Neue Forschungsprojekte in FISA http://www.fisaonline.de/ Hier finden Sie die 20 neuesten Projekte, die in das Forschungsinformationssystem Agrar / Ernährung (FISA) eingetragen wurden. en-en Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) TYPO3 Organisation eines real-time PCR-Ringversuchs zum Nachweis der Tierartverfälschung in Schafmilch- und Ziegenmilchprodukten Im Rahmen der § 64 LFGB AG „Molekularbiologische Methoden zur Pflanzen- und Tierartendifferenzierung“ soll eine real-time PCR-Methode zum Nachweis der Beimischung von Kuhmilch bei der Herstellung von Schaf- und Ziegenmilchprodukten standardisiert und in die Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren eingebracht werden. Diesen Prozess unterstützt das NRZ-Authent unter Mithilfe des Instituts für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch durch die Organisation eines Ringversuchs inklusive der Herstellung dotierter Milchprodukte. Im Milch-Technikum sollen Ziegenkäse (Picodon)- und Schafkäse (Feta)-Varianten mit unterschiedlichen Anteilen an Kuhmilch sowie verschiedene Joghurt- und Milchvarianten produziert werden. Auch die bei der Käseherstellung anfallende Molke soll aufgefangen und mit der real-time PCR-Methode analysiert werden. Um die Leistungsfähigkeit der Methode abschätzen zu können, werden insgesamt 40 Proben hergestellt, die im NRZ-Authent untersucht werden. Für die Standardisierung der Methode sollen von diesen Proben 12 Proben (verteilt als DNA-Extrakte) zunächst in einem Vorringversuch und anschließend in einem Ringversuch mit der real-time PCR-Methode untersucht werden. Zusätzlich wird unprozessiertes Probenmaterial der Ringversuchsproben für die Analyse mit alternativen Technologien (z. B. MALDI-TOF, LC-MS/MS, digitaler PCR) bereitgestellt. Das NRZ-Authent führt zunächst Vorversuche zur Methodenoptimierung durch und beteiligt sich an der Verfassung der Methodenvorschrift. Es übernimmt die Organisation des Ringversuchs und wird sich an der Auswertung des Ringversuchs beteiligen. Eine Publikation des Ringversuchs sowie der Ergebnisse aller Proben wird angestrebt.Das Projekt gehört zur Daueraufgabe Unterstützung der amtlichen Überwachung bei der Methodenvalidierung ggf. für die Übernahme in die ASU nach § 64 LGFB innerhalb des Themenfeldes Tier-/Pflanzenarten (ggf. Rassen & Sorten) unter dem Aufgabenfeld Analytische Methoden für die Lebensmittel-Authentizitätskontrolle.

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Spezielle Aspekte der Ernährungsverhaltensforschung Im Themenfeld Spezielle Aspekte der Ernährungsverhaltensforschung werden Fragestellungen bearbeitet, die vielschichtig sind und der Verknüpfung der vorhandenen Expertise und Daten aus weiteren Themenfeldern des Institutes EV, und auch anderen Instituten des MRI, bedürfen. Im Vordergrund stehen verbraucherorientierte sozial- und haushaltswissenschaftliche Fragestellungen, die sich u. a. auf den Ernährungsalltag sowie gesellschaftliche und technische Entwicklungen beziehen. Die Themenpalette – von der Kartierung europäischer Reformulierungsmaßnahmen und Werbeverbote über die Nährwertkennzeichnung bis zur Ernährungs-Notfallvorsorge – spiegelt die umfassende Definition des Ernährungsverhaltens wider. Dieser Themenbereich leistet einen wichtigen Beitrag zur akuten Politikberatung.

