Lebensmittelsicherheit und eine garantierte Qualität sind in vielen Ländern keine Selbstverständlichkeit. Um unsere hohen Ansprüche auch in Zukunft zu sichern und das Angebot laufend zu verbessern, bedarf es ständiger Forschung und Weiterentwicklung. Das COMET-K1 Kompetenzzentrum FFoQSI (Austrian Competence Centre for Feed and Food Quality, Safety and Innovation) in Tulln, mit Außenstellen in Wien und Wels, hat sich ein Ziel gesetzt: Lebensmittel und deren Produktion noch besser, sicherer und nachhaltiger zu machen.
Preisgekrönte Forschung und internationaler Erfolg
Das 2017 in Tulln gegründete FFoQSI ist bereits über die Landesgrenzen hinaus für seine Forschung bekannt, und die Liste der Auszeichnungen ist lang (https://www.ffoqsi.at/news/). Dieser Tage wurden wieder zwei Preise an FFoQSI- ForscherInnen vergeben:
Das an der BOKU in Tulln angesiedelte FFoQSI- Team um David Steiner, Rudolf Krska und Michael Sulyok wurde in den USA für einen Artikel über ihre weltweit einzigartige Methode zur gleichzeitigen Bestimmung von über 1200 Agrochemikalien in Lebens- und Futtermitteln von der American Chemical Society mit dem „Research Article of the Year Award 2021“ ausgezeichnet – besonders für europäische ForscherInnen ist das eine nicht alltägliche Ehrung.
Für hervorragende Leistungen auf dem Gebiet der Milch- und Molkereiwirtschaft wurde FFoQSI- Forscherin Johanna Burtscher kürzlich mit dem „Dr. Hermann-Zittmayr-Preis 2021“ ausgezeichnet. Im Zuge des COMET-K-Projektes ADDA (Advancement of Dairying in Austria) und ihrer Arbeit in FFoQSI entwickelte sie in einem an der BOKU angesiedelten Team um Konrad Domig in Kooperation mit der österreichischen Milchwirtschaft und dem FFoQSI-Partner SY-LAB Geräte GmbH eine innovative Methode zum schnellen, selektiven, quantitativen Nachweis käsereischädlicher Clostridien in Milch. Die mittlerweile patentierte Methode ist bereits in 10 europäischen Ländern in der Routineanalytik im Einsatz. Die breite internationale Anerkennung und die hohe Praxisrelevanz ihrer Forschungsergebnisse waren ausschlaggebend für diese Prämierung.
Doch die Entwicklung innovativer Methoden für Lebensmittelsysteme ist nur einer von drei Schwerpunkten des FFoQSI. Um das breit gefächerte Forschungsgebiet übersichtlich zu gestalten, unterteilen die WissenschafterInnen ihre Aktivitäten in drei Segmente.
Der Vorernte-Bereich: Innovationen für die Urproduktion
Ohne eine stetige Weiterentwicklung der Produktionssysteme über Jahrzehnte hinweg wäre moderne Landwirtschaft nicht möglich. Das umfangreiche Forschungsfeld des FFoQSI im Vorerntebereich umfasst die Verbesserung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit lebender Kulturpflanzen und Nutztiere, einschließlich der Effizienz der Tierernährung und Reduktion des Antibiotika-Einsatzes in der Nutztierhaltung. Die Ziele sind vielfältig und beinhalten die Entwicklung von Methoden zur Messung und nachhaltigen Steigerung der Bodenfruchtbarkeit, den Einsatz leistungsfördernder Mikroorganismen zur Vermeidung von Pflanzenkrankheiten oder die Entwicklung von Vorhersagemodellen zur Prävention klimabedingter Ernteausfälle. Am FFoQSI forscht man auch an einem besseren Verständnis der molekularen und zellulären Mechanismen hochaktiver pflanzlicher Wirkstoffe und wie man deren Bioverfügbarkeit für Tier und Mensch erhöhen kann.
Das Recycling pflanzlicher Nebenprodukte durch innovative Verwertungsstrategien sowie neue Konzepte zur sensorgesteuerten Gesunderhaltung von Nutztierpopulationen sind weitere Schwerpunkte der FFoQSI-Forschung im Preharvest-Bereich.
Der Nachernte-Bereich: Innovationen für die Lebensmittelproduktion
Die heimische Lebensmittelproduktion ist eine tragende Säule der Lebensmittelversorgung, ein bedeutender Wirtschaftsfaktor und über die Landesgrenzen hinaus wegen der hohen Qualität ihrer Produkte hoch angesehen. Viele heimische und internationale Unternehmen nutzen die Kooperation mit FFoQSI, um die Qualität, Stabilität und Sicherheit ihrer Produkte weiter zu verbessern. Gegenstand der Forschung sind einerseits pflanzliche Lebensmittel wie Öle, Ölsaaten, Nüsse, Hülsenfrüchte, Backwaren und Gemüse, anderseits die tierische Produktpalette - Molkereiprodukte, Frischfleisch und Fleischwaren.
Die Steigerung der Stabilität von Ölen und Ölsaaten durch schonende Maßnahmen steht ebenso auf dem (Forschungs)Programm wie die Verbesserung der Qualität und Bekömmlichkeit von Backwaren durch den ausgeklügelten Einsatz von Mikroorganismen und ursprünglicher Getreidesorten, oder die wertsteigernde Nutzung von Nebenprodukten der Produktion pflanzlicher Lebensmittel.
