Analytik mit allen Sinnen

Jubiläums-Seminar der Firma Knauer

Zum 21. November 2014 hatte die Analytische Forschungsgruppe am Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft der TU München in Kooperation mit der Berliner Firma Knauer zu dem Jubiläums-Seminar „Lebensmittel im Fokus: Wissenschaftliche Sichtweisen in Ämtern, der Industrie und an Universitäten“ ins Viva Vita! Tagungshaus in Freising eingeladen. Das Seminar fand nun bereits zum fünften Mal in Freising statt.

Nach einigen einführenden Worten von Professor Thomas Letzel der TU München (TUM) trug Dr. Michael Granvogel vom Lehrstuhl für Lebensmittelchemie der TUM die neuesten Erkenntnisse zur Bildung und Analytik erwünschter und unerwünschter Substanzen in Lebensmitteln vor. Zu den erwünschten Stoffen wurden u.a. Aroma-aktive Stoffe wie z.B. Decadienal und Methylbutanal aus temperaturabhängigen Oxidationsprozessen von hochungesättigten Lipiden genannt. Als sogenannte foodborne-toxicants gelten Stoffe wie z.B. Acrolein, Acrylamid, Crotonaldehyd und verschiedene biogene Amine.

Die Bildung der genannten Verbindungen hängt in der Regel wesentlich von der Intensität der thermischen Behandlung, aber auch, z.B. bei der Produktion von Kartoffelchips, von den Kultivaren ab. Die Verbindungen sind zur sicheren Identifizierung und Quantifizierung in der Regel sowohl in freier Form als auch als Derivate der Gaschromatographie bzw. GC/MS-Kopplung zugänglich.
Auf die potenzielle Verhinderung von Oxidationsprozessen durch Antioxidantien, wie z.B. durch Tocopherole, wurde hingewiesen. Als weiteres Problem bezüglich der Bildung unerwünschter Stoffe bei lebensmitteltechnologischen Prozessen wurde die unerwünschte Bildung von Styrol beim Brau-Prozess erwähnt. Durch geschickte Auswahl der Hefen und der Rohmaterialien können Biere mit geringeren Styrolgehalten gebraut werden.

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Teeverkostung beim Sensorik-Vortrag.

Der zweite Beitrag des Seminars, vorgetragen von Professor Dietmar Knopp vom Lehrstuhl für Analytische Chemie der TUM, widmete sich den vielfältigen möglichen gesundheitlichen Risiken im Bereich der Lebensmittel und der Umweltanalytik. In der Öffentlichkeit häufig diskutierte Stichworte wie Dioxine, Mykotoxine, Doping- und Arzneimittel und ihre Metaboliten wurden vom Vortragenden aufgegriffen, um die vielfältigen analytischen Möglichkeiten des zuverlässigen qualitativen und quantitativen Nachweises dieser Stoffe in Lebensmitteln zu schildern. Vorrangig waren die Darstellungen der in letzter Zeit vermehrt entwickelten immunologischen analytischen Verfahren wie z.B. ELISA, FPIA und den wiederverwendbaren Biochips. Die Gaschromatographie und HPLC in der Kopplung mit der Massenspektrometrie sind wegen der damit verbundenen hohen Sensitivität und Spezifität dieser Verfahren für gerichtsfeste Analysenergebnisse die Arbeitsweisen der Wahl. Der großen Bedeutung einer adäquaten Probenvorbereitung wurde Rechnung getragen.

Analytik von Lebensmittelzusatzstoffen
Einen Ausflug in die süße Welt des Zuckers und der Zuckerprodukte machte Susanne Langguth von der Südzucker AG. Nach einem Firmenporträt zu den Produktionszahlen der jüngsten Zuckerkampagnen im Segment Zucker und einem Abstecher in die Bioethanol-Produktion des Segments CropEnergies wurden auch die weiteren Tätigkeitsfelder von Südzucker, nämlich die Freiberger Gruppe im Segment Spezialitäten und das Segment Frucht mit weltweit über 40 Standorten zur Produktion von Fruchtzubereitungen und Fruchtsaftkonzentraten beschrieben. Nach einer Schilderung der engen Bindungen zwischen den Landwirten und dem Unternehmen, sowie den positiven Entwicklungen im Landbau mit der Minimierung des Pflanzenschutzmitteleinsatzes wurde auch auf die gesundheitlichen Aspekte des Zuckerverzehrs eingegangen. Die Referentin stellte Statistiken zur Entwicklung der Adipositas oder Karies und die jüngsten WHO-Empfehlungen zum Zuckerverzehr vor. Weitergehende Informationen zu den Statistiken erhalten Interessierte durch Kontaktaufnahme über die Internetseite der Südzucker AG.

Die Seminarteilnehmer (Foto: Stefan Bieber, TUM).

Ein wieder mehr an analytischen Fragen orientierter Beitrag von Mareike Margraf aus dem Hause Knauer widmete sich dem Einsatz der HPLC zur Beantwortung der Frage: „Ist immer drin was drauf steht? Analytik von Lebensmittelzusatzstoffen mittels HPLC“. Am Beispiel der juristischen Auseinandersetzung zwischen der Stiftung Warentest und der Firma Ritter Sport zum Thema künstliches vs. natürliches Aroma schilderte Frau Margraf zunächst die zum Vanillearoma wichtigen botanischen Hintergründe und gab einen umfassenden Überblick zur Geschichte und zur Synthese des Vanillins und zu den Aromakomponenten der Vanilleschote.

