KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN

(1)

KANDIDATEXAMENSARBETE

KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN

Utvärdering av pastöriseringens effekt på askorbinsyrahalten i dryck

KA101X, kandidatexamensarbete inom kemivetenskap vid KTH Stockholm 2015-‐05-‐22

Malin Svensson Erika Tollander

Handledare

Åsa Emmer, Professor i analytisk kemi vid Tillämpad Fysikalisk Kemi, KTH.

Tomas Eklumd, Project Manager Product Development Water and Soft Drinks, Spendrups Bryggeri AB

(2)

Sammanfattning

Pastörisering används i dryckestillverkning för att öka produktens kvalitet och hållbarhetstid. Detta sker genom att pastöriseringen minskar bakteriemängden, dock tros pastörisering även ha negativ påverkan på askorbinsyrahalten.

Askorbinsyrahalten överdoseras med ungefär 50 % i de drycker det tillsätts till. Därför är det av relevans att undersöka hur mycket som faktiskt bryts ned. I den här studien undersöktes därför hur pastöriseringen påverkar askorbinsyrahalten. En jämförelse efter elva dagar gjordes också.

Proverna analyserades med hjälp av RP-‐HPLC med C18-‐kolonn (150x4,6 mm, 3 μm partikelstorlek), förkolonn samt UV-‐detektor inställd på 225 nm. Mobilfasens sammansättning bestod av 20 mM ättiksyra och metanol i förhållandet 90:10.

Mobilfashastigheten var 20 ml per minut. En kalibrering gjordes och denna gav ett R-‐

värde på 0,996 för askorbinsyrahalter mellan 5 mg/l och 200 mg/l.

Inga signifikanta skillnader i askorbinsyrakoncentration före och efter pastöriseringen kunde uppmätas. Dock noterades det att efter elva dagar hade askorbinsyran brutits ned

med ungefär en tredjedel.

(3)

Innehållsförteckning

Sammanfattning ... 1

Förord ... 3

1. Begrepp och förkortningar ... 4

2. Inledning ... 5

2.1 Spendrups bryggeri ... 5

2.2 Bakgrund ... 5

2.2.1 Problembeskrivning ... 5

2.2.2 Projekt och lösning ... 5

2.2.3 Avgränsningar ... 5

2.3 Bakgrundsfakta ... 6

2.3.1 Läskframställning ... 6

2.3.2 Pastörisering ... 6

2.3.3 Askorbinsyra ... 7

3. Experimentet ... 7

3.1 Utrustning och kemikalier ... 7

3.2 Riskanalys ... 7

3.3 Analysmetod ... 8

3.3.1 Analysförberedelser ... 8

3.3.2 Kalibrering ... 8

3.4 Provberedning ... 9

3.4.1 Tillverkning av syrup ... 9

3.4.2 Spädning och askorbinsyratillsats ... 9

3.5 Analys av prover ... 11

3.5.1 Förberedelser och spädning ... 11

3.5.2 Injektion ... 11

3.5.3 Utvärdering ... 11

4. Beräkningar ... 12

4.1 Beräkningar ... 12

4.2 Statistiska beräkningar ... 12

4.2.1 Standardavvikelse ... 12

4.2.2 Standardfel ... 12

5. Resultat och diskussion ... 13

5.1 Analysmetod ... 13

5.2 Analysen ... 16

5.2.1 Felkällor ... 18

6. Slutsatser och rekommendationer ... 19

7. Referenser ... 20

8. Bilagor ... 22

(4)

Förord

Denna rapport är resultatet av ett kandidatexamensarbete som har gjorts för Spendrups Bryggeri AB vid Kungliga Tekniska Högskolan under vårterminen 2015.

Kandidatexamensarbetet är en del av civilingenjörsprogrammet i kemivetenskap.

Vi vill rikta ett stort tack till alla på avdelningen för analytisk kemi vid KTH för att ni har varit flexibla, samt bidragit med goda råd. Tack även till medarbetarna på Spendrups i både Vårby och Grängesberg för att ni avbröt ert arbete för att möjliggöra vår provberedning.

Vårt största tack riktas till våra handledare, Åsa Emmer och Tomas Eklund, för er oumbärliga hjälp och alla glada skratt under projektets gång!

Malin Svensson och Erika Tollander

Stockholm 2015-‐05-‐11

(5)

1. Begrepp och förkortningar

• PU-‐värde: Ett värde som ger ett mått på pastöriseringsgrad. Anges i PU-‐enheter och beror av tid (t) och temperatur (T) enligt:

PU = t⋅1,393^T−60.

