Her ses ikke den helt store forskel, men der er dog kommet flere RCHO-ender, end der var før kefirkulturen blev tilsat. Det sidste resultat er 2,011 gange så stort, som det teoretiske. Dette er meget tæt på dobbelt så mange RCHO-ender, end der var fra start.

Delkonklusion

Ud fra denne sukkerbestemmelse, kan der ikke konkluderes, hvilke RCHO-ender, man ser. Laktose har én RCHO-ende, og når laktose spaltes til glukose og galaktose kommer der en ekstra RCHO-ende, da de begge to har en sådan ende. Der må derfor tages udgangspunkt i, at der ønskes dobbelt så mange RCHO-ender, end den teoretiske, da dette sandsynligvis vil betyde, at alle laktose-enzymerne er blevet spaltet. Der er derfor en stor usikkerhed på dette forsøg. Forsøget kunne have været optimeret ved at foretage sukkerbestemmelsen på vores skummetmælk, da der kan være en usikkerhed på fabrikantens angivelse. Det første og sidste resultat tyder på, at al laktosen er blevet spaltet til glukose og galaktose, da titreringsresultatet er meget tæt på det dobbelte. Nummer to for-søg tyder på, at kefirkulturen ikke har fået lov til, at arbejde længe nok, og derfor ikke har nået at spalte så meget laktose. Denne sukkerbestemmelse er også taget kort tid efter fremstillingen af ke-fir, så den har ikke fået lov at stå lige så længe, som de to andre. Ydermere er der også en relativt stor usikkerhed på titreringsresultaterne, da det var meget svært at bestemme, hvornår der var ækvi-valente mængder. Der skulle være en vedblivende rød farve, men det var meget svært at bestemme, hvornår farven var vedblivende nok, da den efter tid igen forsvandt.

8

For beregninger se bilag side 22 og 23.

Side 15

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 15 af 37

Smags– og lugtetest

Smagstest

Bedømmelseskriterier Bedømmelse på skala fra 1-10

Skarphed | 5
Friskhed | 8
Syrlighed | 6

Ovenstående skema viser vores smagsvurdering af vores fremstillede kefir.

Lugtetest

Bedømmelseskriterier Bedømmelse på skala fra 1-10

Skarphed | 7
Friskhed | 8-9
Syrlighed | 8

Ovenstående skema viser vores lugtevurdering af vores fremstillede kefir.

Delkonklusion

Ud fra vores smags– og lugtetest kan der udledes, at kefiren lever op til de kriterier, den er kendt for. Den har en skarp, frisk og syrlig smag og lugten deraf er tydelig. For at dette forsøg havde væ-ret optimalt, skulle vi også have udført smags– og lugtetesten på noget fabriksfremstillet kefir. Dette skyldes, at vi ikke har noget at sammenligne vores fremstillede kefir med, og det er derfor svært at vurdere kriterierne på en skala fra 1-10.

Side 16

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 16 af 37

Konklusion

Der er blevet fremstillet kefir ved en fermentering af skummetmælk. Kefir kan indtages af laktose intolerante, da kefiren spalter laktosen. I industrien fremstilles kefir ved en nøje sammensætning af bakterier, gær og svampeceller. Vores optimering blev ikke udført optimalt, men ud fra sukkerbe-stemmelse kan man ud fra resultat to og tre dog konkluderer, at det ser ud til, der er spaltet mere laktose, i forsøg tre, hvor kefirkulturen har haft længere tid at arbejde i. Ud fra undersøgelsen om fremmede kim, kan der konstateres, at der på næsten alle agarpladerne voksede uønsket vækst. An-tallet af kolonier ligger på intervallet fra nul til firs. Her kan der dog være en fejlkilde, der spiller ind. Agarpladerne stod nemlig for længe, før vi kiggede på dem, og der kan derfor være startet nog-le processer i selve kefiren. De voksende kolonier ser end ud på alle agarpladerne, og det ser derfor ud til, at det kun er én infektion, der er tale om. Vores smags– og lugtetest var ikke helt optimal, da vi ikke havde noget indkøbt kefir at sammenligne med. Vi kan dog konkludere, at vores kefir kan vurderes på syrlighed, friskhed og skarphed, hvilket er den beskrivelse, man kan finde om kefir an-dre steder. Vores sukkerbestemmelser tyder på, at laktosen bliver spaltet, da vi kan se, at der på to af resultaterne er ca. dobbelt så mange RCHO-ender, end der er i skummetmælk. Dette tyder på, at laktosen er blevet spaltet til glukose og galaktose. Vi kan også konkludere, at der tyder på, at tiden hvori kefirkulturen er i mælken, har en indflydelse på, hvor mange laktose-enzymer, der bliver spal-tet.

