Am Ei erkennen, wie die Henne gehalten wurde

Aus welcher Haltungsform stammt das Ei? Diese Frage lässt sich mittels Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR-Spektroskopie) beantworten. Ein Forscherteam am Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) in Quakenbrück hat eine innovative Methode entwickelt, bei welcher mit einer Messung erkannt werden kann, ob ein Ei wirklich von ökologisch gehaltenen Legehennen stammt. Dafür untersuchten die Forschenden rund 4.500 Eiproben.

Referenz-Datenbank mit KI aufgebaut

Zum Nachweis der Haltungsform analysierten die Forschenden aus den Eiern gewonnene Eigelb-Extrakt-Proben mittels 1H-NMR-Spektroskopie. Die so erzeugten Spektren bilden ein hochspezifisches Muster der Eiprobe ab, quasi einen Fingerabdruck mit einem großen Informationsgehalt. Mithilfe multivariater Datenanalysen, maschinellem Lernen und KI haben die Forschenden für jede Haltungsform charakteristische Muster identifiziert und eine Datenbank sowie ein Authentizitäts-Modell aus diesen Referenzspektren erstellt. Durch den Abgleich des 1H-NMR-Spektrums von unbekannten Eigelb-Proben mit dem Modell aus Referenzspektren ist es ihnen gelungen, die tatsächliche Haltungsform nachzuweisen.

Fast 100 Prozent Messgenauigkeit

Das errechnete Modell für die Klassifizierung von Eiern aus konventioneller und ökologischer Haltung erreicht eine Genauigkeit von 99,9 Prozent, während sich die untersuchten Eier mit einer Genauigkeit von 97,1 Prozent den vier Haltungsformen zuordnen lassen. Zusätzlich ist es den Forschenden gelungen, die Herkunft der Legehennen (Lohmann Selected Leghorn, Dekalb, Lohmann Brown, Lohmann Sandy) mit einer Modellgenauigkeit von 98,4 Prozent zu ermitteln.

Nachweismethode für Handel und Verarbeitung

Nach Einschätzung der Forschenden bieten die Ergebnisse ein großes Potenzial in der Lebensmittelüberwachung, etwa im Verdachtsfall oder bei Stichprobenuntersuchungen für den Handel und den Verarbeitungsbereich. Unternehmen können entsprechende Analysen beauftragen und damit zuverlässig überprüfen, ob der Stempelcode auf der Eischale die Haltungsform der Legehennen korrekt angibt.

Partner für Weiterführung gesucht

Damit sich das Verfahren etabliert, müssen die Modelle mit weiteren authentischen Proben ergänzt werden und aktuell bleiben. Denn nur, wenn zusätzliche, teils noch nicht bekannte Einflussfaktoren wie etwa weitere Rassen und Futtermittel berücksichtigt werden, bleiben die Modelle aussagekräftig. Das DIL lädt Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Verbände zur Zusammenarbeit ein, um diese zukunftsweisende Analytik und ihre Anwendungs-möglichkeiten weiterzuentwickeln.