The aim of this study was to develop a protocol for the authentication of truffles using inductively coupled plasma mass spectrometry. The price of the different truffle species varies significantly, and because the visual differentiation is difficult within the white truffles and within the black truffles, food fraud is likely to occur. Thus, in the context of this work, the elemental profiles of 59 truffle samples of five commercially relevant species were analyzed and the resulting element profiles were evaluated with chemometrics. Classification models targeting the species and the origins were validated using nested cross validation and were able to differentiate the most expensive Tuber magnatum from any other examined truffle. For the black truffles, an overall classification accuracy of 90.4% was achieved, and, most importantly, a falsification of the expensive Tuber melanosporum by Tuber indicum could be ruled out. With regard to the geographical origin, for Italy and Spain, one-versus-all classification models were calculated each to differentiate truffle samples from any other origins by 75.0 and 86.7%, respectively. The prediction was still possible according to an internal mathematical normalization scheme using only the element ratios instead of the absolute element concentrations. The established authentication protocol was successfully tested with an external sample set of five fresh truffles. Our results show the high potential of the element profile for the parallel species and origin authentication of truffles.

Die unterirdisch und meist in Symbiose mit bestimmten Baum-oder Straucharten wachsenden Trüffel gelten wegen ihres besonderen Aromas und gleichzeitig seltenen Vorkommens als die weltweit teuersten Speisepilze. Für die verschiedenen Speisetrüffel unterscheiden sich die Preise je nach Art teilweise deutlich, sodass es zu Produktfälschungen bzw. -Streckungen (engl. Food Fraud) mit niedrigpreisigen Trüffeln kommen kann. So liegt es nahe, dass die Burgunder-Trüffel (Tuber aestivum/ uncinatum) und die Perigord-Trüffel (T. melanosporum) mit äußerlich ähnlichen chinesischen Trüffelarten (T. indicum, T. sinense, T. himalayense) gestreckt werden. Um gegen Lebensmittelverfälschungen anzugehen, werden zuverlässige analytische Methoden zur Überprüfung der Authentizität benötigt. Lebensmittel besitzen ein für sie typisches Profil der Element-und Isotopenverteilung, welches auch als Isotopolom bezeichnet wird. Diese submolekularen Fingerabdrücke sind einerseits von der Spezies abhängig und andererseits beeinflusst durch die Umgebung, also vom Ort des Anbaus. Vor diesem Hintergrund sollte für die Probenmatrix Trüffel eine Strategie entwickelt werden, um die Art sowie die geographische Herkunft zu bestimmen. Es wurden 54 Trüffelproben von fünf Sorten und sechs Herkünften hinsichtlich ihrer Elementgehalte analysiert, wobei ein besonderer Fokus auf die Seltenen Erden gelegt wurde (Li, U). Die Messung erfolgte mittels ICP-Q-MS nach Mikrowellensäureaufschluss. Die Richtigkeit der Analytik wurde mit zertifizierten Referenzmaterialien überprüft. Die Auswertung erfolgte mittels multivariater Datenanalyse. Hierzu wurden gerichtete (LDA) und ungerichtete Visualisierungsmethoden (PCA) durchgeführt, wodurch sich zeigte, dass sowohl die Art als auch die Herkunft der Trüffel einen signifikanten Einfluss auf das Isotopolom hat. Zudem wurden Klassifizierungsmodelle wie SIMCA und SVM entwickelt, um die Herkunfts-und Artenzugehörigkeit neuer Trüffelproben vorherzusagen. Darüber hinaus wurde geprüft, in wie weit sich eine Laserablation (LA) mit ICP-MS-Messung von Trüffel-Lyophilisaten eignet, um Analysen-und Probenaufarbeitungszeiten zu verringern. Hierzu wurde die Kalibrierung mit zertifiziertem Referenzmaterial sowie Proben von Laborvergleichsuntersuchungen durchgeführt. Die analysierten Elementgehalte via LA-ICP-MS wurden mit den Ergebnissen der Messungen nach Säureaufschluss verglichen und übereinstimmende Werte gefunden.