Nach einer Darstellung der EU-rechtlichen Unterscheidung zwischen natürlichen und synthetischen Aromakomponenten schilderte sie ihr analytisches Vorgehen zur Klärung, ob Aromen natürlichen oder synthetischen Ursprungs waren. Zum Einsatz kam eine Knauer Azura HPLC-LPG-Anlage. Am Beginn der Arbeiten standen die nötigen analytischen Vorarbeiten zur chromatographischen Charakterisierung von Referenzsubstanzen wie hier beispielhaft ausgewählt: p-Hydroxybenzoesäure, p-Hydroxybenzaldehyd, Vanillin, Vanillinsäure, Ethylvanillin sowie Guajacol und Eugenol. Die Trennung erfolgte auf einer BlueShell core shell C18A-Trennsäule mit einer Gradientenelution und unter Einsatz eines Diodenarray-Detektors.
Die Untersuchungen wurden durch den Vergleich künstlicher kommerzieller Aromen mit eigenen Extrakten aus Original-Bourbon-Vanilleschoten abgeschlossen. Die Untersuchungsergebnisse zeigten, dass insbesondere die Substanzen p-Hydroxybenzaldehyd, p-Hydroxybenzoesäure und Vanillinsäure als Markersubstanzen für natürliche Aromen geeignet sind und so ein erstes Screening durch Einsatz einer vergleichsweise einfachen und kostengünstigen analytischen Methode wie hier der HPLC möglich ist. Weitergehende Analysen, möglichst unter Einsatz eines leistungsfähigen massenspektrometrischen Detektionssystems, wurden empfohlen (Bild 1).

Frau Margraf und Professor Letzel bei der Diskussion.

Interessantes rund um Tee
Nach den vielfältigen nur auralen Informationen zu Lebensmitteln luden die Veranstalter zu einem Lunch ein, um den Teilnehmern zu ermöglichen, die wissenschaftlichen Vorträge auch mit eigenen Eindrücken am Buffet zu ergänzen. Nach dem Essen wurde das Seminar mit weiteren sensorischen/olfaktorischen Eindrücken fortgesetzt. So vermittelte Professor Vladimir Iberg aus der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf in einem überaus informativen Vortrag unter dem Titel „Tee und wie lerne ich Sensorik“ (mit Anschauungsverkostung) umfangreiche Kenntnisse zum schwarzen Tee, seiner Entdeckung und Geschichte, seiner Namensgebung, den Anbau-, Ernte- und Produktionsbedingungen und den verschiedenen Teezeremonien. Den Eigenheiten der sogenannten Urteepflanzen Camellia sinensis und Camellia assamica und ihren Inhaltsstoffen wurde nachgegangen und als krönender Abschluss wurde unter der Frage: „Wer von Ihnen kann einen Darjeeling SFTGFOP 1st Flush von einem Assam FTGFOP unterscheiden?“ eine Teeverkostung für alle Seminarteilnehmer angeboten. Unter den insgesamt neun Aufgüssen von fünf grünen und vier schwarzen Tees fanden sich auch eher nicht so bekannte Sorten wie z.B. weißer Tee oder die Sorte Milky Oolong (Bild 2).

Nach so vielen sensorischen Eindrücken wurde von Frau Dr. Hildebrand von der Amfora Health Care GmbH als wichtiges Hygiene-Thema unter dem Titel „Schnellmethode zur Erkennung der ordnungsgemäßen Reinigung im Lebensmittelbetrieb“ ein neu entwickelter Schnelltest für Proteinrückstände vorgestellt. Die bei diesem Test eingesetzte Orion Clean Card PRO ermöglicht auf einer Testfläche von 10 x 10 cm innerhalb einer Zeit von 30...60 s den Nachweis von Verunreinigungen durch Proteinrückstände und damit einer nicht hinreichenden Reinigung von Arbeitsflächen. Nach umfangreichen Entwicklungsarbeiten und dem Vergleich mit ATP-Biolumineszenzverfahren erhielt der Test als halbquantitatives Verfahren die Erlaubnis, das Testsiegel des Bundesverbands der Lebensmittelkontrolleure (BVLK) zu verwenden. Der Test kann im Rahmen von Eigenkontrollen des HACCP-Konzepts eingesetzt werden.

Den Abschluss bildete der Vortrag von Dr. Ulrich Busch vom Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit mit dem Thema „Überwachung der ‚Ohne Gentechnik‘ Kennzeichnung“. Der Vortragende stellte sehr engagiert die derzeitigen rechtlichen Grundlagen dar und schilderte anhand amtlicher Statistiken des Bayerischen Landesamtes die augenblickliche Situation in Bayern. Für einige Lebensmittel wies er daraufhin, dass gelegentlich von Herstellern auch Werbung mit Selbstverständlichkeiten betrieben würde. Inhaber des offiziellen ‚Ohne Gentechnik‘-Logos ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft BMEL. Die Vergabe und Verwaltung von Nutzungslizenzen des Logos ist dem Verband Lebensmittel ohne Gentechnik e.V. (VLOG) übertragen worden.

Fazit
Das Jubiläums-Seminar wurde dem Anspruch seines Titels voll gerecht und bot den Teilnehmern in angenehmer Atmosphäre hochaktuelle und umfassende Informationen von kompetenten Vortragenden für alle Sinne. Dadurch, dass den Vortragenden jeweils 40 min für ihre Beiträge einschließlich der Diskussion zur Verfügung standen, konnten die einzelnen Themen auch umfassend behandelt werden (Bild 3).

Dr. Hans-Ulrich Melchert

Dr. Hans-Ulrich Melchert

Analytical & Epidemiological Services
12105 Berlin
E-Mail: melcherthu@googlemail.com

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