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Untersuchung der Bildung von Mykotoxinen durch Alternaria alternata auf verschiedenen pflanzlichen Lebensmitteln Die Ernteverluste aufgrund von Pilzbefall nehmen weltweit stetig zu. Insbesondere Pilzarten wie Aspergillus, Fusarium, Penicillium und Alternaria führen häufig dazu, dass Lebensmittel auch nach der Ernte mit schädlichen Mykotoxinen kontaminiert werden. Für die wichtigsten Mykotoxine gibt es weltweit gesetzliche Grenzwerte. Dies ist bei Alternaria-Mykotoxinen trotz der mutagenen und zelltoxischen Wirkung, die für einige dieser Toxine nachgewiesen wurde, noch nicht der Fall. Laut der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) ist dies unter anderem auf einen Mangel an fundierten Forschungsdaten zurückzuführen. Alternaria-Mykotoxine kommen in vielen pflanzlichen Lebensmitteln häufig und manchmal in hohen Konzentrationen vor. Säuglingsnahrung ist ebenfalls regelmäßig betroffen. Das vorliegende Projekt wird einen multidisziplinären Ansatz verwenden, um wichtige Forschungsfragen zu klären und damit die Datenbasis für eine bessere Risikobewertung und fundierte Politikberatung zu diesem Thema zu erweitern:1) Untersuchung der Bildung von Mykotoxinen durch Alternaria Pilze auf pflanzlichen Lebensmitteln und deren Verstoffwechselung (auch durch die Pflanze); 2) Bestimmung der direkten Wechselwirkung zwischen Alternaria Pilzen und pflanzlichem Lebensmittel (Infektionsprozess), auch mittels Elektronenmikroskopie; 3) Beurteilung der gesundheitlichen Relevanz eines Befalls durch Alternaria Pilze, die besonders häufig bei pflanzlichen Lebensmitteln auftreten, auf der Grundlage neuer und detaillierter Genom-Analyse Daten; 4) Entwicklung gezielter und nachhaltiger Vermeidungsstrategien, die den Befall pflanzlicher Lebensmittel durch Alternaria Pilze verringern können

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Enzymatische Reduktion antinutritiver Faktoren Phytat ist der natürliche Phosphatspeicher der Pflanzensamen und somit in nennenswerten Konzentrationen in Lebensmitteln pflanzlichen Ursprungs zu finden. Durch Verzehr phytatreicher Lebensmittel wird im Allgemeinen die Resorption von mehrwertigen Metallionen wie z.B. Fe2+/3+, Zn2+ und Ca2+ negativ beeinflusst. Ein Phytatabbau oder eine Phytatabtrennung während der Lebensmittelverarbeitung und -zubereitung führt zu einer besseren Resorption der Mineralstoffe. Neben der Verwendung exogener Enzyme zur Phytathydrolyse lassen sich auch die schon in den pflanzlichen Rostoffen enthaltenen Phytasen zur Reduktion des Phytatgehaltes nutzen. Daher wird in eigene Forschungsarbeiten eruiert werden, ob die in den pflanzlichen Rohstoffen vorhandene enzymatische Aktivität bei bestimmter Prozessführung während der Lebensmittelherstellung oder der küchentechnischen Zubereitung ausreichend ist, um den Phytatgehalt in den finalen Produkten so zu senken, dass die Mineralstoffresorption durch Phytat nicht mehr negativ beeinflusst wird. Das hätte den Vorteil, dass qualitativ bessere pflanzliche Produkte hergestellt werden können, ohne dass ein technologischer Hilfsstoff zugegeben werden müsste. Eine bessere Versorgung mit Mineralstoffen aus pflanzlichen Lebensmitteln wäre außerdem wünschenswert, da der Anteil von Vegetariern und Veganern in der Bevölkerung stetig wächst und bekannt ist, das pflanzliche Lebensmittel im Vergleich zu Lebensmitteln vom Tier den Menschen weniger gut mit Mineralstoffen versorgen können. Welche Anpassungen an die Prozessführung notwendig sind, um einen ausreichende Phytatreduktion zu gewährleisten wird in den Arbeiten auch beleuchtet, wobei auch die Auswirkung der Prozessanpassung auf die Sicherheit und Qualität der finalen Lebensmittel berücksichtigt werden.

