Was ist drin in unseren Lebensmitteln?

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1 Was ist drin in unseren Lebensmitteln? Natürliche Inhaltsstoffe? Sind Zusatzstoffe notwendig? Schadstoffe bzw. Fremdstoffe? Was bedeuten E-Nummern auf dem Etikett? Natürliche Wirkstoffe? E 124 Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser! Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

2 Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz Lebensmittelrechtliche Vorschriften Kontrolle der Lebensmittel (vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt) 1. Zertifikate der Rohstofflieferanten 2. Eigene Kontrollen der Hersteller (Rohstoff bis Produkt) 3. Kontrollen des Handels 4. Amtliche Lebensmittelüberwachung (Ländersache) Maßnahmen bei nachgewiesenen Verstößen 1. EU-Schnellwarnsystem 2. Rückrufaktionen, Information der Verbraucher bei Verdacht auf Gesundheitsgefahr 3. Bußgeldverfahren 4. Strafrechtliche Konsequenzen

3 Bestimmung von Zuckern in Lebensmitteln HPLC-ELSD HPTLC-UV Abweichung Probe Zucker % (n = 2) %RSD % (n = 2) %RSD % Cola Saccharose Fruktose Glukose Milch Laktose Schokolade Saccharose Laktose Propolis Glukose Fruktose Saccharose Karamalz Glukose Fruktose Maltose Biskuit Saccharose Mittelwert gute Korrelation orthogonaler Methoden G. Morlock, G. Sabir, J Liq Relat Technol, 2011

4 Was sind Lebensmittelzusatzstoffe? 2 Abs. 3 LFBG und Art.1(2) 89/107/EWG Hauptmerkmale eines Lebensmittelzusatzstoffes bewußter Zusatz technologische Wirkung im Lebensmittel keine Lebensmittel oder typische Lebensmittelzutaten Zulassung erforderlich! Kriterien für die Zulassung gesundheitliche Unbedenklichkeit technologische Notwendigkeit keine Verbrauchertäuschung Erfüllung der Reinheitskriterien (Lebensmittelqualität)

5 E-Nummern und ihre Bedeutung Vergabe von E-Nummern (E ) für 296 der ca. 400 zugelassenen Zusatzstoffe EU-einheitliche Codierung der LM-Zusatzstoffe Vergabe der E(uropa)-Nummern nach Gruppen Farbstoffe E Konservierungsmittel E Antioxidantien E Säuerungsmittel und E Säureregulatoren Dickungs- und Geliermittel, E Feuchthaltemittel Emulgatoren E322 Lecithin, E Geschmacksverstärker E Süßstoffe etc. E

6 Beurteilung der Unbedenklichkeit Wer beurteilt die gesundheitliche Unbedenklichkeit der Zusatzstoffe? Internationale Expertengremien WHO/FAO: Joint Expert Committee on Food Additives (JECFA) Europa: European Food Safety Authority (EFSA) National Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) Erteilte Zulassungen regelmäßig erneuter Prüfung unterzogen!

7 Festlegung von Höchstwerten: ADI-Konzept Fütterungsversuche mit Versuchstieren Toxikologische Prüfung Unschädliche Dosis No Effect Level (NOEL) Sicherheitsfaktor ca. 100 Duldbare Tagesdosis für den Menschen Acceptable Daily Intake (ADI-Wert) Höchstwerte für Zusatzstoffe Technologisch notwendige Menge Verzehrsstudien Max. tägliche Aufnahme geschätzte tägliche Aufnahme gemessene tägliche Aufnahme

8 Festlegung von Höchstwerten für Zusatzstoffe Toxikologische Beurteilung und pro Kopf-Aufnahme des Konservierungsstoffes Sorbinsäure Unschädliche Dosis im Tierversuch (NOEL) duldbare Tagesdosis (ADI) Maximal (mögliche) tägliche Aufnahme (TMDI) Pro kg Körpergew mg pro 60 kg Körpergew. 25 mg 1500 mg 14 mg 840 mg Geschätzte tägliche Aufnahme 0,5 mg 30 mg (EMDI) NOEL Höchstwerte für Sorbinsäure, abhängig vom Verwendungszweck: 0,1 2,5 g/kg in Marinaten, Fleischsalaten, Fischkonserven, in Essig eingelegtes Gemüse, Schnittbrot etc. ADI TMDI EMDI Gemessene Pro-Kopf-Aufnahme

