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Lebensmittelbetrug aufdecken

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Es gibt zweifellos mehr als eine Möglichkeit, dies zu tun, aber wenn ein DIY-Biologe versuchen würde, Lebensmittelbetrug aufzudecken (z. B. von Studenten der Stanford University und Trinity School, Manhattan in Bezug auf Fischproben von Märkten und Sushi-Restaurants), was dann wären die minimalen Schritte und Ausrüstung?

(Ich weiß kaum etwas über Molekulargenetik, habe aber über DremelFuge, OpenPCR und Blue Transilluminator gelesen und mich gefragt, ob sie - oder ähnliches - einen solchen Ermittler ein Stück weit zum oben genannten Ziel bringen könnten; und was sonst? erforderlich sein.)


Es gibt mehrere Möglichkeiten, Arten durch DNA zu identifizieren. Wenn Sie alles selbst machen wollen, besteht die apparativ einfachste Möglichkeit darin, die bei der Gelelektrophorese beobachteten Fragmentlängen nach Amplifikation spezifischer DNA-Sequenzen mittels PCR auszuwerten.

Wenn Sie mit etwas Outsourcing zufrieden sind, können Sie DNA-Proben auch an ein kommerzielles Unternehmen zur Sequenzanalyse senden.

Ein Kompromiss zwischen diesen Optionen in Bezug auf die erhaltenen Informationen besteht darin, den Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismus (RFLP) zu untersuchen, indem DNA-Fragmente amplifiziert und die Fragmente mit Restriktionsenzymen geschnitten werden, bevor das Fragmentierungsmuster mittels Gelelektrophorese analysiert wird. Um eine RFLP-Analyse durchzuführen, müssen Sie zusätzlich zu den unten genannten Chemikalien Restriktionsenzyme beschaffen, und diese können etwas teuer sein.

Die Mindestausstattung besteht aus einem PCR-Gerät, einer oder mehreren Pipetten mit passenden Pipettenspitzen, einem Gelelektrophorese-Tablett mit Stromversorgung und einem Transilluminator (vorzugsweise Blaulicht/Nicht-UV). Eine Zentrifuge ist nicht unbedingt erforderlich, kann aber für die Verarbeitung/Filterung Ihrer DNA-Quelle nützlich sein.

Außerdem werden einige Chemikalien benötigt: Polymerase und dNTPs für die PCR-Reaktion (oder ein vorgefertigter "Mastermix", der beides enthält), Agarose in Elektrophoresequalität und Laufpuffer für die Elektrophorese, zusammen mit einem DNA-Farbstoff, der für den Transilluminatortyp spezifisch ist (Normalerweise UV- oder Blaulicht). Für einen Blaulicht-Transilluminator ist GelGreen ein geeigneter DNA-Farbstoff. Sie sollten auch einen "Ladefarbstoff" verwenden, um Ihre DNA-Probe einzumischen, bevor Sie sie auf das Elektrophorese-Gel aufbringen. Dies kann entweder gekauft oder selbst zubereitet werden, indem Zucker und Lebensmittelfarbe in Wasser gemischt werden.

Um die Agarose aufzulösen, benötigen Sie eine Art Erhitzung - dafür eignet sich ein Mikrowellenherd, aber achten Sie darauf, Überhitzung, Glasexplosionen oder Blitzkochen zu vermeiden. Es ist praktisch, aber nicht unbedingt notwendig, Laborglas zu haben. Verwenden Sie vorzugsweise eine Flasche mit Schraubverschluss, um Ihre Agaroselösung zu mischen. Lassen Sie beim Erwärmen von Flaschen immer den Deckel offen.

Fotografische Geräte können auch nützlich sein, um Ergebnisse der Gelelektrophorese zu dokumentieren.

Schließlich benötigen Sie einzelsträngige DNA-Oligomere (Primer), die für die DNA-Regionen spezifisch sind, die Sie amplifizieren möchten. DNA-Primer können von einer Reihe von Unternehmen gekauft werden, aber es ist unterschiedlich, wie einfach es für nicht verbundene Personen ist, zu bestellen und zu bezahlen. Macrogen war meine Wahl: Beide liefern DNA-Primer und führen DNA-Sequenzierungen durch.

Vielleicht interessiert Sie der folgende Thread in der E-Mail-Gruppe DIY Bio: https://groups.google.com/forum/#!topic/diybio/cPzfEuiZH58

Ich habe einige der im Thread erwähnten Primer-Sequenzen auf einer Seite zu OpenWetware gesammelt: http://openwetware.org/wiki/User:Jarle_Pahr/Meat


Dies kann grundsätzlich zumindest teilweise mit DIY-Methoden erfolgen, indem man PCR mit anschließender Gelelektrophorese verwendet. Die DremelFuge, OpenPCR und Blue Transilluminator wären die Hauptwerkzeuge, zusammen mit Pipetten, Reagenzgläsern, Autoklaven (oder gleichwertig) usw.

Eine anschauliche Videodemonstration der Verwendung von PCR zur Amplifikation von DNA aus verschiedenen Proben sowie ein PDF mit den Details des verwendeten Protokolls finden Sie unter www.dnabarcoding101.org. Diesem Verfahren würde eine Gelelektrophorese an einem kleinen Teil des amplifizierten Produkts folgen, um zu überprüfen, ob das Produkt von angemessener Qualität für die Sequenzierung zu sein scheint. Wenn dies der Fall ist, kann der verbleibende Teil des Produkts zur Sequenzierung an ein Labor gesendet werden.

Alternativ könnte man durch Verwendung eines geeigneten Primers für jede Spezies, auf die getestet werden soll, das Vorhandensein dieser Spezies allein unter Verwendung von PCR und Gelelektrophorese überprüfen.


