Qualität & Analytik

Cadmium: Neue Herausforderung für die Lebensmittelsicherheit?

BfR-Statusseminar zu Cadmium in der Nahrungsmittelkette

Cadmium ist in Lebensmitteln unerwünscht, weil es die Gesundheit schädigen kann. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat im Januar 2009 einen neuen Wert für die lebenslang duldbare wöchentliche Aufnahmemenge des Schwermetalls abgeleitet. Diese liegt mit 2,5 µg pro Kilogramm Körpergewicht deutlich unter der bisher herangezogenen Menge von 7 µg, einst von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vorläufig abgeleitet.

Die EFSA hat in einer EU-weiten Schätzung ermittelt, dass Verbraucher mit üblichem Lebensmittelkonsum nur knapp unterhalb der neuen tolerierbaren Aufnahmemenge liegen. In bestimmten Regionen und Bevölkerungsgruppen ist die Cadmium-Aufnahme aber höher. Insbesondere Verbraucher, die viel Getreide und Gemüse essen, können diesen Wert überschreiten.

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Nur geringe Unterschiede zwischen ESL-Milch und Frischmilch

Wissenschaftler des Max Rubner-Instituts untersuchen Milch

"Die Ergebnisse der Vitaminbestimmung bei ESL-Milch lassen sich dahingehend zusammenfassen, dass die vorliegende Studie - im Vergleich zu kurzzeiterhitzter Milch - keinen Hinweis für niedrigere Konzentrationen an Vitaminen in ESL-Milch erbracht hat." Dies ist eine der Schlussfolgerungen, die die Wissenschaftler des Max Rubner- Instituts am Standort Kiel aus der Untersuchung von 30 Milchproben aus 17 Unternehmen der deutschen Milchwirtschaft ziehen. Es könne zusammenfassend festgestellt werden, dass ESL-Milch - unabhängig vom Herstellungsverfahren - als hochwertiges Lebensmittel anzusehen sei.

Verglichen wurden Milchproben der gängigen Herstellungsverfahren, von kurzzeiterhitzter Milch (im allgemeinen Sprachgebrauch als "frische Milch" bezeichnet), verschieden hergestellter ESL-Milch und ultrahocherhitzter Milch (UHT-Milch). Die Ergebnisse stellen somit eine Momentaufnahme der Konsummilch-Qualität in Deutschland dar. Wie die Kieler Forscher feststellten, bestehen aus mikrobiologisch- hygienischer Sicht keine relevanten Unterschiede zwischen der traditionell hergestellten "Frischmilch" und der ESL-Milch. Je nach angewandtem Herstellungsverfahren weist ESL-Milch dagegen Unterschiede im Zustand der Molkenproteine und im Furosin-Gehalt auf - Parameter, die zur analytischen Differenzierung von Milchsorten geeignet sind. Molkenproteine sind in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren unterschiedlich denaturiert, wobei betont werden muss, dass die Denaturierung von Molkenproteinen keinen Nährwertverlust darstellt. Furosin ist ein Indikator, der die während der Erhitzung von Lebensmitteln ablaufende Maillard-Reaktion aus Proteinen und Zucker nachweist. Wird ESL-Milch mittels Hocherhitzungsverfahren hergestellt, weist die Milch einen höheren Furosin-Gehalt auf, als Milch, die zur Keimreduktion durch Mikrofiltration  gefiltert wurde. Ein Verfahren, das jeweils durch eine Erhitzung ergänzt wird.

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Gute Hygienestandards bei Minisalamis

Wissenschaftler des Max Rubner-Instituts belegen hygienische Qualität

"Minisalamis sind aufgrund der Herstellungstechnologien prinzipiell als mikrobiologisch stabile Rohwurstprodukte mit guter Reifungs- und Herstellungstechnologie einzustufen," fasst Dr. Manfred Gareis, Leiter des Instituts für Mikrobiologie und Biotechnologie des Max Rubner- Instituts das Ergebnis einer zweijährigen Studie zusammen. Alle Produkte, die im Handel eingekauft und von den Wissenschaftlern untersucht wurden, waren mikrobiologisch nicht zu beanstanden. Selbst in Salamis, die - im Rahmen des Forschungsprojektes - während der Herstellung bewusst mit gefährlichen Keimen geimpft wurden, konnten zum Ende des Prozesses keine Belastungen mehr nachgewiesen werden.