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Stabile Isotope zur Differenzierung von Eiern aus Boden-, Freiland- und Biohaltung im deutschen Lebensmitteleinzelhandel Die Unterscheidung von Eiern nach ihrer Erzeugungsform (Boden, Freiland, Bio) ist von großem Interesse in der Lebensmittelüberwachung, da eine Fälschung sehr lukrativ ist. Die Kosten in der Erzeugung von Bio-Eiern sind aufgrund des Einsatzes von ökologisch erzeugtem Futter und dem größeren Platzangebot pro Legehenne deutlich höher, als die Erzeugung von konventionellen Eiern. Hieraus resultieren ca. 2- bis 3-fach höhere Verbraucherpreise für Bio-Eier, weshalb eine Falschetikettierung von konventionellen Eiern zu Bio-Eiern für Betrüger attraktiv ist. Bisherige Studien an Hühnereiern aus Deutschland, den Niederlanden und Neuseeland mittels Stabilisotopenanalytik (IRMS) der Bio-Elemente Kohlenstoff und Stickstoff zeigten gute Ansätze, aber keine klare Zuordnung von konventionell und ökologisch erzeugten Hühnereiern. Obwohl die neuseeländische Studie ökologische und konventionelle Eier weitgehend unterscheiden konnte, war eine Zuordnung von Freilandeiern nicht möglich. Allerdings kann diese Studie nicht auf Deutschland übertragen werden, da sich die Fütterungsvorschriften für Legehennen in Neuseeland z.T. deutlich von denen der EU unterscheiden (z.B. Einsatz von Fischmehl zur Fütterung in Neuseeland zulässig). Darüber hinaus variiert in Europa die Futterzusammensetzung saisonal sowohl durch das zugegebene Futter (Sommer- vs. Winterfutter), als auch durch das zusätzliche natürliche Futterangebot aus Insekten und Gräsern im Frühjahr/Sommer bei (Bio)-Freilandhühnern. Da in keiner der vorliegenden Studien saisonale Veränderungen der Futterzusammensetzung erfasst wurden, könnte dies die bisher beobachtete eingeschränkte Differenzierung der Haltungsformen über die Isotopenwerte erklären. Der Aspekt der fütterungsbedingten jahreszeitlichen Variationen soll daher erstmals in dieser Pilotstudie durch eine hochaufgelöste monatliche Beprobung von Eiern aller drei Haltungsformen Boden, Freiland, Bio über ein Jahr geklärt werden. Unterschiede in der geographischen Herkunft von Eiern lassen sich aufgrund der Sauerstoff- und Wasserstoffisotopenfraktionierungen im Niederschlagswasser über größere Entfernungen (z.B. Nord-/Süddeutschland) nachweisen. In diesem Pilotprojekt soll neben der Erfassung der fütterungsbedingten saisonalen Variation auch geprüft werden, ob diese regional unterschiedlich verläuft oder einen Einfluss auf die geographische Differenzierung ausübt. Hierzu sollen Eier der drei Haltungsformen aus Norddeutschland (Region um Kiel) mit Eiern aus Süddeutschland (Region um Kulmbach) neben den Kohlenstoff- und Stickstoffisotopen auch auf ihre Wasserstoff- und/oder Sauerstoffisotope analysiert werden.

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Komplexität und Transdiziplinarität im Bereich Ernährung Das Themenfeld Komplexität und Transdisziplinarität im Bereich Ernährung widmet sich zentralen Herausforderungen bei der Lösung ernährungsassoziierter Probleme: insbesondere der Komplexität der Problemlagen, Interessens- und Zielkonflikten von Akteuren sowie Machtasymmetrien. Es leistet hier einen wichtigen Beitrag mit Forschungsansätzen, die das Verständnis für komplexe Systeme erhöhen und Veränderungsprozesse unterstützen. Die großen Potenziale systemwissenschaftlicher und transdisziplinärer Ansätze für die Ernährungsforschung werden erforscht und verzahnt genutzt. Bei entsprechenden Projekten werden mithilfe systemwissenschaftlicher Instrumente zahlreiche und vielfältige Faktoren eines Problems in ihrem dynamischen Zusammenspiel berücksichtigt und das komplexe Gesamtgeschehen aufgezeigt. Durch transdisziplinäre Ansätze bringen Wissenschaftler verschiedener Disziplinen und relevante gesellschaftliche Akteure aus Zivilgesellschaft, Politik und Wirtschaft ihre Wissensbestände und ihre Interessen in den Forschungsprozess entsprechender Projekte ein. Es werden vielversprechende Lösungen erarbeitet, die der komplexen Realität näherkommen als es mit herkömmlichen Forschungsansätzen möglich ist. Aus systemischer Sicht und durch Diskussions- und Aushandlungsprozesse werden u. a. wirkungsvolle Ansatzpunkte für Maßnahmen und Umsetzungspfade zur Veränderung von Verhalten und Strukturen identifiziert. Insbesondere trägt dieses Themenfeld zur Lösung komplexer ernährungsassoziierter Probleme und Transformationsprozessen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung bei.Derzeit wird im Rahmen dieser Daueraufgabe das Projekt „Pilotprojekt: Gestaltung von transformativer/Transformations-Forschung für zukunftsfähiges Ernährungsverhalten.

 

