Herausforderungen bei der Biofortifikation: Objektive Farbmessung von Mais zum Schutz der öffentlichen Gesundheit

Die Farbe von Mais kann unsere Geschmackserwartungen und Qualitätswahrnehmungen erheblich beeinflussen. Bildquelle: Pexels-Benutzer Karolina Grabowska

Vor einigen Jahren schrieb die Lebensmittelautorin Susan Russo für NPR einen Beitrag über die Farbe von Mais und zerstörte damit alles, was ich über Mais zu wissen glaubte. In ihrem Artikel beschreibt sie die Sommer, in denen ihre Familie auf der Suche nach frisch geerntetem Mais durch die Landstraßen von Rhode Island fuhr. "Oft stieg mein Vater aus, überprüfte den Mais und kam mit leeren Händen zurück und erklärte: 'Nicht gelb genug. Er wird nicht süß sein'", schrieb sie. Ich, die ich an der Ostküste und im Mittleren Westen aufgewachsen bin, stimmte dem voll und ganz zu.1 Doch dann zog Russo nach Südkalifornien, wo das leuchtende Gelb des Ostküstenmaises Mangelware war und die Bauernmärkte stattdessen mit weißen Körnern gefüllt waren. "Damals lernte ich eine harte, reale Wahrheit kennen: Manche Leute glauben, dass weißer Mais süßer ist als gelber." Trotz ihrer anfänglichen Skepsis fand sie heraus, dass die Maisfarbe ein Produkt der Carotinoide ist, die keinen Einfluss auf den Zuckergehalt haben. Mit anderen Worten: Trotz der verbissenen Überzeugungen der Maiskonsumenten in den Vereinigten Staaten lässt sich der Geschmack nicht anhand des Farbtons vorhersagen, und Millionen von uns haben ihre Kaufentscheidungen höchstwahrscheinlich auf der Grundlage eines ungenauen, regionalisierten Verständnisses des Maisanbaus getroffen.

Die Spektralphotometrie ermöglicht es Landwirten und Forschern, das Farbverhalten von Maiszuchtstrategien zu analysieren. Bildquelle: Pexels Benutzer skitterphoto.com

Selektive Züchtung für optimale Maisfarbe

Russos Beitrag zeigt anschaulich, wie unsere Annahmen über den Zusammenhang zwischen Maisfarbe und Geschmack durch unser Umfeld geprägt werden. Auch wenn sie auf Mythen, Vermutungen und schlichten Lügen beruhen, prägen sie doch unsere Vorlieben und kulinarischen Erfahrungen. Um sicherzustellen, dass die Vorlieben der Verbraucher in Bezug auf die Farbe von Mais und Maisprodukten befriedigt werden, suchen Lebensmittelverarbeiter und Einzelhändler daher gezielt nach "sauberem, hell gefärbtem Mais" in den Farbtönen, die die Kunden ansprechen, obwohl die Farbe keinen Einfluss auf den Geschmack hat.2 Daher sind Maiszüchtungsprogramme zum Teil darauf ausgerichtet, die Farbleistung für bestimmte Verbrauchergruppen zu optimieren und so die visuelle Attraktivität und Marktfähigkeit zu maximieren. Die visuelle Beurteilung von Mais ist jedoch von Natur aus subjektiv und mühsam und bietet möglicherweise nicht den Grad an Genauigkeit, der für eine genaue Analyse des Farbverhaltens bestimmter Zuchtstrategien erforderlich ist.

Die Spektralphotometrie bietet eine objektive, zerstörungsfreie Grundlage für die Messung und Kategorisierung der Maisfarbe und kann eine wesentliche Rolle bei der Bewertung von Maiszüchtungspraktiken spielen. Wie eine in Cereal Chemistry veröffentlichte Studie zur spektralfotometrischen Farbmessung von Mais feststellt:

Genaue, objektive Methoden zur Bewertung der Farbe von gelbem und weißem Mais würden den Züchtern helfen, entsprechend gefärbten Mais für die Verarbeitung auszuwählen. Zerstörungsfreie Methoden zur Bewertung der Farbe sind in Züchtungsprogrammen wichtig, da für die Analyse nur kleine Probenmengen zur Verfügung stehen.

Die hochentwickelten spektrophotometrischen Instrumente von HunterLab können die geometrischen Eigenschaften und unregelmäßige Form und Größe der Maiskörner berücksichtigen, um die Farbinformationen genau zu quantifizieren. Die gesammelten Daten können verwendet werden, um ein umfassendes Bild der farblichen Auswirkungen von Maiszüchtungsstrategien zu erstellen, so dass Forscher und Landwirte ihre agronomischen Praktiken auf ihre Zwecke abstimmen können.