• Milli-‐Q-‐vatten: Extra rent avjoniserat vatten.

• R-‐värde: Ett mått på hur väl data överensstämmer med en statistisk modell, i denna rapport en rät linje.

• Kronkork: Förslutare av metall som används till glasflaskor

(6)

2. Inledning

2.1 Spendrups bryggeri

Spendrups bryggeri är ett familjeföretag som grundades år 1897 och har varit i familjen Spendrups ägo i fyra generationer.[1] Företaget har ungefär 800 anställda och hade år 2013 en omsättning på cirka 3 miljarder SEK. [2]

Spendrups tillverkar dryck och deras starkaste varumärken är Spendrups bryggeri, LOKA, Mariestads, samt Norrlands Guld. Utöver deras egna drycker har de globala samarbetspartners såsom Heineken och Schweppes, där Spendrups står för den svenska produktionen av dessa.[3]

Spendrups har tre bryggerier i Sverige och brygger totalt 400 miljoner liter dryck om året. Bryggeriet i Grängesberg, Ludvika kommun, står för den största delen av produktionen och det är där proverna i projektet pastöriserades. [4] Proverna bereddes på Spendrups huvudkontor i Vårby, Huddinge kommun, och analysen gjordes på KTH campus Valhallavägen, Stockholm.

2.2 Bakgrund

2.2.1 Problembeskrivning

Vid dryckestillverkning pastöriseras produkten för att minska bakteriemängden och således öka dryckens kvalitet och hållbarhetstid. Flera av dryckens övriga komponenter påverkas dock också i viss mån av pastöriseringen. [5][6]

Den vanligaste pastöriseringsmetod som Spendrups använder är tunnelpastörisering.

Hur produkten påverkas av denna typ av pastörisering beror på pastöriseringstiden i kombination med temperaturen. [2]

En komponent som tros minska under pastöriseringen är askorbinsyra. I beredning av dryck som innehåller askorbinsyra överdoseras därför ämnet med cirka 50 %. [2] Det är dock inte känt hur stor minskningen är, varför det på uppdrag av Spendrups har undersökts i detta projekt.

2.2.2 Projekt och lösning

Särskilt preparerade läskprover med 100 mg, samt 200 mg askorbinsyra per liter pastöriserades i två pastöriseringsprogram, ett som uppgår till 15 PU-‐enheter och ett som uppgår till 42 PU-‐enheter. Prover utan tillsatt askorbinsyra genomgick samma behandling. Dessutom lämnas två prover av respektive halt opastöriserade. Proverna analyserades därefter i RP-‐HPLC och jämfördes med varandra för att pastöriseringens påverkan skulle kunna avgöras.

2.2.3 Avgränsningar

Projektet begränsades till produkterna Nygårda Fruktsoda samt Nygårda Apelsin och analyser utfördes endast på produkter i glasflaska. Askorbinsyrahalten i det prov som gav jämnast resultat analyserades även efter elva dagar för att förändringen över tid skulle kunna undersökas.

(7)

2.3 Bakgrundsfakta

2.3.1 Läskframställning

Det första steget i läskframställningsprocessen är att en så kallad syrup bereds. Denna består av olika komponenter beroende på vilken produkt som skall tillverkas. Generellt innehåller syrup smakkoncentrat, socker, vatten och i vissa fall även konserveringsmedel. Koncentratet är en färdigblandad produkt bestående av exempelvis aromer, färgämnen, citronsyra, askorbinsyra och stabiliseringsmedel.

Efter att syrupen är gjord bereds därefter en provberedning på laboratorium. Där kontrolleras brix, syrahalt och smak. Brix är ett mått på sockerinnehållet i en vattenlösning, medan syrahalten ger en indikation på huruvida rätt mängd koncentrat har tillsats.

Då kontrollerna har godkänts transporteras syrupen vidare till en lagringstank.

Produkter utan konserveringsmedel pastöriseras före transporten i en så kallad plattpastör i 30 sekunder vid 90°C. Därefter förs syrupen till en mixer, där den späds fem gånger med vatten samt kolsyras. Temperaturen bör vara låg för att kolsyrningen skall fungera effektivt, varvid måltemperaturen är 8°C.

