lumens ( ggf. mit zusätzlicher, zweifacher Verdünnung ) festgestellt werden. Im Gegensatz zur älteren Apparatur sind die Ergebnisse der neuen deutlich robuster, z. B. weniger durch Änderungen der Dampfleistung beeinflussbar. Für die Routineanalytik wurden 70 % Dampfleistung, 7 L / min Kühlleistung, 25 mL Probenvolumen ( Pipettierung ) und doppeltes Destillationsvolumen als praktikabel ausgewählt.
1. Lachenmeier et al ( 2003 ) Deut. Lebensm. Rundsch. 99: 439–444. 2. Lachenmeier et al ( 2005 ) Anal. Chim. Acta 537: 377–384. 3. Lachenmeier et al ( 2006 ) Eur. Food Res. Technol. 223: 261–266.
Application of 1H-NMR-Spektroscopy for analysis of the geographical origin of Hazelnuts R. Bachmann, T. Hackl Universität Hamburg, Hamburg School of Food Science
In view of the increasing globalization and the growing interest in locally produced products, the analysis of the origin of food becomes more and more important. Today turkey is the largest hazelnut producer with about 75 % of world production [1]. Given the fact that the production conditions and the qualitative marketing of the second largest producer country Italy differ significantly, a unique opportunity for proof of origin would be desirable. In this study different hazelnut samples from Turkey, Italy, Georgia and Germany were analyzed by 1H-NMR-spectroscopy and the multivariate data analysis methods PCA and PLS-DA. The PCA showed a good separation of the samples, whereat the Georgian samples differed significantly from the Italian and German samples. In the next step a discriminant analysis was done, which shows the totally separation of the samples by their origin. For the validation of the results a model was built that relate the rest of the samples to their origin-countries. It was found that 54 of 56 samples were correctly assigned. From these results it appears that the PCA and PLS-DA in conjunction with the 1 H-NMR-Spectroscopy are good and fast tools for determining the geographical origin of hazelnuts. 1. Jannick J, Paul RE ( 2008 ) The Encyclopedia of Fruit and Nuts, CABI, Oxfordshire
Bestimmung der Osmolalität in alkoholfreien Erfrischungsgetränken und Bieren zur Verifizierung von Isotonie-Claims S. Wagner, M. Süßmann, H. Reusch, I. Ruge, R. Godelmann, D.W. Lachenmeier Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt ( CVUA ) Karlsruhe
Isotonische Sportlergetränke sind seit vielen Jahren im Handel erhältlich. Darüber hinaus wird seit einiger Zeit auch verstärkt bei alkoholfreien Erfrischungsgetränken für den Allgemeinverzehr und auch bei alkoholfreien Bieren mit dem Claim „Isotonisch“ geworben [1]. Mit einem isotonischen Getränk werden eine Reihe positiver Eigenschaften verbunden,
wie die Wiederherstellung des Energiehaushaltes oder ein Mineralstoffausgleich für Menschen mit starker, körperlicher Beanspruchung. Um ein Absinken des Kohlenhydratspeichers oder um Dehydrierung zu vermeiden, werden solche Getränke hauptsächlich während oder auch nach körperlicher Anstrengung oder bei sportlicher Aktivität konsumiert. Die European Food Safety Authority ( EFSA ) hat einen Wertebereich der Osmolalität veröffentlicht, in dem Getränke als isotonisch bezeichnet werden können [2]. Festgelegt wurde eine Osmolalität zwischen 270–330 mOsmol / kg. In dieser Arbeit wurde eine Methode entwickelt und validiert, mit welcher die Osmolalität von allen Arten von Getränken mittels eines automatischen Kryoskops bestimmbar ist. Vor den eigentlichen Messungen werden NatriumchloridLösungen zur Überprüfung der Kalibrierung gemessen. Das isotonische Getränk wird, falls erforderlich, nach Herstellerangaben zubereitet und mittels eines Kryoskops gekühlt. Durch mechanische Vibration wird eine Kristallisation eingeleitet. Als Folge der Kristallisation steigt die Temperatur rasch auf das Gefrierpunktsplateau. Aus dem resultierenden Gefrierpunkt wird die Osmolalität des Getränks berechnet, da die Gefrierpunktserniedrigung einer 1-molaren Lösung –1,86 °C beträgt. Die Anwendbarkeit der Methode wurde anhand verschiedener Matrices und durch Messung von mehr als 100 Proben überprüft. Der Arbeitsbereich und die Linearität wurden mittels einer 10-Punktkalibrierung mit NatriumchloridLösungen überprüft. Die Berechnung der Nachweis- und Bestimmungsgrenze erfolgte nach DIN 32645. Anhand eines ausgewählten isotonischen Erfrischungsgetränks wurde die Präzision in Form der Interday- und Intraday-Wiederholbarkeit bestimmt. Ein möglicher Einfluss von Temperatur und / oder Zeit auf die Gesamtvarianz des Verfahrens wurde ebenfalls untersucht. Die Auswertung der Kalibrierung ergab einen linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und dem Messsignal. Der Korrelationskoeffizient von 0,999 bestätigt die Linearität der Kalibrierung. Der Verfahrensvariationskoeffizient Vx von 0,3 % spricht für eine sehr gute Präzision der Kalibrierung. Der schmale Vertrauensbereich spiegelt sich in der sehr geringen Reststandardabweichung sy von 0,002 mOsmol / kg wieder, die ein Maß für die Streuung der Messwerte um die Kalibriergerade ist. Die Nachweisgrenze ( NG ) lag bei 4 mOsmol / kg und der für die Kontrolle der Isotonie in Erfrischungsgetränken geforderte Arbeitsbereich von 200–400 mOsmol / kg lag um mehr als das 10-fache höher als die Bestimmungsgrenze ( BG = 14 mOsmol / kg ). An fünf verschiedenen Tagen wurden je fünf Bestimmungen der Gefrierpunktserniedrigung an einer unverdünnten, und an 5 % und 10 % verdünnter Matrix zur Bestimmung der Wiederholbarkeit durchgeführt.
