Nanosensoren erhöhen Produktsicherheit in der Lebensmittelindustrie

Auf dem Weg vom Produzenten zum Verbraucher können viele verschiedene Faktoren die Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln beeinträchtigen. Eine Verunreinigung durch Mikroorganismen, Arzneimittelrückstände oder andere unerwünschte Inhaltsstoffen müssen möglichst schnell erkannt werden, um im Ernstfall angemessen reagieren zu können.

Im Rahmen des EU-Projektes Nanodetect entwickelt ein internationales Konsortium unter der Leitung des ttz Bremerhaven einen auf biotechnologischen Schnellverfahren basierenden Nanosensor. Der Startschuss fiel beim Kick-Off Meeting am 16. und 17. September in Bremerhaven.

Mit dem neuen System wird die Produktqualität am Beispiel von Frischmilch noch auf dem Transport überprüft, bevor sie in der Molkerei in große Tanks eingespeist wird und im Fall einer Kontamination einen hohen wirtschaftlichen Schaden verursacht. Der Nanosensor wird an ein System angeschlossen, das die Ergebnisse der Schnellanalyse auch online und in Echtzeit verfügbar machen soll. Der Einsatz des Nanosensors wird zunächst in der Milchwirtschaft erprobt.

Ein wichtiger Optimierungspunkt ist die Qualitätssicherung der Milch, die aus zahlreichen Betrieben stammt und in der Molkerei zusammengeführt wird. Entspricht eine Charge nicht den Anforderungen der Industrie und wird sie mit großen Mengen durchmischt, so wird die gesamte Charge kontaminiert und damit unverkäuflich.

Der Nanosensor könnte bereits am Tankwagen zum Einsatz kommen und direkt an die Milchpumpe angeschlossen werden. Am ttz Bremerhaven ar-beiten Wissenschaftler aus den Geschäftsbereichen Lebensmitteltechnolo-gie/Bioverfahrenstechnik und Molekulargenetik daran, Mikrochips, die vom Microsystem Center Bremen entwickelt werden, mit einem Antikörper zu versehen. Diese Antikörper sollen Mykotoxine, Arzneimittelrückstände oder pathogene Mikroorganismen erkennen. Auch Beimischungen, zum Beispiel von preisgünstiger Kuhmilch in hochwertige Ziegenmilch, soll der Nanosensor aufdecken.

Die nachweisbaren Kontaminanten können aus mehreren Litern Flüssigkeit in winzigen Mikrokanälen spezifisch angereichert werden. „So wird beim Durchfluss eine hohe Kontaktrate der Antikörper erzielt und bei signifikanter Zeitersparnis gegenüber üblicher Methoden eine exakte Quantifizierung der Kontaminaten ermöglicht“, bringt ttz-Projektleiterin Caroline Hennigs die Vorteile auf den Punkt. In der Lebensmittelindustrie ergeben sich viele Ein-satzmöglichkeiten für diese Technologie. Beispielsweise können in der Produktsicherung Mycotoxine wie Aflatoxin M1 oder Arzneimittel-Rückstände oder ein Verschnitt mit minderwertigen Substanzen simultan detektiert und ihre Konzentration ermittelt werden.

Jenseits der Milchwirtschaft Können Anwendungsfelder wie die Trinkwasser-aufbereitung, die Abwassereinigung oder die Prüfung der Wasserqualität in Aquakulturen zukünftig von dieser Technologie profitieren. Dem Konsortium gehören die Universität Bremen, d RIKILT (NL), das Central Science Laboratory (UK), BIOCULT BV (NL), Noray Bioinformatics S.L (E), Optotek d.o.o (SI), Formatgeria Granja Rinya, (E) sowie die Meierei Langenhorn (D) an. Das Projekt hat ein Volumen von 2,6 Millionen Euro und wird von der Europäischen Kommission im 7. Forschungsrahmenprogramm gefördert.

Das ttz Bremerhaven versteht sich als innovativer Forschungsdienstleister und betreibt anwendungsbezogene Forschung und Entwicklung. Unter dem Dach des ttz Bremerhaven arbeitet ein internationales Team ausgewiesener Experten in den Bereichen Lebensmitteltechnologie und Bioverfahrenstechnik, Analytik sowie Wasser-, Energie- und Landschaftsmanagement, Gesundheitssysteme sowie Verwaltung & Software.

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