Authenzitätsprüfung Grundlagen und Einführung

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1 BUNDESINSTITUT FÜR RISIKBEWERTUNG Authenzitätsprüfung Grundlagen und Einführung Carsten Fauhl-Hassek

2 Authentizitätsprüfung/Authentifizierung Wer bin ich? Wo komme ich her? Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 2

3 Authentizitätsprüfung von Lebens- und Futtermitteln Authentifizierung: Bestätigung der Erfüllung sämtlicher Anforderungen hinsichtlich der Verkehrsbezeichnung oder der Nachweis von falschen Angaben in Bezug auf: (i) Zusatz fremdartiger, ggf. gesundheitlich bedenklicher Stoffe (exogenes Material) (ii) Zusatz eines Inhaltstoffes (identisch aber billiger bzw. in der Qualität gemindert), (iii) Herkunft (geografisch, Spezies oder Produktionsweise) Esslinger, S., Riedl, J., Fauhl-Hassek, C., Food Research International, 60, (2014) Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 3

4 Food Fraud 1. Spink & Moyer/ Michigan State University, USA, 2011 Lebensmittelbetrug ist ein Sammelbegriff, der den bewussten und absichtlichen Austausch, den Zusatz, die Verfälschung oder die Falschdarstellung von Lebensmitteln, Lebensmittelbestandteilen oder Lebensmittelverpackungen; oder falsche oder irreführende Aussagen über ein Produkt umfasst, mit dem Ziel, dadurch einen wirtschaftlichen Gewinn zu erzielen. 2. BfR FAQ Was versteht man unter Lebensmittelbetrug? Derzeit gibt es in der europäischen Gesetzgebung noch keine einheitliche rechtliche Definition des Begriffs Lebensmittelbetrug. Im Allgemeinen versteht man unter Lebensmittelbetrug das vorsätzliche Inverkehrbringen von Lebensmitteln mit der Absicht, durch Verbrauchertäuschung einen finanziellen Gewinn zu erzielen. Erreicht wird dies zum einen durch unerlaubte Zusätze, die zu einer Änderung der Zusammensetzung des Lebensmittels führen oder durch bewusste Falschdeklaration, d. h. die absichtliche Verwendung falscher oder das Weglassen von Angaben auf dem Etikett. Kriterien: vorsätzlichen Verstoßes gegen das Lebensmittelrecht & Gewinnabsicht, Schädigung des Verbrauchers ( 263 StGB Betrug : Nachweis des Vermögensschadens) Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 4

5 Authentizität/Lebensmittelbetrug ein Überblick Motivation Produktschutz Schaden: Öffentliche Gesundheit, ökonomisch oder Terror Lebensmittelsicherheit Lebensmittelmanipulation Lebensmittelqualität Lebensmittelverfälschung Authentizitätsprüfung Nutzen: Ökonomisch Ungewollt Absichtlich Aktion In Anlehnung an Journal of Food Science, 76(9), (2011) Spink, J. and Moyer, D.C. Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 5

6 Authentifizierung von Lebens- und Futtermitteln analytische Ansätze H 1. Exogene Markerverbindungen CH 3 R R 2. Authentischer Bereich bestimmter Parameter (natürliche Inhaltsstoffe) 3. Neue Ansätze, z. B. Food Profiling Food Fingerprinting P = 0,95 a = 0,025 a = 0,025 ± Student Factor x s Gerichtsfestigkeit Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 6

7 Species-Differenzierung Marker Verbindungen Microarray-Technologie, Mico-Satelliten Analyse, Real time PCR, Proteomics-Anwendungen Produktverfälschung in Fleischwaren: z.b. Pferdefleisch, Schwein in Halalprodukten, f. deklarierte Fischarten Problemfelder: Hoch verarbeitete Produkte (Öl, Wein, Tiermehle) Zielgerichtet!! Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 7

8 Glycerinzusatz in Wein Marker Verbindungen Glycerin 4,8-14 g/l Wasser Säure Ethanol Nebenprodukte im technischen Glycerin (Vorkommen als exogene Substanzen in Wein) Cycl. Diglyceride (Dioxan, Dioxepan) 3-Methoxy-propandiol H CH 3 H H H H H H Fauhl C, Wittkowski R, Lofthouse J, Hird S, Brereton P, Versini G, Lees M, Guillou C (2004), Journal of AAC International 87: Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 8

9 Klassischer Ansatz Referenzdaten z. B. RSK-Werte (Fruchtsaft) Richtwerte und Schwankungsbreiten bestimmter Kennzahlen Authentischer Bereich Authentische oder unauffällige Proben P = 0,95 a = 0,025 a = 0,025 ± Student Faktor x s Bestimmte Indikatorparameter Authentizitätsbereich Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 9

