FOOD FRAUD Lebensmittelbetrug - tuev-nord.de · “Food Fraud” (Lebensmittelbetrug) bedeutet:...

Foodkongress - Hamburg, 30.10.2018

FOOD FRAUD – Lebensmittelbetrug

Analytische Verfahren

zur wirksamen Prävention

und Aufklärung

Autor: Dr. Frank Mörsberger Group Manager Business Line Food Analysis

Okt 2018 © Dr. Mörsberger AGROLAB GROUP - Food analysis 2

WAS WIR BESPRECHEN WOLLEN…

AGROLAB aktuell

Food Fraud –

Lebensmittelbetrug


zur Herkunfts- und

Authentizitätskontrolle

Ausblick

AGROLAB Management:

Dr. Paul Wimmer

CEO

Dr. Torsten Zurmühl

Geschäftsführer

Shareholders:

Dr. Paul Wimmer

3 nicht-operative, private Gesellschafter

HEUTIGE FIRMENSTRUKTUR

AGROLAB GROUP

31.10.2018 © AGROLAB GROUP 2018 3

~ 1500 Mitarbeiter

AGROLAB ist eine schnell wachsende Laborgruppe

und gehört zu den Marktführern der Branche

> 250.000 täglich ermittelte

Ergebnisse (Parameter)

AGROLAB 2018

Eine starke private Unternehmensgruppe

31.10.2018 © AGROLAB GROUP – Tina Gruber 4

9 Länder, 20 Standorte

in Europa

Umfassendes

Methodenspektrum

modernste Gerätetechnologie

Intelligente, kundenspezifische

IT-Lösungen

INTERNATIONALISIERUNG

AGROLAB GROUP

31.10.2018 © AGROLAB GROUP 2018 5

In fast ganz

EUROPA

ist AGROLAB

für seine

Kunden

tätig

AGROLAB LUFA

FOOD & FEED 6.000 m2

250 Mitarbeiter

AGROLAB AAUK

Agrar & Umwelt GmbH

Kiel 2.500 m2

120 Mitarbeiter

AGROLAB Campus in Kiel

LUFA LUFA Agrolab Agrar und

Umwelt Labor

Agrolab Agrar und

Umwelt Labor

Luftaufnahme Dr. Hell-Str in Kiel-Suchsdorf mit freundlicher Genehmigung Business Campus Kiel


ANALYTIK ALS DIENSTLEISTUNG

AGROLAB GROUP

31.10.2018 © AGROLAB GROUP - Tina Gruber 7

Biomatrix 32%

Umwelt 39%

Agrar 7%

Wasser 22%


Allgemein

■ Nährwerte, Kennzeichnung

■ Vitamine und Mineralstoffe

■ Mikrobiologie und Hygiene

■ Organische und anorganische

Rückstände und Kontaminanten

■ Radiochemische Untersuchungen

■ GVO-Analytik, Allergen-Kontrolle

■ Authentizität- und

Herkunftsanalysen

Pestizide in Obst/Gemüse

■ GC/LC MSMS Pakete

■ mit Auswertung nach EU-Verordnung,

sowie zusätzlich nach

■ QS-Anforderungen

■ Anforderungen der Handelsunternehmen

LEBENSMITTELANALYTIK

AGROLAB GROUP



Food Fraud –

Lebensmittelbetrug


zur Herkunfts- und

Authentizitäts-kontrolle

Ausblick

WAS ERWARTEN VERBRAUCHER?


Gute Hygiene,

rückstandsfreie Ware,

werterhaltende

Verpackung - geographisch,

- botanisch

- chemisch

Aussehen und Geschmack Was “drauf” steht – muss

auch “drin” sein

Food Safety

• Reduzierung zufälliger,

unbeabsichtigter Veränderungen

Wissenschaftlich

begründet

Food Defense

• Reduzierung absichtlicher

Veränderungen

Ideologisch begründet

Food Fraud

• Reduzierung absichtlicher

Veränderungen

Wirtschaftlich begründet

SICHERHEIT – SCHUTZ - PRÄVENTION

Food Safety Management System


“Food Fraud” (Lebensmittelbetrug) bedeutet:

economically motivated adulteration*

false or misleading statements made about

a product, for economic gain*

intentional substitution, addition, tampering,

or misrepresentation of food, food ingredients,

or food packaging* * source: John Spink and Douglas C Moyer Anti-Counterfeiting and Product Protection Program (A-CAPPP)

