Wie gesund lebte Popeye wirklich?

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1 Wie gesund lebte Popeye wirklich? Quantitative Nitratanalyse in Nahrungsmitteln sowie Einfluss unterschiedlicher Zubereitungsarten auf die Nitritbildung Fachbereichsarbeit aus Chemie vorgelegt zur Reifeprüfung 2008/09 am BG/WRG Körnerstraße Vera Pils Eingereicht bei Prof. Dr. Haim Linz, Februar 2009

2 Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. Albert Einstein II

3 Ehrenwörtliche Erklärung Ich erkläre hiermit ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Fachbereichsarbeit mit dem Titel Wie gesund lebte Popeye wirklich? Quantitative Nitratanalyse in Nahrungsmitteln sowie Einfluss unterschiedlicher Zubereitungsarten auf die Nitritbildung selbstständig verfasst, keine anderen als die angegebenen Quellen benutzt und mich auch sonst keiner unerlaubten Hilfe bedient habe. Datum Unterschrift III

4 Danksagung In Anbetracht meiner Arbeit möchte zunächst meiner Familie, meinen Freunden und meinen Professoren für ihre Unterstützung, ihre Motivation und ihr Verständnis danken. Ich danke allen Mitarbeitern des Instituts für Lebensmitteluntersuchung der österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES), besonders Frau Mag. Rosmarie Pichler, die es mir möglich gemacht hat, am Institut die Versuche für meine praktische Arbeit durchzuführen. Außerdem danke ich Robert Burgholzer und jenen Lehrbeauftragten, Studenten und Absolventen der Fachhochschule Wels, Studiengang Bio- und Umwelttechnik, die mir während meines vierwöchigen Praktikums einen Einblick in die Welt der Forschung gaben und immer ein offenes Ohr für meine Wünsche und Probleme hatten. Ich möchte mich außerdem bei Anton und Andrea Riepl bedanken, die es mir ermöglicht haben, in ihrer Fleischmanufaktur beim Pökelvorgang selbst mitzuwirken. Danke auch an Andreas Punz und Manuel Etzlstorfer, die mich während meiner Pökelerfahrung betreut haben. Mein besonderer Dank gilt jedoch Prof. Dr. Haim Kurt, der mich seit meinem Entschluss, eine Fachbereichsarbeit zu verfassen, immer und überall unterstützt und betreut hat, und Wagner Robert, der auch an stressigen Tagen, Zeit für mich und meine Versuche fand und seine Freizeit für zahlreiche Überstunden opferte. Ohne ihre Hilfe wäre all das nicht möglich gewesen. IV

5 Vorwort Ich war schon immer ein sehr neugieriger und wissbegieriger Mensch, doch leider wurden oft viele meiner Fragen über Gott und die Welt nur minder befriedigend oder gar nicht beantwortet. Für manche Dinge fanden meine Eltern einfach keine plausible Erklärung. Umso größer war meine Freude, als sich in der 4. Klasse das erste Mal Chemie in meinen Stundenplan gesellte. Und es sollte nicht sehr lange dauern, bis es zu einem meiner Lieblingsfächer wurde; denn die Chemie bot mir schließlich die Antworten, auf die ich jahrelang gewartet hatte. Endlich gab es für alles einen Grund und eine Erklärung auf molekularer Ebene. Meine Begeisterung für Chemie ließ auch in der Oberstufe nicht nach und führte schlussendlich zu dem Entschluss, mich an das Verfassen einer Fachbereichsarbeit zu wagen. Nach einem Gespräch mit meinem Chemie Professor Dr. Kurt Haim entschied ich mich schließlich für das Thema Nitrat und Nitrit. Besonders reizte mich dabei die Reduzierung von Nitrat zu Nitrit; ein alltäglicher Vorgang, dessen Wichtigkeit und dessen mögliche Auswirkungen vielen nicht bewusst sind. Dass man Spinat nicht wieder aufwärmen beziehungsweise über lange Zeit warm halten sollte, ist zwar vielen bekannt, über den dabei ablaufenden Prozess und die möglichen Folgen wissen jedoch nur sehr wenige Bescheid. Durch mein vierwöchiges Praktikum, das ich im Rahmen der Initiative Forschung macht Schule an der Welser Fachhochschule absolvierte, war ich in der Lage, bereits während meiner Sommerferien erste Laborerfahrungen zu sammeln. Glücklicherweise konnte ich schließlich während des Schuljahres meine praktische Arbeit an der AGES, der österreichischen Agentur für Gesundheit und V

