Authentifizierung der geografischen Herkunft von Fleisch: eine analytische

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Authentication of the geographic origin of meat:

an analytical approach based on poultry breast fillet and dried beef

präsentiert durch

Bettina v. Ballestrem geb. Franke

Authentifizierung der geografischen Herkunft von Fleisch: eine analytische

Annäherung anhand von Pouletbrust-

filet und Rindstrockenfleisch

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Inhalt

• Rahmenbedingungen

• Proben: Art und Beschaffung

• durchgeführte Untersuchungen

• Statistische Auswertung

• Ergebnisse

• Fazit

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Rahmenbedingungen

• Ziel ist die Bestimmung der geografischen Herkunft von Fleisch mit chemischen und physikalischen Methoden

– 1. Fleischart: Pouletbrustfilet

– 2. Fleischart Rindstrockenfleisch (Bündnerfleisch, Walliser Trockenfleisch u.a.)

• Zusammenarbeit von ETH Zürich, BAG und ALP

• Laufzeit von April 2004 bis September 2008

• Untersuchungen in 2 Phasen:

– mit wenig Proben prüfen, welche Verfahren aussagekräftig sind (Phase 1)

– mit vielen Proben Erfolg versprechende Verfahren überprüfen (Phase 2)

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Probenauswahl

• Zwei Fleischarten: Pouletbrustfilet und Rindstrockenfleisch

• Poulet, weil mengenmäßig am meisten in die Schweiz importiert (ca. 40 000 t/a)

• ausserdem Tierart, die mit geringem lokalen Bezug / Kontakt gehalten wird

• Rindstrockenfleisch, weil als regionale Spezialität in der Schweiz mit GGA-Label

geschützt Abgrenzung von ausländischen

Produkten

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Pouletproben

Dried beef meat:

6 samples Poultry:

5 samples

Dried beef meat:

1 samples

Poultry:

3 samples Poultry:

2 samples

Dried beef meat : 8 samples

Poultry:

7 samples Poultry : 3 samples

Poultry:

5 samples

Brasilien

Thailand

(nur Phase 1)

Frankreich

Schweiz Deutsch- land

Ungarn

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Pouletproben

Dried beef meat:

6 samples Poultry:

5 samples

Dried beef meat:

1 samples

Poultry:

3 samples Poultry:

2 samples

Poultry:

5 samples

Brasilien

Thailand

(nur Phase 1)

Frankreich

Ungarn

• Phase 1: 10 Brustfilets je Probe, davon 3 zu homogener Masse verarbeitet

• Phase 2: 5 Brustfilets je Probe

insgesamt 25 + 56 Proben

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Pouletproben

Dried beef meat:

6 samples Poultry:

5 samples

Dried beef meat:

1 samples

Poultry:

3 samples Poultry:

2 samples

Poultry:

5 samples

Brasilien

Thailand

(nur Phase 1)

Frankreich

Ungarn

• Länder entsprechen Hauptimportländern

• Proben bezogen über Importeure

• Authentizität nachgewiesen über

Zollbegleitdokumente Hinweis auf Schlachtort

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Trockenfleischproben

Schweiz Schweiz

Schweiz Brasilien

Bresaola (nur Phase 1)

Australien Australien

Grisciutto

Österreich Brasilien

Rinderrohschinken

Schweiz Schweiz

Walliser

Trockenfleisch

USA USA

Bündnerfleisch

Kanada Kanada

Bündnerfleisch

Schweiz Schweiz

Schweiz Brasilien

Bündnerfleisch

Land der Herstellung Herkunft des

Rohfleisches Produkt

• je Probe ein Stück Trockenfleisch von ca. 500g bis 1 kg

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Trockenfleischproben

Schweiz Schweiz

Schweiz Brasilien

Bresaola (nur Phase 1)

Australien Australien

Grisciutto

Österreich Brasilien

Rinderrohschinken

Schweiz Schweiz

Walliser

Trockenfleisch

USA USA

Bündnerfleisch

Kanada Kanada

Bündnerfleisch

Schweiz Schweiz

Schweiz Brasilien

Bündnerfleisch

Land der Herstellung Herkunft des

Rohfleisches Produkt

• je Probe ein Stück Trockenfleisch von ca. 500g bis 1 kg

• Proben direkt vom Produzenten bezogen

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Herstellung Rindstrockenfleisch

• Ausbeinen

• Pökeln

• Trocknen,

dazwischen Pressen

• (Schneiden), Verpacken

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Durchgeführte Untersuchungen

• Spurenelemente

• Nährwertgehalt: Gehalt von Fett, Wasser, Eiweiss, Kohlenhydrate, Nitrat, Nitrit, Chlorid

• Farbmessung

• Sauerstoffisotope

• Strontiumisotope

• Infrarot (NIR, MIR)

• Fluoreszenz

• Aromastoffe

• NMR

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Durchgeführte Untersuchungen

• Spurenelemente

• Nährwertgehalt: Gehalt von Fett, Wasser, Eiweiss, Kohlenhydrate, Nitrat, Nitrit, Chlorid