Nachdem im Sommer 2007 eine überregionale Häufung von Salmonellosen bei Kindern aufgetreten war, war vom Bundesministerium für Ernährung, Lebensmittel und Verbraucherschutz (BMELV) eine entsprechende Studie initiiert worden. Für die Handelsstudie wurden 2008 und im Januar 2009 insgesamt 206 Minisalamiprodukte verschiedener Kategorien (geräuchert, luftgetrocknet, schimmelpilzgereift) von 15 unterschiedlichen Herstellern gekauft und untersucht. Mit dem erfreulichen Ergebnis, dass in keiner der Proben Salmonellen gefunden wurden. Dies sei ein Hinweis auf die gute Qualität der verwendeten Rohmaterialien und auf die durchweg gute Reife- und Herstellungstechnologie, so die MRI- Wissenschaftler.

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Farbe erhitzten Rindfleisches

Praxisinformation aus dem Mitteilungsblatt der Fördergesellschaft für Fleischforschung am MRI in Kulmbach

Quelle: Meat Science 81 (2009), 664-670.

Der Garvorgang führt bei Fleisch zu einer wärmeinduzierten Denaturierung des Globinanteiles des Myoglobines. Dabei stehen zwei Wege offen: Denaturierung des Eisenanteils zu braunem Eisen (III) Hämochrom, das Pigment, das typischerweise mit gegartem Rindfleisch assoziiert wird. Andererseits führt Denaturierung des Eisenanteiles zu Eisen (II) Hämochrom zu einem roten Pigment, das aber recht leicht einer Oxidation zum braunem Eisen (III) Hämochrom unterliegt. Verschiedene Faktoren des Fleisches, wie sein Redox-Potential oder die Herkunft des Muskels, sowie auch äußere Faktoren, zu nennen wären die Verpackung sowie Nicht-Fleisch-Zutaten, wirken auf die Farbe des Fleisches nach dem Erhitzen ein.

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Molekulare Sensorik für Pils-Fans

TUM-Lebensmittelchemiker entdecken Bitterrezeptoren für den vollmundigen Biergenuss

"Bäh, bitter" - diese instinktive Reaktion haben wir der Evolution zu verdanken. Denn viele giftige Substanzen schmecken auf der Zunge bitter. Allerdings auch viele Genussmittel: Campari, Bitterschokolade oder Bier wären ohne Bitterstoffe einfach langweilig. Ein Forscherteam um Lebensmittelchemiker Prof. Thomas Hofmann von der Technischen Universität München (TUM) hat jetzt herausgefunden, wie ein kühles Blondes, ein rassiges Pils oder ein süffiges Weizen auf der Zunge ihren spezifischen, feinen Bittergeschmack entfalten.

Ob im Biergarten oder zum frisch gegrillten Fleisch - ein kühles Bier ist gerade im Sommer ein Hochgenuss. Mit dafür verantwortlich sind die Bitterstoffe des Bieres: Sie bilden sich nach der Zugabe von Hopfen während des Würzekochens und tragen zum attraktiven Geschmack des Gerstensaftes bei. 15 dieser chemischen Verbindungen aus Hopfen und Bier haben Lebensmittelchemiker der TUM jetzt genauer unter die Lupe genommen: Dabei konnten Prof. Thomas Hofmann vom Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik und seine Mitarbeiter die drei Rezeptoren auf unserer Zunge identifizieren, die den Bittergeschmack des Bieres erst ans Gehirn melden - und so für den Genusseffekt sorgen.

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Nanotoxizität: Wenn Nano Bio trifft

Bremer Verfahrenstechniker Professor Lutz Mädler publiziert mit amerikanischen Kollegen in der Fachzeitschrift "Nature Materials" Forschungsaufgaben zu Nanotoxizität.