Hummel E,  Hoffmann I: Complexity of nutritional behavior: capturing and depicting its  interrelated factors in a cause-effect model. Ecology of Food and Nutrition  55(3), 241-257, 2016  Hummel E: Das komplexe Geschehen des  Ernährungsverhaltens - Erfassen, Darstellen und Analysieren mit Hilfe  verschiedener Instrumente zum Umgang mit Komplexität (Nutrition-ecological  Modeling, Sensitivitätsmodell und Cross-Impact-Bilanzanalyse). Dissertation.  Giessen, 2017. Internet: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2018/13468/  (09.03.2021)  Hummel E, Hoffmann I: Komplexe  ernährungsassoziierte Probleme: allgemeine Charakteristika. In: Hoffmann I,  Schneider K, Leitzmann C (Hrsg): Ernährungsökologie. Komplexen  Herausforderungen integrativ begegnen. oekom Verlag, München, 28-37, 2011  Hummel E: Komplexe Probleme:  Herausforderungen für Problemlösungen. In: Hoffmann I, Schneider K, Leitzmann  C (Hrsg): Ernährungsökologie. Komplexen Herausforderungen integrativ  begegnen. oekom Verlag, München, 170-176, 2011  Schneider K, Hummel E, Hoffmann I: Die  Modellierungstechnik NutriMod: Komplexität erfassen und darstellen. In:  Hoffmann I, Schneider K, Leitzmann C (Hrsg): Ernährungsökologie. Komplexen  Herausforderungen integrativ begegnen. oekom Verlag, München, 134-139, 2011  Schneider K, Hummel E, Metz M,  Hoffmann I: Probleme lösen: ein ernährungsökologischer Entwurf. In: Hoffmann  I, Schneider K, Leitzmann C (Hrsg): Ernährungsökologie. Komplexen  Herausforderungen integrativ begegnen. oekom Verlag, München, 187-192, 2011  Hummel E: Komplexität: worin  Herausforderungen bestehen. Vortrag auf der 9- Werner-Kollath-Tagung  „Ernährungsökologie: Ernährung quer gedacht“. Gießen, November 2011  Hank KM, Häußler A, Hummel, E:  Mehrdimensionalität von qualitativen Modellen zum Ernährungsverhalten.  Vortrag auf dem 50. Wissenschaftlichen Kongress der Deutschen Gesellschaft  für Ernährung, Bonn, März 2013. Proc. Germ. Nutr. Soc. Vol. 18, 24, 2013  Hummel E, Hoffmann I:  Ernährungsverhalten aus systemischer Sicht: Stellschrauben für Veränderungen.  Vortrag auf dem 51. Wissenschaftlichen Kongress der Deutschen Gesellschaft  für Ernährung, Paderborn, März 2014. Proc. Germ. Nutr. Soc. Vol. 19, 10-11,  2014  Hummel E, Hoffmann  I: How can we modify nutritional behaviour? A systems perspective dealing  with complexity. Vortrag auf der 12th European  Nutrition Conference FENS, October 20-23, auf Einladung der Fachgruppe  Ernährungsverhaltensforschung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung im  Rahmen einer Session zum Thema „Nutritional behaviour research: transferring  knowledge into daily life“, 2015, Berlin, Germany. Ann Nutr Metab 67(suppl  1), 71, 2015  Hummel E, Hoffmann I:  Mehrdimensionalität und Komplexität des Ernährungsverhaltens: ein  ernährungsökologisches Ursache-Wirkungs-Modell. Vortrag auf der 26.  Jahrestagung der Deutsche Gesellschaft für Humanökologie, Sommerhausen am  Main (Würzburg), Mai 2016  Priefer C;  Beckh C, Hummel E, Heyer A, Hoffmann I: Promising research approaches for  supporting food systems transformations: Introductory note “Major challenges  for food systems transformations". 11th  Sustainability Transitions Conference; 18-21 August 2020; Wien, Österreich,  2020  Hummel E, Beckh C, Priefer C, Heyer A,  Hoffmann I: Gestaltung transformations-orientierter Forschung für  zukunftsfähiges Ernährungsverhalten. Vortrag auf dem 58. Wissenschaftlichen  Kongress der Deutschen Gesellschaft für Ernährung, Online-Tagung, Februar  2021. Proc. Germ. Nutr. Soc. Vol. 27, 29, 2021

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Neuartige Fütterungsstrategien (u. a. alternative Proteinquellen) in der Aquakultur und Milchviehhaltung Wissenschaftliche Bewertung der Qualität und Sicherheit von Milch und Fischereierzeugnissen mit Fokus auf neuartige Fütterungsstrategien (u. a. alternative Proteinquellen) in der Aquakultur und Milchviehhaltung

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Rohmilchgüte und Milchgüterecht Verfolgung analytischer Trends, sowie Weiterentwicklung und Validierung von Verfahren zur Bewertung der Rohmilchgüte zur Unterrichtung des BMEL bei daraus resultierender Notwendigkeit der rechtlichen Anpassung des Milchgüterechts im Bereich chemisch-physikalischer und bakteriologischer Untersuchungsmethoden (in Kooperation mit MRI-MBT) sowie im Bereich der Methodenentwicklung zum Nachweis von Hemmstoffen.

