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Erarbeitung, Anpassung und Prüfung von analytischen Methoden zur Charakterisierung und Quantifizierung von nano- und mikroskaligen Partikeln und Strukturen
Projekt
Förderkennzeichen: MRI-LBV-08-2021-8
Laufzeit: 01.01.2021
- 31.12.2023
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Lebensmittel weisen eine komplexe Zusammensetzung auf und können mikro- und/oder nanoskalige Strukturen und Partikel enthalten. Diese sind natürlichen Ursprungs (z.B. Caseinmicellen), oder gelangen durch den gezielten Zusatz (z.B. technisch hergestellte Nanomaterialien) oder infolge von Verunreinigungen durch die Umwelt (z.B. Mikroplastik) ins Endprodukt. Bei Verwendung von (technisch hergestellten) Nanomaterialien in Lebensmitteln ist eine entsprechende Analytik notwendig, sowohl um die vorgeschriebene Kennzeichnungspflicht im Rahmen der Verordnung (EU) Nr. 1169/2011 zu überwachen, als auch um die Chancen und Risiken beurteilen zu können. Während die Analyse isolierter partikulärer Strukturen weitestgehend Stand der Technik ist, stellt die Detektion und Quantifizierung dieser Materialien in komplexen Matrices wie Lebensmitteln die Analytiker vor erhebliche Herausforderungen, sowohl bei der Probenpräparation als auch bei den verwendeten Messtechniken. Im Rahmen der Daueraufgabe werden u. a. Probenpräparations- und Messmethoden zur Identifikation und Quantifizierung ausgewählter Materialien untersucht und erarbeitet sowie deren Grenzen und Schwierigkeiten ermittelt und aufgezeigt. Hierzu stehen am Institut verschiedene Methoden bzw. Methodenkombinationen zur Verfügung. Mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (REM), Statischer- (SLS), Dynamischer- (DLS) und Mehrwinkel-Lichtstreuung (MALS) sowie single Particle ICP-MS (spICP-MS) können Partikelgrößenverteilungen ermittelt werden. Die Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) und (sp)ICP-MS liefern Informationen zur chemischen Zusammensetzung von Partikeln und Strukturen und per Elektrophoretischer Lichtstreuung (ELS) kann die Oberflächenladung bestimmt werden. Bei Proben bestehend aus verschiedenen Partikelkollektiven können diese vor einer Größenanalyse mittels Asymmetrischer Fluss-Feldflussfraktionierung (AF4) getrennt werden. Im Hinblick auf Regulierungsfragen wird die Methodenentwicklung und –validierung durch den Wissens- und Erfahrungsaustausch mit dem Joint Research Centre sowie Untersuchungsämtern und der Teilnahme an internationalen Ring- und Laborvergleichsuntersuchungen vorangetrieben.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Lebensmittelchemie
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
MRI - Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik (MRI-LBV)
