Nachweis der Verfälschung von Fruchtsäften und Essigen mittels IRMS und NMR

Chelab ‒ Institut für Lebensmitteluntersuchungen
Willkommen beim Spezialisten für Fruchtsaft- und Authentizitätsanalytik aus Hemmingen. Wir bieten über 40 Jahre Erfahrung in den Bereichen der Analyse von Früchten, Fruchtsäften, Getränken, Gewürzanalytik und verwandten Produkten sowie die Entwicklung von Lösungen rund um das Thema Lebensmittelauthentizität.

Die Überprüfung der Authentizität von Fruchtsäften und Essigen spielt heute eine wichtige Rolle bei der Qualitätskontrolle zum Schutz von Verbrauchern und fairem Wettbewerb.

Verfälschungen können beispielsweise bei Fruchtprodukten in vielfältigster Weise vorkommen. Dazu zählen unter anderem der Verschnitt mit günstigeren Fremdfruchterzeugnissen, die Verwässerung oder der Zusatz von Zucker oder Säuren. In all diesen Fällen können Analysen mittels Kernspinresonanz (NMR) und Stabilisotopenverhältnis-Massenspektrometrie (IRMS) helfen, die Verfälschungen aufzudecken.

Bei diesen Messtechniken wird sich die Eigenschaft zu Nutze gemacht, dass Pflanzen beim Aufbau von Biomasse die natürlich vorkommenden Isotope der Elemente (v.a. Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel) in bestimmten Verhältnissen einlagern. So weisen C3-Pflanzen, zu denen Getreide, Kartoffeln, Soja und alle Baumarten gehören, typischerweise ein Isotopenverhältnis von Kohlenstoff auf, welches sich von C4-Pflanzen, also beispielsweise Mais, Zuckerrohr oder Hirse, deutlich unterscheidet. Die entsprechenden Isotopenverhältnisse sind auch in den aus den Pflanzen produzierten Produkten nachweisbar. So kann zum Beispiel ein Zusatz von Zuckersirup, der aus Maisstärke gewonnen wurde, in einem Fruchtsaft nach entsprechender Probenvorbereitung aufgrund der unterschiedlichen Isotopenverhältnisse gut mittels IRMS nachgewiesen werden. Mit Hilfe der NMR können die Wasserstoff Isotopenverhältnisse (2H/1H, Deuterium/Protium) im zu untersuchenden Produkt analysiert werden: Dadurch lässt sich beispielsweise die botanische und geographische Herkunft von Zucker in Fruchtsäften nachweisen, was Aussagen über eine mögliche Zuckerung erlaubt. Ebenso ist es nach Extraktion der Essigsäure aus Essigen möglich, anhand der Wasserstoff-Isotopenbestimmung NMR-spektroskopisch festzustellen, ob die Essigsäure beispielsweise auf pflanzliche Ursprünge zurückgeht oder ob synthetisch hergestellte Säure zugesetzt wurde.

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Ausgabe September/Oktober 2022 „Der Lebensmittelbrief/ernährung aktuell”