Michigan State University Natl. Center for food Protection and Defence (NSFPD, USA)

absichtliche Manipulation / Falsch-Deklaration

zur Erlangung eines einseitigen, wirtschaftlichen Vorteils

EUROPA SAGT LEBENSMITTELBETRUG DEN KAMPF AN

http://ec.europa.eu/food/safety/official_controls/food_fraud/index_en.htm


Bei-mischung Subsitution

Falsche LMIV-Kenn-zeichnung

Verdünnung

Graumarkt,

Diebstahl

Verschweigen wichtiger

Informationen

Umleitung von Waren

Zolldelikte

?? Betrug mit Zertifizierung,

Siegeln Fälschung

FOOD FRAUD KATEGORIEN

Was lässt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit analytisch erkennen ?


Zusatz von Melamin

Unzureichende Abtrennung von

Methanol

Falsche Tierart

Zusatz von Wasser

EINORDNUNG VON LEBENSMITTELBETRUG

Sicherheitsrelevanz, Produkt oder Prozessbezogene Manipulation


SICHERHEITSRELEVANT

NICHT SICHERHEITSRELEVANT

PR

OD

UK

T B

EZ

OG

EN

PR

OZ

ES

S B

EZ

OG

EN

auf den Plätzen folgen

Milchpodukte (Wasserzusatz,Tierart), Getreide (Qualität,Herkunft),

Honig & Ahornsirup (Zuckerzusatz,Herkunft), Kaffee & Tee(Sorten,Herkunft,Qualität),

Gewürze (Safran, Vanille) (Verfälschung), Wein und Spirituosen (Sorten,Herkunft,Zusätze),

Säfte (Wasser-,Zuckerzusatz)

DIE TOP 3 DES LEBENSMITTELBETRUGS


Olivenöl

Fisch Bio Lebensmittel

(Wasserzusatz,Tierart) Verfälschung Deklaration

• Neues Kapitel im IFS-Standard 6.1 wird seit Juli auditiert

Neue Food Fraud Guideline vom 22.5.2018

• Auch BRC 8 und FSSC 22000 4.1 Standard haben

Passagen, die auf die Vermeidung von Food Fraud

abzielen!

„FOOD FRAUD PREVENTION“ - IN ALLEN STANDARDS

z.B. IFS 6.1 Kapitel 4.21 „Food Fraud“


IFS Food, Version 6.1, November 2017

4.21 Food Fraud

4.21.1 Es ist eine dokumentierte Verwundbarkeitsanalyse („Vulnerability

Assessment“) für ALLE Rohmaterialien, Zutaten, Verpackungsmaterialien

und ausgelagerte Prozesse durchführt, um die Risiken in Bezug auf

Austausch,Falschetikettierung, Verfälschung oder Imitation zu ermitteln. Die

Kriterien für die Verwundbarkeitsanalyse sind definiert.

4.21.2 Ein dokumentierter Plan zur Verminderung von Lebensmittelbetrug

liegt vor und ist umgesetzt, um alle identifizierten Risiken zu steuern. Dieser

Planbezieht sich auf die Verwundbarkeitsanalyse.

Die Methoden der Kontrolle und Überwachung sind identifiziert und

umgesetzt.

4.21.3 Im Falle eines erhöhten Risikos wird die Verwundbarkeitsanalyse

überprüft. Generell wird die Verwundbarkeitsanalyse mindestens jährlich

überprüft. Die Kontroll- und Überwachungsverfahren des Plans zur

Verminderung von Lebensmittelbetrug werden, wenn erforderlich, überprüft

und angepasst.

IFS FORDERT VERWUNDBARKEITSSTUDIEN (VULNERABILITY ASESSMENT)

und schriftliche Festlegungen und Revision von Präventiv-Maßnahmen


Risikoanalyse für alle

Rohstoffe, Zutaten und

Verpackungsmaterialien

Dokumentierter Plan zur

Verminderung von

Lebensmittelbetrug

Dokumenten-Prüfung reci nicht

mehr aus für Hochrisiko-Produkte

analytische Bestätigungen zu

Authentizität und Herkunft sind

geeignete Methoden zur

Kontrolle und Überwachung




zur Herkunfts- und

Authentizitäts-kontrolle

Ausblick

(IRMS: Isotopic Ratio Mass Spectroscopy; Stabilisotopen-Massenspektroskopie)

Isotopen sind Varianten eines chemischen Elements:

gleiche Anzahl an Protonen und Elektronen (Ordnungszahl),

aber unterschiedliche Anzahl von Neutronen im Atomkern

( daher kleiner Massenunterschied) zum Beispiel:

Stabile Isotopen sind nicht radioaktiv!