Lässt sich Toxikologie von Nanomaterialien voraussagen? Bisher nicht und darüber hinaus ist überhaupt nicht klar, wie eine plausible Vorhersage machbar ist. Wissenschaftlich ist die Frage nach Nanotoxizität Neuland. Aber das Thema steht auf der wissenschaftlichen Agenda. So hat Professor Lutz Mädler, Leiter der Mechanischen Verfahrenstechnik im Fachgebiet Produktionstechnik der Universität Bremen und Direktor der Verfahrenstechnik am Institut für Werkstofftechnik (IWT), gemeinsam mit amerikanischen Kollegen aus Wissenschaft und Industrie strategische Forschungsschwerpunkte benannt, um eine voraussagbare Toxikologie von Nanomaterialien zu etablieren. Die Fachzeitschrift "Nature Materials" hat dazu einen Artikel veröffentlicht (www.natur.com/naturematerials).

Aus Sicht der Autoren ist es bei diesem aktuellen Thema zunächst erforderlich, ein breites Basismodell zu entwickeln, mit dessen Hilfe Aussagen zur Toxizität und zu biologischen Schädigungsmechanismen ableitbar sind. Die Interaktionen von Nanopartikeln mit biologischen Grenzflächen sind hoch komplex und beinhalten Wechselwirkungen mit Proteinen, Membranen, Zellen, DNA und Organellen, die gleichzeitig auch die Nanopartikel selbst verändern. Um dies zu verstehen und mögliche Konsequenzen abzuleiten, müssen Ingenieure, Chemiker, Biologen, Physiker und Mediziner einen gemeinsamen Konsens finden und ihre Forschungsinitiativen komplementär und integrativ gestalten. Der Übersichtsartikel in der international hochangesehenen Zeitschrift "Nature Materials" soll dazu beitragen, die Forschung auf diesem Gebiet weltweit zu harmonisieren und neue Impulse zu setzen.

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Lindemann: Neue EU-Rückstandshöchstmengen- Verordnung – Fortschritt für Arzneimittel- und Lebensmittelsicherheit

Am 16.Juni 2009 wurde die europäische Rückstands - Höchstmengenverordnung 470/2009 im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht.

"Das Prüf- und Einstufungsverfahren nach dieser Verordnung ist Grundvoraussetzung für die Zulassung von Tierarzneimitteln für Lebensmittel liefernde Tiere", sagte Staatssekretär im Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Gert Lindemann, in Berlin. "Die aufgrund der Verordnung gelisteten Rückstandshöchstmengen sind ausgerichtet auf die Unbedenklichkeit des Verzehrs von Lebensmitteln. Die Verordnung vereint in sich wichtige Elemente der Arznei- und der Lebensmittelsicherheit", so Lindemann weiter.

Dieses für die Arzneimittelsicherheit sowie für die Lebensmittelsicherheit wichtige Vorhaben konnte nach langwierigem Beratungsprozess auf EU-Ratsarbeitsgruppenebene unter maßgeblicher Mitwirkung der deutschen Delegation erfolgreich abgeschlossen werden.

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Süßstoffe im Wasserkreislauf zurück

Künstliche Süßstoffe kommen als Zuckerersatzstoffe in zahlreichen Getränken und Lebensmitteln vor. Sie sind ausführlich untersucht und gelten als gesundheitlich unbedenklich. Aufgrund ihrer Verwendung kann davon ausgegangen werden, dass sie über kommunale Abwässer in den Wasserkreislauf eingetragen werden und daher sehr gut als Indikatoren für kommunales Abwasser dienen.

Am TZW wurde daher eine neue spurenanalytische Methode zur Bestimmung von sieben künstlichen Süßstoffen in Wasser entwickelt. Über die Ergebnisse der ersten Messungen in zwei kommunalen Kläranlagen sowie verschiedenen Oberflächengewässern informiert ein in Kürze erscheinender Fachartikel (M. Scheurer, H.-J. Brauch, F.T. Lange, Analysis and occurrence of seven artificial sweeteners in German waste water and surface water and in soil aquifer treatment (SAT), Analytical & Bioanalytical Chemistry 2009, im Druck).

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Sind AGEs doch nicht schädlich?

