Überprüfung von ausgewählten Schnellmethoden zur Bestimmung von Fleischqualitätsparametern

Der Gehalt an bindegewebseiweißfreiem Fleischeiweiß (BEFFE) bildet
für die Le-bensmittelüberwachung im Rahmen des Verbraucherschutzes
nach § 15 LFGB die entscheidende Beurteilungsgrundlage für die
substantielle Qualität von Fleisch und Fleischerzeugnissen. Die
chemische Vollanalyse nach Vorschrift der Amtli-chen Sammlung
stellt dabei die anerkannte Grundlage zur Berechnung des BEFFE-
Gehaltes dar. Für die Hersteller von Fleischwaren spielt neben dem
BEFFE auch der Wasser-, Fett- und Rohproteingehalt eine Rolle bei
der Rezep-turberechnung und Standardisierung von Fleischprodukten.
Für eine optimale Re-zeptursteuerung und Qualitätssicherung ist es
notwendig, die erwünschten Para-meter bereits im
Verarbeitungsfleisch erfassen zu können. Die chemische Analyse ist
mit einem entsprechenden Zeitaufwand verbunden, so dass die
Vollanalyse für eine synchron zu den Verarbeitungsschritten
erfolgende Bestimmung der ent-scheidenden Parameter nicht geeignet
ist. Ziel dieser Arbeit war, die Leistungsfähigkeit eines sich in
der Entwicklung befindli-chen optischen Sensormoduls zur Detektion
von Wasser, Fett, Rohprotein und Bindegewebe zu beurteilen. Das
Funktionsprinzip des optischen Verfahrens ba-siert auf VIS-, NIR-
sowie Fluoreszenz-spektroskopischen Messungen und soll im
Durchflussverfahren die simultane in-line-Analyse von
Verarbeitungsfleisch ermög-lichen. Daneben wurden Verfahren der
NIR-Spektroskopie und der niedrig auflö-senden NMR-Spektroskopie in
die Untersuchungen miteinbezogen, um die Mess-genauigkeit dieser
Schnellmethoden in der Bestimmung von Fett und Wasser (NIR- und
NMR-Spektroskopie) sowie von Rohprotein und BEFFE
(NIR-Spektroskopie) zu bewerten. Aus ihrer grundsätzlichen
Bewertung sollte die mög-liche Eignung der spektroskopischen
Schnellverfahren zur präzisen und vertrau-enswürdigen Kalibration
des neuartigen Sensormoduls abgeleitet werden. Als
Re-ferenzanalytik wurde für alle Methoden die nasschemische
Vollanalyse herange-zogen. Insgesamt wurden 54 Proben (Rind,
Schwein, Halb/Halb) am optischen Sensor-modul vermessen. Alle
Proben wurden anschließend NIR-spektroskopisch und nasschemisch
analysiert. Eine Teilmenge von 30 Proben wurde zusätzlich der
NMR-spektroskopischen Untersuchung zugeführt. Der Vergleich der
spektralen Messgrößen des neuartigen Verfahrens mit der
nasschemischen Referenzanalytik ergab für alle Probenmaterialien
(Rind, Schwein, Halb/Halb) eine in Abstufungen zufriedenstellende
Korrelation der Was-ser-, Asche-, Fett- und Rohproteingehalte,
jedoch nur eine unzureichende Vorher-sagesicherheit für
Bindegewebe. Aus dem Vergleich von NIR-Spektroskopie zur Nasschemie
liessen sich hohe bis sehr hohe Korrelationen für die Parameter
Wasser, Fett, Rohprotein und BEFFE ermitteln. Die durch die
NMR-Spektroskopie erstellten Wasser- und Fettgehalte bewegten sich
für alle 30 untersuchten Proben in sehr hoher Korrelation zu den
nasschemischen Ergebnissen. Die NIR-Spektroskopie kann mit
Einschränkungen als ausreichend zuverlässige Schnellmethode zur
simultanen Bestimmung substantieller Fleischparameter an-gesehen
werden. NMR-spektroskopische Messungen erzielen für Wasser und Fett
genauere Ergebnisse als die NIR-Spektroskopie. Sofern nur die
Bestimmung von Wasser und Fett benötigt wird, ist in der
Routineanalytik die NMR-Spektroskopie als genauere Methode
angebracht. Ist daneben auch die Bestimmung von Roh-protein und
BEFFE angestrebt, muss auf die NIR-Spektroskopie zurückgegriffen
werden. Besteht die Erforderlichkeit einer forensisch gesicherten
Aussage, so stellt die Nasschemie nach wie vor die Methode der Wahl
dar. Eine abschließende Bewertung des optischen Sensormoduls konnte
im Rahmen dieses Dissertationsvorhabens nicht getroffen werden. Der
Datensatz von 54 ver-arbeiteten Fällen hat sich in der
statistischen Auswertung als zu gering erwiesen, um eine
Kalibration des Systems für die unterschiedlichen Probenmaterialien
und Aufbereitungsformen zu ermöglichen.