DER ANALYTISCHE WERKZEUGKOFFER

1. Geograph. Fingerprint mit Stabilisotopen-Spektroskopie


WAS SIND STABILE ISOTOPEN?

Beispiele für wichtige stabile = nicht radioaktive Isotopen


Der Delta-Wert:

wird genutzt um minimale Unterschiede in

der Isotopen.Zusammensetzung

anzuzeigen. Die Messung der relativen

“Unterschiede” in der Häufigkeit der

Isotopen ist viel einfacher als eine

Bestimmung von Absolutwerten.

δ S

δ Sr

δNd

δN

δ C

δ H

δ O

δ Pb

Datenreihen1

Datenreihen2

Geologie (Gesteine, Böden;

O, S, Pb, Sr)

Sozioökonomie (Landwirtschaft, Düngung; N)

Geologie, Ökosysteme (terrestrisch, marin)

Nd, Sr

Geographie ( Vulkanismus, Meeresnähe;

H, S, O)

Ökologie ( Pflanzen- Tierphysiologie,Trophiestufe, C, N)

Geologie, Umwelt (Emissionen)

O, S, Pb, Sr

Geographie ( Meereshöhe,

geogr. Breite, Kontinentaliät

Klima & Wetter (Temperatur, Niederschläge

H, C, O)

Mensch

ISOTOPEN- „FINGERABDRUCK“

Einflussfaktoren – Isotopen-“Fingerabdruck“


REFERENZMUSTER-VERGLEICH

Beispiel Erdbeeren: Isotopenverhältnisse 16O/18O, 12C/13C, 1H/2H


Abb: Zuordnung von Erdbeeren (Saison

2014) nach geographischem Ursprung

grüne Punkte Proben aus

Deutschland (Referenzmuster)

pinkfarbene Punkte Proben

aus Spanien (reference

samples);

s Rote Dreiecke (Pfeile):

Unbekannte Probe, deklariert

als deutsche Ware

Source: CVUA Freiburg

Es funktioniert bei:

• Brokkoli

• Zucchini

• Rot- u. Weißkohl

• Spinat

• Sellerie

• Zwiebeln

• Paprika, rot

• Lauchzwiebeln

• Karotten

• Tomaten

NACHWEIS „BIO“ / KONVENTIONELL ?

Kann man „Bio-ware“ analytisch erkennen?


REFERENZMUSTER-SYSTEM

• BIO-Landwirt / Erzeugergemeinschaft lässt Kulturen präventiv

(3 Referenzmuster)vermessen.

Isotopen-Fingerprints in kundenspezifischer Datenbank hinterlegt

• Fragwürdige Proben können jederzeit gegen Referenzmuster

abgegelichen werden.

• In Folgejahren werden Referenzmuster hinsichtlich

klimatischer/saisonaler Veränderungen „nachkalibriert“.

Effizienter Schutz vor Betrug mit geschützten geographischer Herkunft

und Regionalitätsversprechen

NACHWEIS „BIO“ / KONVENTIONELL ?

Vorteil des Referenzmustersystems bei AGROLAB *


* Die Messungen erfolgen exklusiv bei unserem akkreditierten Partner: IMPRINT Analytics (A)

• Wiederholt schlechte Ernten in den typ.

Anbaugebieten

• Hohe Nachfrage weltweit starker Preisanstieg,

begrenzte Verfügbarkeit

• Einfache chem. Synthese wesentlicher

Aromakomponenten (Vanillin)

• Verfälschung verspricht hohe Gewinne bei relativ

geringem Risiko für die Betrüger

Beste Voraussetzungen für Manipulationen!

VANILLE – HEISS GELIEBT – OFT VERFÄLSCHT !

Nachweis von Manipulationen auch in verarbeiteten Produkten möglich


• Unterschiede in den

Stabilisotopen-Fingerprints

sind signifikant

• keine Referenzmuster

erforderlich (Datenbank)

• Kosten im Vergleich zum

möglichen Schaden sehr

gering (ca. 650 €)

• Routineanalytik –

international anerkannt

• Kombinierbar mit

geographischer

Herkunftskontrolle

(Bourbon-Vanille)

VANILLE - NATÜRLICH/KÜNSTLICH

Klare Differenzierung auch im Endprodukt


Geographische Herkunft Authentizitätskontrolle

Vergleich mit Referenzmustern

bekannter Herkunft Aufbau von kundenspezifischen

Herkunftsdatenbanken

Chargenvergleich (gelieferte Ware = Vorabmuster ?)