Disse forsøg har nogle mangler, og processen kunne derfor gøres bedre. For at have lavet en opti-mal optimering, skulle der være foretaget en sukkerbestemmelse af den samme kefir med ca. en times mellemrum. På denne måde, ville man kunne holde øje med antallet af RCHO-ender, og der-med have en bedre forståelse for, hvilken indvirkning tiden havde. Derudover burde der være fore-taget en sukkerbestemmelse af den rene skummetmælk og en indkøbt kefir, da dette ville give noget at sammenligne med. Alle de udførte tests burde være foretaget på noget indkøbt kefir. Grundet til dette ikke blev gjort, skyldes, at vi ikke kunne få fat i det.

Side 17

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 17 af 37

Litteraturliste

- Kemiøvelser MH af Pilegaard Hansen, Jensen og Kjeldgård

- http://www.biotechacademy.dk/undervisningsprojekter/enzymer/teori/analysemetoder.aspx
- http://de.wikipedia.org/wiki/Benzoes%C3%A4ure
- http://www.e-numre.dk/E200-E297-konserveringsstoffer/e210-benzoesyre-e211-

natriumbenzoat-atamon-r-e212-kaliumbenzoat-e213-calciumbenzoat.html

- http://en.wikipedia.org/wiki/Kefir
- http://primalmeded.com/2011/06/26/lactose-intolerance-in-babies/
- http://kemifysik.wikispaces.com/Fremstilling+af+alkohol

Side 18

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 18 af 37

Bilag

Forsøgsbeskrivelse

Fremstilling af kefir

Kefir fremstilles ved en fermentering af et mælkeprodukt.

                                                              o      o
Ved fremstilling af kefir benyttes en liter skummetmælk, som opvarmes til 85 C til 90 C under

                                      o       o
omrøring. Herefter nedkøles mælken igen til 20 C til 24 C. Efter nedkøling af mælken tilsættes

kefirkulturen og der omrøres til den er helt opløst.

Mælkeopløsning lukkes til, og den henstilles i 20-24 timer ved stue temperatur. Det er vigtigt, at undgå at ryste blandingen. Efter de 20-24 timer stilles mælkeopløsningen på køl i 12 timer og kerfi-ren er klar derefter.

Sukkerbestemmelse

I en 250 ml konisk kolbe afvejes en prøve med et forventet sukkerindhold på 100-200 mg [9]. Mæng-den noteres.

Hvis opløsningen er uklar filtreres den ned i en 250 ml konisk kolbe, og der skylles efter med rent vand.

Fortynd prøven så der er ca. 40 ml og tilsæt 5 ml 2 M eddikesyre. Kog prøven i mindst fem minut-ter.

Prøven neutraliseres med 2 M 𝑁𝐻_{3}, idet pH kontrolleres ved at afsætte en dråbe på et lille stykke

universalindikatorpapir.

Der tilsættes 10 ml Fehling I og Fehling II, og prøven koges i ca. fem minutter.

Prøven sugefiltreres på glasfilter nr. fire. Bundfaldet skylles på filteret med demineraliseret vand.

Titrerudstyret klargøres: Buretten fyldes med 0,020 M 𝐾𝑀𝑛𝑂_{4} og nulstilles (pas på luftbobler).

Magnetomrøren gøre klar.

Til 1-2 gram ammoniumjern(III)sulfat, 𝑁𝐻 𝐹𝑒 ( 𝑆𝑂 ) , i en 100 ml konisk kolbe sættes 20 ml 1 M
                                  4      4 2

svovlsyre og det bringes i kog. Imens placeres glasfiltertragten over en 250 ml konisk kolbe inde-holdende en magnet. Den kogende opslæmning af ammoniumjern(III)sulfat hældes over bundfaldet

af 𝐶𝑢_{2} 𝑂 i glasfiltertragten. Det opløses. Filteret skylles flere gange med rent vand.

Den varme opløsning i 250 ml kolben titreres indtil den ved ækvivalenspunktet er vedblivende rød-lig. Titreringsresultaten noteres.

9

3 ml kefir. For beregninger se side 26 ”Sukkerbestemmelse”.

Side 19

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 19 af 37

Materialer

• Glasfiltertragt nr. fire med gummipakning.

• Sugekolbe med slange.