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Bewertung der Eignung der DSC-Analytik zur Identifizierung von Mikro-/Nanoplastik in komplexen Matrices Kunststoffe werden heute aufgrund ihrer Beständigkeit in vielen Bereichen eingesetzt. Dies und ihre Widerstandsfähigkeit bzw. beschränkte Abbaubarkeit hat dazu geführt, dass sich gerade Fragmente bzw. Abrieb in Form von Mikro- und Nanoplastik zu einem Problem entwickelt haben. Diese werden mittlerweile nicht nur in der Umwelt, sondern auch in Lebensmitteln und sogar in Humanproben nachgewiesen. Derzeit fehlen noch standardisierte Messmethoden. Häufig eingesetzt werden RAMAN- und FTIR-Spektroskopie sowie gaschromatographische Verfahren zur Konzentrations- und Speziesanalytik. Diese Verfahren besitzen allerdings den Nachteil, dass sie für Routineanalysen aufgrund des hohen apparativen und Probenaufarbeitungsaufwandes nur bedingt einsetzbar sind. Als eine Alternative wird die dynamischen Differenzkalorimetrie beschrieben, die als Standardmethode in der Kunststoffherstellung und-verarbeitung eingesetzt wird. Im Rahmen des Projektes soll untersucht werden, inwieweit sich die Methode auch für kleinste Konzentrationen im Mikro- bzw. Nanogrammbereich eignet und wie zuverlässig eine Identifizierung der Kunststoffspezies möglich ist, wenn die Partikel nicht aus fabrikneuem Kunststoff bestehen, sondern gealtert sind bzw. in komplexen Medien wie Lebensmitteln mit einer Proteincorona umgeben sind.

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Untersuchungen zur Erfassungsgrenze (Konzentration) von Nanoplastik mittels Feldflussfraktionierung/MALS Mikro- und Nanoplastik hat sich zu einem Problem in der Umwelt entwickelt und wird immer häufiger als Kontaminant in Lebensmitteln nachgewiesen. Wegen der im Vergleich zu größeren Partikeln vermutlich besseren Aufnahme von Nanopartikeln in den menschlichen Körper sind für eine Abschätzung der menschlichen Exposition mit Kunststoffpartikeln insbesondere Nanoplastikpartikeln von Interesse. Während für die Erfassung und Charakterisierung von Kunststoffpartikeln im Bereich von Mikro- und Millimetern verschiedene Verfahren zur Verfügung stehen, von denen FTIR- und Raman-Spektroskopie sowie die GC-MS-Analytik mittlerweile im Normungsprozess sind, gibt es für Nanoplastikpartikel, insbesondere im Bereich um 100 nm derzeit keine zufriedenstellende Analytik, die sowohl die Erfassung der Partikel als auch die Identifizierung der Kunststoffspezies in den zu erwartenden geringen Konzentrationen erlaubt. Im Rahmen dieses Projektes sollen daher mit Hilfe von ausgewählten nanopartikulären Kunststoff-Standardmaterialien größenbezogen die minimal erfassbare Masse bzw. Anzahl an Partikeln ermittelt werden. Zudem soll mit Hilfe des AF4-Systems eine Methode zur Aufkonzentrierung der stark verdünnten Proben erarbeitet werden. Nach Aufkonzentrierung sollen diese Proben dann mit weiteren Analysemethoden (v.a. mittels Rasterelektronen­mikroskopie) charakterisiert werden, was u.a. zur Überprüfung der entwickelten AF4-Methode dient.

