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NMR-Spektrometer analysiert Lebensmittel auf Qualität und Authentizität

LVI Braunschweig/Hannover nutzt neue Methode zur ressourcenschonenden Analytik


Werden Lebensmittel verfälscht und bewusst falsch deklariert, liegt ein Lebensmittelbetrug (Food Fraud) vor. Das LAVES kontrolliert in seinen Untersuchungsinstituten Lebensmittel hinsichtlich ihrer Qualität und Authentizität. Bei der Authentizitätskontrolle werden Produkte auf ihre Echtheit überprüft. Das heißt es wird analysiert, ob ein Produkt in seinem ursprünglichen Zustand ist und mit den Angaben auf dem Etikett übereinstimmt.

Ein hohes Potential in den Bereichen des vorbeugenden Gesundheitsschutzes und der Aufdeckung von Lebensmittelbetrug bietet die NMR-Spektroskopie. Die Abkürzung „NMR“ steht für nuclear magnetic resonance, also Kernmagnetresonanz. Im Dezember 2019 hat das LAVES seine Analysentechniken am Standort Braunschweig/Hannover um ein 400 Megahertz NMR-Spektrometer erweitert. Neben der zielgerichteten Analyse zur quantitativen Bestimmung von Inhaltsstoffen eignet sich dieses Verfahren besonders für die nicht-zielgerichtete Analyse zur Detektion und Identifizierung von verbotenen oder untypischen Substanzen.

Die Bestätigung von Angaben zur geografischen Herkunft und botanischen Herkunft, zum Beispiel Rebsorten bei Wein oder Bienentrachtpflanzen bei Honig, sowie die Unterscheidung zwischen bio und konventionellem Landbau stehen dabei im Fokus. Zur Prüfung der Authentizität wird das NMR-Spektrum wie ein Fingerabdruck benutzt, der sich je nach klimatischen, botanischen oder technologischen Einflüssen verändert.

Die NMR-Spektroskopie in Verbindung mit mathematisch-statistischer Datenanalyse ist eine zukunftsweisende Analysetechnik. Hierfür sind der Aufbau einer eigenen oder die Nutzung einer kommerziellen Datenbank notwendig, um eine Probe mit Referenzproben vergleichen zu können. Gibt es Abweichungen, so können diese näher untersucht und beispielsweise der Zusatz von Aromen oder Süßungsmitteln nachgewiesen werden. Auch Hinweise auf eine fortgeschrittene Verderbnis oder eine zu starke thermische Belastung zeigen sich deutlich im Messergebnis durch typische Marker.

Mit einer einzigen Messung kann eine Vielzahl von Stoffen erfasst werden. Da Gehaltsbestimmungen über einen großen Konzentrationsbereich möglich sind, kann die Einhaltung von Grenzwerten und Mindestanforderungen direkt überprüft werden. Diese resultierende Zeitersparnis lässt einen hohen Probendurchsatz neben einer umfassenden Analyse von Proben der amtlichen Lebensmittelüberwachung zu.

Als Einsatzgebiet ist zunächst schwerpunktmäßig die Untersuchung von Getränken jeglicher Art und Honig vorgesehen. Erste Erfahrungen an Routineproben wurden bereits gesammelt. Langfristig wird die Anwendung auf weitere Lebensmittelgruppen wie Speiseöl, Gewürze, Nahrungsergänzungsmittel und gegebenenfalls auch Kosmetika oder Futtermittel erweitert.
 
Der Cryomagnet wurde im Dezember 2019 aufgebaut
 
Der Cyromagnet wurde nach dem Aufbau mit flüssigem Stickstoff gekühlt
 
Der NMR-Spektrometer analysiert Lebensmittel auf Qualität und Authentizität
 
Erfrischungsgetränkeproben werden in typischen NMR-Röhrchen untersucht
 
Zunächst wurden schwerpunktmäßig Honigproben analysiert
  Bildrechte: LAVES

Erfrischungsgetränkeproben werden in typischen NMR-Röhrchen untersucht

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