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Bio oder nicht Bio?

Das wissenschaftliche Grillfest

  • SendeterminDienstag, 20. Mai 2008, 21.00 - 21.45 Uhr .
  • WiederholungsterminSamstag, 24. Mai 2008, 10.20 - 11.05 Uhr (Wdh.).
Zwei Teller nebeneinander – auf dem blauen liegt Biofleisch,
auf dem weißen konventionelles Fleisch
Bio oder konventionell - sieht doch fast gleich aus, oder?

Normalerweise sind Bio-Lebensmittel ja als solche gekennzeichnet. Doch was, wenn diese Kennzeichnung fehlt? Erkennt man dann noch einen Unterschied zu Nicht-Bio-Lebensmitteln? Um das herauszufinden, hat Quarks & Co verschiedene Experten zu einem Grillfest eingeladen: Die Bio-Landwirte Hannen, in deren Hofladen wir zuvor unsere Bio-Steaks und Bio-Salat kauften. Kandidat Nummer zwei: Robert Meyer, Präsident der German Barbecue Association, der natürlich für die Zubereitung der Steaks zuständig war. Als dritten Kandidaten haben wir Professor Dr. Hilmar Förstel eingeladen, dem wir unser Essen bereits vorab ins Labor geschickt hatten. Er wollte anhand einer StichwortIsotopenanalyse feststellen, was „Bio“ ist und was nicht.

Was ist was?

Für die erste Überraschung sorgen die Bio-Landwirte: Sie können schon bei der Zubereitung den Bio-Salat identifizieren. Weil dieser nicht gespritzt wird, muss er früher geerntet werden, damit keine Schädlinge hineinkommen. Dadurch hat der Biosalat einen kleinen, weniger festen Kopf und grünere Blätter. Im Geschmack unterscheiden sich die Salate dagegen kaum. Ähnlich läuft es mit unserem Grillprofi. Auch er kann schon vorab die Bioware erkennen, da unser Bio-Fleisch über einen höheren Fettanteil verfügt und eine dunklere Farbe hat – was bei Biofleisch meistens der Fall ist. Doch anders als beim Salat hätten die anderen Gäste auch ohne das Fachwissen des Grillprofis beim Bio-Fleisch richtig auf „Bio“ getippt: Es schmeckt in diesem Fall wesentlich saftiger und aromatischer. Auch Professor Förstel liegt fast immer richtig – mithilfe seiner Isotopenanalyse. Mit dieser High-Tech-Methode überprüft er für große Handelsketten, ob ein als Parmaschinken deklarierter Schinken wirklich aus Parma kommt oder ob die als „Bio“ eingekaufte Ware wirklich ökologisch erzeugt wurde.

Was die Isotopenstruktur verrät

Doch wie kann man nun mithilfe von Isotopenmustern feststellen, was Bio ist? Dazu messen Wissenschafter das in einer Probe vorherrschende Mengenverhältnis zweier StichwortIsotope, also beispielsweise wie viel schwerer Kohlenstoff-13 im Vergleich zum leichteren Kohlenstoff-12 oder wie viel schwerer Stickstoff-15 im Verhältnis zu leichtem Stickstoff-14 vorhanden ist. Das Verhältnis variiert je nachdem, wo das Nahrungsmittel herkommt und wie es erzeugt wurde. Ist ein Salat „Bio,“ müssen in ihm mehr schwere Stickstoffisotope nachgewiesen werden als in einem konventionell erzeugten Salat. Denn Biosalat wird mit sehr stickstoffhaltigem Mist oder Kompost gedüngt und das beeinflusst die Stickstoffverhältnisse im Salat. In der konventionellen Landwirtschaft wird Mineraldünger eingesetzt, der über einen sehr viel geringeren Anteil an schwerem Stickstoff verfügt. So lassen sich über die Isotopenverhältnisse Rückschlüsse auf die Art der Düngung und damit die Erzeugung schließen.

Das Tierfutter prägt das Isotopenmuster

Beim Fleisch funktioniert die Herleitung per Isotopenanalyse nicht über Dünger, sondern über das Futter: Hat ein Tier viel Kraftfutter, wie zum Beispiel Mais, bekommen, ist es mit hoher Wahrscheinlichkeit kein Bio-Fleisch. Denn Bio-Rinder stehen auf der Wiese und fressen Gras. Ob eine Kuh Mais oder Gras bekommen hat, erkennt man wiederum an der Anzahl der schweren Isotope, allerdings diesmal an den Kohlenstoff-Isotopen: Mais ist Kohlenstoff-13- reich, unsere heimischen Gräser dagegen Kohlenstoff-13-arm. Findet sich in einer Steakprobe viel Kohlenstoff-13, lässt sich daraus schließen, dass das Tier viel Mais-Kraftfutter bekommen hat, also nicht „Bio“ ist.