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Untersuchung und Bewertung alternativer Nahrungsquellen Durch die voranschreitende Globalisierung kommen wir immer häufiger in Kontakt mit neuartigen Nahrungsmitteln. Auch die sich zuspitzende Ressourcenknappheit führt dazu, dass auf alternative Nahrungsquellen zurückgegriffen werden muss. Dafür können beispielsweise neben bereits etablierten aber im europäischen Raum unbekannten Lebensmitteln auch bisher ungenutzte Reststoffe aus der verarbeitenden Industrie herangezogen werden, um eine möglichst vollständige Nutzung agrarischer Ressourcen zu gewährleisten. Auch vollsynthetische Lebensmittel können in näherer Zukunft eine Rolle bei der Ernährungssicherung spielen. Generell müssen alternative Nahrungsmittel hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe und Zusammensetzung charakterisiert und bewertet werden. Weiterhin ist der Einfluss verschiedener Verarbeitungsschritte auf das Nahrungsmittel und der wertgebenden Inhaltsstoffe zu berücksichtigen. Dies betrifft zum einen deren Verfügbarkeit als auch die Haltbarkeit und Sicherheit des Lebensmittels. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf Nahrungsmittelbestandteilen, die bei den bisherigen Ernährungsgewohnheiten keine oder nur eine untergeordnete Rolle gespielt haben. Diese können beispielsweise antinutritive Eigenschaften besitzen oder bei der Verarbeitung zu ungewünschten Veränderungen des Lebensmittels führen. Auch die Herstellung und Bezugsquellen neuartiger Lebensmittel können zu Veränderungen der Zusammensetzung oder Kontamination des Nahrungsmittels führen. In dieser Daueraufgabe werden Fragestellungen zur Erschließung alternativer Nahrungsquellen untersucht. Als ein Vertreter für neuartige Lebensmittel erfahren beispielsweise essbare Insekten gerade viel Aufmerksamkeit. Insekten zeigen ein ernährungsphysiologisch interessantes Profil, allerdings ist über die Verfügbarkeit der Inhaltsstoffe, insbesondere nach Verarbeitung, wenig bekannt. Chitin ist in essbaren Insekten in unterschiedlichen Mengen vorhanden. Das Biopolymer weist viele verschiedene Eigenschaften auf, es kann Proteine und Fette binden, wirkt antibakteriell und gilt als Auslöser von Allergien. Ob und in welchem Ausmaß diese Merkmale eine Rolle beim Verzehr spielen, muss untersucht werden. Ein weiterer wichtiger Punkt in der Bewertung von Insekten als Nahrungsmittel sind mögliche Risiken im Zusammenhang mit der Produktion. Insekten können Kontaminanten aus dem Futtersubstrat anreichern und damit in die Nahrungskette einbringen. Auch die mikrobielle Sicherheit dieses neuartigen Lebensmittels, insbesondere vor und nach Verarbeitung, muss gewährleistet sein. Diese und weitere Aspekte sowie Fragstellungen können auch auf andere alternative Nahrungsquellen übertragen werden. Ebenfalls der stark steigende Anteil an hochprozessierten Lebensmitteln in der Ernährung fällt in den Fokus dieser Daueraufgabe. Wichtige Fragestellung hierbei sind: Wie verändern sich die Lebensmittelinhaltsstoffe während der Verarbeitung? Welchen Einfluss hat diese auf die Verfügbarkeiten?

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Untersuchung und Bewertung der Beziehungen zwischen Zusammensetzung, Struktur und funktionellen Eigenschaften von Lebensmitteln Löslichkeit, Grenzflächenaktivität, Gelbildung, Emulgiervermögen, Schaumkapazität, Quellungsvermögen, Wasserrückhaltevermögen sind einige Beispiel für techno-funktionelle Eigenschaften von Lebensmittelinhaltstoffen (u.a. Proteine, Hydrokolloide, Polysaccharide, Fette). Techno-funktionelle Eigenschaften sind eng mit der Molekularstruktur dieser Lebensmittelinhaltstoffe bzw. ihrem Aggregatszustand (u.a. kristallin, amorph) verknüpft und werden zudem von Inhaltsstoffen der Lebensmittelmatrix sowie von den Umgebungsbedingungen stark beeinflusst. Sie bestimmen andererseits, wie sich Lebensmittelinhaltstoffe während ihrer Verarbeitung und Lagerung verändern und wie sie miteinander interagieren. Techno-funktionelle Eigenschaften sind damit ausschlaggebend für die Biofunktionalität (Bioverfügbarkeit von bioaktiven Stoffen, ernährungsphysiologische Eigenschaften) und die Technofunktionalität (Haltbarkeit, sensorische Eigenschaften) von Lebensmitteln. Die Forschungsarbeiten umfassen grundlegende Untersuchungen im Hinblick auf die Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Struktur und funktionellen Eigenschaften von Lebensmitteln bzw. Struktur und funktionellen Eigenschaften einzelner Lebensmittelinhaltstoffe mit den Zielen (a) die Stabilität und Bioverfügbarkeit wertgebender Lebensmittelinhaltsstoffe optimal zu erhalten bzw. zu steigern (b) die Wissensgrundlagen zu erweitern, um angewandte und neue Technologien (u.a. Verkapselung, 3D-Printing) und den Einsatz von alternativen Rohstoffen (z. B. Reformulierung) noch besser bewerten zu können.

