Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit NMR-Spektroskopie den Inhaltsstoffen von Lebensmitteln auf der Spur

09.07.2012
Für das Forschungsgebiet der Lebensmittelanalytik ist die magnetische Kernresonanzspektroskopie – kurz: NMR – heute eine Schlüsseltechnologie. Die bundesweit einzigartigen Kompetenzen der Universität Bayreuth in diesem Bereich wurden im Juni auf der "Achema 2012" in Frankfurt/M. vorgestellt.

"Viele Kontakte zu Industrieunternehmen, verbunden mit konkreten Perspektiven für eine weitere Zusammenarbeit, und individuelle Gespräche mit Studieninteressierten, die auch für uns sehr aufschlussreich waren" – die Bilanz, die PD Dr. Stephan Schwarzinger im Rückblick auf die "Achema 2012" in Frankfurt/M. zieht, fällt durchweg positiv aus.

Auf dieser führenden europäischen Fachmesse für chemische Verfahrenstechnik und Biotechnologie hat er in diesem Jahr erstmals das Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle (FZ BIOmac) der Universität Bayreuth und das Unternehmen ALNuMed, eine Ausgründung des FZ BIOmac, vorgestellt. Das Ergebnis dieser Kooperation sind bundesweit einzigartige Forschungs- und Servicekompetenzen, unter anderem auf dem Gebiet der Lebensmittel-analytik.

NMR – eine neue Schlüsseltechnologie für die Lebensmittelanalytik

Um die natürlichen Inhaltsstoffe hochwertiger Lebensmittel zu analysieren, Rückschlüsse auf deren Herkunft zu ziehen und Belastungen durch Chemikalien festzustellen, bietet die magnetische Kernresonanzspektroskopie – kurz: NMR – bisher unerreichte Möglichkeiten. Auch für innovative Herstellungsverfahren, die wertvolle Inhaltsstoffe schonen, und für die möglichst lückenlose Sicherung der Lebensmittelqualität sind NMR-gestützte Messtechniken wegweisend. An der Universität Bayreuth kommen sie nicht nur bei der Lebensmittelanalytik zum Einsatz, sondern auch bei strukturbiologischen Fragen aus dem Bereich der molekularen Medizin und der biologischen Signalübertragung.

Im Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle, das von Prof. Dr. Paul Rösch geleitet wird, ist das Nordbayerische Zentrum für hochauflösende NMR-Spektroskopie angesiedelt, wo den Forschern NMR-Geräte mit Feldstärken bis zu 900 MHz zur Verfügung stehen. Im November 2011 erhielten die Bayreuther Forscher den Zuschlag für das weltweit zweite 1-GHZ NMR-Spektrometer, das leistungsstärkste Gerät seiner Art.

Honig und Gewürze: Mit neuen Messtechniken zu hochwertigen Produkten

Wie moderne NMR-Methoden die Forschung in die Lage versetzt, alltägliche Lebensmittel schnell und präzise auf ihre Inhaltsstoffe und damit auch auf ihre Qualität hin zu überprüfen, zeigt beispielhaft die Analytik von Honig. ALNuMed hat hierfür ein spezielles Verfahren entwickelt und zum Patent angemeldet. Damit lassen sich innerhalb weniger Minuten der Wassergehalt, die Zuckerzusammensetzung, Aminosäuregehalte und weitere Faktoren bestimmen, welche die Qualität des Honigs beeinflussen. Belastungen durch Chemikalien und Fermentationsprodukte werden dabei gleichfalls zutage gefördert. Und auch über die Methoden, die bei der Herstellung des Honigs zum Einsatz gekommen sind, gibt das neue NMR-gestützte Verfahren Auskunft.

"Ein wichtiges Ziel unserer Arbeit ist es, eine NMR-basierte Schnellmethode zur Bestimmung von Sorte und Herkunft von Honig zu entwickeln – was ein weiterer bedeutender Beitrag zur Qualitätssicherung sein wird", erläutert Schwarzinger. "Bei unseren Gesprächen während der Achema wurde ganz deutlich: Die Lebensmittelindustrie und ebenso die Verbraucherschutzorganisationen haben ein starkes Interesse an einer derart umfassenden und zugleich schnellen Lebensmittelanalytik."

Nicht zuletzt in der nordbayerischen Region ist die ALNuMed GmbH deshalb ein zunehmend gefragter Gesprächspartner. Eine neue Zusammenarbeit mit einem namhaften Gewürzhersteller und mit Partnern an der Universität Bayreuth zielt darauf ab, die Inhaltsstoffe von Gewürzen mithilfe der NMR-Spektroskopie zu analysieren. "Spiceomics" heißt das Verfahren, mit dem es beispielsweise möglich sein wird, Verfälschungen von natürlichen Inhaltsstoffen nachzuweisen.

iMetabonomics: Ein neuer Forschungszweig der Lebensmittelwissenschaften

Dank der engen Zusammenarbeit von ALnuMed, BIOmac und anderen Forschungseinrichtungen der Universität Bayreuth erhält die Bayreuther Lebensmittelanalytik fortlaufend neue Impulse aus der Forschung. Ein noch junges Arbeitsgebiet ist die integrierte Metabonomik (iMetabonomics), die darauf ausgerichtet ist, die Profile von Stoffwechselprodukten in Organismen möglichst genau zu ermitteln.

Dabei werden spezielle NMR-Experimente mit anderen modernen Analysemethoden, beispielsweise der Massenspektrometrie und der optischen Spektroskopie, in einem Verfahren gekoppelt. So können mit einer einzigen kurzen Messung auf molekularer Ebene Spuren entdeckt werden, die der Stoffwechsel in den natürlichen Inhaltsstoffen von Lebensmitteln hinterlassen hat. Diese molekularen 'Fingerabdrücke' erlauben den Herstellern von Lebensmitteln eine vertiefte Qualitätskontrolle, wie sie bisher nicht möglich war – bis hin zum Nachweis von geografischer und botanischer Herkunft sowie von chemischen und biologischen Belastungen, etwa mit Pflanzenschutzmitteln oder Schimmelpilztoxinen.

Zudem unterstützt iMetabonomics die Entwicklung neuer Produktionsprozesse, die mit natürlichen Inhaltsstoffen möglichst schonend umgehen. Langfristig wird diese neue Methode zur einem verbesserten Verbraucherschutz beitragen und zugleich der deutlich gestiegenen Zahl der Konsumenten zugute kommen, die mehr über die Qualität von Lebensmitteln und deren Inhaltsstoffe erfahren wollen.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Paul Rösch
PD Dr. Stephan Schwarzinger
Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle
Universität Bayreuth
D-95440 Bayreuth
Tel. +49 (0)921 55-3540 und 55-2046
E-Mail: roesch@unibt.de / stephan.schwarzinger@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | Universität Bayreuth
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht EMAG auf der EMO: Elektrische Antriebssysteme und die „Smart Factory“ stehen im Fokus
05.07.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Biophotonische Innovationen auf der LASER World of PHOTONICS 2017
26.06.2017 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie