RAFA Konferenz 2021 - Neues aus der Lebensmittelanalytik
Heute möchten wir euch ein spannendes Thema vorstellen, das Prof. Rychlik vom Lehrstuhl für analytische Lebensmittelchemie auf der RAFA Konferenz Anfang November präsentierte.
Methoden aus dem Bereich „Metabolomics“ bzw. „Foodomics“ sind momentan hoch im Kurs in verschiedenen naturwissenschaftlichen Bereichen und auch in der Lebensmittelchemie erfreuen sich derartige Studien großer Beliebtheit. Mit diesem Ansatz wird ein ganzheitliches System (in dem Fall ein bestimmtes Lebensmittel, beispielsweise Bier) auf seinen einzigartigen chemischen Fingerabdruck, das „Metabolom“ bzw. „Foodom“, untersucht, der maßgeblich durch die Eigenschaften der Zutaten Hopfen, Malz und Hefe, sowie den technologischen Herstellungsprozess beeinflusst wird. Folglich weist jedes Bier seinen eigenen „Fingerprint“ auf, der über hochauflösende Massenspektrometrie gefolgt von entsprechenden statistischen multivariaten Auswertungen der Datensätze entschlüsselt werden kann.
Dadurch können unter Anderem metabolische Signaturen, die wiederum die Brauweise und Zutaten widerspiegeln, entziffert und miteinander verglichen werden. Durch die hohe Auflösung und Massengenauigkeit der modernen Messgeräte kann von jedem Messsignal auf die elementare Zusammensetzung der jeweiligen Moleküle geschlossen werden, die diese Signale erzeugen. Dabei ist es beispielsweise möglich, den Fingerprint verschiedener Malze (hier Gerste, Weizen, Reis und Mais) zu differenzieren. Bei Untersuchung und Vergleich von großen Probenmengen können so auch sortenspezifische Substanzen ausfindig gemacht werden, wie z.B. Benzoxazinoid Hexoside, die als neue Marker für Weißbier, aus dem Sekundärmetabolismus des Weizen stammend, identifiziert wurden. Zusätzlich können auch helle und dunkle, sowie obergärige und untergärige Biere hinsichtlich ihres Maillard-Reaktionsmusters untersucht und miteinander verglichen werden. So können hochauflösende massenspektrometrische Methoden auch zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden.
Da die Entwicklung in der chemischen Analytik rapide voranschreitet und entsprechend dem technologischen Fortschritt einem exponentiellen Wachstum folgt, kann davon ausgegangen werden, dass bereits 2032 die Detektion jedes einzelnen Moleküls, das Bestandteil eines Foodoms ist, in der Analytik mittels Massenspektrometrie plausibel sein könnte. Eine Identifizierung aller Metaboliten ist jedoch komplizierter und wird daher vermutlich frühestens 2041 möglich sein, wobei eine derartige Voraussicht aufgrund vieler statistischer Unsicherheiten fehlerbehaftet ist.
Eine Ausführliche Erläuterung zur Zukunft der Lebensmittelanalytik von Prof. Michael Rychlik erhalten Sie in diesem YouTube Video.
Die Folien zum Vortrag gibt's hier.