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KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 11 / Ökologische Agrarwissenschaften  → Wirtschafts-, Sozial- und Lebensmittelwissenschaften  → Fachgebiet Ökologische Lebensmittelqualität und Ernährungskultur  → Habilitationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2007061118604

Title: Entwicklung, in-house Validierung und Anwendung des ganzheitlichen Verfahrens Biokristallisation für die Unterscheidung von Weizen-, Möhren- und Apfelproben aus unterschiedlichem Anbau und Verarbeitungsschritten
Authors: Kahl, Johannes
???metadata.dc.subject.ddc???: 630 - Landwirtschaft, Veterinärmedizin (Agriculture)
Issue Date: 11-Jun-2007
Abstract: Die Qualität ökologischer Produkte wird über den Prozess und nicht am Produkt selbst bestimmt. Die zunehmende Nachfrage nach ökologischen Produkten fordert Methoden, die den Prozess am Produkt zeigen (Authentizitätsprüfung). Eine Literaturstudie für die vorliegende Habilitationsschrift ergab, dass ganzheitliche Verfahren sich dazu besonders eignen. Zu solchen ganzheitlichen Verfahren gehört die Biokristallisation. Bei diesem Verfahren kristallisiert eine Mischung aus Probe und CuCl2 auf einer Glasplatte zu einem Bild, das sowohl visuell, als auch computergestützt ausgewertet werden kann. Es wurden zunächst alle Schritte im Labor dokumentiert und entsprechende Standardarbeitsanweisungen erstellt. Mit einem eigens entwickelten Computerprogramm werden die Bedingungen während der Probenaufbereitung und Kristallisation für jede Probe und jedes Bild erfasst. Mit einer Texturanalyse können auch die für diese Arbeiten erstellte große Menge an Bildern ausgewertet und die Ergebnisse statistisch bearbeitet werden. Damit ist es möglich das Verfahren und Methoden für Weizen- und Möhrenproben zu charakterisieren. Es wurden verschiedene Einflussgrößen untersucht. Das Verfahren ist besonders gegenüber Änderungen in der Probenvorbereitung (z.B. Vermahlung, Mischungsverhältnis) empfindlich. Es wurde sowohl die Methodenstreuung, als auch der Anteil einzelner Schritte an der Gesamtstreuung für Weizen-, Möhren- und Apfelproben ermittelt. Die Verdampfung und Kristallisation hat den größten Anteil an der Gesamtstreuung. Die Durchführung eines Laboreignungstests zeigte, dass die so dokumentierten und charakterisierten Methoden in anderen Laboratorien erfolgreich eingesetzt werden können. Das Verfahren wurde für die nominale Unterscheidung von Weizen-, Möhren- und Apfelproben aus unterschiedlichem Anbau und Verarbeitungsschritten eingesetzt. Weizen-, Möhren- und Apfelproben aus definiertem Anbau können signifikant unterschieden werden. Weizen-, Möhren- und Apfelproben vom Erzeuger (Markt) konnten im Paarvergleich (ökologisch, konventionell) teilweise signifikant getrennt werden. Das Verfahren ist auch für die Charakterisierung von verarbeiteten Proben einsetzbar. Es konnte der Einfluss von Saftherstellung, Erwärmung und Alterung signifikant gezeigt werden. Darüber hinaus lässt sich das Verfahren auf weitere Probenarten anwenden. Das Verfahren arbeitet ganzheitlich, d.h. es werden keine Einzelstoffe analytisch bestimmt, sondern als Ergebnis wird ein Bild erhalten. Die Textur- und Struktureigenschaften dieses Bildes können mit standardisierten Methoden ausgewertet werden.The quality of organic produce is determined by the process and not the product itself. Increasing demand for organic produce requires methods that show which production process has been used in the product (authenticity test). A survey of the literature for the present Habilitation (post-doctoral) thesis revealed that holistic methods are particularly suitable in this respect. One such holistic method is biocrystallization. In this method a mixture of sample and CuCl2 crystallizes on a glass dish to a pattern that can be evaluated both visually and using a computer programm. First, all steps in the laboratory were documented and corresponding standard work instructions drawn up. A new computer programme allows to record the conditions during the sample preparation and crystallization for each sample and pattern. A texture analysis can help to evaluate the large number of patterns created for this work, and the results can be statistically evaluated. In this way it is possible to describe the process and methods for wheat and carrot samples. Various factors of influence were examined. The procedure is especially sensitive to changes in the sample preparation (e.g. mix ratio). The repeatability of the method as well as of single steps in the procedure was investigated. Evaporation and crystallization represent the largest proportion of the variation. A laboratory comparison test showed that the methods thus documented and characterized can be employed successfully in other labs. The process was used for the nominal differentiation of wheat, carrot and apple samples from different cultivation and processing steps. It was possible to significantly differentiate wheat, carrot and apple samples from defined cultivation and processing steps. Wheat, carrot and apple samples from the producer (market) in pair comparison (organic/conventional) could, in some cases significantly, be distinguished from each other. The process can also be used to characterize processed samples. The influence of juice production, heating and ageing could also be shown significantly. Furthermore, the process can also applied to other sample types. The process works holistically, i.e. individual substances are not determined analytically, but rather the result is a pattern. The texture and structure properties of this pattern can be evaluated using standardized methods.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-2007061118604
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