6 Ernährungssicherheit, am Institut für Lebensmitteluntersuchung unter der Betreuung von Robert Wagner und Mag. Rosmarie Pichler durchführen. Dort wurde ich bestens betreut und schon bald waren auch meine Betreuer Feuer und Flamme für meine Arbeit und wir versuchten gemeinsam, manchen Ergebnissen auf den Grund zu gehen. In dieser Fachbereichsarbeit werden der Aufbau, die Eigenschaften, vor allem aber der Nutzen beziehungsweise die Gefahren von Nitrat und Nitrit beschrieben. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Nitratreduktion, die einerseits auf Grund ihrer konservierenden Wirkung viele Vorteile für die Lebensmittelproduktion mit sich bringt, andererseits aber auch gesundheitsschädigende Folgen für uns Menschen haben kann. In meiner praktischen Arbeit wird dieser Vorgang anhand von Spinat analysiert, wobei vor allem der Einfluss unterschiedlicher Zubereitungsarten auf die Nitritbildung untersucht werden soll. So wird die Nitritbildung bei normaler Abkühlung, bei einer Abkühlung im Kühlschrank und bei konstant gehaltener Temperatur analysiert. Außerdem werden sowohl Pökelwaren als auch verschiedene Gemüsesorten quantitativ auf Nitrat und Nitrit untersucht und die Ergebnisse anschließend mit der Literatur und den gesetzlichen Grenzwerten verglichen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Einfluss unterschiedlicher Anbauarten (Glashaus und Feldanbau), sowie auf dem Vergleich zwischen in- und ausländischen Produkten. Ich bin sehr froh, dass ich mich dazu entschlossen habe, eine wissenschaftliche Arbeit zu verfassen. Die vielen Stunden harter Recherchearbeit und die unzähligen misslungenen Versuche sind in Anbetracht der fertigen Fachbereichsarbeit definitiv alle Mühe wert gewesen. VI

7 Inhaltsverzeichnis Ehrenwörtliche Erklärung...II Danksagung...III Vorwort...IV Inhaltsverzeichnis... VII Abbildungsverzeichnis... X Tabellenverzeichnis... XIII 1 Salpetersäure und Nitrate Nitrate in Wasser und Gemüse Nitrate als Zusatzstoffe Nitratkreislauf Salpetrigesäure und Nitrite Pökeln Historischer Hintergrund Nutzen Verlängerung der Haltbarkeit Umrötung Verfahren Gefahren und Grenzwerte Toxizität und Wirkung auf den menschlichen Körper Methämoglobinämie Nitrosamine und Nitrosamide VII

8 4.4 Grenzwerte Aufnahme Inhibierende und katalytische Effekte Forderungen an die Landwirtschaft Eigenschutz Praktische Arbeit Besuch der Fleischmanufaktur Anton Riepl Über das Unternehmen Mein Besuch der Fleischmanufaktur Einleitung Eigene empirische Studien Methode HPIC Prinzip der Chromatographie HPIC (High Performance Ion Chromatographie) Auswertung des Chromatogramms Versuche mit Fleisch Einleitung Durchführung Ergebnisse Diskussion Versuche mit Gemüse Einleitung VIII

9 9.2 Probenaufbereitung Versuchsreihe 1- diverse Gemüsesorten Durchführung Ergebnisse Diskussion Versuchsreihe 2 - diverse Spinatsorten Durchführung Ergebnisse Diskussion Versuchsreihe 3- Nitratreduktion Durchführung Ergebnisse Diskussion Zusammenfassung Literaturverzeichnis Begleitprotokoll Anhang Praktikumszeugnis IX

