Neuer Standard für Mikroplastik-Analyse in Lebensmitteln

Mit der Entwicklung von standardisierten Methoden zur Mikroplastik-Analyse in protein-, fett- und partikelreichen Lebensmitteln setzen das OFI – Österreichisches Forschungsinstitut für Chemie und Technik und die Klosterquell Hofer GmbH weltweit neue Maßstäbe. Dafür erhalten sie den ACR Innovationspreis 2025.

Ob über belastete Böden, im Zuge der Verarbeitung oder durch Verpackungsmaterial – Mikroplastik kann über viele Wege in die menschliche Nahrungskette gelangen. Dass wir mit dem Essen auch Kunststoffpartikel aufnehmen, steht inzwischen außer Frage. Über das tatsächliche Ausmaß ist bisher allerdings nur wenig bekannt. So fehlt es nicht nur an belastbarem Datenmaterial, sondern auch an geeigneten Analysemethoden – eine Lücke, die Sicherheitsrisiken birgt und im Rahmen von „MICROPLEXFOOD“ unter Beteiligung der ACR-Institute OFI und LVA geschlossen werden soll. Nach ersten Erfolgen mit einfachen Lebensmitteln im Vorgängerprojekt „Microplastic@food“ liegt der Fokus nun auf komplexen Lebensmitteln mit hohen Fett-, Protein – und Partikelgehalten, also etwa Käse, verarbeitetem Fleisch oder trüben Getränken.

Es handelt sich dabei um Produkte, die aus einer Vielzahl an Inhaltsstoffen bestehen, schwer löslich sind und damit besondere Herausforderungen bergen. Um sie für Analysezwecke in ihre Einzelbestandteile zu zerlegen, kommen üblicherweise aggressive Oxidationsmittel zum Einsatz, die allerdings oft auch enthaltene Plastikpartikel in Mitleidenschaft ziehen und nachfolgende Untersuchungen beeinträchtigen. Das Projekt setzt daher bereits bei der Probenreinigung und -aufbereitung an, wobei sich die Forscher*innen dabei unter anderem Enzyme, also Proteine mit spezifischen Strukturen, zunutze machen. Natürlicherweise etwa im Verdauungstrakt von Menschen und Tieren vorkommend, können sie bestimmte Verbindungen ganz gezielt angreifen. Sind die Produkte aufgeschlossen, werden in einem nächsten Schritt optische Methoden eingesetzt, um enthaltene Mikroplastikpartikel sichtbar zu machen.

2 Forscherinnen im Gespräch im Labor
Forscherin im Labor

Eine besonders hohe Datenqualität erreichen die Forscher*innen, indem sie parallel auf ein partikel- und ein massebasiertes Verfahren zurückgreifen. Die anschließende Auswertung erfolgt mithilfe von Machine Learning Algorithmen, durch die Mikroplastikpartikel hochgradig automatisiert identifiziert und klassifiziert werden können. „MICROPLEXFOOD verbindet weltweit erstmalig interdisziplinäres Fachwissen mit Spitzentechnologie, um Kunststoffpartikel in komplexen Lebensmittelmatrizes standardisiert nachzuweisen, zu quantifizieren und zu charakterisieren“, unterstreicht Barbara Zottl, Projektleiterin am OFI, die geleistete Pionierarbeit. Die Projektergebnisse, die auch praxisnahe Strategien zur Rückverfolgung und Eindämmung von Kontaminationen enthalten, kommen dem heimischen Lebensmittelsektor mit seinen vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen unmittelbar zugute.

„MICROPLEXFOOD verbindet weltweit erstmalig interdisziplinäres Fachwissen mit Spitzentechnologie, um Kunststoffpartikel in komplexen Lebensmittelmatrizes standardisiert nachzuweisen, zu quantifizieren und zu charakterisieren.“

Barbara Zottl, Projektleiterin am OFI

Bestes Beispiel ist die Klosterquell Hofer GmbH, die sich schon seit geraumer Zeit in enger Zusammenarbeit mit dem OFI intensiv mit Zukunftsfragen beschäftigt und auch im Projekt „MICROPLEXFOOD“ wertvollen Input aus dem unmittelbaren Betriebsalltag lieferte. Mit den entwickelten Analysemethoden können Unternehmen wie der niederösterreichische Getränkehersteller ihr Produktsicherheitsprofil kostengünstig schärfen, neues Vertrauen von Seiten der Kund*innen gewinnen und sich frühzeitig auf steigende regulatorische Anforderungen vorbereiten. Die Gewinner des ACR Innovationspreises 2025 legen mit ihrer richtungsweisenden Forschung den methodischen Grundstein für mehr Lebensmittelsicherheit und davon profitiert letztlich jede*r einzelne von uns.