Qualitätskontrolle von Bier mit NMR und multivariater Datenauswertung

Dr. D. Lachenmeier

 

In Zusammenarbeit mit der Firma Bruker BioSpin GmbH (Rheinstetten) wurde die Kernresonanzspektroskopie (NMR) für die Qualitäts- und Authentizitätskontrolle von Bier in der amtlichen Lebensmittelanalytik eingeführt.

Die Messungen wurden an einem 400-MHz-NMR-Spektrometer mit Flüssiginjektionstechnologie zum automatischen Probenwechsel durchgeführt. Zur Vorbereitung der Bierproben ist nur eine Entgasung und die Zugabe von Puffer erforderlich. Die Spektren wurden bei 303 K aufgenommen.
Die Unterschiede der Bierspektren von Proben verschiedener Sorten und Herkünfte wurde mittels multivariater Datenanalyse untersucht, wobei jedes Spektrum als charakteristischer Fingerabdruck betrachtet wird. Erstmals erlaubte der hohe Probendurchsatz des NMR-Systems die effiziente Erstellung einer umfangreichen Datenbank aus Bierspektren zur multivariaten Klassifizierung. Biere, die aus Gerstenmalz hergestellt wurden, konnten von Bieren aus Weizenmalz unterschieden werden. Daneben konnte anhand der NMR-Spektren die Herkunft der Biere aus bestimmten Brauereien zugeordnet werden. Minderwertige Biere mit geschmacklichen Abweichungen oder einer bakteriellen Kontamination konnten von handelsüblichen Produkten unterschieden werden. Mittels Partial Least Squares (PLS) Regression konnten die NMR-Spektren mit Ergebnissen der herkömmlichen Referenzanalytik korreliert werden, so dass Modelle zur Berechnung des Alkoholgehalts, der Stammwürze und des Milchsäuregehaltes erstellt wurden.
Die erzielten Ergebnisse zeigen, daß NMR hervorragend für die Qualitätskontrolle von Bierproben geeignet ist, da eine quantitative Bestimmung von Bierinhaltsstoffen und eine chemometrische Klassifizierung in einem einzigen Experiment möglich ist. Verglichen mit herkömmlichen Methoden ist die NMR Spektroskopie schneller und erfordert nur eine einfache Probenvorbereitung.
Weitere Informationen: DW Lachenmeier , W Frank, E Humpfer, H Schäfer, S Keller, M Mörtter, M Spraul (2005) Eur. Food Res. Technol., 220: 215−221

 

 

Bericht erschienen am 24.11.2008 14:00:07