Je pakt een flesje Sprite uit de koelkast. Die mooie gele kleur — waar komt die eigenlijk vandaan?
▶Inhoudsopgave
Spoiler: het is vaak tartrazine, ook wel E102 genoemd. En hoe weet je precies hoeveel erin zit? Dat is waar chromatografie om de hoek komt kijken.
In dit artikel duiken we in hoe je die gele kleurstof kunt opsporen, meten en scheiden.
En ja, we gaan het ook hebben over een experiment met tompouces. Want waarom niet?
Wat is tartrazine (E102) eigenlijk?
Tartrazine is een synthetische gele kleurstof die je overal terugvindt: frisdrank, snoep, gebak, zelfs in sommige medicijnen. Het is een azo-kleurstof, wat betekent dat het een bepaalde chemische structuur heeft met stikstofbindingen. De kleur is felgeel, en fabrikanten houden ervan omdat het goedkoop is en een mooie, heldere kleur geeft.
Maar er is discussie over de veiligheid. De Europese Unie stelt dat je maximaal 7,5 milligram per kilo lichaamsgewicht per dag mag binnenkrijgen.
Dat is de zogeheten ADI: de Acceptable Daily Intake. In frisdrank geldt een maximum van 100 mg per liter.
De FDA in de Verenigde Staten staat het ook toe, maar daar moet het wél vermeld worden op de verpakking. In Europa geldt dezelfde regel sinds 2010: als E102 in een product zit, moet het op het etiket staan, met de waarschuwing dat het "de activiteit en aandacht bij kinderen kan beïnvloeden". Er zijn studies die een verband suggereren tussen tartrazine en hyperactiviteit bij kinderen, hoewel het bewijs niet sluitend is.
Toch is het begrijpelijk dat mensen willen weten wat er in hun drinken zit.
En daarom is het belangrijk om goede analysetechnieken te hebben.
Chromatografie: scheiden om te meten
Chromatografie is een techniek om stoffen van elkaar te scheiden. Het woord komt uit het Grieks: chroma (kleur) en graphein (schrijven).
De oude Grieken hadden er natuurlijk geen weet van, maar het idee is simpel: je laat een mengsel langs een medium lopen, en de verschillende stoffen bewegen met verschillende snelheden. Zo scheiden ze vanzelf.
Dunne-laag chromatografie (TLC)
Voor tartrazieanalyse zijn er drie veelgebruikte methoden. Laten we ze één voor één bekijken. TLC is de eenvoudigste vorm. Je zet een druppel van je monster op een glasplaat die bedekt is met een dunne laag silica gel.
Dan zet je de plaat in een bakje met een beetje oplosmiddel.
Het oplosmiddel stijgt langs de plaat omhoog, mee met zich de stoffen uit je monster. Tartrazine heeft een andere affiniteit voor de silica dan andere stoffen, dus het komt op een andere hoogte terecht. Je kunt de vlekken zien met het blote oog — tartrazine is immers geel — of onder UV-licht.
Hoge-prestatie vloeistofchromatografie (HPLC)
De Rf-waarde (retentiefactor) is kenmerkend voor tartrazine: dat is de afstand die de stof heeft afgelegd, gedeeld door de afstand die het oplosmiddel heeft afgelegd. Vergelijk je die waarde met een standaard, en je weet of er tartrazine in je frisdrank zit.
TLC is snel en goedkoop, maar niet super nauwkeurig. Het is meer een kwalitatieve methode: je ziet of het er is, maar precies hoeveel is lastiger te zeggen.
HPLC is de gouden standaard voor tartrazieanalyse. Hierbij wordt je monster in een vloeistof gebracht en onder hoge druk door een kolom gepompt. Die kolom zit gevuld met kleine deeltjes — meestal C18, oftewel octadecylsilyl-gemodificeerd silica.
De verschillende stoffen in je monster houden verschillend vast aan die deeltjes, dus ze komen op verschillende tijden uit de kolom. Tartrazine absorbeert UV-licht sterk bij een golflengte van 426 nanometer.
Een detector meet hoeveel licht er wordt geabsorbeerd, en op basis daarvan kun je de concentratie berekenen.
HPLC gekoppeld aan massaspectrometrie (HPLC-MS)
Je maakt eerst een kalibratiecurve met standaardoplossingen van bekende concentratie, en dan kun je de piek in je chromatogram aflezen. De mobiele fase — de vloeistof die door de kolom stroomt — is meestal een mengsel van water en acetonitril of methanol, aangezuurd of gebufferd met bijvoorbeeld ammoniumformaat, een techniek die ook wordt ingezet bij forensisch onderzoek en rechtszaken.
De precieze samenstelling bepaalt hoe goed de scheiding is. Begrijpen hoe je kleurstoffen scheidt is essentieel voor een goed resultaat. HPLC is gevoelig, betrouwbaar en geschikt voor kwantificatie. Nadeel: de apparatuur is duur, en je hebt wat voorbereiding nodig. Frisdrank moet bijvoorbeeld eerst ontzuurd worden (het CO2 eruit) en soms gefilterd of geëxtraheerd.
Wil je nog zekerder zijn? Koppel dan je HPLC aan een massaspectrometer.
In plaats van alleen op UV-absorptie te meten, bepaal je nu ook de massa van de moleculen. Tartrazine heeft een moleculaire massa van 534,36 g/mol, en in de massaspectrometer fragmenteert het op een kenmerkende manier. Deze techniek is vooral handig als je te maken hebt met complexe matrices — producten met veel ingrediënten die elkaar kunnen beïnvloeden. HPLC-MS kan tartrazine identificeren en kwantificeren, zelfs als er andere kleurstoffen in de buurt zijn.
Een experiment met tompouces
Studenten van de Hogeschool Utrecht deden in 2019 een bijzonder experiment. Ze onderzochten hoeveel tartrazine er zat in de gele laag van verschillende tompouces.
Niet chromatografisch, maar met UV-Vis-spectrofotometrie — een eenvoudigere techniek waarbij je de absorptie van licht bij 426 nm meet.
Ze losten de gele toplaag op in water, maakten een kalibratiecurve met vijf standaardoplossingen (130, 91, 52, 26 en 13 micromol per liter), en maten de absorptie van de monsters. De resultaten waren verrassend: In Nederland geldt voor gebak een maximum van 50 mg/kg tartrazine.
- Tompouce A: 50,05 mg/kg
- Tompouce B: 112,38 mg/kg
- Tompouce C: 84,77 mg/kg
- Tompouce D: 36,48 mg/kg
Alleen tompouce D voldeed aan die norm. De andere drie hadden te veel.
Dat kan komen doordat bakkers een mengkleurstof gebruiken, of doordat de extractie niet volledig was. Maar het laat wel zien: niet alles wat erop staat, klopt altijd in de praktijk.
Waarom dit ertoe doet
Chromatografie in de voedingsindustrie klinkt misschien wat technisch, maar het raakt direct aan wat je eet en drinkt. Of je nu een chemiestudent bent, een bezorgde ouder of gewoon nieuwsgierig: het is fijn te weten dat er betrouwbare methoden bestaan om additieven in voedsel te meten.
En misschien nog wel belangrijker: het laat zien dat regels alleen werken als ze gecontroleerd worden.
Zonder goede analysetechnieken weten we niet of producenten zich aan de limieten houden. Dus de volgende keer dat je een gele frisdrank opent, weet je tenminste hoe je zou kunnen uitzoeken wat er echt in zit.