• Stativ med klo

• En 100 ml konisk kolbe

• To 250 ml koniske kolber

• Tang

• Bægerglas

• Tragt

• Filterpapir

• Indikatorpapir

• Trefod

• Keramisk net

• Pipette

• Titrerudstyr

Side 20

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 20 af 37

Beregninger

Stofmængden af laktose teoretisk

Skummetmælk indeholder 4,8 gram laktose pr. 100 gram.

Stofmængden af laktose beregnes. Det gøres ud fra følgende formel

    𝑚
     𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒
𝑛 =
    𝑀
     𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒

Vi kender molarmassen:

𝑀 = 342,30𝑔/𝑚𝑜𝑙

Vi kender indholdet af laktose pr. 100 gram skummetmælk:

𝑚 = 4,8 𝑔

Heraf kan beregningen udføres:

𝑛      =      = 0,0140𝑚𝑜𝑙
 𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒
         342,30

4,8

Stofmængden af laktose i skummetmælk er altså 0,0140 mol.

Stofmængden af laktose i vores kefir

Vi har følgende tre titreringsresultater:

Forsøgsdato Titreringsdato Glasnummer Brugt kefir Titreringsvæske

18/12 – 2012 18/12 – 2012 1 3 ml 19,85 ml KMnO

4

08/01 – 2013 08/01 – 2013 1 3 ml 9,75 ml KMnO

4

08/01 – 2013 13/01 – 2013 1 3 ml 16,88 ml KMnO

4

Stofmængden af laktose kan beregnes ved følgende formel:

𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} = 𝑐_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} ∗ 𝑉_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}}

Vores titreringer er udført på en sukkerbestemmelse, hvor vi har brugt 3 gram kefir. Med denne beregning findes derfor indholdet af laktose pr. 3 gram kefir.

Glas 1 den 18/12-2012
Fremstillingen af kefir samt titreringen af sukkerbestemmelsen er sket den 18/12-2012.

Stofmængden af kaliumpermangant i 3 gram:

𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} = 0,020𝑚𝑜𝑙/𝑙 ∗ 0,01985𝑙 = 0,000397 𝑚𝑜𝑙

Side 21

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 21 af 37

Stofmængden af kaliumpermangant i 100 gram:

 0,000397𝑚𝑜𝑙
(         ) ∗ 100 = 0,0132𝑚𝑜𝑙

3

Vi ved at forholdet mellem 𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} og 𝑛_{𝑅𝐶𝐻𝑂} er følgende 1:2½. Stofmængden kan derfor med 2½,

for at få stofmængden af laktose. Heraf fås:

𝑛_{𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒} = 0,0132𝑚𝑜𝑙 ∗ 2½ = 0,033𝑚𝑜𝑙

Glas 1 den 08/01-2013
Fremstillingen af kefir samt titreringen af sukkerbestemmelsen er sket den 08/01-2013.

Stofmængden af kaliumpermangant i 3 gram:

𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} = 0,020𝑚𝑜𝑙/𝑙 ∗ 0,00975𝑙 = 0,000195 𝑚𝑜𝑙

Stofmængden af kaliumpermangant i 100 gram:

 0,000195𝑚𝑜𝑙
(         ) ∗ 100 = 0,0065 𝑚𝑜𝑙

3

Vi ved at forholdet mellem 𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} og 𝑛_{𝑅𝐶𝐻𝑂} er følgende 1:2½. Stofmængden kan derfor med 2½,

for at få stofmængden af laktose. Heraf fås:

𝑛_{𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒} = 0,0065 𝑚𝑜𝑙 ∗ 2,5 = 0,01625𝑚𝑜𝑙

Glas 2 den 13/01-2012
Fremstillingen af kefir er sket den 08/01-2013 og titreringen af sukkerbestemmelsen er sket den
13/01-2013.

Stofmængden af kaliumpermangant i 3 gram:

𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} = 0,020𝑚𝑜𝑙/𝑙 ∗ 0,01688𝑙 = 0,0003376 𝑚𝑜𝑙

Stofmængden af kaliumpermangant i 100 gram:

 0,0003376𝑚𝑜𝑙
(         ) ∗ 100 = 0,01125 𝑚𝑜𝑙

3

Vi ved at forholdet mellem 𝑛_{𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}} og 𝑛_{𝑅𝐶𝐻𝑂} er følgende 1:2½. Stofmængden kan derfor med 2½,

for at få stofmængden af laktose. Heraf fås:

𝑛_{𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒} = 0,01125 ∗ 2½ = 0,028125𝑚𝑜𝑙

Side 22

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 22 af 37

Afstemning af redoxreaktionen

Sukker og kobber

Ikke afstemt reaktionsligning

𝑅𝐶𝐻𝑂 + 𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂

For at afstemme reaktionsligningen startes der med, at kigge på oxidationstallene. Her undersøges om stoffernes oxidationstal er steget eller faldet.

