Behördenbezeichnung mit Staatswappen: Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Forschungsprojekt:Phytosterole in funktionellen Lebensmitteln

Kurzbeschreibung

Eine effiziente Auftrennung komplexer Phytosteryl-/stanylestermischungen gelang kapillargaschromatographisch mittels GC und on-line LC-GC sowie flüssigchromatographisch mittels LC/MS. Mit Hilfe enzymatisch synthetisierter Standards wurden die Retentionszeiten und Massenspektren (EI-MS und APCI-MS) von Phytosteryl- und Stanylestern ermittelt.

Für die akkurate Quantifizierung einzelner Ester waren Kalibrierungen mit Referenzsubstanzgemischen bekannter Zusammensetzung erforderlich. Diese sollten dem Esterprofil der zu bestimmenden Präparate möglichst genau entsprechen. Hierfür wurde eine einfache Methode zur Synthese und Aufreinigung einzelner Phytosteryl-/stanylester und komplexer Mischungen im Labormaßstab entwickelt.

Methoden für die schnelle und effektive Isolierung von Phytosteryl- und stanylestern aus angereicherten Lebensmitteln mit minimaler Probenverbereitung wurden am Beispiel der Produktgruppen Magermilch-Trinkjoghurt und Margarine etabliert und verifiziert. Mit der entwickelten Schnellmethoden-Extraktion gelang die Isolierung aus angereichertem Magermilch- Trinkjoghurt innerhalb von 2 Stunden. Für die Extraktion aus Margarine wurde zusätzlich eine direkte Extraktionsmethode etabliert, welche die Probenvorbereitungszeit für eine Dreifachbestimmung auf weniger als 30 Minuten reduzierte.

Die Bestimmung der Ester in angereicherten Magermilch-Trinkjoghurtprodukten konnte direkt aus den Extrakten mittels GC/FID oder LC/MS erfolgen. Die Untersuchung in fetthaltigen Produkten erforderte entweder die vorhergehende Abtrennung störender Lipide, wofür für die kapillargaschromatographische Analytik die on-line LC-GC bzw. für die direkte flüssigchromatographische Bestimmung der Ansatz der Matrixkalibrierung mit einer identischen Lipidmatrix etabliert wurden. Somit entfielen aufwändige und mit Verlusten behaftete Aufarbeitungsschritte. Beide Ansätze eigneten sich hervorragend als Schnellmethoden für das untersuchte Spektrum an Phytosteryl-/stanylesterpräparaten. Die Quantifizierungen stimmten, sofern eine passende Lipidmatrix zur Kalibrierung der LC/MS vorhanden war, stets zwischen den chromatographischen Methoden sowie mit den Herstellerangaben überein.

Die entwickelte Schnellmethoden-Extraktion in Kombination mit der LC/MS-Analytik war für angereicherte Milch anwendbar und ist wahrscheinlich auch für die Salatsoßen oder Sojagetränke geeignet. Mit Hilfe der entwickelten, routinetauglichen Methodiken war es möglich, qualitative und quantitative Daten zu Phytosterolen/Phytosterylestern in den funktionellen Lebensmittelgruppen Magermilch-Trinkjoghurt, Margarine und Milch zu ermitteln. Die schnellen und robusten Methoden erlaubten es, die vorgeschriebenen Spezifikationen zu überprüfen.

Im Folgenden sollte die Anwendbarkeit der Methoden weiterhin verifiziert und auf andere Produkte bzw. bisher nicht untersuchte Lebensmittelgruppen (z.B. Salatsoßen, Sojagetränke, Wurstwaren, Backwaren) geprüft werden. Eventuell könnte die LC/MS-Trennung unter Verwendung einer anderen Trennsäule optimiert werden. Zudem wären Weiterentwicklungen der chromatographischen Methoden zum Beispiel mit der on-line Kopplung einer Festphasenextraktion mit der LC/MS (SPE-LC/MS oder auch SPE-GC) denkbare Ansätze. Die Anwendbarkeit einer LC-GC-Kopplung mit einem PTV-Interface sollte für die Sterylesteranalytik überprüft werden.

Des Weiteren sollten die Auswirkungen technologischer Schritte (z. B. thermische Belastung im Zuge von Pasteurisieren, Backen bzw. Fermentation) auf die Stabilität und damit auf die Wiederfindung von Phytosteryl- bzw. stanylester untersucht werden.

Laufzeit: 2008-2010