Moderne Analysemethoden zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug und -verfälschung nach Lebensmittelkategorie

Diese Übersicht bietet aktuelle Informationen zu den analytischen Methoden, die zur Identifizierung von Lebensmittelverfälschungen in den sechs am stärksten verfälschten Lebensmittelkategorien verwendet werden: tierischen Ursprungs und Meeresfrüchte, Öle und Fette, Getränke, Gewürze und süße Lebensmittel (z. B. Honig), Lebensmittel auf Getreidebasis und andere ( Bio-Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel). Die analytischen Techniken (sowohl konventionelle als auch neue), die zur Identifizierung von Verfälschungen in diesen sechs Lebensmittelkategorien verwendet werden, umfassen sensorische, physikalisch-chemische, DNA-basierte, chromatographische und spektroskopische Methoden und wurden mit Chemometrie kombiniert, was diese Techniken für die Analyse von eine große Auswahl an Lebensmittelprodukten. Trotz der jüngsten Fortschritte besteht weiterhin Bedarf an entsprechend sensiblen und breit anwendbaren Methoden, die alle verschiedenen Aspekte der Lebensmittelverfälschung umfassen. © 2017 Gesellschaft für Chemische Industrie.

Schlüsselwörter: Verfälschung Analysemethoden Lebensmittelauthentifizierung Lebensmittelkategorien Betrug geographische Herkunft.


Lebensmittelwissenschaftler: Wir können viel mehr Lebensmittelbetrug aufdecken

Forscher der Universität Kopenhagen haben den Einsatz von NIR-Spektroskopie zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift Current Opinion in Food Science untersucht, die über Innovationen in der Lebensmittelwissenschaft berichtet.

„Das Problem ist, dass die heute überwiegend eingesetzten Lebensmittelanalysen nur Stichproben sind und typischerweise auf eine einzige Art von Lebensmittelbetrug abzielen "physikalisch-chemischer Fingerabdruck der Lebensmittel. Anhand von Fingerabdrücken und Kontrasten können wir feststellen, ob eine bestimmte Charge von Rohstoffen oder Zutaten fehlerhaft oder anders als üblich ist", sagt Co-Autor des Artikels Professor Soren Balling Engelsen vom Lehrstuhl für Lebensmittel Science (FOOD), an der Universität Kopenhagen, Dänemark.

Der Artikel erwähnt den Fall aus dem Jahr 2008, in dem chinesische Hersteller Milchpulver für Säuglingsnahrung mit Melamin versetzten, wodurch 300.000 Kinder erkrankten und 6 starben. Melamin ist ein synthetischer Stoff mit 66% Stickstoff und wurde dem Milchpulver zugesetzt, um den Kunden glauben zu machen, dass es mehr Protein enthält als es tatsächlich der Fall ist und somit einen höheren Wert hat. Der Betrug gelang auf tragische Weise, denn der „Proteingehalt“ wurde mit der alten Kjeldahl-Methode überprüft – einer Analysemethode, die den Gesamtstickstoffgehalt im Lebensmittel misst, der dann mit dem Proteingehalt gleichgesetzt wird. In diesem Fall handelte es sich bei der nachgewiesenen Substanz nicht um Protein, sondern um den gesundheitsschädlichen Melaminstickstoff.

„Jetzt kommt wahrscheinlich niemand mehr auf die Idee, Melamin in Milchpulver zu geben. Eine alternative stickstoffreiche Substanz könnte Harnstoff sein, oder im Volksmund „Pisse ins Pulver“, wo stickstoffreicher Harnstoff verwendet wird, um die Kjeldahl-Analyse zu täuschen - aber nicht NIR-Spektroskopie", sagt Soren Balling Engelsen.

NIR-Spektroskopie wird bereits verwendet, aber nicht genug

Ein weiterer Vorteil der NIR-Spektroskopie besteht darin, dass Sie große Mengen an Rohstoffen oder Zutaten untersuchen können. Mit der spektroskopischen Überwachung ist es möglich, nahezu 100 % der in die Produktion gehenden Zutaten und Rohstoffe zu untersuchen, wodurch Produktionsfehler oder Produktionen, die eine schlechtere Qualität als die Rezeptur vorschreiben, erheblich reduziert werden. Gleichzeitig kann das Unternehmen mit der Methode seinen Rohstoffverbrauch optimieren und eine konsistente, umweltgerechte und sichere Produktion erreichen.

Ein gutes Beispiel für eine Lebensmittelzutat, die von den Lieferanten manipuliert werden kann, ist das begehrte Gummi arabicum (E414), das einige wertvolle Eigenschaften als Stabilisator, Kaueigenschaften und Aromafreisetzung besitzt. Gummi arabicum findet sich beispielsweise in Ga-Jol.

„Allerdings ist es leicht, Lebensmittel mit Gummi arabicum zu verfälschen, wenn es in Form von gefriergetrocknetem Pulver erscheint, das viele Anbieter nach und nach verkaufen. Früher wurde es am häufigsten in Form von „Tränen“ aus dem Akazienbaum - also als große bernsteinartige Klumpen, die nicht leicht geschmiedet werden können. Aber aufgrund der Kriege und Unruhen in den Anbaugebieten (Südsudan) war es schwierig, qualitativ hochwertiges Gummi Arabicum zu erhalten. Als Pulver ist es Gummi Arabicum leicht zu fälschen, indem man eine minderwertige Qualität mit der Ware vermischt und alles als hochwertig verkauft. Diese Art von Betrug kann auch durch NIR-Spektroskopie nachgewiesen werden", sagt Soren Balling Engelsen.

Die Methoden werden bereits in Teilen der Lebensmittelindustrie eingesetzt, sind aber laut den Forschern noch lange nicht weit genug verbreitet.