𝐼 𝐼 −𝐼𝐼 −𝐼𝐼 −𝐼𝐼 −𝐼𝐼

𝑅𝐶 𝐻 𝑂 𝑅−𝐶 𝑂 𝑂 𝑜

   𝐼𝐼   𝐼𝐼𝐼           𝐼
+     →            +
    2+
  𝐶𝑢                 𝐶𝑢
                       2

𝐶 ↑ 2

𝐶𝑢 ↓ 1

Da de ikke er faldet og steget med det samme, krydses der over således, at der skal være 1𝐶 og

2𝐶𝑢. Da der allerede er 2𝐶𝑢 på højre side, tilføjes der kun et 2-tal på venstre.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂

Nu kigges der på ladningen:

Ladning

Venstre | Højre side

side

4+ 1-
Da det er en basisk opløsning afstemmes der med 𝑂𝐻^{−}, så der er ens ladning på begge sider.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

5𝑂𝐻^{−} + 𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂

Nu er ladningen ens på begge sider, og der kontrolleres hvor mange oxygener, der er på venstre og højre side.

Oxygen

Venstre | Højre side

side

6 | 3

Der afstemmes med 𝐻_{2} 𝑂, så der er lige mange oxygener på både venstre og højre side.

Side 23

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 23 af 37

Reaktionsligningen ser nu således ud:

5𝑂𝐻^{−} + 𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 3𝐻_{2} 𝑂

Nu burde reaktionsligningen være afstemt. Det kontrolleres ved at tælle hvor mange hydrogener, der er på venstre og højre side. Hvis der er lige mange er reaktionsligningen afstemt korrekt.

Hydrogen

Venstre | Højre side

side

6 | 6

Reaktionsligningen er afstemt korrekt.

Afstemt reaktionsligning

50𝐻^{−} + 𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 3𝐻_{2} 𝑂

Kobberoxid og jern(III)

Ikke afstemt reaktionsligning

𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 𝐹𝑒^{3+} → 𝐶𝑢^{2+} + 𝐹𝑒^{2+}

For at afstemme reaktionsligningen startes der med, at kigge på oxidationstallene. Her undersøges om stoffernes oxidationstal er steget eller faldet.

𝐼 −𝐼𝐼 𝐼𝐼

𝐶𝑢_{2} 𝑂

   𝐼𝐼𝐼         𝐼𝐼
+     →     +
    3+    2+    2+
  𝐹𝑒    𝐶𝑢    𝐹𝑒

𝐶𝑢 ↑ 1

𝐹𝑒 ↓ 1

Da de begge er steget med én sker der ikke noget. Man skal dog være opmærksom på, at det kun er

                                                    3+
𝐶𝑢 og ikke 𝐶𝑢 , der er kigget på. Der tilføjes derfor en ekstra 𝐹𝑒 , og der bliver derfor også 2𝐶𝑢
            2

og 2𝐹𝑒.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+}

Nu kigges der på ladningen:

Ladning

Venstre | Højre side

side

6+ 8+

Side 24

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 24 af 37

Da det er en sur opløsning afstemmes der med 𝐻^{+}, så der er ens ladning på begge sider.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+}

Nu er ladningen ens på begge sider, og der kontrolleres hvor mange oxygener, der er på venstre og højre side.

Oxygen

Venstre | Højre side

side

1 | 0

Der afstemmes med 𝐻_{2} 𝑂, så der er lige mange oxygener på både venstre og højre side.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+} + 𝐻_{2} 𝑂

Nu burde reaktionsligningen være afstemt. Det kontrolleres ved at tælle hvor mange hydrogener, der er på venstre og højre side. Hvis der er lige mange er reaktionsligningen afstemt korrekt.

Hydrogen

Venstre | Højre side

side

2 | 2

Reaktionsligningen er afstemt korrekt.

Afstemt reaktionsligning

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+} + 𝐻_{2} 𝑂

Side 25

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 25 af 37

Kaliumpermanganat og jern(II)

Ikke afstemt reaktionsligning

𝐹𝑒^{2+} + 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} → 𝐹𝑒^{3+} + 𝑀𝑛^{2+}

For at afstemme reaktionsligningen startes der med, at kigge på oxidationstallene. Her undersøges om stoffernes oxidationstal er steget eller faldet.