Der charakteristische gelbe Farbton typischer amerikanischer Maismehlprodukte ist in einigen Gebieten mit hohem Vitamin-A-Mangel negativ besetzt, was eine Herausforderung für Anreicherungsprogramme darstellt. Bildquelle: Flickr-Benutzer Steve Johnson

Die Herausforderungen der Biofortifikation von Mais

Bei der Entwicklung von Zuchtprogrammen für eine bestimmte Maisfarbe geht es nicht nur um Profit, sondern auch um die Förderung der öffentlichen Gesundheit und die Verhinderung von Krankheiten, Behinderungen und Todesfällen infolge einer unzureichenden Vitamin-A-Aufnahme. Vitamin-A-Mangel ist einer der häufigsten Ernährungsmängel weltweit, der jedes Jahr 250.000 bis 500.000 Kinder erblinden lässt und das Risiko erhöht, an häufigen Kinderkrankheiten zu erkranken und zu sterben.3 Die Möglichkeit, den Gehalt an Provitamin-A-Carotinoiden, wie z. B. Beta-Carotin, in Mais durch Biofortifikation zu erhöhen, hat ihn in Verbindung mit der relativen Erschwinglichkeit von Mais zu einer der wichtigsten Vitamin-A-Quellen auf der ganzen Welt gemacht, insbesondere in Regionen mit akutem Nährstoffmangel, wie Afrika und Südostasien. Mit der Zunahme der Carotinoide verändert sich jedoch die Farbe von Mais von weiß zu gelb.4 Während einige westliche Verbraucher diese Farbveränderung mit offenen Armen empfangen, machen die Geschichte und die kulturelle Wahrnehmung der Maisfarbe in Teilen der Entwicklungsländer die Veränderung problematisch und könnten die Bemühungen um die öffentliche Gesundheit behindern.

In vielen afrikanischen Ländern, darunter auch Südafrika, wurde gelber Mais in der Vergangenheit hauptsächlich oder ausschließlich als Tierfutter verwendet. Diese Praxis wurde Berichten zufolge aufgrund des erhöhten Risikos des Ranzigwerdens von Carotinoiden eingeführt und hat in den Augen der Verbraucher zu einer scharfen Unterscheidung zwischen gelbem und weißem Mais geführt, die auch dann noch Bestand hat, wenn verbesserte Verfahren zur Verarbeitung und Handhabung von Lebensmitteln die Bedenken hinsichtlich des Ranzigwerdens weitgehend ausgeräumt haben. Der Pflanzenzüchter und Gentechnikforscher Matthew DiLeo erklärt: "Dieses Muster hat sich wahrscheinlich aus praktischen Gründen der Lagerung etabliert, aber heute haben viele (vor allem wohlhabendere) Afrikaner eine starke kulturelle Vorliebe für weißen Mais."5 Infolgedessen wird der gelbe Mais, der im Rahmen westlicher Nahrungsmittelhilfeprogramme bereitgestellt wird, von vielen als Beleidigung empfunden, so dass die Empfänger der Hilfe oft den Eindruck haben, dass sie Tierfutter erhalten, während gleichzeitig eine sensorische Assoziation zwischen der gelben Farbe, Armut und Entrechtung hergestellt wird. Forscher und Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens hoffen, dass Aufklärungsinitiativen, die darauf abzielen, die Wahrnehmung der Maisfarbe zu verändern, schließlich die Akzeptanz von gelbem biofortifiziertem Mais erhöhen und die Bemühungen zur Bekämpfung von Mangelerscheinungen erleichtern werden.6 Andere haben jedoch einen anderen Plan.

Erweiterung der Möglichkeiten der Maisfarbe

Provitamin-A-Carotinoide sind in der Lage, Farbveränderungen zu bewirken, die über Gelb hinausgehen, da höhere Biofortifikationsgrade zu Mais führen, der eine intensiv orange Farbe annimmt. Dies erhöht nicht nur den Vitamingehalt des Mais und verbessert nachweislich die Vitamin-A-Körperspeicher, sondern schafft auch eine neue sensorische Erfahrung, die nicht die problematische Geschichte von gelbem Mais mit sich bringt.7 Ein Forscherteam unter der Leitung von Alex Winter-Nelson an der Universität von Illinois hat mit der Akzeptanz des neuen orangefarbenen Mais experimentiert und vielversprechende Ergebnisse beobachtet:

Vor etwas mehr als einem Jahr brachten Winter-Nelson und einer seiner Doktoranden etwas von diesem orangefarbenen Mais zu einem Geschmackstest auf einen Markt in Mosambik. Die Marktbesucher bevorzugten immer noch ihren weißen Mais, aber fast die Hälfte von ihnen war bereit, ihn gegen Tüten mit orangefarbenem Mais einzutauschen, als sie hörten, dass dieser nahrhafter war.8

Durch die Modulation des Carotinoidgehalts, um ein chromatisch einzigartiges Produkt zu schaffen, hoffen die Wissenschaftler, biofortifizierten Mais und Maiserzeugnisse auch in traditionell unempfänglichen Märkten einzuführen und so die öffentliche Gesundheit zu verbessern. Die spektrophotometrische Überwachung der Farbdaten erleichtert diesen Prozess und stellt sicher, dass die erzeugten Farbtöne den Standards für die kulturelle Akzeptanz entsprechen und das Leben der Menschen auf direkte und sinnvolle Weise verbessern.

HunterLab-Farbmessung

HunterLab ist seit über 60 Jahren ein Pionier auf dem Gebiet der spektrophotometrischen Farbmessung. In dieser Zeit wurden unsere Instrumente zur Bewertung und Neudefinition von Lebensmittelproduktions- und -verarbeitungsmethoden in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt eingesetzt, um die Ernährungsbedürfnisse und -vorlieben der Verbraucher zu erfüllen. Unsere vielseitigen Technologien liefern Ihnen die Informationen, die Sie benötigen, um Ihre Maiszüchtungsstrategien genau zu bewerten und optisch ansprechende Produkte zu entwickeln, die das Leben Ihrer Kunden verbessern. Kontaktieren Sie uns, um mehr über unser innovatives Angebot an Spektralphotometern, unsere benutzerfreundlichen Softwarepakete und unseren erstklassigen Kundendienst zu erfahren.