Produkten förs därefter vidare till en tappmaskin, där den tappas ned i rätt förpackning och försluts, för att sedan pastöriseras i en tunnelpastör. [2]

2.3.2 Pastörisering

Pastörisering innebär att livsmedel värms upp till en temperatur lägre än 100°C under en begränsad tid. Det görs för att ta död på sjukdomsalstrande och produktförstörande mikroorganismer, med minsta möjliga påverkan på produktens övriga egenskaper.[6]

Det finns flera olika pastöriseringsmetoder, varav Spendrups pastöriserar sina produkter med platt-‐ och tunnelpastörisering. [2] I det här projektet undersöktes endast tunnelpastöriseringens påverkan.

Tunnelpastörisering

Tunnelpastörisering är den vanligaste pastöriseringsmetoden som Spendrups använder.

[2] Som namnet antyder är denna typ av pastör utformad som en tunnel.

Den färdigtappade produkten transporteras på ett transportband genom tre olika moment i pastören: Först värms produkten upp till önskad pastöriseringstemperatur, varefter temperaturen hålls konstant under en bestämd tid och slutligen kyls produkten ned. [7] Hur produkten påverkas av pastöriseringen beror av pastöriseringstiden i kombination med temperaturen. [6]

Sambandet mellan pastöriseringstemperatur och tid ges i PU-‐värden. Formeln för PU-‐

värden i tunnelpastörisering ges av

PU = t⋅1,393^T−60,

där t är tid i minuter och T är temperatur i °C. Observera att Spendrups Bryggeri använder T för tid och t för temperatur i ordinarie formler.

Riktvärde för Spendrups läsk i glasflaska är 42 PU-‐enheter och det för öl är 15 PU-‐

enheter. I detta projekt undersöktes därför två pastöriseringsprogram med dessa PU-‐

(8)

2.3.3 Askorbinsyra

Askorbinsyra, figur 1, är en naturligt förekommande vattenlöslig antioxidant, som framför allt återfinns i frukt och grönsaker. [9] Askorbinsyra är en monosackarid av sockersyra som ofta benämns C-‐vitamin.[10] Benämningen askorbinsyra används vanligen då ämnet tillsatts i en produkt för dess antioxidativa egenskaper, medan C-‐

vitamin används då det tillsatts för dess hälsofrämjande egenskaper. [2]

Askorbinsyra i vattenlösning kommer att brytas ned, vilket beror av ett flertal faktorer:

däribland pH, temperatur och närvaro av syre. I vattenlösning är askorbinsyra mer syrekänslig i basisk lösning än i sur lösning, där optimalt pH är mellan 4 och 6. I närvaro av både syre och värme kommer askorbinsyra att oxideras med en hastighet som är proportionell mot temperaturökningen. [11]

Figur 1: Askorbinsyra

3. Experimentet

3.1 Utrustning och kemikalier

De kemikalier som användes i analysen är L-‐askorbinsyra, metanol, Milli-‐Q-‐vatten, samt ättiksyra 80 %. I provberedningen användes kolsyrat vatten, citronsyra, kaliumsorbat, sockerlösning 60 %, askorbinsyra, samt koncentrat för Nygårda Apelsin och Fruktsoda.

Den apparatur som användes för analyserna är en Dionex Ultimate 3000 RP-‐HPLC med gradientblandare, samt UV-‐detektor. Den kolonn som användes är en C18-‐kolonn (150x4,6 mm) med 3 μm partikelstorlek samt förkolonn av typ Purospher star RP-‐18 endcapped 5 μm L. För att avläsa kromatogrammen användes programvaran Dionex Chromeleon 7.1, version 2.0 2011.

Under analyserna användes isokratisk eluering med mobilfassammansättning av 20 mM ättiksyra och metanol i förhållandet 90:10. Under 3.3 Analysmetod beskrivs metoden vidare.

De laborationsmaterial som användes vid analysen är injektionsspruta, 25 mm Syringe filter med 0,2 μm polypropylenmembran, samt bägare, kolvar och mätglas i olika storlekar.

3.2 Riskanalys

För att en laboration skall få utföras i Kungliga Tekniska Högskolans lokaler måste en riskanalys utföras. Denna gjordes i programmet KLARA-‐ kemikaliehanteringssystem och finns bifogat under Bilagor, se bilaga 8.

(9)

3.3 Analysmetod

En 20 mM ättiksyralösning bereddes genom att 573 μl ättiksyra 80 % tillsattes i tre steg, 200 μl + 200 μl + 173 μl, med en mikropipett till en 500 ml mätkolv. Därefter späddes ättiksyran med Milli-‐Q-‐vatten till totalvolymen 500 ml.