„Wir kennen und entwickeln diese Methoden seit 20 Jahren und sie sind im Laufe der Zeit immer besser und billiger geworden. Der Einsatz der NIR-Spektroskopie zur Überwachung der Lebensmittelqualität wurde bereits in den 1970er Jahren befürwortet, als Kanada begann, die chemikalienbeanspruchende und umständliche Kjeldahl-Analyse durch NIR . zu ersetzen Spektroskopie, um ihr Getreide auf den Proteingehalt zu analysieren. Dabei wird die NIR-Spektroskopie ausschließlich als gezielte Methode, dh zur Messung des Proteingehalts, eingesetzt. Wenn Sie jedoch Lebensmittelbetrug und Lebensmittelverfälschung aufdecken wollen, suchen Sie nicht nach einer einzigen Substanz, Aber wir müssen weit schauen. Ein verstärkter Einsatz der NIR-Spektroskopie wird uns definitiv vor vielen Formen der Lebensmittelveränderung bewahren können, die mehr oder weniger schwerwiegend sein könnten - vom Erhalt minderwertiger Produkte bis hin zu einer schweren Krankheit", sagt Soren Balling Engelsen .

3 Arten von Lebensmittelmodifikationen

Im Artikel in Aktuelle Meinung in der Lebensmittelwissenschaft, definierten die Forscher die folgenden 3 Grade von unerwünschten Veränderungen von Lebensmitteln:

Vorsätzliche Falschdarstellung von Lebensmitteln, Lebensmittelrohstoffen und Zutaten, typischerweise mit dem Ziel, die Qualität des Lebensmittels künstlich zu steigern. Dazu gehören die Verwendung verbotener Substanzen, Kontamination des Produkts und sonstige Nichteinhaltung der Produktbeschreibungen. Lebensmittelbetrug umfasst das Melamin-Beispiel und kann in vielen Fällen durch NIR-Spektroskopie nachgewiesen werden.

Nicht deklarierte Zugabe eines zusätzlichen billigeren Stoffes in Lebensmittel, Lebensmittelrohstoffe und Zutaten mit dem Ziel, die Menge des authentischen Lebensmittels künstlich zu erhöhen. Verfälschungstests sind sowohl qualitativ als auch quantitativ. Lebensmittelverfälschungen umfassen das Beispiel von Gummi arabicum und können in vielen Fällen durch NIR-Spektroskopie nachgewiesen werden.

Bezieht sich auf die Wahrhaftigkeit der Qualität von Lebensmitteln, Lebensmittelrohstoffen und Zutaten, einschließlich Herkunft, Sorte, ursprüngliche Produktionsrezepte, Hersteller, angewandte Methoden, geografische Lage und Zeit. Die Echtheitsprüfung ist nicht quantitativ und konnte in begrenztem Umfang durch NIR-Spektroskopie nachgewiesen werden.

Die Nahinfrarotspektroskopie kann einen physikalisch-chemischen Fingerabdruck einer biologischen Probe (z. B. eines Lebensmittels) liefern. Dies geschieht, indem Licht in das Lebensmittel eingestrahlt und das zurückgesandte Licht gemessen wird. Der Fingerabdruck enthält oft mehr als 1000 Spektralvariablen, die sich jeweils auf ihre eigene Weise auf die physikalisch-chemische Zusammensetzung des Lebensmittels beziehen.

Sie können diesen Fingerabdruck (als Spektrum bezeichnet) mit einem validierten Fingerabdruck desselben Probenmaterials vergleichen, indem Sie multivariate Datenanalyse (Chemometrie) verwenden. Die Messung erkennt Schwankungen bei vielen verschiedenen Inhaltsstoffen auf einmal, weshalb es sich um eine „nicht zielgerichtete“ Analysemethode handelt.

Artikel "Der Einsatz von schnellen spektroskopischen Screening-Methoden zum Nachweis von Verfälschungen von Lebensmittelrohstoffen und -inhaltsstoffen" als Expertengutachten in der Fachzeitschrift veröffentlicht Aktuelle Meinung in der Lebensmittelwissenschaft

Zu den Autoren des Department of Food Science der Universität Kopenhagen gehören: Postdoc Klavs Martin Sorensen, Postdoc Bekzod Khakimov und Professor Soren Balling Engelsen.

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Lebensmittelwissenschaftler: Wir können viel mehr Lebensmittelbetrug aufdecken

Rechts ist Gummi Arabicum von hoher Qualität in Form von "Tränen" vom Akazienbaum Akazie Senegal, die aufgrund von Konflikten in den Anbaugebieten zeitweise schwer zu bekommen war. Links ist Gummi Arabicum von viel geringerer und unreiner Qualität vom Baum Akazie seyal. Gummi arabicum wird in Ga-Jol verwendet, wo es ein einzigartiges Kau- und Geschmackserlebnis bietet. Bildnachweis: Lene H. Koss.

Forscher der Universität Kopenhagen haben den Einsatz von NIR-Spektroskopie zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift Current Opinion in Food Science untersucht, die über Innovationen in der Lebensmittelwissenschaft berichtet.

„Das Problem ist, dass die heute überwiegend eingesetzten Lebensmittelanalysen nur stichprobenartig sind und typischerweise auf eine einzige Art von Lebensmittelbetrug abzielen "physikalisch-chemischer Fingerabdruck der Lebensmittel. Anhand von Fingerabdrücken und Kontrasten können wir feststellen, ob eine bestimmte Charge von Rohstoffen oder Zutaten fehlerhaft oder anders als üblich ist", sagt Co-Autor des Artikels Professor Soren Balling Engelsen vom Lehrstuhl für Lebensmittel Science (FOOD), an der Universität Kopenhagen, Dänemark.

Der Artikel erwähnt den Fall aus dem Jahr 2008, in dem chinesische Hersteller Milchpulver für Säuglingsnahrung mit Melamin versetzten, wodurch 300.000 Kinder erkrankten und 6 starben. Melamin ist ein synthetischer Stoff mit 66% Stickstoff und wurde dem Milchpulver zugesetzt, um den Kunden glauben zu machen, dass es mehr Protein enthält als es tatsächlich der Fall ist und somit einen höheren Wert hat. Der Betrug gelang tragisch, denn der „Proteingehalt“ wurde mit der alten Kjeldahl-Methode überprüft – einer Analysemethode, die den Gesamtstickstoffgehalt im Lebensmittel misst, der dann mit dem Proteingehalt gleichgesetzt wird. In diesem Fall handelte es sich bei der nachgewiesenen Substanz nicht um Protein, sondern um den gesundheitsschädlichen Melaminstickstoff.

