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Metabolomics-basierte Herkunftsbestimmung von Spargel (Asparagus officinalis) mittels NMR und LC-MS/MS unter Anwendung bioinformatischer Auswertungsverfahren
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 18349 N
Laufzeit: 01.01.2015
- 31.12.2018
Fördersumme: 578.980 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Die geographische Herkunft von Lebensmitteln nimmt einen zunehmenden Stellenwert für die deutschen Konsumenten ein, die für die wertgebenden Eigenschaften von Lebensmitteln aus bestimmten geographichen Gebieten bereit sind, einen höheren Preis zu akzeptieren. Folglich können Herkunftskennzeichnungen unmittelbar absatzfördernd wirken und bieten daher einen besonderen Anreiz für potentielle Fälschungen.
Die Problematik der Herkunftsverfälschung ist in der Spargelbranche schon seit längerer Zeit bekannt und umfasst zum einen die Deklaration von ausländischer zu deutscher Ware und zum anderen die vorsätzliche gesetzeswidrige Verwendung geschützter geographischer Herkunftsangaben. Beide Aspekte suggerieren eine vermeintlich höhere Qualität und können mit den derzeit verwendeten Methoden nicht verlässlich nachgewiesen werden. Auf diese Weise werden neben den Verbrauchern massiv die redlichen deutschen Spargelproduzenten durch die resultierenden Umsatzeinbußen und den Verlust von Qualität und Ansehen geschädigt.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Anwendung einer einfachen und verlässlichen LC-MS/MS-Methode sowie der Aufbau einer standardisierten NMR-Spektren-Datenbank für den objektiven Nachweis der geographischen Herkunft von Spargel. Die Methoden sollen von Handels-laboratorien und den Qualitätssicherungs-laboratorien der Unternehmen mit vertretbaren Kosten sowie einem geringem apparativen und zeitlichen Aufwand in der Routineanalytik angewendet werden können. Zusätzlich werden geeignete Strategien zur Datenauswertung, zum Aufbau einer zentralen Datenmanagementplattform und zur Verwaltung und Organisation dieser Daten entwickelt. Spargel ist das am häufigsten kultivierte Freilandgemüse, welches in Deutschland von rund 2.100 deutschen Betrieben angebaut wird und einen Umsatz von mind. 512 Mio. €/Jahr erzielt. Jährlich werden über 100.000 Tonnen Spargel in Deutschland produziert. Mit dieser Menge zählt Deutschland weltweit zu den vier größten Spargelerzeugern. Der durchschnittliche Kilopreis betrug 2013 6,25 €. Abhängig von Angebot, Nachfrage und Qualität kann der Preis aber auf bis zu 18 €/kg ansteigen. Da die Produktionskosten im Ausland vergleichsweise günstig sind, betragen die Kilopreise dort ca. 2 - 5 €, so dass durch die Änderung der Deklaration des Herkunftsland bzw. der Region sehr hohe Gewinne zu Lasten der deutschen Produzenten erzielt werden können.
Durch die Entwicklung schneller und kostengünstiger Nachweisverfahren zur Herkunftskontrolle kann eine umfassende Überprüfung realisiert werden. Auf diese Weise kann der deutsche Spargelmarkt vor Verfälschungen geschützt und insbesondere die kleineren Unternehmen dieser Branche in ihrer Wirtschaftskraft unterstützt werden.
Die entwickelten Methoden zielen auf eine Anwendung in Qualitätssicherungslaboratorien der Produzenten und in Handelslaboratorien. Das Projekt ist darauf abgestimmt, dass die Umsetzung mit der typischen Laborausstattung erfolgen kann bzw. nur gering-fügige Zusatzinvestitionen getätigt werden müssen. Alternativ besteht für die Unternehmen die Möglichkeit, die Analysen an Auftragslabore zu vergeben.
Der beschriebene Ansatz und die entwickelten Methoden können auch auf weitere Lebensmittel und Fragestellungen übertragen werden, z.B. auf andere Rohstoffe oder die Differenzierung von biologischen und nicht-biologischen Rohstoffen. Diese Maßnahmen zur Qualitätssicherung sind dabei sowohl für Lebensmittelproduzenten als auch für Handelsketten von Relevanz.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Gemüsebau
- Biotechnologie