Hoeveel cafeïne zit er nu echt in uw koffie of thee? Het belang van een goede analysemethode

Jaron Willems

Koffie en thee zijn na water de meest geconsumeerde dranken ter wereld, maar wist u dat u best niet teveel drinkt van deze cafeïnehoudende dranken? Dankzij een goede analysemethode kan bepaald worden hoeveel kopjes u van uw favoriete koffie/thee kan drinken.

© Pexels

Cafeïne, ook wel coffeïne, theïne of matheïne genoemd, is de stof die u hoogstwaarschijnlijk kent omwille van zijn aanwezigheid in koffie. Wanneer u ’s ochtends een kopje koffie drinkt voor uw cafeïneboost, dan bent u zeker niet de enige aangezien cafeïne dagdagelijks door miljarden mensen wereldwijd geconsumeerd wordt. Omwille van de brede waaier aan effecten dat deze stof kan hebben op het menselijk lichaam, zowel positief als negatief, is het interessant om te weten hoeveel men exact hiervan consumeert indien men kiest om een koffietje of een theetje te drinken. Voor mijn bachelorproef heb ik zelf een analysemethode ontwikkeld en gevalideerd die ons in staat stelt om heel nauwkeurig na te gaan hoeveel cafeïne er in verschillende soorten koffie en thee zit.

Cafeïne, een ‘hot’ topic

Cafeïne heeft de laatste jaren aan belang gewonnen omwille van het feit dat mensen meer bezig zijn met voeding, sport en algemene gezondheid. Het bewijs hiervoor zijn de talrijke artikels die gepubliceerd worden door verschillende kranten waarin men het heeft over deze interessante stof. Cafeïne behoort tot een stoffenklasse dat men de ‘psychostimulantia’ noemt. Dit zijn stoffen die een effect uitoefenen ter hoogte van het centrale zenuwstelsel. Ze kunnen aanleiding geven tot verschillende effecten waaronder de karakteristieke energieboost en een toename in concentratie. Cafeïne veroorzaakt deze effecten door te binden aan een type receptor in de hersenen genaamd de ‘adenosinereceptor’.

Het is algemeen minder geweten dat cafeïne ook effecten uitoefent op andere systemen in ons lichaam waaronder: het immuunsysteem, het spijsverteringsstelsel, het ademhalingsstelsel en de urinewegen.

© Pexels

Bronnen en innamelimiet

Cafeïne heeft net zoals de meeste voedingsstoffen een dagelijks innamelimiet. Daarom is het belangrijk om te beseffen dat deze stof niet enkel aanwezig is in uw koffie of thee. Cafeïne heeft naast koffiebonen en theebladeren nog enkele andere natuurlijke bronnen waaronder cacaobonen en guaranà. Deze bittere stof is ook rijkelijk terug te vinden in verschillende soorten energie- en frisdranken, alsook kauwgom, voedingssupplementen en medicijnen waarin het voornamelijk gecombineerd wordt met pijnstillers.

In 2012 werd een rapport gepubliceerd door de Belgische Hoge Gezondheidsraad (HGR) waarin wordt aangehaald dat een cafeïneblootsstelling van 5,7 mg/kg lichaamsgewicht/dag (= 400 mg/dag voor een volwassene van 70 kg) niet gepaard gaat met ongewenste effecten zoals algemene toxiciteit, cardiovasculaire effecten, gedragswijzigingen, verhoogde frequentie van kanker en een aangetaste vruchtbaarheid bij mannen. Voor vrouwen in de vruchtbare leeftijd ligt het innamelimiet iets lager namelijk 300 mg/dag. Kinderen zijn kwetsbaarder voor de negatieve effecten van cafeïne en bijgevolg bedraagt de grenswaarde slechts 2,5 mg/kg/dag.