10 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Reduktion von Nitrat zu Nitrit... 1 Abbildung 2: Nitratumsatz beim Menschen... 5 Abbildung 3: Nitratkreislauf... 6 Abbildung 4: Strukturformeln von Salpetriger Säure... 7 Abbildung 5: Reaktionsmechanismus von Nitrit und Myoglobin Abbildung 6: Verhältnis von Myoglobin, Oxymyoglobin und Metmyoglobin Abbildung 7: Oxidation von Myoglobin zu Metmyoglobin Abbildung 8: Denaturiertes Nitrosomyoglobin Abbildung 9: Schematische Darstellung der Reaktionen von Myoglobin Abbildung 10: Grundformel der N-Nitrosoverbindungen Abbildung 11: Strukturformel von Nitrosamin und Nitrosamid Abbildung 12: Entstehung von Nitrosopyrrolidin Abbildung 13: Expositionssituation Abbildung 14: Plazieren der Stelzen auf dem Fließband Abbildung 15: Nadeln des Pökelgeräts Abbildung 16: Pökelgerät während des Pökelvorgangs Abbildung 17: Stelzen in der Pökellake Abbildung 18: Ionenchromatograph Abbildung 19: Auftrennung eines Stoffes durch Chromatographie Abbildung 20: Aufbau eines Ionenchromatographen Abbildung 21: Versuche mit Fleisch - Versuchsablauf Abbildung 22: Nitrat- und Nitritgehalt ausgewählter Pökelwaren Abbildung 23: Versuche mit Gemüse, Versuchreihe 1 Versuchsablauf Abbildung 24: Einfluss des Herkunft auf den Nitratgehalt Abbildung 25: Nitratgehalt ausgewählter Lebensmittel (Versuchsreihe 1-Durchgang 2) Abbildung 26: Chromatogramm Vergleich von Glashaus- und Feldanbau Abbildung 27: Versuche mit Gemüse, Versuchsreihe 2 Versuchsablauf Abbildung 28: Versuche mit Gemüse, Versuchreihe 3 Versuchsablauf für Cremespinat Abbildung 29: Versuche mit Gemüse, Versuchsreihe 3 Versuchsablauf für Blattspinat Abbildung 30: Temperaturkurve bei normaler Abkühlung von Spinat Abbildung 31: Veränderung des Nitratgehalts bei normaler Abkühlung Abbildung 32: Veränderung des Nitritgehalts bei normaler Abkühlung Abbildung 33: Temperaturkurve bei konstant gehaltener Temperatur Abbildung 34: Veränderung des Nitratgehalts bei konstanter Temperatur Abbildung 35: Veränderung des Nitritgehalts bei konstanter Temperatur X

11 Abbildung 36: Temperaturkurve bei Abkühlung im Kühlschrank Abbildung 37: Veränderung des Nitratgehalts bei Abkühlung im Kühlschrank Abbildung 38: Temperaturkurve bei konstant gehaltener Temperatur (Blattspinat) Abbildung 39: Veränderung des Nitratgehalts bei konstanter Temperatur Abbildung 40: Veränderung des Nitritgehalts bei konstanter Temperatur XI

12 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Fleischfarbgebende Moleküle Tabelle 2: Gehalte an NDMA in Lebensmitteln Tabelle 3: Amine in Lebensmitteln Tabelle 4: Nitrit- und Nitratgrenzwerte ausgewählter Lebensmittel Tabelle 5: Nitrat-Richtwerte ausgewählter Gemüsesorten Tabelle 6: Nitrat-Aktionswerte ausgewählter Gemüsesorten Tabelle 7: Anteil an der Nitrat-Gesamtaufnahme verschiedener Nahrungsmittel Tabelle 8: Nitratgehalt ausgewählter Gemüsesorten Tabelle 9: Nitrat- und Nitritwerte von Pökelwaren Tabelle 10: Vergleich der Nitrit- und Nitratgehalte der Ergebnisse mit den Grenzwerten Tabelle 11: Nitratgehalt ausgewählter Gemüsesorten bezüglich Herkunftsland Tabelle 12: Nitrat- und Nitritgehalt ausgewählter Gemüsesorten Tabelle 13: Vergleich der Ergebnisse mit Literatur und Richtwerten/Aktionswerten (Nitrat) Tabelle 14: Nitrat- und Nitritwerte verschiedener Spinatsorten Tabelle 15: Vergleich der Ergebnisse mit der Literatur und dem Richtwert (Spinat-Nitrat) Tabelle 16: Nitrat- und Nitritwerte von Spinat bei normaler Abkühlung Tabelle 17: Nitrat- und Nitritwerte von Spinat bei konstant gehaltener Temperatur Tabelle 18: Nitrat- und Nitritwerte von Spinat bei Abkühlung im Kühlschrank Tabelle 19: Nitrat- und Nitritwerte von Blattspinat bei konstant gehaltener Temperatur XII