Mit der spektroskopischen Überwachung ist es möglich, alle in die Produktion einfließenden Zutaten und Rohstoffe zu untersuchen und gleichzeitig den Rohstoffverbrauch zu optimieren und eine konstante, umweltgerechte und sichere Produktion zu erreichen. Quelle: Sørensen et al.

„Jetzt kommt wahrscheinlich niemand mehr auf die Idee, Melamin in Milchpulver zu geben. Eine alternative stickstoffreiche Substanz könnte Harnstoff sein, oder im Volksmund „Pisse ins Pulver“, wo stickstoffreicher Harnstoff verwendet wird, um die Kjeldahl-Analyse zu täuschen - aber nicht NIR-Spektroskopie", sagt Soren Balling Engelsen.

NIR-Spektroskopie wird bereits verwendet, aber nicht genug

Ein weiterer Vorteil der NIR-Spektroskopie besteht darin, dass Sie große Mengen an Rohstoffen oder Zutaten untersuchen können. Mit der spektroskopischen Überwachung ist es möglich, nahezu 100 % der in die Produktion gehenden Zutaten und Rohstoffe zu untersuchen, wodurch Produktionsfehler oder Produktionen, die eine schlechtere Qualität als die Rezeptur vorschreiben, erheblich reduziert werden. Gleichzeitig kann das Unternehmen mit der Methode seinen Rohstoffverbrauch optimieren und eine konsistente, umweltgerechte und sichere Produktion erreichen.

Mit der Nahinfrarot-Spektroskopie könne viel mehr Lebensmittelbetrug aufgedeckt werden, sagen Wissenschaftler des Department of Food Science der Universität Kopenhagen. Quelle: Sørensen et al.

Ein gutes Beispiel für eine Lebensmittelzutat, die von den Lieferanten manipuliert werden kann, ist das begehrte Gummi arabicum (E414), das einige wertvolle Eigenschaften als Stabilisator, Kaueigenschaften und Aromafreisetzung besitzt. Gummi arabicum findet sich beispielsweise in Ga-Jol.

„Allerdings ist es leicht, Lebensmittel mit Gummi arabicum zu verfälschen, wenn es in Form von gefriergetrocknetem Pulver erscheint, das viele Anbieter nach und nach verkaufen. Früher wurde es am häufigsten in Form von „Tränen“ aus dem Akazienbaum - also als große bernsteinartige Klumpen, die nicht leicht geschmiedet werden können. Aber aufgrund der Kriege und Unruhen in den Anbaugebieten (Südsudan) war es schwierig, qualitativ hochwertiges Gummi Arabicum zu erhalten. Als Pulver ist es Gummi Arabicum leicht zu fälschen, indem man eine minderwertige Qualität mit der Ware vermischt und alles als hochwertig verkauft. Diese Art von Betrug kann auch durch NIR-Spektroskopie nachgewiesen werden", sagt Soren Balling Engelsen.

Die Methoden werden bereits in Teilen der Lebensmittelindustrie eingesetzt, sind aber laut den Forschern noch lange nicht weit genug verbreitet.


Lebensmittelidentifikation und organisierte Kriminalität

Lebensmittelbetrug ist ein großes Geschäft. Einige Schätzungen beziffern die wirtschaftlichen Kosten des Lebensmittelbetrugs auf 40 Mrd Reduzieren Sie die Kosten bei jedem Schritt, auch durch den Verkauf minderwertiger Produkte, als wären es Premium-Versionen. Obwohl viele Vorfälle auf einzelne skrupellose Unternehmer zurückgeführt werden können, ist Lebensmittelbetrug auch eine wichtige Möglichkeit, Geld zu verdienen für Syndikate der organisierten Kriminalität. Lebensmittel sind viel einfacher zwischen Gerichtsbarkeiten zu bewegen als Drogen, Waffen und andere Standbeine der organisierten Kriminalität, und Lebensmittelbetrug wird mit viel geringeren Strafen geahndet. Aus diesen Gründen wird es zu einem größeren Teil der Strategien der Syndikate. Die Bekämpfung von Lebensmittelbetrug ist entscheidend, um die Gewalt zu beenden, die diese Organisationen ausüben.

Der vielleicht berühmteste Fall von Lebensmittelbetrug durch ein Syndikat der organisierten Kriminalität ist die Produktion von betrügerischem Olivenöl durch eine italienische kriminelle Organisation. Olivenöl kann auf verschiedene Weise aus Oliven gewonnen werden, jedoch muss Olivenöl extra vergine durch rein mechanische Verfahren ohne Lösungsmittel oder ähnliche Hilfsmittel hergestellt werden. Natives Olivenöl extra hat ein unverwechselbares Farb-, Chemie- und Geschmacksprofil, das seit Tausenden von Jahren auf der ganzen Welt hoch geschätzt wird. Die italienischen und andere Syndikate der organisierten Kriminalität verwenden Lösungsmittel, um minderwertiges Olivenöl aus den Abfällen legitimer Extra-Virgin-Verarbeitungsbetriebe zu extrahieren, die sie dann als begehrtes Extra Vergine präsentieren. Außerhalb der Olivenanbauländer im Mittelmeerraum ist die Vertrautheit mit echtem nativem Olivenöl extra oft begrenzt, was es unwissenden Verbrauchern leicht macht, minderwertige Produkte zu akzeptieren. Kriminalitätssyndikate unterbieten normalerweise die Preise ihrer legitimen Konkurrenten und schließen sie von allem aus, außer dem Boutique-Status. Und an Orten wie den Vereinigten Staaten sind Begriffe wie „extra nativ&rdquo nicht so geregelt wie in Europa, was die Eingriffsmöglichkeiten externer Behörden einschränkt. Dank dieser anhaltenden und absichtlichen falschen Etikettierung macht natives Olivenöl extra etwa 10 % des weltweit produzierten Olivenöls aus, aber bis zu 50 % des Olivenöls in den Regalen der Geschäfte, und der Erlös finanziert die anderen Aktivitäten der organisierten Kriminalität.