𝐼𝐼 −𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼 𝐼𝐼

𝐹𝑒^{2+} 𝑂_{4}^{−}

  𝑉𝐼𝐼
+      →     +
           3+     2+
  𝑀𝑛      𝐹𝑒   𝑀𝑛

𝐹𝑒 ↑ 1

𝑀𝑛 ↓ 5

Da de ikke er faldet og steget med det samme, krydses der over således, at der skal være 1 𝑀𝑛 og

5𝐹𝑒.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

5𝐹𝑒^{2+} + 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} → 5𝐹𝑒^{3+} + 𝑀𝑛^{2+}

Nu kigges der på ladningen:

Ladning

Venstre | Højre side

side

9+ 17+
Da det er en sur opløsning afstemmes der med 𝐻^{+}, så der er ens ladning på begge sider.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

8𝐻^{+} + 5𝐹𝑒^{2+} + 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} → 5𝐹𝑒^{3+} + 𝑀𝑛^{2+}

Nu er ladningen ens på begge sider, og der kontrolleres hvor mange oxygener, der er på venstre og højre side.

Oxygen

Venstre | Højre side

side

4 | 0

Der afstemmes med 𝐻_{2} 𝑂, så der er lige mange oxygener på både venstre og højre side.

Reaktionsligningen ser nu således ud:

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+} + 4𝐻_{2} 𝑂

Side 26

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 26 af 37

Nu burde reaktionsligningen være afstemt. Det kontrolleres ved at tælle hvor mange hydrogener, der er på venstre og højre side. Hvis der er lige mange er reaktionsligningen afstemt korrekt.

Hydrogen

Venstre Højre side side

8 8

Reaktionsligningen er afstemt korrekt.

Afstemt reaktionsligning

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+} + 4𝐻_{2} 𝑂

Sukkerbestemmelse

Gram af laktose pr. gram af skummetmælk

I forsøgsvejledningen for sukkerbestemmelse angives, at man skal afveje en prøve med et forventet sukkerindhold på 100-200 mg 100-200 mg svarer til 0,1g-0,2g.

Vi afrunder de 4,8 g laktose pr. 100 g, der er i skummetmælk til 5 g.

Vi ved nu, at der er 5g laktose pr. 100 g skummetmælk.

Vi finder nu ud af, hvor meget skummetmælk, der er, hvis der er 1g laktose:

5𝑔 𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒

5

= 1𝑔 𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒

100 𝑔 𝑠𝑘𝑢𝑚𝑚𝑒𝑡𝑚æ𝑙𝑘

5

= 20𝑔 𝑠𝑘𝑢𝑚𝑚𝑒𝑡𝑚æ𝑙𝑘

Vi ved nu, at der er 1 g laktose pr. 20 g skummetmælk.

Ved at dividerer med 10, finder vi ud af, hvor mange gram mælk, vi skal bruge, for at have 0,1 g laktose:

1𝑔 𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒

10

= 0,1 𝑔 𝑙𝑎𝑘𝑡𝑜𝑠𝑒

20 𝑔 𝑠𝑘𝑢𝑚𝑚𝑒𝑡𝑚æ𝑙𝑘

10

= 2 𝑔 𝑚æ𝑙𝑘

Vi ved nu, at der er 0,1 g laktose i 2 g skummetmælk. Da vi rundede laktoseindholdet op, ved vi også, at der er lidt mindre end 0,1 g laktose. Vi runder derfor op til 3 g skummetmælk, og antager, at der i de 3 gram vil være mellem 100 og 200 mg laktose.

Side 27

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 27 af 37

Beregning af RCHO-ender i kefiren

For at bestemme sukkerindholdet i laktose kigges på følgende reaktioner:

50𝐻^{−} + 𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} → 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 3𝐻_{2} 𝑂

2𝐻^{+} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 2𝐹𝑒^{3+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 2𝐹𝑒^{2+} + 𝐻_{2} 𝑂

8𝐻^{+} + 5𝐹𝑒^{2+} + 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} → 5𝐹𝑒^{3+} + 𝑀𝑛^{2+} + 4𝐻_{2} 𝑂

Der ønskes bestemt, hvor mange 𝑅𝐶𝐻𝑂-ender, der er. Det gøres ved, at lave en titrering med

     −
                                   2+                          2+
𝑀𝑛𝑂   , som titrator. Her titreres der på 𝐹𝑒 . Forholdet mellem 𝑅𝐶𝐻𝑂 og 𝐹𝑒 ønskes derfor
    4

bestemt. Først kigges der på forholdet mellem 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} og 𝐹𝑒^{2+} i den sidste reaktionsligning. De har

