Lebensmittelwissenschaftler argumentieren, dass die Nahinfrarotspektroskopie besser funktionieren würde als andere Methoden zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug.

"Das Problem ist, dass die Lebensmittelanalysen, die heute überwiegend verwendet werden, nur stichprobenartig sind und typischerweise auf einen einzigen Lebensmittelbetrug abzielen", sagt Koautor Søren Balling Engelsen, Professor für Lebensmittelwissenschaften an der Universität Kopenhagen. "Wir würden gerne mit dieser Old-School-Methode fortfahren und stattdessen einen" nicht zielgerichteten "physikochemischen Fingerabdruck der Lebensmittel nehmen."

"Durch die Verwendung von Fingerabdrücken und Kontrasten können wir feststellen, ob eine gegebene Charge von Rohmaterialien oder Zutaten fehlerhaft oder anders als üblich ist", sagt er.

Die Nahinfrarotspektroskopie kann einen physikochemischen Fingerabdruck einer biologischen Probe liefern, indem sie Licht in eine Substanz sendet und das zurückkommende Licht misst. Der Fingerabdruck enthält häufig über 1,000 Spektralvariablen, die sich jeweils auf ihre eigene Art und Weise auf die physikalisch-chemische Zusammensetzung des Lebensmittels beziehen.

Der "Fingerabdruck" oder das Spektrum kann mit einem validierten Fingerabdruck desselben Probenmaterials unter Verwendung einer multivariaten Datenanalyse, die Chemometrie genannt wird, verglichen werden. Die Messung erkennt Schwankungen in vielen verschiedenen Inhaltsstoffen auf einmal, weshalb sie eine "nicht zielgerichtete" Analysemethode darstellt.

Melamin in Babynahrung

Der Artikel, veröffentlicht in Aktuelle Meinung in der Lebensmittelwissenschaft, erwähnt einen Fall von 2008, in dem chinesische Hersteller Melamin zu Milchpulver für Säuglingsnahrung hinzufügten, wodurch 300,000 Kinder erkrankten und 6 starb.

Melamin, eine synthetische Substanz mit 66 Prozent Stickstoff, wurde dem Milchpulver zugesetzt, um den Kunden glauben zu machen, dass es mehr Protein enthielt als tatsächlich der Fall war und somit einen höheren Wert hatte. Der Betrug gelang auf tragische Weise, denn der "Proteingehalt" wurde mit der alten Kjeldahl-Methode überprüft - einer Art Analyse, die den Gesamtstickstoffgehalt in der Nahrung misst, der dann mit dem Proteingehalt gleichgesetzt wird. In diesem Fall war die detektierte Substanz kein Protein, sondern der gefährliche Melaminstickstoff.

"Jetzt gibt es wahrscheinlich niemanden mehr, der darüber nachdenkt, Melamin in Milchpulver zu geben. Eine alternative stickstoffreiche Substanz könnte Harnstoff sein, oder, populär ausgedrückt, "in das Pulver pissen", wo stickstoffreicher Harnstoff verwendet wird, um die Kjeldahl-Analyse zu täuschen - aber nicht die NIR-Spektroskopie ", sagt Engelsen.

Gummi Arabicum Manipulation

Ein weiterer Vorteil der NIR-Spektroskopie ist, dass Sie große Mengen an Rohstoffen oder Inhaltsstoffen untersuchen können. Mit dem spektroskopischen Monitoring ist es möglich, in der Nähe von 100 Prozent der Inhaltsstoffe und Rohstoffe, die in die Produktion gehen, zu untersuchen, wodurch Produktionsfehler oder Produktionen, die eine geringere Qualität als die Rezepturvorgaben haben, erheblich reduziert werden. Gleichzeitig kann das Unternehmen die Methode nutzen, um den Rohstoffeinsatz zu optimieren und eine konsequente, umweltschonende Produktion zu erreichen.

Ein gutes Beispiel für eine Lebensmittelzutat, die von den Lieferanten manipuliert werden kann, ist das wünschenswerte Gummi arabicum (E414), das einige wertvolle Eigenschaften als Stabilisator und für die Kaueigenschaften und die Geschmacksfreisetzung hat.

"Es ist jedoch leicht, Lebensmittel mit Gummi arabicum zu verfälschen, wenn es in Form von gefriergetrocknetem Pulver vorkommt, das viele Lieferanten nach und nach zu verkaufen begonnen haben. Früher wurde es am häufigsten in Form von "Tränen" vom Akazienbaum gefunden - das heißt, als große bernsteinartige Klumpen, die nicht leicht geschmiedet werden können. Aufgrund des Krieges und der Unruhen in den Anbaugebieten (Südsudan) war es jedoch schwierig, qualitativ hochwertiges Gummi arabicum zu erhalten.

"Als Puder ist es leicht, das Gummi arabicum zu fälschen, indem man eine minderwertige Qualität mit der guten vermischt und alles als hochwertig verkauft. Diese Art von Betrug kann auch durch NIR-Spektroskopie erkannt werden ", sagt Engelsen.

Eine Verschiebung der Methoden

"Wir haben diese Methoden für 20-Jahre kennen und weiterentwickelt und sind mit der Zeit immer besser und billiger geworden. Die Verwendung von NIR-Spektroskopie zur Überwachung der Lebensmittelqualität wurde bereits in den 1970 bestätigt, als Kanada begann, die chemische und aufwendige Kjeldahl-Analyse durch NIR-Spektroskopie zu ersetzen, um ihre Getreide auf den Proteingehalt zu untersuchen. Zu diesem Zweck wird ausschließlich die NIR-Spektroskopie als gezielte Methode zur Messung des Proteingehalts eingesetzt.

"Aber wenn Sie Lebensmittelbetrug und Verfälschung von Lebensmitteln entdecken wollen, suchen Sie nicht nach einer einzelnen Substanz, sondern müssen breit blicken. Ein verstärkter Einsatz der NIR-Spektroskopie wird uns definitiv vor vielen Formen der Lebensmittelmodifikation bewahren, die mehr oder weniger gravierend sein könnten - von Produkten mit geringerer Qualität bis hin zu ernsthaften Erkrankungen ", sagt Engelsen.

Quelle: Universität Kopenhagen

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