Lebensmittelbetrug ist so weit verbreitet, dass die internationalen Polizeiorganisationen Interpol und Europol gemeinsame Operationen durchführen, um ihn zu bekämpfen und diejenigen, die daran beteiligt sind, strafrechtlich zu verfolgen. Eine kürzlich durchgeführte gemeinsame Operation, Opson V, beschlagnahmte über 10.000 Tonnen und 100 Millionen Liter verfälschte, oft gefährliche Lebensmittel. Zu ihren weltweiten Funden gehörten Oliven und Gewürze, die mit gefährlichen Farbstoffen bemalt waren, um ihre geringe Qualität zu maskieren, Zucker, der mit Dünger gemischt wurde, und Pläne zum Verkauf von minderwertigem Alkohol mit gestohlenen Premium-Etiketten. Andere gängige Methoden zur Verfälschung von Lebensmitteln sind das Mischen von Safran mit roten Seidenstücken oder nicht aromatisierten Blütenteilen, das Mischen von Kurkuma mit anderen verwandten Wurzeln und die Reduzierung der Kosten für Muskatnuss durch Hinzufügen von Kaffeeschalen.

Um Lebensmittelverfälschungen aufzudecken, geht es nicht nur darum, sicherzustellen, dass die Leute im Lebensmittelgeschäft oder Restaurant auf ihre Kosten kommen. Einige Verfälschungspraktiken sind gefährlich oder bergen Allergenrisiken. Im Jahr 2012 verhängten die Vereinigten Staaten und Kanada weit verbreitete Produktrückrufe als Reaktion auf mit Erdnüssen gepanschten Kreuzkümmel, darunter Tausende von Produkten, die kommerziell mit kontaminiertem Kreuzkümmel hergestellt wurden, nachdem Dutzende von Menschen aufgrund des unbekannten Allergens schwere Reaktionen erlitten hatten. Der giftige Farbstoff Sudan 1 wurde 2005 als Farbverstärker in in der EU verkauftem Chilipulver entdeckt, was zu Untersuchungen und neuen Gesetzen zu Lebensmittelzusatzstoffen führte. Die British Food Standards Agency beobachtete einen Anstieg von 49 gemeldeten Verfälschungen im Vereinigten Königreich im Jahr 2007 auf 1.538 im Jahr 2013, und das Problem zeigt keine Anzeichen einer Verlangsamung.

Das Aufspüren von gefälschten und betrügerischen Lebensmitteln ist aufgrund der Vielzahl von Methoden, die zur Verfügung stehen, um Lebensmittel als etwas zu präsentieren, das sie nicht sind, eine Herausforderung. Biologische Substitutionen sind oft durch Gentests beobachtbar, und Thermo Fisher Scientific bietet eine breite Palette von DNA-basierten Tests für die Lebensmittelechtheit, einschließlich des Thermo Scientific Next Generation Sequencing (NGS) Food Authenticity Workflow zur Identifizierung der in einer Lebensmittelprobe vorhandenen Spezies und zum Nachweis spezifische, übliche Verfälschungsmittel. Andere Tools können auf Produkte und Verunreinigungen abzielen, die wenig oder keine DNA enthalten, einschließlich Öle und Mineralien. Infrarotspektroskopie und Massenspektrometrie sind die wichtigsten Werkzeuge zum Erkennen und Identifizieren von Kontaminanten in Lebensmitteln und können über Isotopenanalysen sogar Einblicke in die Herkunft bestimmter Chargen bieten. Mit diesen fortschrittlichen biologischen Techniken können Lebensmittellieferanten ihre Lieferketten vor skrupellosen Verkäufern schützen und Verbraucher können sich darauf verlassen, dass ihr natives Olivenöl extra echt ist.

Lesen Sie auf unseren Community-Seiten für Lebensmittel und Getränke mehr über den Sequenzierungs-Workflow der nächsten Generation von Thermo Fisher Scientific für Fisch-, Fleisch- und Pflanzenarten.


Sekundäre Projektbriefe (ab 11 Jahren)

Bronze Awards werden in der Regel von Schülern ab 11 Jahren absolviert. Sie absolvieren ein zehnstündiges Projekt, das eine perfekte Einführung in die MINT-Projektarbeit darstellt. Im Laufe des Projekts entwerfen Studententeams ihre eigene Untersuchung, halten ihre Ergebnisse fest und reflektieren ihre Erkenntnisse. Dieser Prozess gibt den Schülern einen Eindruck davon, wie es ist, ein Wissenschaftler oder Ingenieur in der realen Welt zu sein.

Silver Awards werden in der Regel von Schülern ab 14 Jahren über 30 Stunden absolviert. Projektarbeit auf Silver-Niveau soll Ihre Studenten bereichern und ihr MINT-Studium bereichern. Die Studierenden leiten das Projekt und bestimmen das Ziel des Projekts und wie sie es erreichen wollen. Sie führen das Projekt durch, erfassen und analysieren ihre Ergebnisse und reflektieren das Projekt und ihre Erkenntnisse. Alle Silver-Projekte werden von CREST-Assessoren über unsere Online-Plattform bewertet.

Gold Awards werden in der Regel von Schülern ab 16 Jahren über siebzig Stunden absolviert. Die Projekte der Studierenden sind eigenverantwortlich, längerfristig und tauchen sie in die reale Forschung ein. Auf dieser Stufe empfehlen wir den Studierenden, mit einem Mentor aus ihrem gewählten MINT-Studienfach zusammenzuarbeiten. Alle Goldprojekte werden von CREST-Assessoren über unsere Online-Plattform bewertet. Es gibt weitere von CREST genehmigte Ressourcen, die von unseren Partnern und Anbietern speziell für Ihre Region entwickelt wurden.

