Behördenbezeichnung mit Staatswappen: Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

Authentizitätsprüfung von Fruchtsaft und Wein – Untersuchungsergebnisse 2016

Der globale Markt, die gesetzlichen Vorgaben zur Lebensmittelsicherheit und Aktivitäten in der EU zur Verhinderung von Lebensmittelbetrug (Food Fraud) stellen Hersteller, Handel und Lebensmittelüberwachung vor immer neue analytische Herausforderungen. Neben der Prüfung der stofflichen Zusammensetzung eines Lebensmittels bekommen Untersuchungen zur Kontrolle der Authentizität bzw. des Nachweises von Lebensmittelbetrug eine immer größere Bedeutung.
Die Protonen-Kernresonanzspektroskopie (1H-NMR) ist ein innovatives und schnelles Messverfahren, das in der Authentizitätsprüfung immer wichtiger wird. Das Protonen-Spektrum eines Lebensmittels wie zum Beispiel Wein oder Fruchtsaft gleicht einem Fingerabdruck, bei dem sehr viele Signale der zahlreichen Inhaltsstoffe zu erkennen sind. Anhand solcher Protonenmuster können Aussagen bezüglich der Authentizität des Lebensmittels (zum Beispiel Sortenunterscheidung, Herstellungsverfahren) getroffen werden. Seit 2011 setzt das EU das
1H-NMR-Verfahren ein.

Fruchtsaft

Nach der Fruchtsaft- und Erfrischungsgetränkeverordnung wird zwischen „Fruchtsaft“ (sogenanntem Direktsaft) und „Fruchtsaft aus Fruchtsaftkonzentrat“ unterschieden. Bei Fruchtsaft aus Fruchtsaftkonzentrat wird durch Rückverdünnung mit Wasser wieder 100 % Fruchtsaftgehalt hergestellt; dieser Saft darf jedoch nicht als Fruchtsaft bezeichnet werden. Bislang wurde zur Unterscheidung der beiden Produktgruppen das mittels Isotopenverhältnismassenspektrometrie ermittelte Sauerstoffisotopenverhältnis des Wassers im Fruchtsaft eingesetzt. Seit 2014 steht dem LGL für die Fruchtsaftanalyse die
1H-Fruchtsaftprofiling-NMR in Verbindung mit einer chemometrischen Auswertung zur Verfügung. Damit können neben einer quantitativen Analyse zahlreicher Fruchtsaftinhaltsstoffe auch Fragestellungen der Authentizität geprüft werden. So lässt sich unter anderem eine deklarierte geografische Herkunft überprüfen. Damit ist es aber auch möglich zu kontrollieren, ob ein Direktsaft oder ein Fruchtsaft aus Konzentrat vorliegt. Im Rahmen der Routineuntersuchungen von Säften wurden Befunde des Juice-Screeners mit Ergebnissen zur Unterscheidung von Direktsaft und Fruchtsaft aus Konzentrat vergleichen, die über eigene, am LGL entwickelte statistische Auswertungsverfahren und Modelle erzielt wurden. Insgesamt analysierte das LGL 183 Orangensaftproben des Handels, davon 60 als Direktsäfte und 123 als Orangensaft aus Orangensaftkonzentrat deklarierte Produkte. Abbildung 1 zeigt, dass die Differenzierung der beiden Produktgruppen mit dem vom LGL entwickelten Verfahren und statistischen Modellen sehr gut möglich ist. Dabei fielen keine falsch deklarierten Direktsäfte auf.

Die Abbildung zeigt das Streudiagramm der Diskriminanzanalyse von Orangensaftproben, die mittels Protonen-Kernresonanzspektroskopie untersucht wurden. Mit dem Verfahren können Orangensaft aus Orangensaftkonzentrat und Direktsaft in zwei  Gruppen getrennt werden.

Abbildung 1: Differenzierung von Orangensaft und Orangensaft aus Konzentrat mittels Linearer Diskriminanzanalyse

Wein

In Franken ist der Silvaner die Leitrebsorte im Hinblick auf Qualität, Tradition und Regionalität. Silvanerweine aus Franken sind sowohl in Deutschland als auch international sehr gefragt und erzielen dabei oft höhere Preise als Weine anderer Rebsorten. Im
Interesse des Verbraucherschutzes befasst sich das LGL daher im Rahmen der Authentizitätsprüfung von Wein mit der Überprüfung von fränkischen Silvanern auf Sortenreinheit bzw. mit der Prüfung auf unzulässigen Verschnitt von Silvanern mit anderen Rebsorten. Seit 2014 steht dem LGL für die Weinanalyse die 1H-Weinprofiling-NMR in Verbindung mit einer chemometrischen Auswertung zur Verfügung. Damit können neben einer quantitativen Analyse zahlreicher Weininhaltsstoffe auch Fragestellungen der Authentizität bearbeitet werden. Im Rahmen eines Projektes entwickelt das LGL Methoden zur Unterscheidung und Klassifizierung von Rebsorten fränkischer Weine auf der Grundlage der
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H-NMR Analytik. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Verifizierung der Rebsorte „Silvaner“ und der Abgrenzung gegenüber anderen Rebsorten. Im Jahr 2016 untersuchte das LGL 257 Weine der Rebsorten Silvaner, Riesling, Müller-Thurgau sowie Pinot Blanc und Pinot Gris (Weißburgunder und Grauburgunder) mittels 1H-NMR und wertete die Ergebnisse mit statistischen Verfahren im Hinblick auf eine Klassifizierung aus. Abbildung 2 zeigt, dass sich die Weine der verschiedenen Rebsorten gut in Cluster trennen lassen, wobei allerdings Überschneidungen bei den Rebsorten Silvaner und Pinot zu erkennen sind. Bei auffälligen und unklaren Ergebnissen erfolgten Maßnahmen im Rahmen der Rückverfolgung beim Weingut. Insgesamt zeigen die Untersuchungen im Jahr 2016, dass die 1H-NMR als neues, schnelles und innovatives Messverfahren für Authentizitätsprüfungen von Fruchtsaft und Wein gut geeignet ist. Dieses Instrument der Authentizitätsprüfung wird permanent verfeinert – übrigens auch bei anderen Lebensmitteln wie Fisch, Fleisch und Olivenöl – und durch Kombination mit weiteren Untersuchungsmethoden optimiert, um den Verbraucher noch besser vor Verfälschungen und irreführenden Angaben zu schützen.

Die Abbildung  zeigt anhand eines Streudiagramms, wie sich die mittels Protonen-Kernresonanzspektroskopie und Mustererkennungsverfahren untersuchten Weine hinsichtlich der Rebsorte unterscheiden lassen. Die Modellproben der vier Gruppen „Silvaner“, „Müller-Thurgau“, „Riesling“ und „Pinot Blanc/Gris“ ordnen sich in der Grafik in vier gut voneinander getrennten Clustern an.

Abbildung 2: : Differenzierung der Rebsorten-Weine Silvaner, Müller-Thurgau, Riesling und Pinot Blanc/Gris mittels Linearer Diskriminanzanalyse


 

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