Herkunft und Inhalt von Lebensmitteln fälschungssicher erkennen
Verbraucher achten immer mehr darauf, woher Lebensmitteln genau kommen und was drin steckt. Forscher der Universität Hohenheim haben eine Methode entwickelt, diese Daten zu ermitteln und Fälschungen aufzudecken.
Der schwarze Trüffel gehört zu den teuersten Speisepilzen der Welt. Forscher können nun seine Herkunft genauer bestimmen.
Foto: panthermedia.net/Dream79
Sind die Tomaten im Gewächshaus oder unter freiem Himmel gereift? Stammen die Trüffel aus Frankreich oder doch eher aus China? Viele Verbraucher stehen im Supermarkt vor den Regalen und versuchen, die Fülle an Informationen zu erfassen. Dabei bleibt oft ein gewisses Maß an Unsicherheit zurück: zum einen darüber, wie die Angaben tatsächlich zustande kommen und zum anderen, ob sie stimmen. Denn wirklich nachprüfen kann der Konsument es nicht. Selbst der Handel ist nicht sicher vor Lebensmittelfälschern.
Trüffel und Walnüsse bilden Bandbreite der Analysemethoden ab
„Der moderne Lebensmittelfälscher ist gebildet und studiert, er kennt die Szene und die Untersuchungsmethoden der Lebensmittelkontrolleure“, erklärt Walter Vetter, Professor am Institut für Lebensmittelchemie an der Universität Hohenheim in Stuttgart. Sein Team hat sich im Rahmen eines Forschungsprojekts mit neuen Analyse-Methoden auseinandergesetzt. Das Ziel: möglichst exakte Angaben über die geographische Herkunft, die Anbaubedingungen und die Lebensmittelsorte herauszubekommen. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMWL) fördert das Projekt der Universität Hohenheim mit 275.000 Euro.
Das Forscherteam wählte gezielt Trüffel und Walnüsse aus, die aus verschiedenen Ländern kommen. Sie entschieden sich dafür, weil sie genaue Herkunftsangaben der Lieferanten benötigten, auf die sie sich verlassen konnten. Dies gelang ihnen bei den ausgewählten Lebensmitteln am besten. Hinzu kommt, dass Trüffel fettarm und Walnüsse fettreich sind. Diese beiden unterschiedlichen Eigenschaften benötigen verschiedene Methoden zur Analyse. Damit wollten die Forscher zugleich die große Bandbreite abdecken. Insgesamt drei Methoden wandte das Team von Walter Vetter: die Isotopen-, die Lipid-Analyse und die Elementanalytik.
Drei Methoden – Drei Ergebnisse – Ein wichtiger Fortschritt
Die Isotopen-Analyse ermöglicht genaue Angaben zur Herkunft einer Pflanze. Mit dieser Methode kann man den Anteil von Isotopen ermitteln. Das sind verschiedene Atomsorten des gleichen Elements, die sich allerdings in der Zahl der Neutronen unterscheiden. Die meisten chemischen Elemente besitzen mehrere Isotope – und in Pflanzen kommen je nach Herkunft charakteristische Isotopenmuster vor. Die Forscher bestimmten bei einer Paprika die Zusammensetzung der Kohlen-, Stickstoff- und Wasserstoffisotope. Damit gelang es ihnen, den Unterschied zwischen einer aus dem Freiland und einer aus dem Gewächshaus darzustellen. Bekannter ist diese Analyse-Methode eher aus einem anderen Bereich der Wissenschaft: der Anthropologie, genauer der forensischen Anthropologie. Hier hilft die Isotopen-Analyse dabei, Knochen und Zähne zu untersuchen, um herauszufinden, wie und wo Menschen oder Tiere sich ernährten. Denn Menschen wie Tiere nehmen Isotope über Nahrung und Trinkwasser auf. Sie verbinden sich mit den Knochen. So ist es auch tausende Jahre nach dem Tode der Menschen oder Tiere möglich, anhand von Knochenfunden gewisse Lebensumstände zu rekonstruieren.
Die Lipid-Analyse dient dazu, Fettsäuren sowie sogenannte Sterole zu analysieren. Sterole sind wichtige biochemische Bestandteile der Zellmembran und kommen im Fettanteil der Pflanzen vor. Lipide spielen grundsätzlich eine wichtige Rolle in der Zellkommunikation. Forscher schätzen, dass es grob etwa 300.000 unterschiedliche Lipide gibt. Bei einer Änderung der Lipidzusammensetzung im Körper zieht man auch Rückschlüsse auf bestimmte Krankheiten, da man hier einen direkten Zusammenhang vermutet. Die Forscher der Universität Hohenheim bestimmten in diesem Fall das Sterol-Muster. Das versetzte sie in die Lage, einen China-Trüffel, der kulinarisch eher wertlos ist, von einem aus Frankreich zu unterscheiden, der zur Gourmet-Sorte gehört.
Als dritte Methode bedienten sich die Forscher der Elementanalytik. Sie ermöglicht es, Mineralstoffe in den Pflanzen zu bestimmen. Diese lassen sich auch im Boden nachweisen, über den die Pflanze sie am Ende aufnimmt. Auf diese Art und Weise kann man Rückschlüsse ziehen, auf welchem Boden die Pflanze gewachsen ist. Mit der Elementanalytik gelang es den Forschern festzustellen, woher eine Pflanze stammt, beispielsweise aus einer bestimmten, regionalen Landwirtschaft.
Analysen kombinieren und weitere Lebensmittel testen
Nach den ersten Ergebnissen hat sich das Team der Universität Hohenheim ein neues Ziel gesetzt: Sie wollen Methoden kombinieren und auf andere Lebensmittel übertragen. Für ein mögliches Folgeprojekt möchten sie weitere und vor allem zusammengesetzte Lebensmittel untersuchen. Das könnten zum Beispiel Trüffel-Butter und Walnuss-Eis sein. Neben dem Forscherteam der Universität Hohenheim sind auch die Hamburg School of Food Science beteiligt, das Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München, das Zentrum für Bioinformatik der Universität Tübingen sowie weitere Unternehmen aus der Wirtschaft.
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