NIR-spektrometrische Methoden-Entwicklung zur Qualitätsbewertung von Gewürzen und Kräutern

Abstract

Die bisherige konventionelle Gewürz-Analytik ist zeit- und kostenaufwändig. Es sollte geprüft werden, welche Voraussetzungen zugrunde gelegt werden müssen und welche analytischen Leistungen dann erreichbar sind, wenn diese Methoden mit NIRS-Methoden ersetzt werden. Dabei war u.a. Bezug zu nehmen auf bisherige wissenschaftliche (NIRS-)Erfahrungen bei Gewürzen oder vergleichbaren Materialien. Der neue Wissenstand sollte insbesondere für die praktische Anwendung in Gewürzhandel und –verarbeitung nutzbar sein.<br /> Dabei sollten individuelle, wertgebende Inhaltsstoffe sowie Parameter zur Kennzeichnung von Fehlqualitäten erfasst werden. Über das NIR-Datenprofil soll eine schnelle Bewertung hinsichtlich der Verwendbarkeit verschiedener Gewürzqualitäten vor Ort und eine mögliche Unterscheidung nach Art, Ernte und Herkunft ermöglicht werden.<br /> Bei der Entwicklung dieser NIRS-Methoden sollte kontrolliert werden, ob die mittels Sonden ermittelten spektralen Daten unter Bewegung des Probenmaterials denen gleichwertig sind, die mit einem modernen Spektrometertyp an großflächig geschütteten Proben in statischer Messanordnung registriert werden.<br /> Die Verhältnisse, die sich dann bei der Probenkontrolle ergeben, sollten in Beziehung gesetzt werden zum bisher konventionellen Prüfaufwand, um damit die über die NIRS-Methoden-Nutzung resultierende Entlastung zu veranschaulichen.<br /> Dafür war es nötig, den bisherigen Prüfaufwand entsprechend zu erfassen.<br /> Die Methodenentwicklungen wurden an repräsentativen Probenserien aus dem weltweiten Gewürzhandel realisiert. Die Probenkollektive für Kalibrierung und Validierung wurden dabei nach üblichen wissenschaftlichen Kriterien charakterisiert.<br /> Mit dem Schwerpunkt auf Pfeffer und Paprika gelangen exemplarische Aussagen hinsichtlich der angestrebten Leistungsparameter, die teils die bisherigen Literaturwerte bestätigen, aber auch vielfach noch unterbieten. Entsprechende Kontrollen wurden ebenso auch erfolgreich für wichtige Gewürzkräuter (Thymian, Majoran) ausgeführt.<br /> Entsprechend den bekannten theoretischen Begrenzungen der NIRS-Methodik wurde bestätigt, dass die Kontrolle anorganischer Anteile in Gewürzen mittels NIRS unsicher bleibt, und dass Spurenkonzentrationen für die Routine-Kontrolle in Handel und Verarbeitung noch nicht empfohlen werden können.<br /> Die Erwartung auf Identitätsprüfung bei unterschiedlichen Pflanzenarten und auch innerhalb einer Pflanzenfamilie (Labiaceae) konnten dagegen voll bestätigt werden.<br /> Im Vergleich wurde aufgezeigt, dass die Übernahme spektraler Daten auf ein anderes System über einschlägige Software-Optionen problemlos möglich ist.<br /> Bleibende Ergebnis-Lücken wurden entsprechend benannt und im Detail beschrieben, damit künftig in dieser Richtung Ergänzungen noch geschehen können.