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Untersuchung und Bewertung nachhaltiger Ressourcennutzung Untersuchungen zur vollständigen und weitgehend rückstandsfreien Verwertung von Reststoffen aus Lebensmittelerzeugung, -verarbeitung und -handel im Zuge aufeinanderfolgender Nutzungsziele mit dem Ziel der Prüfung, a) inwieweit solche Verarbeitungsrückstände (u.a. Pressrückstände aus der Saftherstellung) als Zusätze zur Herstellung von Lebensmitteln (1) nach Verarbeitung (u.a. durch mechanische Feinzerkleinerung) vollständig (2) als Ausgangsmaterial für die Extraktion wertgebender Inhaltsstoffe (u.a. sekundäre Pflanzenstoffe) in Teilen genutzt werden können. b) inwieweit Extraktionsrückstände zur Gewinnung von Synthesegrundstoffen (u.a. zur Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe) geeignet sind c) inwieweit Rückstände aus der Gewinnung von Synthesegrundstoffen zur Energiegewinnung (u.a. Bioethanol) genutzt werden können. Die Bewertung der Nachhaltigkeit von Verfahren zur Ressourcennutzung (u.a. Reststoffnutzung) soll im Hinblick auf den Einsatz von Energie und Wasser sowie auf Umwelteinflüsse (u.a. Abbaubarkeit der Abfälle, Abgase) bilanziert werden.

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Inaktivierung von Brucella spp. bei der Kurzzeiterhitzung von Milch Durch Brucella melitensis (sowie B. abortus und B. suis) verursachte Erkrankungen (Brucellose, syn. Maltafieber, Mittelmeerfieber, Febris ondulans, Bangsche Krankheit) sind in vielen Entwicklungsländern endemisch und relativ häufig. Auslöser ist vielfach nicht oder nur unzureichend erhitzte Milch, sowie daraus hergestellte Produkte. Brucellose tritt auch in Deutschlang regelmäßig auf, die Fallzahlen sind aber gering (+/- 20 im Mittel). Kinetische Daten zur Inaktivierung dieser Erreger in Milch sind letztmalig 1953 erhoben worden. Erfahrungen mit anderen Zoonoseerregern (Mycobacterium caprae, Coxiella burnetii) haben gezeigt, dass solche Daten auf moderne Erhitzungsverfahren nicht übertragbar sind. Im Sinne von „Sicherstellung der Welternährung“ wäre es sinnvoll eine solide Datenbasis zur Prozessgestaltung zu schaffen, um in Entwicklungs- und Schwellenländern angewendete Verfahren der Milchbearbeitung zu optimieren. Die Generierung kinetischer Daten zur thermischen Inaktivierung von Brucellen ist nur möglich in einem BSL-3 Labor mit entsprechender technologischer Ausstattung (Alleinstellungsmerkmal des MRI, Kiel). Forschungsziel ist somit die Ermittlung reaktionskinetischer Daten (D- und z-Werte) für die Inaktivierung von Brucella spp. bei der Kurzzeiterhitzung von Milch, sowie ggf. die Bestimmung der molekulargenetischen Grundlagen der Hitzeresistenz. Für die Durchführung des Projektes ist eine Kooperation mit dem FLI, Institut für Bakterielle Infektionen und Zoonosen (IBIZ) in Jena eingeleitet.

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Neuartige milch- und fischanaloge Erzeugnisse Untersuchung sowie wissenschaftliche und lebensmittelrechtliche Bewertung neuartiger milch- und fischanaloger Erzeugnisse (z.B. vegane Fischstäbchen oder Fischsalate, veganer „Käse“, pflanzliche drinks).

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Aufbau von analytischen Datenbanken zum Ergebnisabgleich und Bereitstellung für die amtliche Überwachung Aufbau von analytischen Datenbanken zum Ergebnisabgleich und Bereitstellung für die amtliche Lebensmittelüberwachung

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Aufbau von Wissensdatenbanken und Bereitstellung für die amtliche Überwachung Aufbau von Wissensdatenbanken und Bereitstellung für die amtliche Lebensmittelüberwachung

