Neue zuverlässige Methode: Wissenschaftler erkennen am Ei, wie Huhn gehalten wurde

In Österreich und Deutschland ist jedes Ei mit einem Code versehen, der Auskunft über Haltungsform, Herkunft und Haltbarkeit gibt. Die erste Zahl gibt Auskunft über die Haltungsform (z. B. 0 = ökologische Freilandhaltung, 1 = Freilandhaltung), die zwei Großbuchstaben verraten das Herkunftsland (z. B. AT = Österreich oder DE = Deutschland) und die letzten Ziffern stehen für den den Legebetrieb bzw. die Landwirtschaftliche Betriebsnummer (z.B. 1234567). Dies ermöglicht es den Konsument:innen etwa zu überprüfen, ob die gekauften Eier tatsächlich aus einer ökologischen Haltungsform stammen.

Wollen Behörden oder der Handel jedoch wissen, ob die Angaben der Erzeuger korrekt sind, müssen sie die Betriebe vor Ort überprüfen. Einem Forscherteam am DIL »Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e. V.« (DIL) in Quakenbrück (Niedersachsen) ist es jetzt gelungen eine Methode zu entwickeln, mit der am Ei erkannt wird, wie die Henne, die es gelegt hat, gehalten wurde. Mittels NMR-Spektroskopie ist künftig mit nur einer Messung eindeutig erkennbar, ob ein Ei wirklich von ökologisch gehaltenen Legehennen stammt. Hierfür haben die Forschenden rund 4.500 Eiproben untersucht. Das Bundeslandwirtschaftsministerium hat das Projekt über das »Bundesprogramm Ökologischer Landbau« (BÖL) gefördert.

Messgenauigkeit von fast 100 Prozent

Zum Nachweis der Haltungsform haben die Forschenden aus den Eiern gewonnene Eigelb-Extrakt-Proben mittels 1H-NMR-Spektroskopie analysiert. Die so erzeugten Spektren bilden ein hochspezifisches Muster der Ei-Probe ab – quasi einen Fingerabdruck mit einem großen Informationsgehalt. Mithilfe multivariater Datenanalysen, maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz (KI) haben die Wissenschaftler:innen 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.

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 Rasse der Legehennen (Lohmann Selected Leghorn, Dekalb, Lohmann Brown, Sandys) mit einer Modellgenauigkeit von 98,4 Prozent zu ermitteln.

Großes Potenzial für Handel und Behörden

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«, das DIL mit. Dies stärkt das Vertrauen in die Echtheit von Bio-Eiern und somit die Nachfrage der Verbraucher:innen nach Bio-Eiern.

Damit sich das Verfahren etabliert, müssen die Modelle mit weiteren authentischen Proben ergänzt werden und aktuell bleiben. Das DIL ist deshalb auf der Suchr nach Partnern und lädt Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Verbände zur Zusammenarbeit ein, um diese zukunftsweisende Analytik und ihre Anwendungsmöglichkeiten weiterzuentwickeln.