Die besondere Herausforderung

Grafik mit der richtigen Zuordnung von Bio bzw. nicht Bio
Der Isotopenanalytiker lag fast immer richtig, nur die Herkunftsbestimmung beim Salat war schwierig

Professor Förstel haben wir es beim Grillfest besonders schwer gemacht. Er soll zunächst wie alle anderen herausfinden, welches Steak und welcher Salat „Bio“ bzw. nicht Bio ist. Zusätzlich soll er aber noch ein weiteres Steak und einen weiteren Salat mit komplizierteren Koordinaten identifizieren. Diese zweite Runde besteht auch aus einem Bio-Salat, aber diesmal stammt er aus Frankreich. Als Fleisch setzen wir ihm eine Probe aus sehr guter Landwirtschaft vor, die aber trotzdem kein Biofleisch ist. Wird er das Fleisch trotzdem für „Bio“ halten? Beim Fleisch erkennt Professor Förstel mithilfe der Isotopenanalyse sofort, dass die Fleisch-Probe Nummer zwei aus sehr guter Landwirtschaft kommt – und Probe Nummer eins lediglich aus dem Supermarkt. Das Supermarkt-Fleisch weist einen nochmals höheren Kraftfutter-Anteil auf. Aber beim Salat gibt es Schwierigkeiten. Beim französischen Salat tippt Förstel leicht daneben auf deutschen Anbau. Und der Salat vom Biohof der Hannens aus Runde eins hat laut Professor Förstel ähnliche Isotopenstrukturen wie Bio-Salat aus Israel. Doch dieses Rätsel ist schnell gelöst: Die Bio-Landwirte Hannen bewässern ihren Salat mit Wasser aus einem Regenauffangbecken. Das verändert die Isotopenverhältnisse, denn durch die Verdunstung reichert sich das Wasser mit schweren Isotopen an. Übrig bleibt Wasser, dessen Isotopenstrukturen den Wasserverhältnissen in südlicheren Gebieten gleicht. Und die finden sich dann natürlich wieder im Salat.

Stichwörter

1 Isotope, Isotopenanalyse
Die Isotopenanalyse ist ein hilfreiches Mittel bei der Kontrolle von Lebensmitteln. Als Isotop bezeichnet man ein Atom, das sich von einem anderen Atom des gleichen chemischen Elements nur in seiner Massezahl unterscheidet. Bei der Analyse der Isotope macht man sich zunutze, dass in der Natur von vielen chemischen Elementen wie Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Schwefel (S) oder auch Blei (Pb) oftmals mehr als nur ein Isotop vorkommt. Isotope haben gleich viele positiv geladene Protonen, aber unterschiedlich viele Neutronen. Zum Beispiel kann das Element Stickstoff als Stickstoff-14-Isotop auftreten - das bedeutet 7 Protonen und 7 Neutronen. Es kann aber auch als Stickstoff-15-Isotop auftreten – dann hat es ebenfalls 7 Protonen, aber 8 Neutronen. Die Zahl der Neutronen beeinflusst die Eigenschaften der Isotope, die dadurch verschieden schwer sind. Mit einem sogenannten Massenspektrometer können diese minimalen Unterschiede im Labor aufgespürt werden. So kann zum Beispiel gemessen werden, wie viele „schwere“ Stickstoff-15-Isotope im Vergleich zu leichten Stickstoff-14-Isotopen in einer Lebensmittel-Probe stecken. Und daraus können die Forscher Rückschlüsse ziehen. Zurück zum Absatz
2 Atom
Die kleinste, mit chemischen Mitteln nicht weiter zerlegbare Einheit eines chemischen Elements, die aber noch die für das Element charakteristischen Eigenschaften besitzt. Der Atomkern ist der innere Bestandteil des Atoms, der sich aus Protonen und Neutronen zusammensetzt.
3 Protonen
Das Proton ist ein langlebiges, elektrisch positiv geladenes Teilchen. Es gehört neben dem Neutron und dem Elektron zu den Bausteinen eines Atomkerns. Die Anzahl der Protonen im Atomkern bestimmt die Ordnungszahl eines Elements und dessen chemische Eigenschaften. Atome mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl werden Isotope genannt.
4 Neutronen
Das Neutron ist ein elektrisch nicht positiv oder negativ geladenes – also neutrales Teilchen. Es ist, neben dem Proton, Bestandteil des Atomkerns.
Autor:

Sonja Kolonko


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