• Farbmessung

• Sauerstoffisotope

• Strontiumisotope

• Infrarot (NIR, MIR)

• Fluoreszenz

• Aromastoffe

• NMR

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Probenvorbereitung (Poulet und TF)

• Spurenelemente:

– Probenvorbereitung mittels mikrowellen-unterstützten Druckaufschluss mit Salpetersäure

– Messung mit ICP-MS

• Sauerstoffisotope:

– Azeotrope Destillation mit Toluol über 18h bei 160°C – pH - Senkung mit Ammoniumchlorid

– Messung mit IRMS

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Probenvorbereitung (nur TF in Phase 2)

• NIR:

– Fleisch homogenisieren – In Petrischale füllen

– Messung mit Spektrometer

• NMR:

– Fleisch homogenisieren – In Rotor einwiegen

– Mit „Isotopenpuffer“ auffüllen – messen

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Auswertung der Daten

• ANOVA Gruppenunterschiede vorhanden?

• Paarweiser Vergleich welche Gruppen unterscheiden sich?

• LDA (bei vielen Parametern, z. Bsp.

Spurenelemente) welche Parameter tragen am meisten zur Gruppenunterscheidung zu

• daraus Klassifikationsmatrices

(Kreuzvalidierung, „echte“ Validierung)

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Sauerstoffisotope - Poulet

Brasilien Frankreich

Deutschland

Ungarn

Schweiz

-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

δ18 O

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Spurenelemente – Poulet

(Klassifikationsmatrix Validierung)

50 0

9 0

8 5

Overall

0 0

4 0

2 1

Schweiz

83 0

5 0

1 0

Ungarn

0 0

3 0

Deutschland

100 0

0 0

2 0

Frankreich

100 0

0 0

0 4

Brasilien

% correct Schweiz

Ungarn Deutsch-

land Frank-

reich Brasilien

Herkunft

bestimmte Herkunft

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Ergebnisse - Poulet

• Sauerstoffisotope

• Spurenelemente

Brasilien, Frankreich, Deutschland

--- Schweiz

Brasilien, Frankreich, Deutschland

--- Ungarn

Brasilien, Frankreich, Ungarn, Schweiz ---

Deutschland

Deutschland, Ungarn, Schweiz

Brasilien, Deutschland, Ungarn, Schweiz Frankreich

Deutschland, Ungarn, Schweiz

Frankreich, Deutschland, Ungarn, Schweiz

Brasilien

ANOVA Validierung

Unterscheidung basierend auf:

δ¹⁸O Elemente

(19)

BRGR

Sauerstoffisotope - Trockenfleisch

AUAU

BRAT

CHGR

CHVS

CNCN USUS

-10 -5 0 5

δ18 O

(20)

Spurenelemente – Trockenfleisch (Klassifikationsmatrix Validierung)

48 0

2 1

13 2

2 1

Gesamt

0 0

2 0

0 0

US-US

100 0

2 0

0 0

CN-CN

0 0

3 0

0 0

CH-VS

75 0

0 1

3 0

0 0

CH-GR

50 0

0 0

2 2

0 0

BR-GR

100 0

0 0

2 0

BR-AT

25 0

0 0

3 0

0 1

AU-AU

% korrekt US-

US CN-

CN CH-

VS CH-

GR BR-

AT AU-

AU Herkunft

Bestimmte Herkunft

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Ergebnisse - Trockenfleisch

• Sauerstoffisotope

• Spurenelemente

keine Unterscheidung möglich

BR-GR, AU-AU ---

USA USA (USUS)

alle ausser US-US alle anderen

Kanada Kanada

(CN-CN)

AU-AU, CN-CN Proben nicht-

Schweizer Rohfleischherkunft Wallis (VS)

Schweiz (CH-VS)

AU-AU, CN-CN Proben nicht-

Schweizer Rohfleischherkunft Graubünden

(GR) Schweiz

(CH-GR)

AU-AU, US-US, CN-CN Alle ausser CHGR

Graubünden (GR) Brasilien

(BR-GR)

AU-AU, CN-CN alle anderen

Österreich (AT) Brasilien

(BR-AT)

Ergebnissein Phase 2 bestätigenErgebnisseausPhase 1 nichtkeineValidierungerfolgt

alle anderen BR-AT, BR-GR,

CH-VS, CN-CN, US-US Australien

Australien (AU-AU)

Validierung ANOVA

Validation Unterscheidung basierend auf:

NMR NIR

δ¹⁸O Elemente

Verarbeitungs- ort

Rohfleisch- herkunft

• NIR

• NMR

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Fazit

• Keine eindeutige Unterscheidung aller Herkünfte möglich

• Einzelne Länder können von anderen unterschieden werden

• Herkunftsbestimmung unbekannter Proben nicht möglich

• Kein Hilfsmittel zum Nachweis gefälschter

Herkunftsangaben für staatliche Behörden, da keine zweifelsfreie Identifizierung

• Aussagekraft einzelner Untersuchungsverfahren

(Sauerstoffisotope, Spurenelemente) könnte mit einer bedeutend größeren Anzahl von Proben nochmals überprüft werden