Een oude, belangrijke techniek

Hoe zijn we nu in staat om enkel de cafeïne in een kopje koffie of thee te meten? In deze drankjes zitten er namelijk nog tientallen andere stoffen waarin we niet geïnteresseerd zijn. Er is bijgevolg nood aan een techniek die ons de mogelijkheid biedt om de cafeïne te scheiden van al deze andere stoffen. Gelukkig bestaat er hiervoor een scheidingstechniek die ontwikkeld is aan het begin van de 20ste eeuw door de Russische botanicus Michail Tsvet.

Deze scheidingstechniek, chromatografie genoemd, maakt gebruik van twee niet-mengbare fases, een waterachtige fase en een olieachtige fase. Wanneer we een mengsel nemen waarin verschillende stoffen aanwezig zijn, dan zal de ene stof liever oplossen in de waterachtige fase (bv. suikers) terwijl een andere stof eerder zal oplossen in de olieachtige fase (bv. andere oliën). Dankzij dit principe is men in staat om zeer complexe mengsel te scheiden. Het moet dan ook niet verbazen dat deze techniek toepassingen kent in vele domeinen waaronder: de voedingsindustrie, de chemische sector, drugtesten, de farmaceutische sector en de moleculaire biologie.

Het oog van de analysetechniek

Jammer genoeg is scheiden van een mengsel bij chromatografie slechts het halve werk. Het is namelijk zo dat er aan elk chromatografisch toestel een detector vastgekoppeld zit. Detectoren functioneren als het oog van de analysetechniek. Ze zijn verantwoordelijk om de passerende stoffen om te zetten in een elektrisch signaal. Een computer kan vervolgens dit signaal omvormen tot een grafiek dat geïnterpreteerd kan worden door de laborant. Detectoren bestaan net zoals bij chromatografie in verschillende vormen en maten. Elke detector maakt tevens gebruik van verschillende principes.

Tijdens mijn methodeontwikkeling heb ik gekozen om gebruik te maken van een MS-detector. MS is de afkorting voor massaspectrometrie, een techniek die aan het begin van de vorige eeuw ontdekt is door J.J. Thomson. Massaspectrometrie is een zeer accurate, maar ook gevoelige detectietechniek die een stuk complexer is dan de gemiddelde detector en tevens een groter prijskaartje met zich meedraagt.

Meten is weten

Na het ontwikkelen van een analysemethode volgt nog een validatie van de methode. Wanneer een methode succesvol gevalideerd is volgens de regels van de kunst die opgelegd worden bij ons door Europese richtlijnen, is men zeker dat de methode betrouwbare resultaten voortbrengt. Zelf heb ik mijn analysemethode gevalideerd volgens de ICH-richtlijnen als onderdeel van mijn bachelorproef.

Vervolgens werd deze methode toegepast om verschillende koffie-, theesoorten en zelfs frisdrank te analyseren. De resultaten die hieruit zijn voortgekomen staan weergegeven in de onderstaande figuur. Hieruit blijkt dat de meeste cafeïne in de huisgemaakte koffie zat, maar ook in de frisdrank en verschillende theesoorten zit er meer cafeïne dan u mogelijks zou verwachten. Zelfs in gedecafeïneerde koffie zijn er nog kleine hoeveelheden cafeïne aanwezig.

Cafeïnehoeveelheden uitgedrukt per consumptie: 150 mL voor koffie, 200 mL voor thee, 330 mL voor frisdranken. CAP: Nescafé© Gold Cappuccino, 3 in 1: Nescafé© 3 in 1, Gold: Nescafé© Gold, Deca: Nescafé© Gold Decaf, Kof 3/06 & Kof 4/06: Huisbereide koffies, LTN Fr.: Lipton© Forest Fruit, LTN Gr.: Lipton© Green Tea, BON Gr.: Boni© Green Tea Lemon, AH Stm.: Albert Heijn© Sterrenmunt, LTN M&K: Lipton© Morroco Mint & Spices, PUR EG: Puro© Earl Grey, PUR EB: Puro© English Breakfast, PUR Rbs: Puro© Rooibos, PUR Fr.: Puro© Forest Fruit, Cola: Coca-Cola©, Cola 0: Coca-Cola© Zero.