Die Wissenschaftlerin Colleen Ray von der University of Missouri kann ihrem Lebenslauf jetzt den Job der „Lebensmitteldetektivin“ hinzufügen. Kürzlich entwickelten Ray und Kollegen am Department of Chemistry eine neuartige Methode – unter Verwendung von Kernspinresonanz (NMR)-Spektroskopie – um festzustellen, ob Lebensmittelprodukte mit Füllstoffen wie Pflanzenöl modifiziert oder verfälscht wurden.
Die Wissenschaftler wurden durch die Notwendigkeit motiviert, Aufsichtsbehörden wie der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) bei der Erkennung von verfälschten Lebensmitteln zu helfen, bei denen bestimmte Inhaltsstoffe fehlen oder ersetzt wurden.
„Lebensmittelverfälschung führt zu einem Produkt, das billiger herzustellen ist, aber als Originalprodukt verkauft wird“, sagte Ray. „Dies führt dazu, dass Verbraucher ein Produkt kaufen, das nicht ihren Erwartungen entspricht und oft schlechter ist als die unverfälschte Version. Daher wollten wir die Echtheit dieser Produkte untersuchen.“
Ray setzt die Verwendung der NMR-Spektroskopie mit der Funktionsweise einer MRT gleich.
„Wenn Mediziner ein MRT verwenden, um den Schweregrad eines Bänderrisses zu beurteilen oder einen Krebstumor zu verfolgen, verwenden sie nur die NMR-Spektroskopie“, sagte sie. „Der Hauptunterschied besteht darin, dass sie Bilder aus den Daten erstellen und wir die Daten verwenden, um die Struktur von Molekülen herauszufinden.“
Die NMR-Spektroskopie verwendet einen Magneten und Radiowellen, um den Gehalt und die Reinheit verschiedener Substanzen zu bestimmen, und wurde zuvor mit anderen Lebensmittelprodukten wie Honig, Olivenöl und Wein verwendet, sagte C. Michael Greenlief, Direktor des MU Proteomics Center and Nuclear Magnetic Resonance Einrichtung und korrespondierender Autor der Studie.
„Die Analyse von Lebensmitteln mit NMR-Spektroskopie ist ein leistungsfähiges Werkzeug zum Nachweis von Verfälschungen“, sagte Greenlief, der auch Professor für Chemie ist. „Es ist ideal für Analysen dieser Art aufgrund einer durchgehend hohen Probenmenge, der Fähigkeit, basierend auf strukturellen Unterschieden von Metaboliten mit ähnlichen Massen zu unterscheiden, und der Fähigkeit, Proben entweder in ihrem nativen Zustand oder mit geringer Probenvorbereitung zu untersuchen.“
In der Studie entwickelten und testeten die Wissenschaftler eine Methode zur Identifizierung von Pflanzenölverfälschern in Hartkäseprodukten. Sie entdeckten, dass 29 % von 52 Proben verschiedener nicht gekühlter geriebener Parmesankäse mit Palmöl, einer Art Pflanzenöl, verfälscht waren. Sie stellten auch fest, dass die Etiketten der verfälschten Proben kein Palmöl als Zutat auf ihren Etiketten deklarierten.
„Es wurde festgestellt, dass echter Käse von Probe zu Probe ein sehr konsistentes Lipidprofil aufweist, was die Leistungsfähigkeit dieses Ansatzes zum Nachweis von Pflanzenölverfälschungen verbessert“, sagte Ray. „Palmöl selbst ist aufgrund seines halbfesten Zustands bei Raumtemperatur, seiner ähnlichen Farbe wie Käse und seines niedrigen Preises im Vergleich zu Käse ein cleveres Verfälschungsmittel. Diese Studie ist jedoch streng auf das Lipidprofil dieser Produkte beschränkt, und es wurden keine Versuche unternommen hergestellt, um alle Füllstoffe außer Palmöl zu quantifizieren.“
Die FDA charakterisiert vorsätzliche Lebensmittelverfälschung aus finanziellen Gründen als „wirtschaftlich motivierte Verfälschung“ oder „Lebensmittelbetrug“. Ein Wissenschaftler der FDA hat ebenfalls Interesse bekundet, mehr über den Prozess des Teams zu erfahren, der dazu beitragen soll, Verfälschungen in Lebensmittelprodukten aufzudecken.
„Nachweis von Pflanzenölverfälschung in vorgeriebenem Rinderhartkäse mittels 1H-NMR-Spektroskopie“ wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Moleküle.
Mehr Informationen:
Colleen L. Ray et al, Nachweis von Pflanzenölverfälschung in vorgeriebenem Rinderhartkäse mittels 1H-NMR-Spektroskopie, Moleküle (2023). DOI: 10.3390/molecules28030920