Zeit für eine Neubewertung

Wenn Lebensmittel erhitzt werden und Eiweiß dabei mit Zucker reagiert, bilden sich Farbstoffe und köstliche Aromen. Alltägliche Beispiele sind gerösteter Kaffee, knusprige Brotkrusten oder goldgelbes Bier. Der Biochemiker Louis Maillard entdeckte diese Reaktion im Jahr 1912 und bis heute ist sie nach ihm benannt. Am Ende der Maillardreaktion entstehen stabile Verbindungen, die Advanced glycation endproducts, kurz AGEs. Sie sind aus medizinischer Sicht von großem Interesse: Die Maillardreaktion und damit auch die AGE-Bildung läuft nämlich nicht nur in Lebensmitteln, sondern auch im menschlichen Körper ab. Diese gebildeten AGEs gelten als gesundheitsschädlich; sie reichern sich beispielsweise in den Augenlinsen von Patienten mit Grauem Star oder im Gehirn von Alzheimerpatienten an. Zudem sollen sie eine Schlüsselrolle bei der Auslösung chronischer Entzündungen spielen. Doch auch bei Gesunden reichern sich AGEs an: "Wir verzuckern innerlich im Lauf des normalen Alterungsprozesses" sagte Professor Thomas Henle, TU Dresden, auf einer Veranstaltung des Instituts Danone Ernährung für Gesundheit e. V. Mitte Mai in Hannover.

Da Maillardverbindungen täglich grammweise vor allem über Back- und Teigwaren oder Kaffee in den Körper gelangen, rückte die Rolle der Nahrungs-AGEs bei der Entstehung von Krankheiten in den Fokus der Untersuchungen. Fazit war, dass Nahrungs-AGEs als Risikofaktor für Herz-Kreislauf- und Nierenerkrankungen eingestuft wurden. Tatsächlich umfasst der Summenbegriff AGEs jedoch eine Vielzahl einzelner Verbindungen "Die Pro-Risikoliteratur ist mit großer Vorsicht zu genießen, denn bislang belegt keine einzige Studie, dass definierte AGE-Strukturen für gesundheitsschädliche Prozesse verantwortlich sind", sagte Henle. Dagegen lassen immer mehr Studien vermuten, dass bestimmte AGEs positiv wirken könnten. Beispielsweise gingen hohe AGE-Gehalte im Plasma von Hämodialysepatienten mit einer höheren Überlebensrate einher. Andere Daten wiesen antioxidative, präbiotische und antikanzerogene Effekte nach.

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SigmaChain-Projekt spürt Lücken auf

Mehr Sicherheit für den Verbraucher

Ein neuer Leitfaden für die Rückverfolgbarkeit innerhalb von Futter- und Lebens-mittelketten gibt Industrie, Verwaltung sowie Verbraucherschutzorganisationen und anderen Interessierten ein effizientes Instrument an die Hand, um Schwachstellen in der gesamten Produktionskette aufzudecken. Der „Stakeholders' Guide“ wurde im Rahmen eines internationalen Workshops, der vom 6. bis 7. Mai am Max Rubner-Institut (MRI) am Standort Kulmbach stattfand, präsentiert. Er ist ein Ergebnis des EU-Projekts SigmaChain, an dem sich 11 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft aus 7 Ländern beteiligt haben.

Hervorzuheben ist der besondere wissenschaftliche Ansatz des Projektes:  SigmaChain ist kettenübergreifend und geht damit über bestehende HACCP- und andere Konzepte, die die Sicherheit über den Produktionsprozess hinweg garantieren sollen hinaus. „Gerade in Zeiten immer länger und komplexer werdender Produktionsketten stellt dies eine wichtige Ergänzung zu gängigen Systemen dar und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit und Qualität der Lebensmittel,“ so Dr. Fredi Schwägele, Leiter der Arbeitsgruppe Analytik des Max Rubner-Instituts.

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Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) in Räucherrauch bei der Herstellung von traditionell geräucherten Fleischerzeugnissen in Serbien

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Während der Räucherung von Fleischerzeugnissen entstehen Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) durch unvollständige Verbrennung von Holz. Zu der Gruppe der PAK zählen etwa 660 verschiedene Verbindungen, von denen einige aufgrund ihrer toxischen, mutagenen und krebserregenden Eigenschaften von großer Bedeutung sind.

Im Rahmen einer Studie wurden PAK in Räucherrauch während des Räuchervorgangs untersucht. Der aus der Verbrennung von Buchenholz resultierende Rauch stammte aus zwei traditionellen Räucherkammern in der Region Zlatibor (Serbien) und wurde in zwei verschiedenen Kartuschen (PUF and XAD-2) gesammelt. Analysiert wurden die 16 von der EU als prioritär eingestuften PAK mit Hilfe einer Fast-GC/HRMS-Methode.

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