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https://fisaonline.de/projekte-finden/details/?tx_fisaresearch_projects%5Bp_id%5D=15003&tx_fisaresearch_projects%5Baction%5D=projectDetails&tx_fisaresearch_projects%5Bcontroller%5D=Projects&cHash=cf08ba2ef574836006e739809d53947b Tue, 15 Jun 2021 07:19:07 +0000 https://fisaonline.de/projekte-finden/details/?tx_fisaresearch_projects%5Bp_id%5D=15003&tx_fisaresearch_projects%5Baction%5D=projectDetails&tx_fisaresearch_projects%5Bcontroller%5D=Projects&cHash=cf08ba2ef574836006e739809d53947b
Biokinetik des seltenen Zuckers D-Allulose in Blut und Urin im Menschen Ein hoher Konsum von glukose- und fruktosehaltigen Getränken steht im Zusammenhang mit Übergewicht und Adipositas. Alternativen zu kalorischen Zuckern sind von Interesse, die diesen in Süße und funktionellen Eigenschaften entsprechen, die aber in geringerem Maße zur Energiezufuhr beitragen. Eine mögliche Alternative ist der seltene Zucker Allulose. Dieser entspricht sowohl dem Geschmack herkömmlicher Zucker, als auch den physikalisch-chemischen Eigenschaften bei der Lebensmittelherstellung. Allulose wird im menschlichen Körper größtenteils unverändert über den Urin ausgeschieden und nur in sehr geringem Umfang metabolisiert und liefert daher nur ca. 5-10% der Energie herkömmlicher Zucker (Saccharose, Fruktose, Glukose). In einigen Ländern wird Allulose bereits bei der Lebensmittelherstellung eingesetzt und eine Zulassung im europäischen Raum als Novel Food ist bei der EFSA beantragt. Es liegen einzelne Studien zur Wirkung der Allulose im Menschen vor, die darauf hinweisen, dass sich der Verzehr von Allulose positiv auf das Körpergewicht und den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel auswirken könnte. Um jedoch mögliche Wirkungen auf den Metabolismus umfassend erforschen zu können werden Daten zur Biokinetik der Allulose benötigt, insbesondere die Konzentrationsverläufe in Blut sowie die Ausscheidungsrate im Urin. Die Studie soll diese Wissenslücken schließen. Im Crossover-Design werden gesunden Frauen und Männer unterschiedliche Mengen an Allulose verabreicht. In den jeweils darauffolgenden 24h wird zu mehreren Zeitpunkten Blut abgenommen und der gesamte Urin in Fraktionen gesammelt. In diesen Proben wird die Konzentrationen an Allulose bestimmt um draus Erkenntnisse zur Bioverfügbarkeit, Halbwertszeit, Clearance und Verstoffwechslung abzuleiten. Ein möglicher Einfluss der Allulose auf den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel wird über die Messung relevanter Metabolite und Mediatoren bestimmt.

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Entwicklung eines NMR-basierten Verfahrens zur Unterscheidung von frischer und wiederaufgetauter Fischware Das Ziel ist die Entwicklung einer NMR-basierten Methode, die anhand von einem oder mehreren Markern eine Überprüfung von Fischerei- und Aquakulturerzeugnissen in Hinblick auf ein nicht gekennzeichnetes Wiederauftauverfahren ermöglicht. Es gilt frische Ware von  eingefrorener (sog. „single frozen bzw. ggf. sogar „double frozen“) und danach (ggf. sogar mehrfach) wiederaufgetauter Ware im Kontext der Überprüfung der Kennzeichnungsvorschriften gemäß EU Verordnung 1379/2013 und EWG Richtlinie 89/108 zu unterscheiden1-2. Die Methodenentwicklung soll im Rahmen eines gemeinsamen Projektes des NRZ-Authent mit dem Chemischen und Veterinäruntersuchungsamt (CVUA) Karlsruhe (Prof. Dr. Thomas Kuballa) und dem Institut für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch durchgeführt werden. Durch das CVUA Karlsruhe als Projektpartner ist die Relevanz des Themas für die amtliche Lebensmittelkontrolle direkt gezeigt und die Entwicklung einer für die Routineanalytik in den Lebensmitteluntersuchungsämtern anwendbare Methode garantiert. Das Institut für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch wird seine warenkundliche Expertise sowie seine Erkenntnisse aus Vorläuferprojekten in dieses Kooperationsprojekt einbringen. Die Verbraucherinnen und Verbraucher achten zusehends auf Auslobungen auf Lebensmitteln, zudem ist ein Trend hin zu möglichst frischen Produkten zu beobachten. Das Vorhandensein einer zuverlässigen Nachweismethode zur Überprüfung der Produktgruppe „frischer Fisch“ (fangfrischer Fisch und auf Eis gelagerter Frischfisch vs. aufgetauter Fisch) unterstützt daher auch das BMEL bei seinen Aufgaben rund um den Verbraucherschutz. Das Projekt gehört zum Aufgabenfeld "Analytische Methoden für die Lebensmittelauthentizitätskontrolle", dem Themenfeld "Produktionsweise" und der Daueraufgabe "Neu-/Weiterentwicklung von Methoden zur Authentizitätskontrolle".

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Untersuchungen zur stofflichen Zusammensetzung von Roggenmehlen zur Vorhersage der Backeignung Die Backeigenschaften von Roggenmehlen werden im Wesentlichen von der Stärkequalität und den Nicht-Stärke-Polysachariden (Arabinoxylane) beeinflusst. Das Projekt umfasst die Untersuchung der Verkleisterungseigenschaften der Stärke und die Quantifizierung der Nicht-Stärke-Polysaccharide sowie die Durchführung von Backversuchen zur Ermittlung der Backeigenschaften mit dem Ziel, nähere Zusammenhänge zwischen den Parametern zu ermitteln.

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