09/06/2014 - Magnetresonanz zur Offenlegung der inneren Qualität von Lebensmitteln

Menéame

Ein Team von Technische Hochschule für Agronomische Ingenieure der Polytechnische Universität Madrid (UPM) untersucht im Rahmen des 7. Europäischen Rahmenprogramms die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Lebensmitteln durch Magnetresonanz. Diese neue Technik wird es der Lebensmittelindustrie ermöglichen, die Wasserkonzentration und das Gleichgewicht zu kennen, das für die Erhaltung der Obst- und Gemüseerzeugnisse zu erreichen ist.

Im Anschluss an eine erste Studie, die auf verschiedenen Technologien wie der computerisierten Röntgentomographie (X-ray CT), der optischen Konsistenztomographie oder der Kernmagnetresonanzresonanz (NMR) basiert, unter anderem die Forschungsgruppe LPF-Tagralia Das EP hat ein Instrument für die Untersuchung der Mikrostruktur und der Qualität der Lebensmittel in der EU entwickelt. Sie kombinieren Relaxometrietechniken mit der Optimierung von schnellen Bildsequenzen. Das Ergebnis war ein preisgünstiges Modell, das die Industrie bereits interessiert, da es die Analyse des in Bewegung befindlichen Produkts ermöglicht, ohne dass es physisch abgeschnitten werden muss.

Wenn man von Magnetresonanz spricht, ist das erste, was uns in den Sinn kommt, das Bild, das den Ärzten hilft, Diagnosen durchzuführen. Allerdings sind die Magnetresonanztechniken sehr umfangreich, ebenso wie ihre Anwendungen. Angela Melado Herreros, Forscherin der LPF-Tragalia, erklärt, dass man mit einem Bild, das mit dieser Technik erstellt wurde, die innere Zusammensetzung einer Probe sehen kann, ohne sie physisch zu schneiden. "Es ist daher eine nicht destruktive Technik, aber es ist auch nicht invasiv, so dass das Produkt ohne Probleme verbraucht oder wiederverwendet werden kann." Es wird auch betont, dass sowohl in 2D als auch in 3D Bilder gewonnen werden können, was die Untersuchung der Probe erheblich erweitert.

Die Nutzung der Relaxometrie/Diphosometrie das Team hat es ermöglicht, die physikalischen Eigenschaften der Proben zu untersuchen, z. B. das Vorhandensein von Poren oder sogar in welchen Zellfächern sich das Wasser (Vakuol, Zytoplasma) der Proben befindet, so dass es Informationen über ihre Mikrostruktur erhalten kann. "Dies ist wichtig für die Anwendung von Verfahren auf Lebensmittel wie Trocknung/Rehydration oder Gefrieren, unter anderem. Durch die Kombination dieser Technik mit der MRT-Technik ist es möglich, eine multiskalierende Studie (auf Makro- und mikroskopischer Ebene), nicht destruktiv oder invasive Lebensmittel," erklärt Melado.

Das von der UPM verwendete Relaxometriesystem basiert auf der Einführung von Magnetresonanzsequenzen in hohem Magnetfeld, die für das untere Magnetfeld (was geringe Energie bedeutet) ausgelegt waren. Bislang sollte ein Teil der Mikrostruktur eines Lebensmittels durch diese Technik physisch seziert und getrennt analysiert werden, da die verwendeten Magnete die Einführung des gesamten Erzeugnisses verhinderten. Die Forscher der UPM - in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Unterstützung bei der Erforschung der nuklearen Magnetresonanzresonanz und Spin Electronics an der Complutense University in Madrid (an den Campus für Internationale Exzellenz Moncloa) und dem Institute of Food Research in Norwich (Vereinigtes Königreich) angeschlossen - haben es jedoch geschafft, diese Sequenzen in ein hohes Magnetfeld umzuwandeln. Dieser Schritt wird ab jetzt die vollständige Untersuchung der Lebensmittel ohne die Notwendigkeit, die Probe zu zerstören ermöglichen.
 

Die Mikrostruktur der Suppen und Getreide

Durch diese Technik werden Prozesse wie Dehydratation/Rehydration von Lebensmitteln besser verstanden. Einer der untersuchten Fälle ist die Suppe aus dem Beutel. Es handelt sich um Erzeugnisse, die getrocknet wurden und bei der Zubereitung rehydriert werden. Die physikalischen Eigenschaften dieser Lebensmittel sind sehr wichtig, da sie in Suppen über Zutaten nicht im Boden oder an der Oberfläche bleiben, sondern in der Auflösung schweben, um es dem Verbraucher angenehmer zu machen. Dank dieses Magnetresonanzsystems haben einige Unternehmen bewertet, welche Dehydrierung am besten den Anforderungen dieses Produkts entspricht, um es in höherer Qualität zu vermarkten.

Die Arbeit der LPF-Tragalia-Gruppe, die am europäischen Inside Food-Projekt beteiligt ist, das aus dem Rahmenprogramm der Europäischen Union finanziert wird, diente bereits einem großen Lebensmittelunternehmen, das zum Frühstück Getreide vermarktet, um ein besseres Endprodukt zu finden, um es dem Kundengeschmack anzupassen. Sie wollten wissen, wie dieses Lebensmittel nach seiner Rehydratation in verschiedenen Milchsorten, je nach Fettgehalt, und in welchen Getreidearten es mit unterschiedlichen Formulierungen und unterschiedlichem Zuckergehalt in Verkehr gebracht wird. Mithilfe der von den UPM-Forschern verwendeten Techniken konnten sie die Rehydration in Echtzeit überwachen, indem sie verschiedene Milcharten verwendeten und ihr Verhalten untersuchten.

Es ist ein Beispiel für die Anwendungen, die die seit Jahren von LPF-Tragalia entwickelte Forschungsarbeit haben. Derzeit ist die Gruppe verpflichtet, preisgünstige Prototypen zu bauen, da mehrere europäische Unternehmen, die die organoleptischen Eigenschaften von Lebensmitteln auf der Sortier- und Verpackungslinie anhand von Magnetresonanzbildern ermitteln wollen, Interesse gezeigt haben.

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UPM

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