Ättiksyralösningen överfördes därefter till en 500 ml glasflaska och 500 ml metanol hälldes upp i en separat 500 ml glasflaska. Flaskorna placerades i ett ultraljudsbad och kopplades därefter till apparaturen. Mobilfassammansättningen 90:10 ställdes in i programvaran på datorn, där även våglängden justerades till 225 nm, samt mobilfashastigheten till 20 ml per minut.

Dötiden i erhållna kromatogram var 1,8173 ± 0,005, vilket beräknats genom ett medelvärde av 30 mätningar. Standardfelet beräknades enligt 4.2.2 Standardfel. t-‐värdet t29 togs fram med hjälp av tabell A2, the t-‐distribution, [12] samt interpolation.

Retentionstiden för askorbinsyra var 2,084 min ±0,0005 min, vilket togs fram genom ett medelvärde av 30 mätningar. Standardfelet beräknades enligt 4.2.2 Standardfel. t-‐värdet t29 togs fram med hjälp av tabell A2, the t-‐distribution, [12] samt interpolation.

Under laborationerna varierade trycket mellan 105-‐110 bar.

3.3.1 Analysförberedelser

Varje laborationstillfälle där analysutrustningen användes inleddes med att de båda mobilfasflaskorna placerades i ett ultraljudsbad. Detta för att undvika att luft skulle komma in i apparaturen. Injektionssprutan rengjordes med metanol och Milli-‐Q-‐vatten.

Under tiden startades apparaturen upp enligt beskrivningen till programvaran [13] med ovan nämnda mobilfassammansättning, samt hastighet och våglängd.

Efter varje laborationstillfälle rengjordes kolonnen med metanol.

3.3.2 Kalibrering

Kalibrering utfördes med jämförelsestandard och en kalibrerkurva kunde erhållas med Lambert-‐Beers lag som beskrivs under Beräkningar.

En stamlösning bereddes genom att 78,6 mg askorbinsyra löstes i Milli-‐Q-‐vatten i en bägare. Därefter överfördes blandningen till en 100 ml mätkolv och späddes med Milli-‐

Q-‐vatten. Totalvolymen uppgick då till 100 ml och således erhölls en askorbinsyrakoncentration på 786 mg/liter. Stamlösningen späddes sedan till tio olika nivåer enligt tabell 1, sida 9.

(10)

Tabell 1: Kalibreringsnivåer

Nivå Mängd vatten [l] Mängd stam [l] Konc. Stam [mg/l] Halt [mg/l]

1 0,01 0,000064 786 4,998

2 0,005 0,000064 786 9,934

3 0,002 0,000052 786 19,92

4 0,002 0,000079 786 29,87

5 0,002 0,000107 786 39,92

6 0,002 0,000165 786 59,90

7 0,002 0,00024 786 84,21

8 0,002 0,00029 786 99,54

9 0,001 0,00024 786 152,1

10 0,001 0,00029 786 176,7

Spädningarna injicerades i ordning från låg till hög halt med tre injektioner per nivå. En baslinje drogs därefter i programvaran för varje kromatogram, varpå area samt höjd lästes av.

3.4 Provberedning

3.4.1 Tillverkning av syrup

De läskprover som har undersökts bereddes på Spendrups laboratorium i Vårby, Huddinge kommun. Två olika sorter tillreddes i enlighet med Spendrups originalrecept:

Nygårda Apelsin och Nygårda Fruktsoda. Detaljerad beskrivning för respektive produkt finns nedan.

Nygårda Apelsin:

3 gram kaliumsorbat löstes i 46 gram kolsyrat vatten i en 100 ml bägare. 57,5 gram citronsyra löstes i 973,5 gram kolsyrat vatten i en 5 000 ml glasflaska. Därefter tillsattes 22,5 gram färdigblandat apelsinkoncentrat, 1385 gram sockerlösning, samt kaliumsorbatlösningen till flaskan. Slutligen tillsattes 530,5 gram kolsyrat vatten så att blandningens volym uppgick till 2,5 liter. Blandningen skakades sedan ordentligt.

Originalreceptet för Nygårda Apelsin innehåller egentligen, förutom ovan nämnda ingredienser, även en liten mängd askorbinsyra. För att underlätta analysen tillsattes denna inte.