Tab. 1: Osmolalitätsmessungen mittels Kryoskop in verschiedenen Getränken (SD: Standardabweichung, EFSA: Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit). Probenanzahl Als isotonisch deklarierte alkoholfreie Biere 20 Sonstige alkoholfreie Biere 29 Alkoholhaltige Biere 60 Isotonische Sportlergetränke 15 Isotonische Erfrischungsgetränke 8 Normale Erfrischungsgetränke 31
Anzahl der Proben außerhalb des Toleranzbereichs für Isotonie nach EFSA 1 (5%) - - 0 (0%) 0 (0%) -
Die Intraday-Standardabweichungen ( SD ) der verschiedenen Messtage wiesen nur geringfügige Schwankungen von 1,7–1,9 mOsmol / kg. Die Interday-Standardabweichung lag mit 2,0 mOsmol / kg wie erwartet leicht über den IntradayStandardabweichungen. Der Variationskoeffizient ( CV ) lag dennoch bei allen Tagen unter 1 %. Das Verfahren wurde anhand der Interday- und Intraday-Präzision als sehr präzise eingestuft. Zur Abschätzung des Einflusses der Faktoren Zeit und Temperatur auf die Wiederholvarianz der Methode, wurden die Messungen der Validierung nach einem teilfaktoriellen Versuchsplans durchgeführt [3, 4]. Dies geschah an unterschiedlichen Verdünnungen, die unter verschiedenen Temperaturen ( 5 °C oder 25 °C ) aufbewahrt wurden und in verschiedenen Zeitabständen ( 5 min oder 1 h ) gemessen wurden. Die Analyse der verschiedenen Einflussfaktoren zeigt, dass das Verfahren eine sehr niedrige Gesamtvarianz von maximal 10 % und große Robustheit über den betrachteten Bereich von 286–319 mOsmol / kg aufweist. Dies bestätigt die sehr guten Ergebnisse der Wiederholbarkeit. Die kryoskopische Methode wurde als einsatzfähig für die amtliche Untersuchung von Getränkeproben zur Verifizierung von Isotonie-Claims bewertet. Der überwiegende Teil der untersuchten Proben wies eine Osmolalität in dem von der EFSA angegebenen Bereich für Isotonie auf ( s. Tabelle 1 ). Nur ein alkoholfreies Bier aus Deutschland mit der Auslobung „isotonisch“ unterschritt mit 245 mOsmol / kg deutlich den Bereich von 270–330 mOsmol / kg und führte zu einer Beanstandung der Probe. Interessanter Weise zeigte die Durchführung verschiedener Signifikanztests ( t-Test, F-Test, Wilcoxon-Test, je p = 0,01 ) für alkoholfreie Biere ohne Isotonie-Claim im Vergleich zu alkoholfreien Bieren mit Isotonie-Claim keinen signifikanter Unterschied zwischen den Osmolalitäten der Biere. Mit Ausnahme einiger Ausreißer scheinen alkoholfreie Biere somit generell „isotonisch“ zu sein.
1. Tarancon JLL, Lachenmeier DW ( 2015 ) Beverages 1: 45–54. 2. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies ( NDA ) ( 2011 ) EFSA J. 9: 2211. 3. Steliopoulos et al ( 2006 ) Analytica Chimica Acta 572: 121–124. 4. Jülicher et al ( 1998 ) Analyst 123: 173–179.
