Nach Einschätzung der Forschenden bieten die Ergebnisse ein grosses Potenzial in der Lebensmittelüberwachung.
Therese Krähenbühl
Dazu werden Eigelb-Proben analysiert, deren Spektren wie ein Fingerabdruck grossen Informationsgehalt liefern. Ein Abgleich mit charakteristischen Mustern je Haltungsform aus einer Datenbank mit Referenzspektren gibt Aufschluss über die tatsächliche Haltungsform – und das alles mit einer Messegenauigkeit von nahezu 100 Prozent.
Quasi ein Fingerabdruck
Ein Forscherteam am DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V. in Quakenbrück hat dafür eine Methode entwickelt: Mittels NMR-Spektroskopie ist künftig mit nur einer Messung eindeutig erkennbar, ob ein Ei wirklich von biologisch gehaltenen Legehennen stammt. Hierfür haben die Forschenden rund 4’500 Eiproben untersucht. Das deutsche Bundeslandwirtschaftsministerium hat das Projekt über das Bundesprogramm Ökologischer Landbau (BÖL) gefördert.
Zum Nachweis der Haltungsform haben die Forschenden aus den Eiern gewonnene Eigelb-Extrakt-Proben mittels 1H-NMR-Spektroskopie analysiert. Die so erzeugten Spektren bilden ein hochspezifisches Muster der Ei-Probe ab, quasi einen Fingerabdruck mit einem grossen Informationsgehalt. Mithilfe multivariater Datenanalysen, maschinellem Lernen und KI haben die Forschenden für jede Haltungsform charakteristische Muster identifiziert und eine Datenbank sowie ein Authentizitäts-Modell aus diesen Referenzspektren erstellt. Durch den Abgleich des 1H-NMR-Spektrums von unbekannten Eigelb-Proben mit dem Modell aus Referenzspektren ist es ihnen gelungen, die tatsächliche Haltungsform nachzuweisen.
Fast 100 Prozent Messgenauigkeit
Das errechnete Modell für die Klassifizierung von Eiern aus konventioneller und biologischer Haltung erreicht eine Genauigkeit von 99,9 Prozent, während sich die untersuchten Eier mit einer Genauigkeit von 97,1 Prozent den vier Haltungsformen zuordnen lassen. Zusätzlich ist es den Forschenden gelungen, die Rasse der Legehennen (Lohmann Selected Leghorn, Dekalb, Lohmann Brown, Sandys) mit einer Modellgenauigkeit von 98,4 Prozent zu ermitteln.
Nach Einschätzung der Forschenden bieten die Ergebnisse ein grosses Potenzial in der Lebensmittelüberwachung, etwa im Verdachtsfall oder bei Stichprobenuntersuchungen für den Handel und den Verarbeitungsbereich. Unternehmen können entsprechende Analysen beauftragen und damit zuverlässig überprüfen, ob der Stempelcode auf der Eischale die Haltungsform der Legehennen korrekt angibt.
Damit sich das Verfahren etabliert, müssen die Modelle mit weiteren authentischen Proben ergänzt werden und aktuell bleiben. Denn nur, wenn zusätzliche, teils noch nicht bekannte Einflussfaktoren wie etwa weitere Rassen und Futtermittel berücksichtigt werden, bleiben die Modelle aussagekräftig. Das DIL lädt Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Verbände zur Zusammenarbeit ein, um diese Analytik und ihre Anwendungsmöglichkeiten weiterzuentwickeln.