Nygårda Fruktsoda:

3 gram kaliumsorbat löstes i 74,7 gram kolsyrat vatten i en 100 ml bägare. 42,5 gram citronsyra löstes i 432,8 gram kolsyrat vatten i en 5 000 ml glasflaska. Därefter tillsattes 18 gram färdigblandat fruktsodakoncentrat, 1390 gram sockerlösning, samt kaliumsorbatlösningen till flaskan. Slutligen tillsattes 1075 gram kolsyrat vatten så att blandningens volym uppgick till 2,5 liter. Blandningen skakades sedan ordentligt.

3.4.2 Spädning och askorbinsyratillsats

800 ml av respektive syrup mättes upp och överfördes till varsin 5 000 ml glasflaska.

Därefter tillsattes fyra liter kolsyrat vatten, varpå blandningarna skakades väl och tappades slutligen i 14 glasflaskor för respektive sort. Till fruktsoda användes bruna

(11)

glasflaskor och till apelsin användes genomskinliga. Flaskorna förslöts sedan med kronkork med hjälp av en manuell kronkorksförslutare, se figur 2.

Figur 2: Förslutning av flaskor med hjälp av en manuell kronkorksförslutare

Spädningen upprepades på samma sätt ytterligare två gånger, dock med tillsats av askorbinsyra. I den första blandningen tillsattes 0,5 gram askorbinsyra och i den andra tillsattes 1 gram. Detta för att uppnå askorbinsyrahalter på ungefär 100 mg/l respektive 200 mg/l.

Pastörisering

Efter att proverna hade beretts förvarades de mörkt och svalt i ett kylrum i två dagar.

Därefter fördes de till Spendrups Bryggeri i Grängesberg där de pastöriserades i två olika pastöriseringsprogram vid en processlinje.

Det första pastöriseringsprogrammet med ett PU-‐värde på 15 ställdes in. Detta erhölls med en pastöriseringstemperatur på 61 grader och en pastöriseringstid på 11 minuter.

Flaskorna ställdes i rader om tre på transportbandet i pastörens mitt, se figur 3 på sida 11. Efter att de passerat pastören plockades de av för hand och omslöts av aluminiumfolie, se figur 4 på sida 11.

Proceduren upprepades för ytterligare ett pastöriseringsprogram. Detta med ett PU-‐

värde på 42, som erhölls med en pastöriseringstemperatur på 64 grader och en pastöriseringstid på 11 minuter. Även dessa flaskor omslöts av aluminiumfolie. Samtliga flaskor förvarades sedan mörkt och kallt till analysen påbörjades tre dagar senare.

(12)

Figur 3: Flaskorna precis efter att de passerat Figur 4: Efter att flaskorna passerat pastören

pastören omslöts de med aluminiumfolie

3.5 Analys av prover

Apparaturen förbereddes på samma sätt som beskrivits under 3.3.1, Analysförberedelser.

3.5.1 Förberedelser och spädning

Läskproverna överfördes till en 25 ml E-‐kolv och placerades i ett ultraljudsbad. Därefter uppmättes 1 ml läsk med hjälp av en mätpipett och överfördes till en 10 ml bägare.

Läsken späddes därefter med 4 ml Milli-‐Q-‐vatten, vilket gav en spädningsfaktor på 5.

Blandningen togs sedan upp med en 10 ml plastspruta och filtrerades tre gånger i ett 25 mm Syringe filter. Nya filter användes vid varje ny halt och pastöriseringsnivå. Bägarna förslöts sedan med parafilm.

3.5.2 Injektion

De utspädda proverna blandades först noggrant inför varje injektion, varpå sprutan rengjordes med det aktuella provet. Därefter injicerades 20 μl av provet. Detta repeterades i mätserier om tre gånger per prov.

Inför varje ny mätserie rengjordes injektionssprutan med provet som skulle analyseras.

Mellan de olika halterna kördes en vatteninjektion för att undvika att proverna skulle påverkas av varandra.

3.5.3 Utvärdering

När analysen var klar drogs en baslinje för hand på var och ett av kromatogrammen i programvaran. Därefter kunde arean avläsas och föras in i ett excel-‐dokument där koncentrationen beräknades.

(13)

4. Beräkningar

4.1 Beräkningar

Kalibrering utfördes med standardtillsattsmetoden och en kalibrerkurva kunde erhållas med Lambert-‐Beers lag.