10 Anfänge der Lebensmittelchemie 1878 Authentischer Bereich Joseph König: Vorwort 1. Auflage, Juli 1878 Nahrungs -und Genussmitel werden wie alle Handelsartikel, bei denen die Nachfrage groß ist, verfälscht. Dieser Unfug hat einen solchen Umfang angenommen, dass die Reichsregierung besondere Gesetze erlassen hat Für derartige Untersuchungen ist aber in sehr vielen Fällen wichtig, die mittlere chemische Zusammensetzung der reinen, unverfälschten Nahrungs -und Genussmitel und deren Schwankung zu kennen, um aus dem Vergleich mit dem Untersuchungsobjekt eine Verfälschung erkennen zu können. Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 10

11 Stabilisotopenanalytik Wein Authentischer Bereich - 0, ,0 ~ + 6 Leitungswasser δ 18-7 to ,5-1,0 δ 18 Wert des Weinwassers ( vs VSMW) Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 11

12 Standardmethoden Codex AAC IV CEN DIN Aktuelle Aktivitäten CEN Food Authenticity Coordination Group CEN (e. g. CEN/TC 275/WG 11 GM food... extension 2016: and species analysis ) IS e.g. IS/TC 34/SC 16 Biomarker Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 12 6

13 Neue analytische Ansätze 4. Neue Ansätze Food Fingerprinting nicht-zielgerichtete Analyse unter Erstellung eines Fingerabdrucks qualitativ und/oder semi-quantitativ multivariate Datenanalyse Notwendigkeit einer Referenzdatenbank zur Authentifizierung Probenpräparation (unselektiv) Nicht-zielgerichtete instrumentelle Analyse Datenmatrix Multivariate Datenanalyse Matrix Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 13

14 Discriminant function 2 Futtermittelherkunft DDGS (Profiling) Stabilisotopen EU Kanonische Diskriminanzanalyse (CDA) speziell für Fragestellung EU- USA China -1 USA Discriminant function 1 China EU USA group centroids Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61, (2013) Nietner, T.; Pfister, M.; Glomb, M.A.; Fauhl-Hassek, C. Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 14

15 1 H-NMR Fingerprinting: Sudan-Farbstoff in Paprika Nicht zielgerichtete Analytik Verwendung der 1 H NMR (400 MHz) Identifizierung der Verfälschung mittels Percentil-Plot (univariater Ansatz) 80 Paprika Proben & 1verfälschte Probe (Sudan- Farbstoff) 0 0,33 0,66 1 Quantile Detektion exogener Signale im aromatischen Bereich Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 15

16 Herausforderungen Nicht-zielgerichtete Analytik Ansätze der nicht-zielgerichteten Analytik bieten ein enormes Potential für die Authentizitätsprüfung! Übergang in die Routineanalytik? Gerichtsfest? 1) Gemeinsame Datennutzung Spektrometrische Daten (Format, Austauschbarkeit) Zugänglichkeit / Anerkennung von Daten 2) Multivariate Datenauswertung Verschiedene Ansätze (auch für Profiling) Quality Parameter? Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 16

17 Food Fingerprinting Beispiele aus der Forschung Verfälschungen FT-IR-basierte Fingerprinting-Analyse von regano regano livenblätter Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 17

18 Food fingerprinting Beispiel NMR FoodScreener Weinanalyse WineScreener Bruker Spraul et al. 2012, Minoja et al Carsten Fauhl-Hassek, RAFA 2017, 8 th November

19 Neue Ansätze BMEL-Projekt FoodAuthent Programm zur Innovationsförderung Herkunftsnachweis von Lebensmitteln Entwicklung eines Systems zur Sammlung, Analyse und Verwertung von Produktauthentizitätsdaten im Lebensmittelbereich Projekt Partner: 6 Budget: ~ 2 Millionen Dauer: 3 Jahre Projektstart: September 2016 Koordinator: GS1 Germany Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 19

20 Zusammenfassung Globalisierung auch beim Betrug gesundheitliche Risiken werden in Kauf genommen verschiedene analytische Ansätze zur Authentifizierung zielgerichtete Analyse exogener Markerverbindungen wissenschaftlich akzeptiert und gerichtsfest Authentifizierung mit Referenzdaten Anerkennung von Authentizitätsbereichen, gemeinsame Datenbanken nicht-zielgerichtete Analyse Hohes Potential, gemeinsame Datenbanken, Validierungskonzepte erforderlich Carsten Fauhl-Hassek, 59. Detmolder Gespräch Seite 20

21 BUNDESINSTITUT FÜR RISIKBEWERTUNG Danke für Ihre Aufmerksamkeit Carsten Fauhl-Hassek Bundesinstitut für Risikobewertung Max-Dohrn-Str Berlin Tel Fax