Im Bereich tierischer Lebensmittel arbeiten die ForscherInnen – wie eingangs erwähnt - erfolgreich an der Entwicklung praxistauglicher Schnelltests zum Nachweis von Bakterien, die zum Ausfall ganzer Käseproduktionen führen können und versuchen herauszufinden, welche Mikroorganismen eine förderliche Rolle bei der Käsereifung haben. Zur Verlängerung der Haltbarkeit und Erhöhung der Sicherheit von Fleisch und Fleischwaren setzen ForscherInnen und ProduzentInnen auf modernste molekularbiologische Methoden und deren bioinformatische Auswertung. So kann man genau verfolgen, wie und wo unerwünschte Keime auf Produkte gelangen und gezielt deren Verbreitung vorbeugen. All diese Ansätze haben zum Ziel, das Verderbsrisiko zu senken und die damit einhergehende Lebensmittelvernichtung deutlich zu reduzieren. Weiters wird das Sicherheitsniveau der Produkte durch die Anwendung neuer Hygienekonzepte gefestigt, was wiederum die Krisensicherheit der beteiligten Unternehmen erhöht.
Smarte Technologien: Innovationen für nachhaltige Lebensmittelsysteme
In diesem Bereich entwickelt FFoQSI Konzepte und Technologien für den Einsatz in unterschiedlichen Futter- und Lebensmittelkategorien im Vor- und Nacherntebereich. Teils werden praktische Themen behandelt wie z.B. die Erschließung alternativer Proteinquellen, die Anwendung experimenteller, nachhaltiger und schonender Verarbeitungsmethoden oder wie man aus nachhaltigen Werkstoffen funktionelle Lebensmittelverpackungen herstellen kann.
Um das strategische Fundament zu stärken, investiert FFoQSI aber auch in eher risikobehaftete Grundlagenforschung, wie zum Beispiel die Bestimmung der Herkunft und Überprüfung der Echtheit und Unverfälschtheit von Lebens- und Futtermitteln. Dabei kommen multichemische Fingerprintmethoden zum Einsatz, und Isotopenlandkarten werden erstellt: Damit können gewisse Lebensmittelbestandteile ihrer geografischen Herkunft genau zugeordnet werden. Mit analytischen Herkunftsbestimmungen werden so falsch deklarierte Nahrungsmittel – Gemüse und Obst, Fisch und Fleisch – entlarvt. Spannend ist auch die zerstörungsfreie Erkennung der Herkunft, Qualität, Frische und Reinheit von Lebensmitteln in Echtzeit. So konnten beispielsweise mit einem kleinen Handheld-Spektrometer im nahen Infrarotbereich echte und (durch Olivenblätter) verfälschte Proben von Oregano mit hoher Sicherheit korrekt zugeordnet werden. Bei Hühnerfilets aus Deutschland, Österreich und Ungarn gelang so die korrekte Zuordnung der Herkunft zu 84 %. In Kombination mit dem multichemischen Fingerabdruck beträgt die Treffsicherheit momentan über 95 %. Andere Beispiele sind die zerstörungsfreie Echtzeit-Prüfung der Frische von Fischfilets oder die Ermittlung des optimalen Erntezeitpunktes von Weintrauben in Zusammenarbeit mit ExpertInnen der HBLA Klosterneuburg, da durch die vom Klimawandel ausgelösten Wetterkapriolen die herkömmlichen Methoden zur Bestimmung des Erntezeitpunktes nicht mehr zuverlässig genug sind.
Auch beim Auftreten von Schimmelpilzbefall auf Getreide sorgt das wärmer werdende Klima für zunehmende Herausforderungen. Das FFoQSI-Team in Tulln wird seine eingangs erwähnte, weltweit einzigartige Methode zur gleichzeitigen Bestimmung von über 1200 Agrochemikalien in den nächsten Jahren dazu verwenden, um gemeinsam mit der AGES (der Österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit) ein österreichisches Klimamonitoring-Programm aufzubauen, um das Vorkommen von pilzlichen und pflanzlichen Stoffwechselprodukten und Mykotoxinen in Getreide in verschiedenen Regionen Österreichs zu überwachen. All diese Anstrengungen sind eingebettet in die Arbeiten zur Entwicklung neuer Modelle und Ansätze, die von der schnellen Erkennung von Biofilmen bis zur tierversuchsfreien toxikologischen Bewertung von Substanzen reichen.
Die Forschungsaktivitäten von FFoQSI sind breit gestreut wie die heute für viele Menschen verfügbare Auswahl an Lebensmitteln. Durch seine Forschung trägt das Zentrum maßgeblich dazu bei, dass Lebensmittel nachhaltiger produziert und Stoffkreisläufe geschlossen werden, weniger verderbsbedingte Abfälle entstehen, Produkte möglichst frei von unerwünschten Rückständen und Verunreinigungen sind und der Einsatz von Pestiziden und Antibiotika bei der Erzeugung von Lebensmitteln reduziert wird.
Das COMET-K1 Kompetenzzentrum FFoQSI wird im Rahmen von COMET – Competence Centers for Excellent Technologies durch die österreichischen Bundesministerien BMK, BMDW und die Bundesländer Niederösterreich, Oberösterreich und Wien gefördert. Das Programm COMET wird durch die Forschungsförderungsgesellschaft FFG abgewickelt.