Die Herkunft zählt
Die Lebensmittelkennzeichnung als Zeichen für Qualität, Sicherheit und Transparenz für japanische und europäische Verbraucher.
Unter den Industrienationen gehört Japan zu den Staaten, die sich am schlechtesten autark mit Nahrungsmitteln versorgen können. Da nur 38 % der benötigten Kalorien im Inland erzeugt werden, ist Japan stark von Importen abhängig. Trotz dieses Missverhältnisses ist die Nachfrage nach im Inland produzierten Lebensmitteln groß, da diese als sicherer und qualitativ hochwertiger gelten. In der Folge erzielen japanische Lebensmittel deutlich höhere Preise, was vermehrt zu Verfälschungen und falschen Kennzeichnungen führt.
Mit der Stabilisotopenanalyse können Forschende wie Dr. Yaeko Suzuki von der National Agriculture and Food Research Organization (NARO) in Japan die Echtheit und geografische Herkunft von Produkten beurteilen und Betrug verhindern. "Lebensmitteletiketten gehören zu den wichtigsten Informationsquellen für Verbraucher," sagt Dr. Suzuki. "Durch die wachsende Zahl der aus aller Welt importierten Nahrungsmittel ist es wichtig, diese mit korrekten Angaben zu versehen. So kann der Verbraucher entscheiden, ob er Lebensmittel aus heimischer oder importierter Erzeugung kauft."
Den höchsten Anforderungen gerecht werden
Die japanischen Richtlinien für Lebensmittelkennzeichnung gehören weltweit zu den strengsten. Für alle verarbeiteten Lebensmittel, die im Land hergestellt oder umgeschlagen werden, muss verpflichtend das Herkunftsland angegeben werden. Da viele Produkte jedoch aus einer Vielzahl unterschiedlicher Zutaten bestehen, ist es mitunter ausgesprochen schwierig, die Herkunft zu bestimmen und auszuweisen. Laut japanischem Recht ist die Herkunft der Zutat mit dem größten Gewichtsanteil auf dem Etikett anzugeben. Auch wenn die Angabe der Herkunft weiterer Zutaten nicht zwingend ist, wird Lebensmittelherstellern empfohlen, diese ebenfalls anzuführen. Mit der Analyse von Lebensmittelprodukten betrauten Fachleuten wie Dr. Suzuki fällt es nicht immer leicht herauszufinden, woher bestimmte Inhaltsstoffe stammen.
"Um die geografische Herkunft von in Brot verwendetem Weizenmehl nachzuvollziehen, haben wir das Verhältnis der stabilen Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffisotope im Weizenmehleiweiß untersucht. Die Isotopenverhältnisse der Gluteninfraktionen korrelierten positiv mit jenen des Weizenmehls", erklärt sie. "Anschließend bestimmten wir die Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffisotopenverhältnisse der Weizengluteninfraktionen in Proben von Brot mit Weizenmehl aus Kanada, den USA und Japan, und stellten fest, dass die Kohlenstoff- und Stickstoffisotopenverhältnisse in Brot aus japanischem Weizenmehl niedriger waren als die der anderen Proben. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Stabilisotopenanalyse ein potenziell sinnvolles Instrument zur Rückverfolgung der geografischen Herkunft von Weizenmehl in Brot ist."
Das Problem bei verarbeiteten Lebensmitteln ist, dass sich neben den Hauptzutaten auch weitere Faktoren, wie etwa Würzmittel und Garverfahren, auf das Endprodukt auswirken. Glücklicherweise werden die Verhältnisse stabiler Isotope nicht leicht durch Prozesse und Zusatzstoffe beeinflusst. Bei stark verarbeiteten, aus mehreren Zutaten bestehenden Lebensmitteln spiegeln die Isotopenverhältnisse aber die Werte aller Bestandteile wider. Aus diesem Grund wenden Fachleute wie Dr. Suzuki und ihr Team Vorbehandlungsverfahren an, um Inhaltsstoffe aus Ausgangsstoffen zu extrahieren und so präzisere Ergebnisse zu erhalten.
Verbraucher achten auf die Herkunft von Lebensmitteln
Laut einer aktuellen Studie* halten 71 % der Verbraucher die Herkunft von Lebensmitteln für wichtig, fast zwei Drittel finden sie sogar "sehr wichtig". Seit 2020 sehen neue Vorschriften der EU vor, dass Lebensmittelhersteller das Ursprungsland oder den Herkunftsort der Hauptzutaten angeben müssen. Diese Kennzeichnung bietet nicht nur zusätzliche Transparenz, sondern kann auch Mehrwerte schaffen.
