Die Qualität der Rohstoffe und Halbfertigprodukte ist ein kritischer Aspekt in der Beschaffungskette der Lebensmittelindustrie. Die Authentizität allein auf Basis der Begleitpapiere nachzuvollziehen, ist ein riskantes Unterfangen. Vermischungen können im globalisierten Handel versehentlich geschehen, aber auch das Werk von Fälschern sein. Sicherheit geben die modernen Methoden des Food Profilings. Lebensmittelhersteller, die die Integrität ihrer Marken schützen wollen, finden vom 20. bis 23. März auf der Anuga Foodtec eine umfangreiche Palette an Lösungen.

Auf dem Kölner Messegelände punkten die ausstellenden Unternehmen nicht nur mit Laborgeräten auf hohem technischem Niveau, sondern auch mit einem umfangreichen Angebot an Service- und Dienstleistungen. Handelt es sich tatsächlich um echte Erdbeerkonfitüre? Und stammen die Früchte aus Deutschland, wie es der Lieferant zusagt? Nicht nur für den Verbraucher, auch für den Lebensmittelproduzenten spielt die Authentizität als Qualitätsmerkmal eine immer größere Rolle – schließlich muss er sicher sein, genau das zu verkaufen, was er auf dem Etikett auslobt. Kein leichtes Unterfangen, denn die klassische Analytik stößt hier schnell an ihre Grenzen. Sie gibt Aufschluss über die Qualitätskriterien einer Konfitüre und eignet sich, um bspw. den Frucht- und Zuckergehalt zu bestimmen, nicht aber, um die Herkunft nachzuweisen.

Auf Spurensuche im Isotopenkosmos
Mit modernen Massenspektrometern, wie sie auf der Anuga Foodtec zu sehen sind, lässt sich dagegen der regionale "Fingerabdruck" mittels Isotopen-Analyse ermitteln. Der Mix der stabilen Isotope ist an jedem Punkt der Erde anders. Das geografische Isotopenmuster von Wasserstoff und Sauerstoff ermöglicht eine genaue Identifizierung der Herkunft wasserhaltiger Produkte. Zusätzliche Informationen liefern die Elemente Stickstoff und Schwefel, in denen sich die Isotopensignaturen der Nährstoffe aus dem Boden widerspiegeln. Jede Region hat ihre ganz individuelle Isotopenzusammensetzung – ein Vergleich mit Datenbanken verrät, ob die Erdbeeren aus Deutschland oder Spanien stammen. Neben der Massenspektrometrie hat sich in jüngster Zeit die Kernresonanzspektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) als routinetaugliche Methode etabliert. Dank ihr lassen nicht nur gerichtete (targeted), sondern auch ungerichtete (non-targeted) Analysen durchführen.

Multi-Marker-Analysen finden das Unbekannte
Ihre Stärken spielt die NMR dann aus, wenn für eine Echtheitsbewertung eine Vielzahl an Daten notwendig ist. Das Multi-Marker-Verfahren ermöglicht das Erkennen bekannter, unerwarteter sowie bisher unbekannter Verfälschungen. Beispielsweise im Falle von Fruchtsaft. Mehr als 30 Substanzen (Metabolite) sind für seine Beurteilung entscheidend. Die Auswertung basiert auf regelmäßig aktualisierten Datenbanken mit über 16.000 Referenzsäften, die rund um den Globus gezogen werden. Abweichungen weisen auf Probleme hin, wie sie etwa für das Hinzufügen von Zucker oder für Pestizidbelastungen charakteristisch sind. Die Klassifizierung ermöglicht es, unter ähnlichen Obstarten wie Orange, Blutorange und Mandarine zu unterscheiden. Und damit nicht genug: Die Software kann die geographische Herkunft feststellen und auch zwischen Direktsaft und verdünntem Saft unterscheiden.

Einblicke in das Innerste der Lebensmittel
Angesichts der weiter steigenden Anforderungen arbeiten Wissenschaftler ständig an neuen Möglichkeiten, die einen noch detaillierten Einblick in die Zusammensetzung der Lebensmittel erlauben. Jüngstes Beispiel dafür ist das analytische Instrumentarium, das unter dem Begriff Foodomics gebündelt wird. Der systemweite Ansatz umfasst nicht nur die eindeutige, genetische Identifizierung der verwendeten Rohstoffe, sondern auch die Herkunftsbestimmung durch exogene Faktoren.
Metabolomics ist eine der Technologien in diesem Instrumentarium. In ihrem Mittelpunkt steht die Charakterisierung des sogenannten Metaboloms. Darunter wird die Gesamtheit der niedermolekularen Verbindungen verstanden, die in einem Lebensmittel enthalten sind. Neben den tierischen und pflanzlichen Stoffwechselprodukten zählen dazu Rückstände und Kontaminanten sowie Stoffe, die bei der Verarbeitung entstehen. Ziel eines vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Projektes ist es, die Herkunft und Authentizität von Lebensmitteln mittels non-targeted-Metabolom-Analyse zu ermitteln.
Der ungerichtete Ansatz ermöglicht eine relative Quantifizierung aller reproduzierbar erfassbaren Metaboliten. Dazu werden die NMR-Methoden mit anderen Verfahren wie der Flugzeitmassenspektrometrie gekoppelt und mittels Gas- und Hochflüssigkeitschromatographie ausgewertet. „Wir vergleichen im Grunde molekulare, nanoskalige Fingerabdrücke der Stoffe und Prozesse in Lebensmitteln mit bekannten Referenzen“, meint Prof. Dr. Markus Fischer, Direktor des Instituts für Lebensmittelchemie an der Universität Hamburg. Die Aussage verdeutlicht den hohen Anspruch der Methodik und lässt erahnen, welches Potenzial ihr innewohnt. Bereits kleine Unterschiede im Metabolom reichen aus, um Rückschlüsse auf die Art, die Herkunft oder die Bearbeitung ziehen zu können.

Steigender Bedarf an umfassender Analytik
Der Ausblick auf die Anuga Foodtec 2018 zeigt: Die Analytikspezialisten geben den Produzenten immer bessere Instrumente und Methoden an die Hand, um die Inhaltsstoffe der Lebensmittel und Getränke zu überprüfen. Metabolom-Analysen erweisen sich darunter als innovative und hilfreiche Werkzeuge in der Qualitätsbeurteilung von Lebensmitteln. Mit den in Köln gezeigten Lösungen lassen sich mit nur einer Messung Inhaltsstoffe quantifizieren, Verfahrensschritte nachweisen und die Herkunft der Rohstoffe feststellen – getreu dem Motto: Je umfassender das Screening, desto größer die Sicherheit.

Kompetenz für Lebensmittel weltweit
Die Koelnmesse ist international führend in der Durchführung von Ernährungsmessen und Veranstaltungen zur Verarbeitung von Nahrungsmitteln und Getränken. Messen wie die Anuga, die ISM und die Anuga Foodtec sind als weltweite Leitmessen etabliert. Die Koelnmesse veranstaltet nicht nur in Köln, sondern auch in weiteren Wachstumsmärkten rund um die Welt, z. B. in Brasilien, China, Indien, Italien, Japan, Thailand, den Vereinigten Staaten und den Vereinigten Arabischen Emiraten Foodmessen mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Inhalten. Mit diesen globalen Aktivitäten bietet die Koelnmesse ihren Kunden maßgeschneiderte Events in unterschiedlichen Märkten, die ein nachhaltiges und internationales Business garantieren.