                                             3+     2+
forholdet 1:5. Herefter undersøges forholdet mellem 𝐹𝑒 og 𝐹𝑒 i nummer to og tre reaktions-

                                                                    2+      2+
ligning. De har forholdet 2:5, som svarer til 1:2½. Nu kigges på forholdet mellem 𝐹𝑒 og 𝐶𝑢 i

nummer to reaktionsligning. De har forholdet 1:1. Til sidst ses på forholdet mellem 𝑅𝐶𝐻𝑂 i rekti-

onsligning nummer 1 og 𝐶𝑢^{2+} i reaktionsligning nummer 2. De har forholdet 1:2. Nu kan forholdet
mellem 𝑅𝐶𝐻𝑂 og 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} findes. Heraf fås: 2^{1}_{2} 𝑅 ∶ 1 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−}. Vi ved altså, at vores titreringsresultat

skal ganges med 2½, for at få mængden af 𝑅𝐶𝐻𝑂.

Side 28

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 28 af 37

Sikkerhed^{10}

R-sætninger

Skummetmælk

Ingen fare

Kefirkultur

Ingen fare

2 M eddikesyre

R10: Brandfarlig

R32: Alvorlig ætningsfare

Fehlings reagens I

R50/53: Meget giftig for organismer, der lever i vand; kan forårsage uønskede langtidsvirkninger i

vandmiljøet.

R36/38: Irriterer øjnene og huden.

R22: Farlig ved indtagelse.

Fehlings reagens II

R35: Alvorlig ætningsfare

Kaliumpermanganat

R8: Brandfarlig ved kontakt med brandbare stoffer.

R22: Farlig ved indtagelse.

R50: Meget giftig for organismer, der lever i vand.

R53: Kan forårsage uønskede langtidsvirkninger i vandmiljøet.

Ammoniumjern(III)sulfat

R36: Irriterer øjnene.

R38: Irriterer huden.

Svovlsyre

R35: Alvorlig ætningsfare

10

http://www.biosite.dk/leksikon/s-saetninger.htm
http://da.wikipedia.org/wiki/Eddikesyre
http://www.borup-kemi.dk/en/Download/Sikkerhedsblade/Kemi%20Pulver/Kaliumpermanganat.aspx

Side 29

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 29 af 37

S-sætninger

Skummetmælk

Ingen fare

Kefirkultur

Ingen fare

2 M eddikesyre

S1/2: Opbevares under lås og utilgængeligt for børn.

S23: Undgå indånding af gas/røg/damp/aerosoltåger. (Den pågældende eller de pågældende beteg-

nelser angives af fabrikanten.)

S26: Kommer stoffet i øjnene skylles straks grundigt med vand og læge kontaktes.

S45: Ved ulykkestilfælde eller ved ildebefindende er omgående lægebehandling nødvendig; vis etiketten, hvis det er muligt.

Fehlings reagens I

S61: Undgå udledning til miljøet. Se særlig vejledning/leverandørbrugsanvisning.

S56: Aflever dette materiale og dets beholder til et indsamlingssted for farligt affald og problemaf-fald.

S29: Må ikke tømmes i kloakafløb

Fehlings reagens II

S2: Opbevares utilgængeligt for børn

S26: Kommer stoffet i øjnene, skylles straks grundigt med vand og læge kontaktes.

S37: Brug egnede beskyttelseshandsker under arbejdet

S39: Brug beskyttelsesbriller/ansigtsskærm under arbejdet

S45: Ved ulykkestilfælde eller ved ildebefindende er omgående lægebehandling nødvendig; vis etiketten, hvis det er muligt.

Kaliumpermanganat

S272: Kan forstærke brand, brandnærende.

S302: Farlig ved indtagelse.

S400: Meget giftig for vandlevende organismer.

S410: Meget giftig med langvarige virkninger for vandlevende organismer.

Side 30

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 30 af 37

Ammoniumjern(III)sulfat

S26: Kommer stoffet i øjnene, skylles straks grundigt med vand og læge kontaktes.

Svovlsyre

S1: Opbevares under lås.

S2: Opbevares utilgængeligt for børn.

S26: Kommer stoffet i øjnene skylles straks grundigt med vand og læge kontaktes.

S30: Hæld aldrig vand på eller i produktet.

S45: Ved ulykkestilfælde eller ved ildebefindende er omgående lægebehandling nødvendig; vis etiketten, hvis det er muligt.

Side 31

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 31 af 37

Projektbeskrivelse

Dette afsnit består af projektoplæg, problemanalyse og problemformulering.

