Forschung zur Authentifizierung von Lebensmitteln.
Spargel ist ein begehrtes Feingemüse mit einer festen Fangemeinde, die auch bereit ist, für gute Qualität gutes Geld zu bezahlen. Besonders hoch geschätzt ist einheimischer Spargel, respektive, wenn er aus bestimmten Anbaugebieten unseres Landes stammt.
Einen festen Termin für den Beginn der Spargelsaison gibt es nicht. Denn das Wachstum des königlichen Gemüses orientiert sich an den Temperaturen. In der Regel kann der erste heimische Spargel ab April geerntet werden. Im zeitigen Frühjahr sind Spanien, Griechenland und Italien Hauptlieferländer, während die Niederlande, Ungarn, Polen und Mexiko parallel zur deutschen Saison den Markt beschicken. Anschließend zieht sich die (heimische) Spargelsaison weiter bis in den Juni. Außerhalb der europäischen Saison, das heißt in der zweiten Jahreshälfte, wird der Markt von Peru mit weißem Spargel und Grünspargel versorgt.
Die geographische Herkunft von Lebensmitteln hat zweifelsohne einen hohen Stellenwert, und nicht umsonst ist die Angabe des Herkunftslandes beim Verkauf von frischem Obst und Gemüse (mit ganz wenigen Ausnahmen) gesetzlich vorgeschrieben. Herkunftskennzeichnungen können unmittelbar absatzfördernd wirken und bieten daher einen besonderen Anreiz für mögliche Fälschungen. Diese sind aufgrund komplexer Warenströme und zunehmend ausgefeilter Strategien der Fälscher immer schwerer detektierbar und erfordern zunehmend effizientere analytische Nachweistechniken.
Lässt sich mit Hilfe moderner Analyseverfahren die Herkunft von Spargel sicher bestimmen? – Hierzu referierte kürzlich die Lebensmittelchemikerin Dr. Marina Creydt, Hamburg School of Food Science, Universität Hamburg, im Rahmen eines Online-Vortrags, ausgerichtet vom Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), Bonn. Creydt präsentierte dabei die Ergebnisse zweier Forschungsprojekte. Drei Forschungsstellen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) waren beteiligt. Die Entwicklung einer Routinemethode erfolgte im Rahmen des Verbundprojektes Food Profiling, gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL); die Projektbegleitung erfolgte durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.
Untersucht wurden circa 400 Spargel-Proben (erfasst zwischen 2014 und 2018, inklusive bestimmter Metadaten, etwa Sorte und Alter der Kultur) aus Deutschland, Polen, Niederlande, Griechenland, Spanien und Peru. Der wissenschaftliche Ansatz der Lebensmittelchemikerin basiert auf der Analyse des sogenannten Metaboloms. Das ist die Gesamtheit aller Stoffwechselprodukte in einem Organismus. Man schätzt, dass es etwa 200.000 Metabolite im gesamten Pflanzenreich gibt und bis zu 25.000 je Pflanze, abhängig vom Genom. Ziel des Forschungsprojekts war die Erzeugung eines chemischen Profils des Lebensmittels mit möglichst vielen Informationen – bildlich vergleichbar mit dem menschlichen Fingerabdruck. Der Vorteil von Metabolomics-Analysen ist, dass viele exogene Faktoren einen Einfluss haben können – zum Beispiel Verarbeitung, Folienmanagement, Pflanzenschutz- und Düngemittel, Wasserverfügbarkeit im Boden etc. Das Forscherteam ist mit zwei Technologien vorgegangen:
- der Kernresonanzspektroskopie – eine sehr leistungsfähige Methode zur Analyse und Identifizierung von Substanzen sowie zur Strukturaufklärung meist organischer Verbindungen. Sie basiert auf dem unterschiedlichen Verhalten magnetisch aktiver Atomkerne unter dem Einfluss eines äußeren starken Magnetfeldes und
- dem Einsatz eines Flugzeitmassenspektrometers – einer ebenfalls leistungsfähigen Methode zur qualitativen und quantitativen Analyse von organischen Molekülverbindungen. Das grundlegende Prinzip beruht auf der Ionisierung von Teilchen und ihrer anschließenden Trennung in elektrischen und magnetischen Feldern nach ihrer Masse und Ladung.
Das Ergebnis: Mittels Massenspektrometrie wurden 20 Markersubstanzen identifiziert, die eine Klassifizierung der Proben nach Ländern ermöglichen. Für diese 20 Markerverbindungen wurde anschließend eine vereinfachte Methode entwickelt, die für den Einsatz in der Routineanalytik geeignet ist und beispielsweise von den staatlichen Untersuchungsämtern oder den Handelslaboren der Industrie mit der bereits vorhandenen Ausstattung angewendet werden kann.
Die Ergebnisse der Kernresonanzspektroskopie basieren auf der Erstellung einer entsprechenden Datenbank sowie der Identifizierung zusätzlicher Markersubstanzen. Um den Transfer in die praktische Anwendung zu gewährleisten, erfolgten die Messungen und der Aufbau der Datenbank auf einem (400 MHz-)Instrument, welches ebenfalls üblicherweise für vergleichbare Fragestellungen angewendet wird.
Um auf die eingangs gestellte Frage zurück zu kommen: Mit Hilfe der hier vorgestellten Analysemethoden kann die Herkunft des Spargels mit einer 76-prozentigen Vorhersagegenauigkeit ermittelt werden. Diese Genauigkeit ist in etwa vergleichbar mit der Stabilisotopenmethode, welche bisher der Goldststandard ist. Der Vorteil des vorgestellten Ansatzes, so Creydt, liegt vor allem bei der Unterscheidung von Ländern, die auf der West-Ost-Achse liegen, also etwa Niederlande, Deutschland, Polen.
Quelle: Rüdiger Lobitz, www.bzfe.de