Overzicht en beknopte beschrijving van de lezingen

Openingslezing
Prof. Dr. Henk Schenk
“De structuur van cacaoboter en de smaak van chocolade”
Chocolade bestaat voornamelijk uit suiker, cacaopoeder en cacaoboter, waarin suiker en
cacaoboter beide kristallijn zijn en met röntgendiffractie bestudeerd kunnen worden. De lezing
gaat onder meer in op de kristalstructuur van chocolade, het kristallisatiegedrag van cacaoboter
en een nieuwe industriële productiemethode voor chocolade.
Donkere chocolade bestaat voornamelijk uit suiker, cacaopoeder en cacaoboter, waarin suiker en
cacaoboter beide kristallijn zijn. Het maken van chocolade is een gecompliceerd proces omdat
cacaoboter in wel zeven verschillende kristalvormen kan uitkristalliseren, terwijl maar twee van
die kristalvormen, β(V) of β(VI), in goede chocolade aanwezig mogen zijn. Chocolade bestaat uit
een matrix van zeer kleine cacaoboterkristallen waarin cacaopoeder en suiker homogeen verdeeld
zijn. De cacaoboter zorgt voor glans, structuur en breuk, en het smelten op de tong. Goed
gekristalliseerde chocolade heeft minder last van vetrijp, dat grijze laagje dat soms op
chocolade zit waardoor het er onsmakelijk uitziet.
Cacaoboter is een mengsel van triacylglycerolen (TAG), waarvan er drie, 1,3-stearyl-2-oleylglycerol (SOS), POS (P=palmityl) en POP, in totaal 75% van het mengsel uitmaken. Deze drie
beheersen daarom de kristallisatie. Onze groep bestudeert al vanaf 1989 de kristallisatie van
cacaoboter met behulp van röntgendiffractie (XRD). Elke kristallijne stof heeft zijn eigen XRDpatroon, ook elk van de kristallijne vormen van cacaoboter. Kristallisatie en smelten kan dus
gevolgd worden met een tijdopgeloste XR-diffractometer.
De laatste jaren zijn methodes om kristalstructuren uit poederdiffractiegegevens sterk
verbeterd en kwamen nauwkeurige XRD-patronen binnen het bereik van de wetenschap. Zo
konden wij veel TAG-structuren oplossen, inclusief de structuur van SOS en zelfs die van β(V)cacaoboter. Dit geeft ons inzicht in de faseovergang van β(V) naar β(VI), en een verklaring van
het ontstaan van vetrijp.
Ons cacaoboteronderzoek kan ook leiden tot een betere controle van het productieproces van
chocolade. Wij verkregen een octrooi op een nieuwe bereidingswijze en een research-machine
heeft bewezen dat dit nieuwe proces met een snelheid van 1000 kg/u uitstekende kwaliteit
chocolade levert.
titel lezing A: Vrijdagmiddag.
Dr. Jack Burger: Quest Int.
De kunstkeel
De rol van de keel bij geurbeleving van dranken blijkt veel belangrijker te zijn dan de mondholte.
Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van de kunstkeel: een dynamische methode om de
kortstondige geurafgifte uit dranken te simuleren. Samen met een mathematisch model kan dit
het samenstellen van flavours bij productvernieuwing aanzienlijk versnellen.
Titel lezing B:
dr.ir. Jetse C. Reijenga
“De Chemie van de Fotografie in de 19eEeuw”
Historisch overzicht van de chemie in de fotografie, en de vele kleurrijke figuren van divers
pluimage, die daarin een rol gespeeld hebben, met de nadruk op de periode 1800-1850. Ter
afsluiting voorbeelden van enkele fotografische toepassingen die zich reeds 150 jaar geleden
manifesteerden.
De geschiedenis van de (chemie in de) fotografie, vanaf de obscure middeleeuwen (en eerder)
met de camera obscure, is een lange weg geweest, geplaveid met de meest exotische processen
en materialen: harsen van de conifeer Gaiacum, bitumen uit Judea, ijzer- en mangaanoxide,
lavendelolie, kerosine, aqua fortis, collodium, albumine uit kippeëieren, jodium, broom en
kwikdampen, schietkatoen, alcohol en diethylether. En natuurlijk massa’s zilver en zilverzouten.