9 Lebensmittelfarbstoffe gelb E 100 E 101 E 102 E 104 orange E 110 rot E 120 E 122 E 123 E 124 E 127 E 128 E 129 blau E 131 E 132 E 133 grün E 140 E 141 E 142 Curcumin Riboflavin Tartrazin Chinolingelb Gelborange S Karmin Azorubin Amaranth Cochenillerot A Erythrosin Rot 2G Allurarot AC Patentblau V Indigotin Brillantblau FCF E 162 E 163 Chlorophyll Kupferhaltige Komplexe der Chlorophylle und Chlorophylline Grün S braun und schwarz E 150a-d Zuckerkulör E 151 Brillantschwarz BN E 153 Aktivkohle E 154 Braun FK E 155 Braun HT Carotinoide E 160a E 160b E 160c E 160d E 160e E 160f E 161b E 161g E 161h ß-Carotin Annatto Capsanthin Lycopin Beta-apo-8 -Carotinal Beta-apo-8 -Carotinalethylester Lutein Canthaxanthin Zeaxanthin Betanin Anthocyane organ. Pigment E 180 Litholrubin BK anorg. Pigmente, Metalle E 170 Calciumcarbonat E 171 Titandioxid E 172 Eisenoxid E 173 Aluminium E 174 Silber E 175 Gold

10 Lebensmittelfarbstoffe Synthetische Lebensmittel-Farbstoffe Natürliche Lebensmittel-Farbstoffe Erythrosin Beetenrot (E 160) Carmoisin Enocianin (E 163) Amaranth Carmin (E 120) Ponceau 4R Schwarzer Karotten-Extrakt (E 163) Allurarot Paprika-Extrakt (E 160 c) Gelborange S Annato (Bixin + Norbixin E160 b) Tartrazin E 102 Lutein (E 160 e) Chinolingelb E 104 ß-Carotin E 160a Grün S Riboflavin E 101 Patentblau Curcumin E 100 Brillantblau FCF Chlorophyll(in) Indigo Carmin Curcumin/Kupfer-Chlorophyllin Brillantschwarz BN (E 151) Kupfer-Chlorophyll Braun HT (E 155) Kupfer-Chlorophyllin Zuckerkulör Kohle Titandioxid Alternative Färbende Lebensmittel Rote Beete Schwarze KarotteAnthocyane Holunderbeere Aronia Paprika Karotte Curcumawurzel Spinat Brennessel Karamelzucker Farbstoff Betanin Anthocyane Anthocyane Capsaxanthin ß-Carotin Curcumin Chlorophyll Chlorophyll Zuckerkulör

11 Zutaten für grün gefärbte Lebensmittel Synthetische Farbstoffe Natürliche Farbstoffe Chlorophyll (E 140 i) Grün S (E 142) Getränke, Süßwaren Anwendungsmenge: 50 ppm 500 ppm Süßwaren, Eiscreme, Pharmazeutika Anwendungsmenge: qs. Färbende Lebensmittelzutat Spinat Feinkost, Nudeln, Gewürzzubereitungen, Süßwaren Anwendungsmenge: qs. Kupfer-Chlorophyll (E 141 i) Gelber + blauer Farbstoff Chinolingelb E104 Patentblau E131 Feinkost, Eiscreme, Dessertspeisen, Süßwaren Anwendungsmenge: qs. Kupfer-Chlorophyllin (E 141ii) Eiscreme, Dessertspeisen, Süßwaren, Getränke Anwendungsmenge: qs. Brennnessel Eiscreme, Feinkost, Süßwaren, Fruchtzubereitungen Anwendungsmenge: qs.

12 Nachweis synthetischer Farbstoffe Extraktion Trennung Farbiges Lebensmittel Farbiger Extrakt Dünnschicht- Chromatographie Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

13 Warum Probenvorbereitung? von Störstoffen (Matrix) befreien, damit die gesuchte Substanz bestimmt werden kann unterschiedliche Lebensmittel weisen eine unterschiedliche Matrix auf - bei Smarties sieht die Probenvorbereitung z. B. so aus: 1. Anreicherung der Farbstoffe an Polyamid 2. Auswaschen von Störsubstanzen 3. Herauslösen und Einengen der Farbstoffe ermöglicht erst die gezielte Bestimmung

14 Probenvorbereitung 1 1. Anreicherung der Farbstoffe an Polyamid Lösen der Farbstoffe in Wasser Anreicherung an Polyamid und Überführung in ein Glasrohr Seesand und Glaswolle als Stopfen

15 Probenvorbereitung 2 2. Auswaschen von Störsubstanzen (Zucker, Salze ) Absetzen lassen Auswaschen mit heißem Wasser und Methanol Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

16 Probenvorbereitung 3 3. Herauslösen und Einengen der Farbstoffe Herauslösen (Elution) mit ammoniakalischem Methanol Auffangen der extrahierten Farbstofflösung in ein Gläschen

17 Dünnschicht-Chromatographie (DC) Auftragen der Lösungen Trennung und Nachweis Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

18 Dünnschicht-Chromatographie (DC) Dünnschicht-Platte Probe Fließmittelfront Fließmittel Probe Laufrichtung des Fließmittels Farbstoffe werden vom Fließmittel unterschiedlich weit mitgenommen und trennen sich dabei auf.