,

där A står för absorbans, ε för absorbtiviteten, c för koncentrationen och l för bredden på kyvetten. Då kyvettbredden hålls konstant kan kalibreringsfunktionen beskrivas som en rät linje enligt:

, där k1 är lutningen och k2 är interceptet. [14]

Koncentration erhölls därefter genom omskrivning av ovanstående enligt:

c= A− k2

k₁

Vid utspädda prover multiplicerades koncentrationen sedan med utspädningsfaktorn.

4.2 Statistiska beräkningar

4.2.1 Standardavvikelse

Standardavvikelsen beräknades enligt:

,

där xi är det uppmätta värdet, är medelvärdet och n är antalet mätningar. [12]

4.2.2 Standardfel

Standardfel för de beräknade medelvärdena erhölls enligt:

t_n₋₁s n ,

där s är standardavvikelsen och n är antalet mätningar. tn-‐1 togs fram med hjälp av tabell A2, the t-‐distribution.[12]

A=ε ⋅c⋅l

A= k₁⋅c + k₂

s=

(x_i− x)²

∑

i

(n−1) x

(14)

5. Resultat och diskussion

5.1 Analysmetod

I planeringsstadiet bestod den tänkta mobilfasen av trietylamin, forforsyra samt metanol enligt Ramniwas m.fl (2011.) [15]. Detta ändrades dock till Milli-‐Q-‐vatten med ättiksyra och metanol för att undvika risker, i och med att både trietylamin samt fosforsyra är starkt frätande. Bytet innebar därmed till en säkrare laborationsmiljö för laboranterna, samt en minskad miljöpåverkan. [16]

Den valda metoden baserades på en studie av Kumar, Kumar och Mallikarjuna Rao (2011). I artikeln användes Milli-‐Q-‐vatten med ättiksyra och metanol som mobilfas i förhållandet 95:5. Våglängden som användes i artikeln var 245 nm och retentionstiden för askorbinsyra 4,61 ± 0,22 min. [10] Det saknades dock information om i vilken koncentration ättiksyra hade tillsats till Milli-‐Q-‐vattnet, vilket därför utvärderades i detta projekt.

Bäst resultat erhölls då ättiksyrakoncentrationen var 20 mM, vilket ledde till något annorlunda övriga parametrar jämfört med ovan nämnda studie. Våglängden som användes var 225 nm och retentionstiden för askorbinsyra 2,084 min ±0,0005 min.

Dötiden var på 1,8173 ± 0,0054. Se figur 5.

Figur 5: Ett kromatogram från första kalibreringen

(15)

De kalibrerkurvor som beräknades, se diagram 1 och 2, visar på ett starkt linjärt samband. Detta gäller för båda kalibrerkurvorna, som är baserade på arean respektive höjden av askorbinsyratopparna. R²-‐värdet blev 0,993 för båda kurvorna, vilket innebär ett R-‐värde på 0,996, således är avvikelsen liten för båda kalibrerkurvorna. Detta innebär i sin tur att noggrannheten i analysen var stor.

Diagram 1: Kalibrering baserad på arean

Diagram 2: Kalibrering baserat på höjden

y = 0,2167x -‐ 0,1028 R² = 0,99262

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0 50 100 150 200

Area-‐Halt

Linjär (Area-‐Halt)

y = 3,1435x -‐ 0,0878 R² = 0,99266

0 100 200 300 400 500 600 700

0 50 100 150 200

Höjd-‐Halt

(16)

För att kalibreringen skulle vara applicerbar på analysen av både Nygårda Apelsin och Nygårda Fruktsoda gjordes denna med vatten som bas. Detta kan ha medfört avvikande resultat. Med vald metod erhölls dock inga andra störande toppar i kromatogrammen, se figur 5, 6 samt 7 för jämförelse.

Figur 5: Kromatogram med vatten som bas

Figur 6: Kromatogram för Nygårda Apelsin 200 mg/l opastöriserad

Figur 7: Kromatogram för Nygårda Fruktsoda, 200 mg/l opastöriserad

(17)

Den tredje toppen i figur 6 och 7 vid ungefär 2,7 min är citronsyra. Denna anses ligga tillräckligt långt ifrån askorbinsyratoppen, varför den inte stör för analysen.

Metoden gav inte en optimal repeterbarhet, vilket ledde till stora standardavvikelser under analysen, se bilaga 3 och 5 samt diagram 1-‐5. Detta innebär att resultaten kan vara något missvisande.

5.2 Analysen

Resultaten av analysen redovisas nedan i diagram 3-‐6, samt bilaga 2-‐6.

