Analytische Lebensmittelchemie
befasst sich mit der Analyse und Beschreibung lebensmittelchemischer Reaktionen und deren Folgen für die Qualität von Lebensmitteln. Dabei werden sowohl Hauptbestandteile als auch Spurenkomponenten untersucht, insbesondere wenn sie positive (als sog. funktionelle Komponenten) oder negative (z. B. Mykotoxine) Wirkungen auf den Menschen haben.
Hauptbestandteile von Lebensmitteln:
Kohlenhydrate
Diese aus Monosacchariden aufgebauten Hauptkomponenten sind wichtige Energielieferanten in Lebensmitteln oder Energiespeicher in Pflanzen und Tieren.
Das links abgebildete Ionen-chromatogramm zeigt einen wässrigen Spargelextrakt mit seinen wichtigsten Kohlenhydraten Glucose und Fructose. Zum Vergrößern bitte auf das Chromatogramm klicken.
Peptide und Proteine
Diese Lebensmittelbestandteile setzen sich aus Aminosäuren zusammen, die den ernährungsphysiologischen Wert des Lebens- oder Futtermittels mitbestimmen.
Die Graphik links zeigt die Aminosäureanalyse eines Schweinefutters nach Hydrolyse der Proteine und Peptide. Als interner Standard dient die Aminosäure Norleucin. Zum Vergrößern bitte auf die Graphik klicken.
Fette
Triglyceride bilden den Hauptbestandteil von in Lebensmitteln enthaltenen Fetten. Die Fettsäurezusammensetzung ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal dieser Lipide.
Die Abbildung links zeigt ein Gaschromatogramm der Fettsäuremethylester, wie sie nach Umesterung aus den Triglyceriden von Milch erhalten werden. Mit roten Pfeilen sind die trans-Fettsäure Elaidinsäure (18:1,9t) sowie zwei Konjugierte Linolsäuren (CLA; 18:2,9c 12c; 18:2, 9c 11t) markiert. Zum Vergrößern bitte auf die Graphik klicken.
Spurenkomponenten in Lebensmitteln:
Mykotoxine
Lebensmittel werden häufig von Schimmelpilzen befallen, die giftige Mykotoxine produzieren können. Aufgrund niedriger Konzentrationen und z.T. hoher Toxizität sind empfindliche und spezifische Methoden zu deren Nachweis erforderlich. Am Lehrstuhl wurden für eine Reihe dieser Substanzen LC-MS/MS-Verfahren entwickelt, meist als Stabilisotopenverdünnungsanalysen.
Das hier dargestellte LC-MS/MS Chromatogramm gibt die Stabilisotopen- verdünnungsanalyse einer Haferprobe wieder. Es wurden zwei wichtige Fusarien- toxine aus der Gruppe der Typ-A-Trichothecene, T2- und HT2-Toxin, nachgewiesen. Die internen Standards sind die entsprechenden [13C]-markierten Analoge und erscheinen in den jeweiligen Massenspuren unter den in der Probe enthaltenen Toxinen.
Vitamine
Da der menschliche Organismus diese Mikronährstoffe nicht selbst synthetisieren kann, ist er auf deren Zufuhr mit der Nahrung angewiesen. Vitamine liegen nur in geringen Konzentrationen in Lebensmitteln vor und sind häufig instabil. Daher ist es erforderlich, schonend zu analysieren und unvermeidbare Verluste zu kompensieren. Am Lehrstuhl wurden Stabilisotopenverdünnungsanalysen für die Gruppe der Folate und für die Pantothensäure entwickelt.
Das LC-MS/MS-Chromatogramm links zeigt die Stabilisotopenverdünnungsanalyse eines mit Folsäure angereicherten Frühstücksgetränks. Als interne Standards wurden die jeweils deuterierten 5-Methyltetrahydrofolat, 5-Formyltetrahydrofolat und Folsäure eingesetzt. Zum Vergrößern bitte auf das Chromatogramm klicken.