Op die weg komen we Griekse filosofen tegen, Britse sterrenkundigen, Romeinse dichters, Franse
legerofficieren en Arabische vorsten, enkele fysici en veel chemici, al dan niet avant-la-lettre.
Naast een historisch overzicht, zal vooral de nadruk liggen op de periode 1800-1850, met
belangrijke pioniers als de Fransen Niépce en Daguerre en de Engelsen Talbot en Archer. Ter
afsluiting voorbeelden van enkele fotografische toepassingen die zich reeds 150 jaar geleden
manifesteerden.
titel lezing C:
Prof. Dr. J. Lugtenburg
“Waarom is een levende kreeft blauw en een gekookte kreeft rood”
In de schaal van de kreeft bevindt zich een blauw gekleurd eiwit dat door denaturatie bij koken
uiteenvalt onder vrijkomen van het roodgekleurde caroteen astaxanthine, dat ook
verantwoordelijk is voor de kleur van zalmen en flamingo's. Deze grote kleurverandering heeft
de mensen die kreeften koken altijd verbaasd en dit jaar is de moleculaire basis van dit
verschijnsel opgehelderd.
In de schalen van levende kreeften bevindt zich het diepblauw gekleurde caroteno eiwit alphacrustacyanine. Alpha-crustacyanine is een octameer van dimeren die in de actieve plaats
astaxanthine-eenheden bevat. Het is tot recent altijd een onbegrijpelijk feit geweest, hoe een
rood gekleurde stof in een eiwit tot iets dat diepblauw gekleurd is aanleiding kan geven.
Drie jaar geleden is de kristalstructuur van het bovengenoemde dimeer vastgesteld. Hierin blijkt
in de actieve plaats een tweetal astaxanthine eenheden dicht bijelkaar te zitten. Er zijn twee
hypotheses voor de kleur mogelijk:
1. Door de interactie met de eiwitketen wordt de elektronische grondtoestand van de
astaxanthines verstoord.
2. De kleurverdieping wordt veroorzaakt door interactie van de elektronisch doorgeslagen
toestanden van het carotenopaar.
Via studies aan crustacyanine met 13C verrijkte astaxanthines in de actieve plaats kan
vastgesteld worden dat interacties genoemd onder 1. voor niet meer dan 30% bijdragen. Uit
theoretische berekeningen aan de aangeslagen toestand blijkt dat de andere 70% van de
kleurverandering veroorzaakt worden door effect 2. Het is verheugend dat aan zo'n simpel
systeem de rol van de kwantummechanica direct zichtbaar is. Deze aspecten zullen nader worden
besproken.
Lezing D
Heleen Driessen:
Scheikundeprogramma 2007 en Nieuwe Scheikunde
Voor scheikunde staan er twee veranderingen op stapel: nieuwe examenprogramma’s voor 2007
en een heel nieuw scheikundeprogramma rond 2010. Maar wat gebeurt in 2007 en wat daarna?
Welke keuzes kunnen scheikundesecties maken en wanneer moet worden beslist?
Voor scheikunde staan er twee veranderingen op stapel: nieuwe examenprogramma’s voor 2007
en een heel nieuw scheikundeprogramma rond 2010. Maar wat gebeurt in 2007 en wat daarna?
Welke keuzes kunnen scheikundesecties maken en wanneer moet worden beslist?
In deze lezing lichten we de veranderingen toe, te beginnen met de samenhang tussen het havoen vwo-programma van nu en 2007. Scholen krijgen vanaf 2007 ruimte door de veranderde
voorschriften voor examinering, bijvoorbeeld voor eigen projecten of modulen Nieuwe
Scheikunde. We geven een overzicht van beslispunten en acties voor de invoering van het
programma van 2007 en de voorbereiding op Nieuwe Scheikunde.
Ruim 150 scholen testen dit schooljaar modulen Nieuwe Scheikunde voor de derde of vierde klas.
Waar gaan die modulen over? En hoe kunnen scholen aansluiten? Via www.nieuwescheikunde.nl
kunt u op de hoogte blijven. In deze lezing bieden we een overzicht van de activiteiten van de
netwerken en de Stuurgroep Nieuwe Scheikunde.