Es gibt weitere von CREST genehmigte Ressourcen, die von unseren Partnern und Anbietern speziell für Ihre Region entwickelt wurden.

Finden Sie heraus, wie Sie mit unserem kostenlosen Lehrerleitfaden praktische CREST-Projekte in den naturwissenschaftlichen Unterricht der Sekundarstufe integrieren können. Diese Anleitung wird durch benutzerfreundliche, kostenlos herunterladbare Kartierungsarbeitsbücher unterstützt, die einzelne Projekte mit dem Bronze-, Silber- und Gold-CREST-Preis mit jedem Bereich der sekundären naturwissenschaftlichen Lehrpläne für England, Wales, Schottland und Nordirland abgleichen. Sie können Ihre eigene Kopie der entsprechenden Mapping-Arbeitsmappe über die folgenden Links herunterladen und speichern:


Ein Hauch von Omics-Ansätzen zur Aufdeckung von Lebensmittelbetrug

Lebensmittelbetrug ist ein aufkommendes globales Problem mit wirtschaftlichen, sozialen, gesundheitlichen und ökologischen Auswirkungen.

Sehr aktuelle Omics-Studien zum Nachweis der Authentizität und Integrität von Lebensmitteln werden hervorgehoben.

Das Potenzial integrierter Omics-Technologien und damit verbundener Ansätze zur Reduzierung von Lebensmittelbetrug wird vermittelt.

Zu den Auswirkungen zählen eine erhöhte Ernährungssicherheit, weniger Lebensmittelverschwendung, eine Verringerung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen.

Die interdisziplinäre Zusammenarbeit in mehreren Bereichen ist unerlässlich, da Lebensmittelsysteme das Potenzial haben, künftigen Lebensmittelschocks weitaus widerstandsfähiger zu sein.

Lebensmittelbetrug wird weltweit als zunehmendes Problem mit weitreichenden wirtschaftlichen, sozialen, gesundheitlichen und ökologischen Auswirkungen identifiziert. Omics und ihre verwandten Techniken, Ansätze und bioanalytischen Plattformen umfassen eine beträchtliche Anzahl von wissenschaftlichen Bereichen, die das Potenzial haben, auf Lebensmittelbetrug und seine negativen Auswirkungen angewendet zu werden und diese signifikant zu reduzieren. In dieser Übersicht betrachten wir eine ausgewählte Anzahl sehr neuer Studien, in denen Omics-Techniken zum Nachweis der Lebensmittelechtheit angewendet wurden und zur Gewährleistung der Lebensmittelintegrität eingesetzt werden könnten. Wir postulieren, dass eine signifikante Reduzierung des Lebensmittelbetrugs mit Hilfe von Omics-Technologien und anderen Ansätzen zu weniger Lebensmittelverschwendung, einem Rückgang des Energieverbrauchs sowie der Treibhausgasemissionen und als direkte Folge davon zu einer Steigerung der Qualität und Produktivität führen wird , Erträge und die Fähigkeit von Nahrungsmittelsystemen, widerstandsfähiger zu sein und zukünftigen Nahrungsmittelschocks standzuhalten.


Herausgeber der Sonderausgabe

Die jüngsten Lebensmittelkrisen haben gezeigt, wie real und dringend das Problem der Betrugserkennung und Kontaminationsprävention ist, und zeigt die Notwendigkeit einer wirksameren und schützenden Palette von Qualitätskontrollen auf. Die Verbesserung sollte Technologien, Analysemethoden und Datenanalyse umfassen. Fingerabdruck-Ansätze in Verbindung mit leistungsstarken chemometrischen Algorithmen haben sich als großer Verbündeter bei der Erkennung von Lebensmittelbetrug erwiesen. Andererseits ist oft eine empfindliche und genaue Instrumentierung erforderlich, um eine effektive Kontrolle der Kontaminanten zu gewährleisten, obwohl viele neu auftretende Kontaminanten eher eine intelligente Probenvorbereitung als leistungsstarke Instrumente erfordern.

Ziel dieser Sonderausgabe ist es, den neuesten Stand der Schnellerkennungsmethoden für Lebensmittelbetrug und Lebensmittelkontaminanten vorzustellen. Es werden Beiträge zur Optimierung der Probenvorbereitung, analytischen Ansätzen und dem Datenhandling präsentiert.

Prof. Giorgia Purcaro
Gastredakteur

Informationen zur Einreichung von Manuskripten

Manuskripte sollten online unter www.mdpi.com eingereicht werden, indem Sie sich auf dieser Website registrieren und einloggen. Sobald Sie sich registriert haben, klicken Sie hier, um zum Anmeldeformular zu gelangen. Manuskripte können bis zum Einsendeschluss eingereicht werden. Alle Papiere werden einem Peer-Review unterzogen. Angenommene Beiträge werden fortlaufend in der Zeitschrift veröffentlicht (sobald angenommen) und zusammen auf der Sonderausgabe-Website aufgelistet. Eingeladen sind Forschungsartikel, Übersichtsartikel sowie Kurzmitteilungen. Bei geplanten Arbeiten können Titel und Kurzfassung (ca. 100 Wörter) zur Veröffentlichung auf dieser Website an die Redaktion geschickt werden.

Eingereichte Manuskripte sollten weder zuvor veröffentlicht worden sein, noch für eine Veröffentlichung an anderer Stelle in Betracht gezogen werden (außer Konferenzberichtspapiere). Alle Manuskripte werden in einem Single-Blind-Peer-Review-Verfahren gründlich begutachtet. Ein Leitfaden für Autoren und andere relevante Informationen zur Einreichung von Manuskripten finden Sie auf der Seite Hinweise für Autoren. Lebensmittel ist eine internationale, von Experten begutachtete Open-Access-Monatszeitschrift, die von MDPI herausgegeben wird.