19 HPTLC-Analytik von Lebensmittelfarbstoffen Analytik von 12 Lebensmittelproben (Energydrink (ED), Joghurt (Jog), Fruchtgetränk (FD), Bäckereitinten- Formulierung (BT)) auf 25 wasserlösliche Lebensmittelfarbstoffe E 131 E 122 E 122 E 122 E 122 G. Morlock, C. Oellig, J AOAC Int 92 (2009) und CBS 103 (2009) 5-9

20 Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen HPTLC-Analytik von Lebensmittelfarbstoffen

21 HPTLC-Analytik von Lebensmittelfarbstoffen Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

22 HPTLC-Analytik von Lebensmittelfarbstoffen [%] [%] HPTLC-ESI/MS of the standard zone E122 m/z 228 [M-2Na] m/z HPTLC-ESI/MS of the respective zone in energy drink 2 m/z 228 [M-2Na] m/z G. Morlock, C. Oellig, J AOAC Int 92 (2009)

23 HPTLC-Analytik von Lebensmittelfarbstoffen Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

24 Deklaration auf dem Etikett Kenntlichmachung als: - Farbstoff Gelborange S oder - Farbstoff E 110 Neu: kann Aktivität und Aufmerksamkeit bei Kindern beeinträchtigen

25 Warnhinweis Neu: Warnhinweise für bestimmte synthetische Lebensmittelfarbstoffe Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates vom über Lebensmittelzusatzstoffe Lebensmittel mit Farbstoffen E102, E104, E110, E122, E124, E129 müssen künftig auf dem Etikett den Aufdruck tragen: "kann sich nachteilig auf die Aktivität und Konzentration von Kindern auswirken" oder kann Aktivität und Aufmerksamkeit bei Kindern beeinträchtigen McCann et al.: Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old and 8/9-year-old children in the community: a randomised, doubleblinded, placebo-controlled trial. The Lancet 370 (2007)

26 Was unterstützt die künstliche Farbe? Zugesetzte Aromastoffe suggerieren Eindruck von hohem Fruchtanteil Unterstützen Farbwirkung man unterscheidet: natürliche, naturidentische, künstliche

27 Viel Farbe viel Frucht? Fruchtanteil, Aroma- und Zusatzstoffe in alkoholfreien Getränken Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen Fruchtsaft Fruchtnektar Fruchtsaftgetränk Limonade Brause Kaltgetränk 100 % % 6-30 % 0-15 % 0 % Fruchtanteil Fruchtanteil Aroma- und Zusatzstoffe

28 Fruchtanteil in Orangengetränken? Orangengetränk Fruchtanteil in % Saft 100 % Nektar 45 % Fruchtsaftgetränk 6 % Limonade 3 % Brause 0% Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

29 Erfrischungsgetränke Fruchtsaftgetränk (Fruchtgehalt 6 % - 30%) Zutaten: Fruchtsaft/Fruchtmark Zucker Säuerungsmittel: z.b. Citronensäure E330 Aroma Süßstoffe (bei brennwertverminderten Produkten) Limonade (Mindestfruchtgehalt 0-15 %) Zutaten: wie Fruchtsaftgetränke, zusätzlich Coffein, Chinin Dickungsmittel z.b. Guar, Pektin Farbstoffe: ß-Carotin, Riboflavin, Zuckerkulör Brause/künstl. Kaltgetränk wie Limonade, aber kein Fruchtanteil, zusätzlich natürl. und künstl. Farbstoffe künstl. Aromastoffe

30 Süßungsmittel Zugelassene Süßungsmittel gemäß 4 Abs. 1 ZZulV Zuckeraustauschstoff E-Nr. Süßstoff E-Nr. Sorbit 420 Saccharin 954 Mannit 421 Cyclamat 952 Aspartam 951 Isomalt 953 Acesulfam K 950 Maltit 965 Aspartam-Acesulfam-Salz 962 Lactit 966 Neohesperidin DC 959 Xylit 967 Thaumatin 957 Fruktose kein Zusatzstoff Sucralose 955

31 Süßstoff Stevia aus den Blättern der Stevia-Pflanze (ca. 200 Stevia-Arten weltweit, z.b. Stevia rebaudiana bertoni) bis ca. 400 x süßer als Zucker hitzestabil auch getrocknete Blätter süß ( Aztekische Süßkraut) Steviosid Steviolbiosid Rebaudiosid A-F Steviablätter Steviosid

32 Süßstoffe in Lebensmitteln G. Morlock, G. Sabir, in Vorbereitung Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

33 Die Zeiten ändern sich Prof. Dr. G. Morlock Lebensmittelwissenschaften JLU Gießen

34 Ernährungsrisiken Verbraucher 1. Umweltkontaminanten 2. Zusatzstoffe 3. Ernährungsverhalten 4. Pathogene Mikroorganismen 5. Natürliche Giftstoffe hoch Risiko niedrig Diehl, ZFL 33 (1982) Wissenschaft 1. Ernährungsverhalten 2. Pathogene Mikroorganismen 3. Natürliche Giftstoffe 4. Umweltkontaminanten 5. Zusatzstoffe

35 Dr. Karla Halpaap