Diagram 3: Fruktsoda 100 mg/l

Diagram 4: Fruktsoda 200 mg/l 0

20 40 60 80 100 120 140

Askorbinsyrahalt

Nygårda Fruktsoda med 100 mg askorbinsyra/l

Opastöriserad 15 PU-‐enheter 42 PU-‐enheter

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Askorbinsyrahalt

Nygårda Fruktsoda med 200 mg askorbinsyra/l

(18)

Diagram 5: Apelsin 100 mg/l

Diagram 6: Apelsin 200 mg/l

Av diagram 3-‐6 kan det noteras att inga signifikanta skillnader har uppmätts i analysen, då standardfelen överlappar varandra. Detta gäller både för Nygårda Fruktsoda och Nygårda Apelsin.

Diagrammen tyder på att fel mängd askorbinsyra tillsattes vid provberedningen. Detta kan konstateras för Nygårda Fruktsoda med 100 mg respektive 200 mg askorbinsyra per liter, samt Nygårda Apelsin med 200 mg askorbinsyra per liter, då halterna visats vara högre än vad som tros ha tillsatts.

Nygårda Apelsin med 100 mg askorbinsyra per liter uppmätte en lägre halt än vad som tillsattes vid provberedningen. I och med att askorbinsyra förväntas brytas ned över tid kan det inte avgöras huruvida fel mängd har uppmätts i dessa prover, eller om det var resultatet av en eventuell nedbrytning.

Att fel mängd askorbinsyra tillsattes till proverna har dock ingen betydelse för resultatet, då det väsentliga i studien är skillnaden före och efter pastörisering.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Askorbinsyrahalt

Nygårda Apelsin med 100 mg askorbinsyra/l

0 50 100 150 200 250 300 350

Askorbinsyrahalt

Nygårda Apelsin med 200 mg askorbinsyra/l

(19)

Diagram 7: Jämförelse fruktsoda 100 mg/l. 27 april och 5 maj

I diagram 7 beskrivs fruktsodahalten 27 april, samt 5 maj. Att fruktsoda med 100 mg askorbinsyra per liter valdes beror på att denna hade lägst standardfel i tidigare mätningar.

I diagrammet kan en signifikant minskning med ungefär en tredjedel av askorbinsyrahalten efter elva dagar noteras.

5.2.1 Felkällor

Under laborationerna har ett antal potentiella felkällor kunnat uppstå. Dessa listas och kommenteras nedan:

Mätinstrumentens noggrannhet: Vågen som användes under provberedningen tros ha haft en dålig noggrannhet vid låg massa. Detta tros vara orsaken till felaktigt uppmätta mängder askorbinsyra.

Spädningsfel: Eventuella spädningsfel kan ha uppstått då utspädningarna av proverna gjordes. För att minimera risken med detta späddes varje nivå i tre olika bägare. Således borde det ha uppmärksammats under laborationen om detta hade varit fallet. Dock kan det ha varit möjligt i kalibreringen, men då R-‐värdet var högt är det inte troligt att detta hade en stor påverkan.

Noggrannhet vid injektion: För att få så jämna värden som möjligt gjordes samtliga injektioner av samma laborant. Det kan dock ha funnits rester från tidigare prover i omlopp, vilket kan ha lett till utspädningseffekter och därmed felaktiga mätvärden. Dock gäller detta främst den första mätningen i varje mätserie. Av resultaten att döma är detta inte en trolig anledning till variation, då det både erhölls lägre och högre koncentrationer efter den första mätningen.

Baslinjerna drogs för hand: Att baslinjerna drogs för hand kan ha lett till olikheter i hur detta har utförts från gång till gång. För att minimera skillnader gjordes detta av samma laborant. Felaktigt dragna baslinjer kan ha lett till felaktigt uppmätta koncentrationer.

Skillnaderna i koncentration blev dock mycket små om ändringar i baslinjen gjordes.

0 20 40 60 80 100 120 140

Askorbinsyrahalt

Jämförelse fruktsoda 100 mg/l 27 april och 5 maj

28-‐apr 05-‐maj

(20)

Kalibreringen: Bakgrunden var inte densamma som i analysen. För noggrannare resultat skulle kalibreringen kunna ha gjorts i två varianter: En med apelsinläsk som bakgrund och en med fruktsoda. Att det i det här försöket gjordes med vatten som bakgrund beror på begränsad tid.