Bitte besuchen Sie die Seite Hinweise für Autoren, bevor Sie ein Manuskript einreichen. Die Article Processing Charge (APC) für die Veröffentlichung in dieser Open-Access-Zeitschrift beträgt 2000 CHF (Schweizer Franken). Eingereichte Arbeiten sollten gut formatiert sein und gutes Englisch verwenden. Autoren können den englischen Redaktionsservice von MDPI vor der Veröffentlichung oder während der Überarbeitung der Autoren nutzen.


Nye metoder kan afsløre snyd med krydderier

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Kg. Lyngby, Dänemark: Technische Universität Dänemark, 2019. 113 S.

Forschungsergebnis : Buch/Bericht › Ph.D. These

T1 - Erkennung von Lebensmittelbetrug in hochwertigen Produkten - Beispielhafte Authentifizierungsstudien zu Vanille-, Schwarzem Pfeffer- und Bergamotteöl

N2 - Das Lebensmitteletikett gibt Auskunft über den Inhalt und die Herkunft des Lebensmittels. Verbraucher verlassen sich auf die Vertrauenswürdigkeit eines bestimmten Labels, da die Möglichkeit, ein Produkt anhand einer visuellen Prüfung zu bewerten, oft eingeschränkt ist. Ihre Kaufentscheidung wird daher oft durch die Informationen und Werbung auf den Lebensmittelverpackungen beeinflusst. Wenn ein Etikett absichtlich verwendet wird, um dem Verbraucher eine – scheinbar bessere – aber irreführende Beschreibung des Lebensmittelprodukts zu geben, geschieht dies oft aus wirtschaftlichen Gründen. Diese Fälle von Lebensmittelbetrug werden als „ökonomisch motivierte Verfälschung“ bezeichnet. Die EU Nr. 1169/2011 schafft die Grundlage für ein hohes Verbraucherschutzniveau bei der Lebensmittelinformation. Hier legt Art. 7 eindeutig fest, dass Lebensmittelinformationen nicht irreführend sein dürfen. Über das Verbraucherinteresse hinaus ist Lebensmittelbetrug auch ein großes Thema in der Handelskette von Unternehmen zu Unternehmen: Betrug führt zu einem unlauteren Wettbewerb und beinhaltet darüber hinaus ein hohes Risiko für die Markenreputation. Analytische Methoden sind ein wesentlicher Bestandteil der Strategien zur Bekämpfung von Lebensmittelbetrug. Um Lebensmittelbetrug aufzudecken und auch die Echtheit von Lebensmitteln entlang komplexer Lieferketten nachzuweisen, müssen geeignete Analysemethoden angewendet werden. In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Rohstoffe, nämlich Vanille, schwarzer Pfeffer und Bergamotteöl, sowohl durch gezielte als auch durch ungezielte Analytik auf ihre Echtheit hin untersucht. Vanille ist eine der beliebtesten Geschmacksrichtungen der Welt. Es ist sehr anfällig für wirtschaftlich motivierte Verfälschungen, da der Hauptbestandteil Vanillin durch viel billigere Herstellungsverfahren gewonnen werden kann als durch die Extraktion aus Vanilleschoten. Für eine Echtheitsprüfung von Vanillearoma ist es wichtig, drei Kategorien zu unterscheiden: Vanillin aus Vanilleschoten, synthetisches Vanillin und natürliches biosynthetisches Vanillin, auch Biovanillin genannt. Vanillearoma kann in verschiedenen Variationen verkauft werden, als Vanilleschote, Vanillepulver, Vanilleextrakt, reines Vanillin oder eingearbeitet in zusammengesetzte Lebensmittel. Jede dieser Variationen hat unterschiedliche Anforderungen und Möglichkeiten hinsichtlich der möglichen Authentifizierungsprüfung von Vanillin. Diese Dissertation gibt einen Überblick über verschiedene Authentifizierungstestmethoden von Vanillin und ihre jeweiligen Potenziale und Grenzen. Ein sehr häufig verwendeter Indikator für die Echtheit von Vanillin ist die Analyse des Kohlenstoffisotopenverhältnisses des Vanillinmoleküls. Die Werte des Kohlenstoffisotopenverhältnisses für synthetisches oder biosynthetisches Vanillin aus Erdöl- und C3-Pflanzen können von den Kohlenstoffisotopenverhältnissen für Vanillin aus Vanilleschoten unterschieden werden. In Manuskript 1 wird ein einfaches Probenvorbereitungsverfahren zur Bestimmung des Kohlenstoffisotopenverhältnisses von Vanillin in komplexen Lebensmittelprodukten durch Headspace-Festphasen-Mikroextraktion und Gaschromatographie gekoppelt an Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie vorgestellt. Die Methode wurde auf 23 kommerzielle Lebensmittelproben angewendet, darunter Vanillezucker, Milch- und Sojaprodukte, von denen einige (22%) hochgradig betrügerisch verdächtig waren. Der Wert des Kohlenstoffisotopenverhältnisses des Vanillins unterliegt jedoch einigen Einschränkungen als Authentifizierungsparameter. In the last couple of years new biosynthetic pathways have been invented, which can produce biovanillin with a carbon isotopic ratio typical for vanillin from vanilla pods. The production of biosynthetic vanillin from glucose by yeast is the latest development. In manuscript 2, we present an isotopic characterisation of vanillin ex glucose by GC-IRMS. This is the first time, a 13C value for biovanillin is reported that is higher compared to vanillin from vanilla pods. The possibility to simulate the 13C range of vanillin from vanilla pods by combining vanillin derived from inexpensive sources constitutes an increased risk for fraud being perpetrated while remaining unnoticed. This study therefore also demonstrates that authentication strategies need to be dynamic and continuously adjusted to new market situations. Black pepper, the second commodity investigated in this thesis, is the most widely used spice in the world. Spices are highly vulnerable to economically motivated adulteration as they are high value products and traded along complex supply chains. The main fraud opportunity is to add cheaper bulking materials. Near and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy has been combined with chemometrics to screen for the substitution of black pepper with papaya seeds, chili and with nonfunctional black pepper material such as black pepper husk, pinheads and defatted spent materials. This study, presented in manuscript 3, shows the huge potential for a fast and rapid screening method that can be used to both prove the authenticity of black pepper and detect adulterants. Finally, an authentication testing of bergamot oil by targeted analysis was conducted. Authentic and commercial bergamot oil samples have been analysed by chiral GC-MS analysis. The presence of synthetic compounds known to be used for adulteration of bergamot oil was checked in commercial bergamot oil samples. Based on this analysis, a high percentage (54%) of the commercial bergamot oil samples that were bought online were suspicious to be adulterated. Additionally, the GC-MS dataset was decomposed by parallel factor analysis 2 (PARAFAC2) and a first data evaluation approach using non-targeted analysis is presented. There is no magic solution for authenticity testing, but powerful detection tools are available. It will be a continuous task to find the methods that are suitable for an effective control along the food supply chains. Even though it is an unrealistic aim to detect every single adulterated product, analytical detection methods can very efficiently contribute to a general deterrence strategy that puts every fraudster on a significant risk of being apprehended. With the same strategy, seriously operating companies can be protected from brand risk and unfair competition.

