NMR-Labor

DIL eröffnet NMR-Labor zum Authentizitätsnachweis von Lebensmitteln

In diesem Jahr wurde am DIL das neue NMR-Labor in Betrieb genommen. Mit dem NMR-Spektrometer (Kernspinresonanzspektroskopie) können Lebensmittelproben hinsichtlich ihrer Herkunft, Authentizität, wertgebenden Inhaltsstoffe und ihrer Lagerfähigkeit untersucht werden. Um an diese vielfältigen Informationen zu gelangen, benötigt das NMR-Spektrometer lediglich eine Messzeit von 20 Minuten. Das erhaltene NMR-Spektrum wird anschließend mit einer Datenbank abgeglichen und bereits nach einer weiteren Minute stehen die gewünschten Informationen zur Verfügung. Derzeit kann am DIL durch statistische Auswertung der NMR-Messungen und durch Zugriff auf die von Bruker BioSpin GmbH konzipierte Datenbank die Herkunft, Authentizität und Zusammensetzung von Honig, Fruchtsaft und Wein bestimmt werden.

Auch mögliche Lebensmittelverfälschungen, beispielsweise die Zugabe von Sirup zu Honig, können so detektiert werden. Fehlen bestimmte Aminosäuresignale im NMR-Spektrum, hat der Honig, mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit, niemals eine Biene gesehen. Für Tests auf Lagerfähigkeit bzw. Stabilität von Lebensmitteln eignet sich die NMR-Spektroskopie ebenfalls hervorragend. Dazu werden in zeitlichen Abständen NMR-Spektren der Proben aufgenommen und miteinander verglichen. Verändern sich die Inhaltsstoffe, so verändern sich auch die resultierenden NMR-Spektren.
Ein weiterer Vorteil der NMR-Spektroskopie, von der das DIL in Zukunft sehr profitieren wird, ist die analytische Begleitung und Optimierung lebensmitteltechnologischer Prozessen hin zu noch schonenderen Herstellungsverfahren. Denn durch die NMR-Spektroskopie, können durch die Verarbeitung ggf. hervorgerufenen Einflüsse, auf die Lebensmittel und ihre Inhaltsstoffe, sicher detektiert werden.



Das Messprinzip der NMR-Spektroskopie basiert auf Einwirkung eines äußeren Magnetfelds auf bestimmte Atomkerne (z.B. 1H oder 13C). Nur Atomkerne, die einen Eigendrehimpuls besitzen, können sich im Magnetfeld ausrichten. Durch diese Ausrichtung kommt es zur Aufspaltung des Kernenergieniveaus in energetisch verschiedene Zustände. Die Energieunterschiede können durch Absorption und Emission von elektromagnetischer Strahlung überwunden werden. Man spricht von Resonanz. Da die Atomkerne im Molekül verschiedene Bindungspartner, also eine unterschiedliche intramolekulare Umgebung besitzen, kann für jeden Atomkern ein spezifisches Signal durch die NMR-Messung gewonnen werden. So lassen sich beispielsweise Strukturen von unbekannten organischen Verbindungen aufklären.

Auch in laufenden Forschungsprojekten wird das neue NMR-Spektrometer am DIL schon eingesetzt. Innerhalb des Verbundprojektes „BioanBak“ konnten beispielsweise antibakterielle Verbindungen aus Kieferkernholz via NMR-Spektroskopie identifiziert und ein Schnelltest zur Qualitätssicherung von antibakteriellem Kieferkernholz entwickelt werden.
Momentan laufen die Vorbereitungen für weitere Forschungsprojekte im Bereich tierischer Lebensmittel, wie beispielsweise Geflügel oder Ei. Hier soll zunächst der Einfluss der Rasse, der Fütterung und der Herkunft der Tiere untersucht werden.

In diesem Rahmen sucht das DIL Projektpartner, die großes Interesse an einem Authentizitätsnachweis als Qualitätskriterium ihrer regionalen Produkte haben und ein derartiges Forschungsvorhaben mit regionalen und authentischen Proben unterstützen. Wir würden uns über eine Zusammenarbeit mit Ihnen freuen! Bei Interesse und bei Fragen zu unserer Wein, Fruchtsaft, Honig und Authentizitätsanalytik wenden Sie sich gerne an: Dr. rer. nat. A. Juadjur

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