6. Slutsatser och rekommendationer

De slutsatser som dras av resultaten som erhållits är att pastöriseringen inte har en märkbar påverkan på askorbinsyrahalten. Det bör dock tas i beaktning att askorbinsyran bryts ned över tid, vilket visas i diagram 5. Således torde detta vara orsaken till att askorbinsyra överdoseras då den tillsätts i dryck.

Att överdoseringen är på ungefär 50 % täcker för den minskning som påvisats i det försöks som gjorts i denna rapport. Dock är detta försök gjort med endast elva dagars tidsmellanrum. Därför rekommenderas att mer utförliga analyser över längre tid görs för att kunna avgöra hur mycket askorbinsyra som behöver tillsättas för att få önskad koncentration vid förväntad förbrukningstidpunkt.

(21)

7. Referenser

[1] Spendrups Bryggeri AB. 2013. Om oss.

http://www.spendrups.se/lib/SubPage.aspx?id=155(Hämtad 2015-‐01-‐ 29)

[2] Korrespondens. Eklund, Tomas; Project Manager Product Development Water and Soft Drinks vid Spendrups Bryggeri AB. December 2014-‐Maj 2015.

[3] Spendrups Bryggeri AB. 2013. Hållbarhetsredovisning 2013.

http://www.spendrups.se/upload/Dokument/csr/Spendrups%20hållbarhetsredovisni ng%202013.pdf (Hämtad 2015-‐01-‐29)

[4] Spendrups Bryggeri AB. 2013. Våra bryggerier.

http://www.spendrups.se/lib/SubPage.aspx?id=275(Hämtad 2015-‐02-‐22) [5] Hallström, Bengt. Nationalencyklopedin (NE). Pastörisering.

http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/pastörisering (Hämtad 2015-‐01-‐

29)

[6] Bylund, Gösta. Dairy Processing Handbook. 1995. Lund: Tetra Pak Processing Systems AB

[7] Hallström, Bengt. Nationalencyklopedin (NE). Pastöriseringsapparat.

http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/pastöriseringsapparat, (Hämtad 2015-‐01-‐29)

[8] Eklund, Tomas. Spendrups Bryggeri AB. Generella riktvärden för pastörisering vid Spendrups Grängesberg.

[9] Rodríguez-‐Bernaldo de Quirós, A. Fernández-‐Arias, M. Lópex-‐Hernández, J. A. 2009.

Screening method for the determination of ascorbic acid in fruit juices and soft drinks.

Food Chemistry.

[10] Ravi Kumar, K. Praveen Kumar, P. Mallikarjuna Rao, N. 2011. Development and validation of RP-‐HPLC method for the estimation of ascorbic acid in health drinks.

Journal of Chemical and Pharmaceutical Research.

[11] Kuellmer, V. 2001. Ascorbic Acid. Kirk-‐Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.

[12] Miller, James N. Miller, Jane C. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry.

2010. Sixth edition. Harlow. Pearson Education limited.

[13] Dionex, Chromelion 7.1 Reference Card. Software Version 7.1. Document Version 2.0 January 2011.

[14] Kurskompendium. 2009. Kemisk Mätteknik (KD1190). Analytisk kemi vid Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm.

[15] Ramniwas, D. Jagadish, P C. Krishnamurthy, B. Aruna, M. 2011. Simultaneous Estimation of Ascorbic Acid and Calcium Pantothenate in Multivitamin and Multimineral Tablets by Reverse-‐Phase HPLC. Der Pharma Chemica.

[16] Riskbedömning HPLC-‐analys av askorbinsyra. Utförd 2015-‐03-‐18 av Åsa Emmer på Analytisk Kemi, Kungliga Tekniska Högskolan.

(22)

Korrespondens

Emmer, Åsa. Professor vid tillämpad fysikalisk kemi. Kungliga Tekniska Högskolan.

December 2014– Maj 2015.

Bilder

Upphovsrätten till samtliga fotografier innehas av författarna till artikeln och får ej kopieras för eget bruk.

(23)

8. Bilagor

Bilaga 1, kalibreringsdata

(24)

Bilaga 2, samtliga körningar fruktsoda.

(25)

Bilaga 3, standardavvikelse och standardfel, fruktsoda

(26)

Bilaga 4, samtliga körningar, apelsin

(27)

Bilaga 5, standardavvikelse och standardfel, apelsin.

(28)

Bilaga 6, Riskanalys

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

KUNGLIGA TEKNISKA HÖGSKOLAN