AB - The food label is providing information about the food's content and origin. Consumers rely on the trustworthiness of a given label, since the possibility to evaluate a product based on visual examination is often limited. Their buying decisions are therefore often influenced by the information and advertisement given on the food packaging. When a label is intentionally used to give the consumer an -apparently better- but misleading description of the food product, it is often done for economical gain. These cases of food fraud are called "economically motivated adulteration". The EU No. 1169/2011 provides the basis for a high level of consumer protection with respect to food information. Here, Art.7 clearly states that food information shall not be misleading. Beyond the consumer interest, food fraud is also a major issue in the trade chain from business to business: Fraud leads to an unfair competition and it furthermore includes a high risk for brand reputation. Analytical methods constitute an essential part of the strategies to fight food fraud. Suitable analytical methods must be applied to reveal food fraud and also to proof the authenticity of food products along complex supply chains. In this thesis, three different commodities, namely vanilla, black pepper and bergamot oil were investigated with respect to authentication by targeted as well as non-targeted analysis. Vanilla is one of the most popular flavours in the world. It is highly vulnerable to economically motivated adulteration as the main component vanillin can be derived by much cheaper production methods than by the extraction from vanilla pods. For an authentication testing of vanilla flavour, it is important to distinguish three categories: vanillin from vanilla pods, synthetic vanillin and natural biosynthetic vanillin also called biovanillin. Vanilla flavour can be sold in different variations, as vanilla pods, vanilla powder, vanilla extracts, pure vanillin or incorporated in composite food products. Each of these variations has different requirements and opportunities regarding the possible authentication testing of vanillin. This thesis provides an overview about different authentication testing methods of vanillin and their respective potential and limitations. One very often used indicator for the authenticity of vanillin is the analysis of the carbon isotope ratio of the vanillin molecule. The carbon isotope ratio values for synthetic or biosynthetic vanillin derived from petroleum and C3 plants can be distinguished from carbon isotope ratios range for vanillin from vanilla pods. In manuscript 1, an easy sample preparation procedure to determine the carbon isotope ratio of vanillin in complex food products by headspace solid-phase micro extraction and gas chromatography coupled to isotope ratio mass spectrometry is presented. The method was applied to 23 commercial food samples including vanilla sugar, dairy, and soy products, and some of these (22%) were highly suspicious to be fraud. However, the carbon isotope ratio value of the vanillin has some restriction as authentication parameter. In the last couple of years new biosynthetic pathways have been invented, which can produce biovanillin with a carbon isotopic ratio typical for vanillin from vanilla pods. The production of biosynthetic vanillin from glucose by yeast is the latest development. In manuscript 2, we present an isotopic characterisation of vanillin ex glucose by GC-IRMS. This is the first time, a 13C value for biovanillin is reported that is higher compared to vanillin from vanilla pods. The possibility to simulate the 13C range of vanillin from vanilla pods by combining vanillin derived from inexpensive sources constitutes an increased risk for fraud being perpetrated while remaining unnoticed. This study therefore also demonstrates that authentication strategies need to be dynamic and continuously adjusted to new market situations. Black pepper, the second commodity investigated in this thesis, is the most widely used spice in the world. Spices are highly vulnerable to economically motivated adulteration as they are high value products and traded along complex supply chains. The main fraud opportunity is to add cheaper bulking materials. Near and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy has been combined with chemometrics to screen for the substitution of black pepper with papaya seeds, chili and with nonfunctional black pepper material such as black pepper husk, pinheads and defatted spent materials. This study, presented in manuscript 3, shows the huge potential for a fast and rapid screening method that can be used to both prove the authenticity of black pepper and detect adulterants. Finally, an authentication testing of bergamot oil by targeted analysis was conducted. Authentic and commercial bergamot oil samples have been analysed by chiral GC-MS analysis. The presence of synthetic compounds known to be used for adulteration of bergamot oil was checked in commercial bergamot oil samples. Based on this analysis, a high percentage (54%) of the commercial bergamot oil samples that were bought online were suspicious to be adulterated. Additionally, the GC-MS dataset was decomposed by parallel factor analysis 2 (PARAFAC2) and a first data evaluation approach using non-targeted analysis is presented. There is no magic solution for authenticity testing, but powerful detection tools are available. It will be a continuous task to find the methods that are suitable for an effective control along the food supply chains. Even though it is an unrealistic aim to detect every single adulterated product, analytical detection methods can very efficiently contribute to a general deterrence strategy that puts every fraudster on a significant risk of being apprehended. With the same strategy, seriously operating companies can be protected from brand risk and unfair competition.

BT - Detection of Food Fraud in high value products - Exemplary authentication studies on Vanilla, Black Pepper and Bergamot oil


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