Die Herkunft von Lebensmitteln wird häufig mit dem kulinarischen Wissen und der klimatischen Identität einer bestimmten Nation oder Region in Verbindung gebracht. Das wirkt sich auf den Charakter eines Produkts aus oder darauf, was die Verbraucher damit assoziieren. Ein französisches Filet Mignon ist nicht dasselbe wie ein Stück vom japanischen Wagyu-Rind, und diese Unterschiede können mit einer Herkunftskennzeichnung gewürdigt werden.
In Europa wird die sogenannte geschützte Ursprungsbezeichnung (DOP) landwirtschaftlichen Produkten und Lebensmitteln verliehen, die in einem bestimmten geografischen Gebiet nach anerkannten Verfahren hergestellt, verarbeitet und zubereitet werden. In Japan gibt es das "GI-Label" (für "Geographical Indication"). Es soll regionale Erzeugnisse schützen, die unter charakteristischen naturgegebenen Bedingungen wie Klima und Bodenbeschaffenheit und auf unverwechselbare Weise produziert werden. Da Produkte mit diesen Zertifizierungen häufig höhere Preise erzielen, verleiten sie manche Unternehmer dazu, nicht authentische Lebensmittel als echt auszugeben. Hier kann die IRMS einen bedeutenden Beitrag leisten, indem sie die Arbeit engagierter Erzeuger als authentisch bestätigt und fördert.
*N. Knežević, S. Grbavac & M. Palfi ‘Country of Origin - The Importance for Consumers’ European Food and Feed Law Review Vol. 14, No. 6 (2019).
Alle Macht den Isotopen
Woraus Lebensmittel bestehen und woher sie kommen, ist auch für Industrie und Forschung wichtig. Hier sind zuverlässige Ergebnisse von höchster Bedeutung. "Kombiniert man die Elementaranalyse mit der Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie (EA-IRMS), lässt sich die Echtheit und Herkunft von Lebensmitteln bestimmen", so Dr. Suzuki. "Das Sauerstoffisotopenverhältnis hilft bei der Bestimmung des Ursprungs, weil es geografische Informationen liefert. Allerdings ist der Mangel an zuverlässigen Verfahren zur Messung dieses Verhältnisses ein Problem. Bei der Messung des Sauerstoffisotopenverhältnisses werden organische Materialien bei hohen Temperaturen pyrolysiert, um Sauerstoff (O) in Kohlenmonoxidgas (CO) umzuwandeln. Anschließend werden die Sauerstoffisotopenverhältnisse mithilfe der IRMS bestimmt. Nahezu alle biologischen Proben enthalten Stickstoff. Dieser wird bei der Pyrolyse in Stickstoffgas (N2) umgewandelt. Da das Stickstoffgas ein m/z = 28 aufweist und der Wert von CO-Gas ebenfalls m/z = 28 beträgt, ist eine sorgsame Trennung unerlässlich. Werden die N2- und CO-Peaks nicht gut getrennt, ändert sich das Sauerstoffisotopenverhältnis von CO signifikant."
Zur Bewältigung dieser Herausforderung setzt Dr. Suzuki auf Geräte von Elementar. "Ich habe mich für das IsoPrime100 (ein Vorgängermodell des isoprime precisION) entschieden, zusammen mit dem vario PYRO cube®, wobei die chromatographische Trennung von N2- und CO-Peaks dank der Purge-and-Trap-Säule für CO von Elementar ausgezeichnet ist. Dieses System ist extrem hilfreich bei der Validierung unserer Arbeit."
Messungen, die einen Unterschied machen
Noch wichtiger als die Authentizität und Herkunft von Lebensmitteln ist allerdings die Lebensmittelsicherheit für Verbraucher. Werden Lebensmittel verfälscht, kann das Folgen für die Gesundheit der Konsumenten haben, wie die Skandale um die Kontamination von Milchpulver mit Melamin in China oder die Verunreinigung von Alkohol durch Methanol zeigen. Wenn so etwas geschieht, achten Verbraucher sehr genau darauf, woher ihre Lebensmittel stammen, und verlangen nach besserer Qualität und mehr Transparenz. Genau dies bietet die IRMS, und solange Lebensmittel und landwirtschaftliche Produkte verfälscht und falsch gekennzeichnet werden, wird es auch einen Bedarf an Lebensmittelanalytik und entsprechenden Verfahren geben.
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