Henrike en Marjel bepalen het eiwitgehalte in een bepaald soort melkpoeder volgens de Kjeldahl-methode. Ze wegen 0,505 g melkpoeder af. Bij de titratie gebruiken ze zoutzuur met een concentratie van 0,102 M. Ze lezen een beginstand van 2,25 mL en een eindstand van 7,84 mL af.
Het massapercentage stikstof (N) in een monster kan worden omgerekend naar het massapercentage eiwit door te vermenigvuldigen met 6,38.
In 2007 kwam het schandaal aan het licht omdat veel baby’s ziek werden. Ook huisdierenvoer bleek verontreinigd. In dit voer was behalve melamine ook cyanuurzuur aanwezig. De structuurformule van cyanuurzuur is hieronder weergegeven.
Het bleek dat deze stoffen in de nieren kristallen vormen die het nierweefsel aantasten.
De vorming van deze kristallen wordt veroorzaakt doordat moleculen van beide stoffen waterstofbruggen vormen met elkaar, waardoor platte lagen worden gevormd.
Om melamine te detecteren in voeding is een methode ontwikkeld die gebruikmaakt van gefunctionaliseerde goud-nanodeeltjes (GGN’s).
In figuur 1 is een GGN weergegeven. Aan het oppervlak van een goudnanodeeltje zijn enkele functionele groepen (R) gekoppeld.
Elke R-groep eindigt met een cyclische ethergroep, bestaande uit zes ~O–CH2–CH2~ eenheden in een ring. De ethergroep is in figuur 1 vereenvoudigd weergegeven.
De ethergroep vormt waterstofbruggen met een NH2-groep van een melamine-molecuul. De binding van de ethergroep met een NH2-groep is zeer specifiek en is veel sterker dan de binding aan andere groepen of moleculen. Elke R-groep kan één molecuul melamine binden.
Als GGN’s worden toegevoegd aan een mengsel waarin melamine aanwezig is, vormen zich netwerken waarin vele GGN’s en moleculen melamine aan elkaar gebonden zijn met waterstofbruggen.
In de netwerken van melamine en GGN’s is de afstand tussen de verschillende GGN’s klein. Door de kleine afstand ontstaat een interactie tussen de aanwezige deeltjes goud. Deze interactie veroorzaakt een specifieke kleur.
Als GGN’s aan een eiwit-oplossing worden toegevoegd, binden de GGN’s aan de eiwitketens. Toch blijkt dan geen kleuring te ontstaan, waardoor de meting aan melamine in eiwitrijke mengsels dus niet wordt verstoord. De GGN’s binden niet aan de aanwezige peptidegroepen in eiwitten.
Het blijkt dat de kleur van het mengsel van GGN’s en melamine afhankelijk is van het gehalte melamine, waardoor bepaling van het gehalte melamine mogelijk wordt.
De onderzoekers hebben een serie monsters bereid waarin uitsluitend melamine aanwezig was. Hiervan hebben ze met behulp van de GGN’s de kleuring bepaald. De resultaten van de metingen zijn in figuur 2 weergegeven. Het gehalte melamine in de monsters is hierbij uitgedrukt als gehalte N in massa-ppm.
De onderzoekers hebben vervolgens een monster melk onderzocht, dat was bereid met verontreinigd melkpoeder. Het gemeten signaal bedroeg 0,68. De grenswaarde (TGG) van melamine voor baby’s bedraagt 0,50 mg melamine per kg lichaamsgewicht.