Entwicklung einer loop-mediated isothermal amplification ( LAMP )-Methode zum Screening auf DNA aus potentiell allergenem Soja A. Demmel, M. Sobek, I. Huber, U. Busch Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit, Oberschleißheim
Derzeit ist in der EU die Kennzeichnung 14 relevanter allergener Lebensmittel bzw. Lebensmittelgruppen unabhängig von der im Lebensmittel enthaltenen Menge obligatorisch [1]. Die Kontrolle der Kennzeichnungspflicht aus Gründen des gesundheitlichen Verbraucherschutzes unterliegt der amtlichen Lebensmittel-überwachung. Zur Überprüfung der Einhaltung dieser Kennzeichnungspflicht werden analytische Verfahren benötigt. In den letzten Jahren wurde eine große Zahl an realtime PCR-Methoden zum spezifischen Nachweis von DNA aus verschiedenen allergenen Zutaten publiziert [2]. Die real-time PCR ermöglicht den zuverlässigen, spezifischen Nachweis von DNA aus Lebensmittelallergenen sowie die Lebensmittelchemie 70, 81–112 (2016)
quantitative Bestimmung von Lebensmittel-allergenen. Die Untersuchung von Proben mittels real-time-PCR ist jedoch zeitaufwändig und erfordert spezielle Geräte sowie geschultes Personal. Daher sollte die real-time-PCR-basierte Analytik für die quantitative Untersuchung von Proben vorbehalten werden, für die in einem zuvor durchgeführten Screening ein positives Analysenergebnis erhalten wurde. Es wurde eine loop-mediated isothermal amplification ( LAMP )-Methode zum Screening auf Soja-DNA entwickelt und validiert. Als Zielsequenz wurde der internal transcribed spacer 1 genannte Bereich gewählt, da die hohe Variabilität dieser Sequenz die Auswahl spezifischer Primer ermöglicht, während die hohe Kopienzahl die Basis für die hohe in der Allergenanalytik benötigte Sensitivität darstellt. Die Methode zeichnet sich neben einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit und damit kurzen Analysendauer durch eine hohe Spezifität und einfache Möglichkeiten zur Detektion der Reaktionsprodukte aus. Der Zeit- und Geräteaufwand ist somit gering und die Methode ist leicht anzuwenden. Es werden die Ergebnisse der Validierung hinsichtlich Spezifität, Sensitivität und Eignung zur Untersuchung von Proben aus dem Handel vorgestellt. 1. Europäisches Parlament, Rat der Europäischen Union, Amtsblatt der Europäischen Union 2011, L304 / 18 2. Arbeitsgruppe Biochemische und Molekularbiologische Analytik der Lebensmittelchemischen Gesellschaft, ( 2015 ) https: / / w ww.gdch.de / index. php?eID=tx_nawsecuredl&u=0&file=fileadmin / downloads / Netzwerk_ und_Strukturen / Fachgruppen / Lebensmittelchemiker / A rbeitsgruppen / analytik / allergene_pcr_2014.pdf&t=1436342805&hash=37ed1c38b05 e3ad71e4ec00831528b16b5b2e417, zuletzt geprüft am 29.06.2015 )
HPTLC-aptastaining – Entwicklung einer neuartigen Detektion von Proteinen nach HPTLC L. Morschheuser, H. Wessels, J. Fischer, C. Pille, T. Hünniger, M. Fischer, A. Paschke-Kratzin, S. Rohn Institute for Food Chemistry, University of Hamburg
Proteine stellen eine der vielseitigsten Stoffklassen dar. Sie unterschieden sich nicht nur hinsichtlich ihrer Funktion, sondern auch in ihrer Struktur äußerst stark. Die traditionelle Proteinanalytik ist aufgrund der komplexen Molekülstrukturen meist arbeits-, kosten- und zeitintensiv. Intakte Proteine können darüber hinaus mit den meisten Analysenmethoden nicht untersucht werden. Einen vielversprechenden Ansatz stellt dabei, auch im Hinblick auf einen hohen Probendurchsatz ( screening ), die Analyse mittels Hochleistungsdünnschichtchromatografie ( HPTLC ) dar. Für eine spezifische Proteindetektion bieten sich Aptamere an. Diese Oligonukleotide sind, durch intramolekulare Wechselwirkungen in der Lage, eine Vielzahl von Zielmolekülen mit hoher Affinität zu binden. Im Gegensatz zu Antikörpern zeigen sie eine höhere Stabilität, sind in vitro herstellbar und dadurch auch gerichtet modifizierbar. Aufgrund der leistungsfähigen, schnellen und robusten Analyse mittels HPTLC und der hohen Affinität und Spezifität von Aptameren zu entsprechenden Target-Molekülen, stellt die Kombination der HPTLC mit Aptameren als Detektionsmolekülen eine vielversprechende Möglichkeit zum selektiven Nachweis einzelner Proteine dar. Basis der Entwicklung dieser neuartigen Detektionsmethode waren bereits selektierte Aptamere mit einer Affinität gegenüber Lysozym [1]. Nach Auswahl geeigneter chromatografischer Bedingungen, sowie der Optimierung der Versuchsdurchführung gelang es, Lysozym nach einer Trennung
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