Fusarien-Befall von Gerstenmalz: Mykotoxin-Analytik und Perspektiven der optischen Sensorik

Abstract

Die Dissertation hatte unter anderem die Korrelation der Mykotoxin-Analytik mittels LCMS/MS und Hyperspektralkamera-Technik in Gerstenmalz zum Ziel. Zwei Multimykotoxin-Methoden wurden für die 14 Fusarium-Toxine NIV, DON, DON-3glucosid, ZEN, FUSX, 3-ADON, 15 ADON, T-2, HT-2, ENN A, ENN A1, ENN B, ENN B1 und BEA in Gerste und Bier entwickelt und validiert. Die Probenextraktion wurde an die Matrix angepasst, und die Toxine wurden mittels Stabilisotopenverdünnung oder Matrixkalibrierung quantifiziert. Die Methoden zeigten hohe Sensitivität, Präzision und Wiederfindungsraten. Ein Versuchsaufbau zur definierten Inokulation von Gerste mit F. culmorum wurde etabliert, um Mykotoxin-Kontamination unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen. Während der Mälzung führten Keim- und Darrprozesse zu einem Anstieg der Toxinkonzentrationen, insbesondere von DON-3Glc. Höhere Mälzungstemperaturen förderten das Pilzwachstum und die Toxinbildung, während niedrigere Keimtemperaturen diese reduzierten. Während des Brauprozesses zeigten DON und DON-3Glc ähnliche Konzentrationsverläufe, mit Reduktionen beim Einmaischen und Läutern, jedoch keiner Veränderung durch das Kochen. Die Fermentation führte zu einem Anstieg von DON und einer Abnahme von DON-3Glc, während die Reifung eine Reduktion des DON-Gehalts bewirkte. Untersuchungen von 18 gersten- und malzhaltigen Lebensmitteln ergaben insgesamt geringe Toxinbelastungen unterhalb der gesetzlichen Höchstwerte. Der Einsatz der Hyperspektralkamera zur Erkennung von Mykotoxin-belasteten Malzkörnern zeigte unerwartete Ergebnisse, da die Klassifizierung nicht auf dem Toxingehalt basierte. Die Optimierung der PLS-DA-Analyse und zusätzliche statistische Verfahren könnten die Aussagekraft der Methode verbessern.