abgesicherte Rückverfolgbarkeit durch Vergleich

mit Referenzmuster

Vergleich mit allg. zugänglichen

kommerziellen Datenbanken begrenzte Verfügbarkeit, zweifelhafte

Datenqualität und -aktualität

natürlich / synthetisch (z.B. Vanille)

Aufdecken von Produktverfälschungen Honig, Fruchtsaft, Ahornsirup, Wein

(Konventioneller Anbau / Bio-Anbau)

Pflanzlicher / tierischer Ursprung

Wildfrüchte / Kulturware

(Freiland-/ Unter-Glas-Anbau)

ZUSAMMENFASSUNG STABILISOTOPEN-ANALYTIK

Stabilisotopenanaytik – eine Möglichkeit zur Absicherung der Lieferkette


NMR = Nuclear magnetic resonance (Kernspin-Resonanz)

Der analytische Werkzeugkoffer

2. Chemischer Fingerprint mit NMR-Spektroskopie )


■ Spektroskopische Methode zur Strukturaufklärung von Molekülen

■ Atomkerne mit einer ungeraden Anzahl an Protonen oder Neutronen

verhalten sich wie kleine Dipolmagnete.

■ Bringt man die Magnete in ein starkes elektromagnetisches Feld,

richten Sie sich neu aus.

EIN EINFACHES BEISPIEL FÜR EIN NMR-SPEKTRUM

Wer kennt das Molekül rechts ?


OH-CH2-CH3

Ethanol

■ Die meisten NMR Maschinen messen Wasserstoffkerne 1H. (hydrogen)

wenige andere auch 13 C, 15N oder 31P

■ Die Probenvorbereitung ist einfach. Eine winzige Probenmenge wird in

einem speziellen Lösungsmittel gelöst und

im speziellen NMR-Röhrchen in das NMR-Spektrometer eingesetzt.

DAS NMR SPEKTROMETER

Funktioniert wie ein starker Magnet


EINE ECHTE HERAUSFORDERUNG – OLIVEN-ÖL

Natives, kalt gepresstes Olivenöl ist wertvoll und deshalb oft gefälscht !


Produziert als : Angeboten als:

OLIVENÖL: GEOGRAPHISCHE HERKUNFT


Stabil-Isotopenanalytik

(Multi-IRMS)

In überlappenden Bereichen

der Fingerprints ist keine

eindeutige Aussage möglich

OLIVENÖL: GEOGRAPHISCHE HERKUNFT

qNMR : weniger Überlappung – höhere Aussagekraft


Stabilisotopen plus NMR Spektroskopie

Überzeugende Korrelationen zwischen

NMR-Profiling und sensorischen Eigenschaften

OLIVENÖL: QUALITÄTSINDIKATOREN

Bis heute: Festlegung der Handelsklasse über Sensorik


y = 0,9949x R² = 0,8627

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

4 5 6 7 8

Harmonie: NMR vs. Panel

y = 1,0047x R² = 0,9141

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

3 4 5 6

Fruchtigkeit: NMR vs. Panel

y = 0,9998x R² = 0,8002

1,5

2

2,5

3

3,5

1,4 1,9 2,4 2,9 3,4

Bitterkeit: NMR vs. Panel Neutrale Absicherung von sensorischen

Beurteilungen

Vorhersage der sensorischen Eigenschaften

aus dem chem. Fingerprint

LACHS – BIO / KONVENTIONELL / WILDFANG

lassen sich innerhalb weniger Minuten unterscheiden


PC1 vs PC2

5.255-11.7

3.077

-2.88

0.166-0.16

0.343

-0.30

PC1 (65.6%)PC1 (65.6%)

PC

2 (

5.4

%)

PC

2 (

5.4

%) Wild salmon Aquacult., conv.

Aquacult., biol.b71

b89

b148

b145

b90

b91

b196

b197

b94

b95

Proben

Wild catch: 12 (Oncorhynchus, pazif. salmon)

Aqua culture: 37 (Salmo salar, atlant.salmon)

conventional: 23

bio-farming: 14

■ Authentizitätsprüfungen

■ HONIG

■ Verbotener Zusatz von Zucker

■ Geographische Herkunft

NMR Spektroskopie ergibt einen quantitativen Fingerprint

innerhalb von nur 15 min

HONIG

Gut etablierte Methoden


-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 5 10 15 20 25 30

Graph shows only 25% of spectrum (sugars)

Rohrzucker

Rübenzucker

Glucosesirup

Honig

HONIG - AUTHENTIZITÄTSPRÜFUNG

38 chemische Untersuchungen ersetzt durch eine NMR Messung


„BATCH-CHECK“ und „SPEC-CHECK“ –

CHEMISCHER FINGERPRINT erfüllt IFS-Forderung n. Chapter 4.21

Sind Warenmuster und gelieferte Bulkmenge von identischer Qualität ?