Projektoplæg

Vi har fået stillet til at opgave at fremstille et fermenteret mælkeprodukt. Produktet skal have en sundhedsfremmende effekt. I opgaven skal der indgå optimering af processen. Der skal udføres en relevant kvalitetskontrol på det fremstillede produkt.

Rapporten skal indeholde en redegørelse af det sundhedsproblem, produktet løser og hvordan pro-blemet løses. Den skal indeholde et teoriafsnit med relevant teori med hensyn til mælks bestandde-le. En beskrivelse af de omdannelser, der sker i mælken i forbindelse med fermenteringen. Yderme-re skal den industrielle produktion af produktet samt vores egen fremstilling og optimering beskri-ves, og der skal redegøres for en kvalitetskontrol af det valgte produkt.

Der er afsat 20 elevtimer til opgaven udover timerne i skoletiden.

Problemanalyse

I Danmark er der ca. 5 %, der lider af laktoseintolerance. [11]

Det er et problem, da det betyder, de ikke kan tåle mere end ¼ L mælk om dagen, uden de får det dårligt. Disse 5 % kan lide af diarre, kolikker og uro i maven. Vi vil løse problemet ved at fremstille kefir. Udover de 5 % i Danmark lider omkring 10 % af laktoseintolerance i Skandinavien og i landende tæt ved ækvator lider 75-100

% af laktoseintolerance. [12] Dette er altså et stort problem, og ikke kun i Danmark.

Vi vurderer følgende to forsøgsbeskrivelser til fremstilling af kefir, før forsøget igangsættes:

1. Kefir til at spise:

Ved fremstilling af kefir til at spise benyttes 1 liter mælk fra enten ko, far, geder, kokosmælk eller soyamælk og en pose kefirkultur.

Mælken varmes op til 22 °C. Kefirkulturen opløses i 2-3 spiseskeer mælk, hvorefter det opløste kefir tilsættes til den lune mælk. Mælken fyldes i en beholder med låg på, som stilles ved stuetem-peratur i et døgn.

For at modne opløsningen yderligere stilles beholderen i køleskab efter et døgn, hvor det skal stå i minimum 12 timer. Herefter er kefiren klar. [13]

11

http://www.dskb.dk/default.asp?id=308

12

https://www.sundhed.dk/sundhedsfaglig/laegehaandbogen/mave-tarm/tilstande-og-

sygdomme/tyndtarm/laktoseintolerans/
13

http://hjemmeriet.dk/visopskrift.php?id=5?title=Opskrift%20-%20Kefir

Side 32

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 32 af 37

2. Kefir til at drikke

Ved fremstilling af kefir til at drikke benyttes ½ liter mælk fra enten ko, far, geder, kokosmælk eller soyamælk og en kefir svamp.

Kefirsvampen lægges i et rent drikke- eller sylteglas, hertil hældes ca. ½ dl mælk ved, og et låg lægges løst på. Glasset stilles ved stuetemperatur. Efter 12-24 timer tømmes glasset ned i en plast-si, mens glasset rengøres. Herefter lægges svampen tilbage og der hældes nyt mælk ved. Kefiren kan nu drikkes eller sættes på køl. [14]

Sammenlignes de to forsøgsbeskrivelser er den første meget tidskrævende, da den skal stå og reage-rer i mindst 36 timer i alt. Vi har derfor valgt forsøgsbeskrivelse nummer to, hvor man fremstiller kefir til at drikke.

Problemformulering

I Danmark er der ca. 5 %, der lider af laktoseintolerance (eller mælke-sukker intolerance). Det be-tyder, at de ikke kan absorbere laktosen, hvilket gør at laktosen ophober sig i maven og tarmen. Her gærer den og forsager uro, diaré, kolikker og lign. maveforstyrrelser. Denne malabsorbation skyldes mangel på laktase enzymet, som via en hydrolyse på normal vis spalter laktosen i glukose og galak-tose, når den fordøjes i tarmen. Enzymet findes normalt i tyndtarmens slimhinde.

Personer, som har gennemgået store tarmoperationer, mavesæksoperationer eller cøliaki (tyndt-armssygdom) har ofte laktose intolerance som følge. Man kan kategorisere laktase mangel i tre grupper:

• Primær laktasemangel: Denne er genetisk og rammer kun voksne. Det skyldes mangel på laktase persistens allellen, og er den mest udbredte form for laktose intolerance, da store de-le af verdens population mangler disse alleller.

• Sekundær Laktasemangel: Denne skyldes skader på tyndtarmen. Skader som oftest hæn-der, når man er lille. Disse skader kan være alting fra diaré til tarmoperationer.