? Effiziente, unabhängige analytische Kontrolle von

Hersteller-/Lieferanten-Spezifikationen !

■ DNA-Analyse (Genomics)

■ Isolierung, Amplifizierung und Sequenzierung der DNA

zum Nachweis z.B. von GVO, Tier- und Pflanzenarten (PCR)

■ Protein-Analyse (Proteomics)

■ immunlogischerTestverfahren (z.B. ELISA)

zum Nachweis von Tierarten, spezifische tier.

oder pflanzl. Proteine (Allergene)

■ MALDI-TOF

zur Identifizierung von Tier- und Pflanzenarten

(z.B. Kartoffelsorten )

■ elektrophoretischer Methoden (z.B. IEF)

zur Bestimmung von z.B. Getreidesorten Abkürzungen

DNA Desoxyribonukleinsäure; GVO Genetisch veränderte Organismen, PCR Polymerase Chain Reaction

ELISA Enzyme-linked Immunosorbent Assay; MALDI-TOF Matrix–Assistierte Laser–Desorption–Ionisierung (MALDI) mit

Flugzeitanalyse (engl. time of flight, TOF); IEF Isoelektrische Fokussierung

WEITERE VERFAHREN

für spezifische Fragestellungen


Intelligente Kombinationen helfen hier weiter

Stabilisotopen- + NMR Analytik für den Herkunftsnachweis

Stabilisotopen- + Pestizidanalytik für den BIO-Beweis

NMR + Sensorik bei der Handelsklassenüberprüfung von Ölen

DNA-Sequenzanalyse + MALDI TOF (Tierarten-Nachweis)

AGROLAB‘s Spektrum an modernen analytischen Methoden macht

Betrügern das Leben deutlich schwerer.

E I N E ALLROUND-METHODE GIBT ES NICHT

Profi-Betrüger kennen die Grenzen der klassischen Analytik


AGROLAB FiTS FOOD INTEGRITY TESTING SERVICES



Ausblick

Analytische Werkzeuge zur experimentellen Überprüfung der

Herkunft und Identität von Lebensmitteln müssen

praxistauglich sein,

für die Routineanalytik geeignet,

robust, zuverlässig und preiswert,

damit sie im Markt akzeptiert werden.

„Non-directed analysis“ in Verbindung mit anschließender

Computeranalyse (Big data).

Satellite-DNA -Analyse (AGROLAB LUFA)

Protein fingerprinting (AGROLAB Dr. Blasy-Dr. Busse)

WIR SIND GANZ VORN DABEI !

AGROLAB ist im FOOD Profiling-Projekt des BLE engagiert (AP 8 + 9)


1. Nicht nur hochpreisige Produkte werden gefälscht.

2. Das organisierte Verbrechen hat die „Chancen“ von Produktfälschungen

und Falschdeklarationen längst erkannt. Der „Umsatz“ übersteigt bereits

den des Drogenhandels – bei bislang geringem Risiko.

3. Reine Dokumentenprüfungen reichen nach IFS Standard nicht mehr aus.

4. „Produkt-Fingerprints“ sollten verbindlicher Bestandteil von Rohwaren-

Spezifikationen werden.

5. Geographische Herkunftsangaben erzeugen „Mehrwert“ und können

verifiziert werden.

6. BIO-Ware kann häufig gegenüber konventionellem Anbau abgegrenzt

werden.

WAS SOLLTEN SIE HEUTE „MITNEHMEN“


Vertrauen ist gut,

Kontrolle ist besser! (Wladimir Iljitsch Lenin)

AUF DEN PUNKT GEBRACHT

31.10.2018 © AGROLAB GROUP – Tina Gruber 45

DANKE

FÜR IHRE

AUFMERKSAMKEIT

Wir bedanken uns

bei Frau Dietze (TÜV Nord Cert)

für die freundliche Einladung,

und bei unseren Kollegen

für die freundliche Unterstützung.

AGROLAB FiTS FOOD INTEGRITY TESTING SERVICES

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