• Den sidste gruppe er meget sjælden, og er en genetisk fejl, som modvirker laktasedannelsen fra fødslen. Denne hænder mest i Finland.

Laktose intolerance kan bearbejdes ved, at man indtager laktoseholdige produkter i små doser af gangen og graduelt øger indtagelsen af disse. Dette er med til at aktivere laktaseenzymets dannelse i tyndtarmen.

14

http://hjemmeriet.dk/uploads/opskrifter/Drikke-kefir.pdf

Side 33

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 33 af 37

Kefirmælk, indeholder en kultur af lac. bakterier, som kan spalte laktose. Man kan eksempelvis indtage noget kefirmælk om morgenen, før man indtager laktoseholdige produkter. De aktive bakte-rier medvirker, at man kan indtage laktose i løbet af dagen, uden at man oplever maveforstyrrel-

ser.^{15}

Vi har valgt at fremstille kefir, som er en nærende mælkedrik med konsistens som drikkeyoghurt og har en syrlig smag.

Kefir fremstilles ved en fermentering af mælk, hvilken er beskrevet i problemanalysen.

Vores overordnede spørgsmål i dette projekt er om, det er muligt både at optimere på processen med hensyn til udbyttet samt renheden, når man fremstiller kefir.

Vi har opstillet følgende spørgsmål til rapporten, som vi vil arbejde med:

- Hvordan fremstilles kefir i industrien?

- Hvordan kan fermenteringen optimeres?

- Hvilke renhedstests er bedst til at undersøge renheden af produktet?

- Hvordan hjælper kefir på laktoseintolerance?

15

https://www.sundhed.dk/borger/sygdomme-a-aa/mave-og-tarm/sygdomme/tyndtarm/maelkeintolerans/
http://en.wikipedia.org/wiki/Lactose_intolerance
http://www.netdoktor.dk/sygdomme/fakta/laktoseintolerans.htm

Side 34

3. b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 34 af 37

Afgrænsning

Vi har valgt at fremstille kefir, og vil i forløbet arbejde med at lave en optimering af vores færdige produkt, samt en renhedstest og kvalitetstest. Vi har gjort os flere overvejelser omkring optimering og vil under kontrollerede forhold lave ændring af den tid, hvor kefirsvampen er i mælken.

Vi har haft problemer med at vælge passende kvalitetstest til vores produkt da de mange faktorer i fremstillingen af kefirmælk kan medføre problemer til udførelsen af disse tests. Vi vil dog stadig lave følgende kvalitetstest:

- Bestemmelse af sukkerindhold. Dette gøres ud fra en oxidation med Fehlins reagens. Ud fra titreringsresultatet bestemmes sukkerindholdet.

- Undersøgelse for fremmede kim Her bruger vi agarplader uden sukker, så vores lac. kultur i produktet dør. Hvis der er uønskede kim, vil de vokse til. Kontrollerede forhold er et krav.

Vi vil lave følgende agarplader:

Side 35

3.b Proces, levnedsmiddel og sundhed A

Side 35 af 37

Tidsplan

Dato Lektion 1 Lektion 2 Lektion 3 Lektion 4 Ekstra tid

06/12 2012 Udlevering af oplæg samt introduktion til projektet Fri
11/12 2012 Udarbejdelse af projektbeskrivelse
13/12 2012 Ret projektbeskrivelse Opstart på teorien Fri
18/12 2012 Opstart af forsøg Udtag prøve til ”bestemmelse Udtag prøve til ”bestemmelse Udtag prøve til ”bestemmelse Udtag prøver

af sukkerindhold” efter 1 time af sukkerindhold” efter 2 time af sukkerindhold” efter 3 timer hver 12. time

Lav øvelsen ”bestemmelse af sukkerindhold”

Lav ”agar plader uden sukker” klar

20/12 2012 Lav øvelsen ”bestemmelse af sukkerindhold” Sidste 1½ time undervisning Fri

Start agar plader øvelse

03/01 2013 Opstart af forsøg Fri Udtag prøver

Udtag prøve til ”bestemmelse Udtag prøve til ”bestemmelse Udtag prøve til ”bestemmelse af sukkerindhold” efter 1 timer af sukkerindhold” efter 2 timer af sukkerindhold” efter 3 timer hver 12. time

Lav øvelsen ”bestemmelse af sukkerindhold”

Lav ”agar plader uden sukker” klar

08/01 2013 Lav øvelsen ”bestemmelse af sukkerindhold”

Start øvelse med agar plader

10/01 2013 Aflæsning af resultater, rapportskrivning, færdiggørelse Fri
24/01 2013 Aflevering af rapport