13 1 Salpetersäure und Nitrate Nitrate sind die Salze der Salpetersäure und gut in Wasser löslich. 1 In der Natur liegt Salpeter (NO 3 ) meist als NaNO 3 (Natronsalpeter), aber auch in geringeren Mengen als KNO 3 (Kalisalpeter) vor. Technisch wendet man das sogenannte Ostwals-Verfahren an, wobei aus Stickstoffoxiden HNO 3 (Salpetersäure) gewonnen wird. Das gewonnene HNO 3 wird zur Herstellung von Ammoniumnitrat verwendet, welches ein Bestandteil von Düngemitteln und Sprengstoff ist. Somit zählt HNO 3 zu den wichtigsten anorganischen Chemikalien. Bei höheren Temperaturen sind Nitrate besonders starke Oxidationsmittel und zerfallen so beim Erhitzen zu Nitrit und Sauerstoff 2 : 2 NaNO 3 2 NaNO 2 + O 2 Nitratreduktion 3 Die Reduktion von Nitrat zu Nitrit (siehe Abbildung 1) ist eine für den Menschen sehr wichtige Reaktion, da das gebildete Nitrit eine toxische Wirkung auf den menschlichen Organismus hat. Die Umwandlung kann durch Nitratreduktase, ein Enzym, das in vielen Bakterien und Pilzen vorkommt, im Boden, in Lebensmitteln und auch im Körper des Menschen stattfinden 4, wobei Wärme einen fördernden Effekt auf das Wachstum der Bakterien hat. 5 Abbildung 1: Reduktion von Nitrat zu Nitrit (Quelle: URL: 1 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Vgl. Strähle/Schweda, 2006, S Das Wort Nitratreduktion bezeichnet die Umwandlung von Nitrat zu Nitrit und wird im weiteren Verlauf dieser Arbeit regelmäßig verwendet. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um eine Abnahme, sondern eine Reduktion im chemischen Sinn (siehe Abbildung 1). 4 Vgl. URL: [ ]. 5 Vgl. Biesalski/Grimm, 1999, S. 272f., (zit. nach: [ ]). 1

14 Außerhalb des menschlichen Organismus (exogen) kann es durch unsachgemäße Lagerung beziehungsweise oftmaliges Erwärmen von Speisen zur Nitratreduktion kommen, wobei sich Mikroorganismen vermehren, die die Umwandlung von Nitrat zu Nitrit fördern. Innerhalb des menschlichen Organismus (endogen) findet die Nitratreduktion im Speichel oder im Dünndarm (siehe dazu Kapitel 1.3: Nitratkreislauf) statt. Hierbei kann es bei einer hohen Keimdichte, zum Beispiel durch mangelnde Zahnhygiene oder eine Darminfektion, zu einer vermehrten Nitritbildung kommen. Nitratreduktase produzierende Bakterien sind Chlostridien, Staphylokokken und Vibrionen. 6 Die Aktivität und Syntheserate der Nitratreduktase wird von drei Faktoren beeinflusst: Nitratkonzentration Kohlenhydratkonzentration Lichtintensität Eine Proteinphosphatase, die durch Licht und einen hohen Kohlenhydratspiegel aktiviert wird, spaltet Phosphatreste vom Enzym ab und aktiviert es somit. In umgekehrter Richtung wird in der Dunkelheit und unter steigender Magnesium-Konzentration eine Proteinkinase stimuliert, die das Enzym phosphoryliert und [ ] inaktiviert. 7 Während also eine intensive Lichteinstrahlung und eine hohe Kohlenhydratkonzentration die Bildung von Nitrit steigert, bewirken Dunkelheit, eine hoher Magnesiumspiegel, Glutamin und andere Aminosäuren das Gegenteil Nitrate in Wasser und Gemüse Saubere Grundwässer enthalten im Normalfall maximal 10 mg Nitrat pro Liter. Es kann jedoch durch intensive Landwirtschaft zu höheren Konzentrationen 6 Vgl. Ledig/Wittke, 1994, S. 7 [ ]. 7 Vgl. [ ]. 8 Vgl. o.v.: Das Wurzelsystem der Pflanze ist für die Wasser- und Nährstoffaufnahme zuständig, S. 24 [ ]. 2

15 kommen, wobei Wasser aus Eigenwasserversorgungen im Vergleich zu öffentlichen Wasserversorgungen meist deutlich höhere Werte aufweist. 9 Leider ist die Wasseraufbereitung zur Reduktion des Nitratgehaltes sehr schwierig. Man unterscheidet drei Verfahren: Biochemisches Verfahren, Umkehrosmose und Ionenaustausch. 10 Düngung Durch die intensive landwirtschaftliche (Über-)Nützung der Böden, müssen Landwirte den Einsatz von nitrathaltigen Düngemitteln steigern. Infolgedessen weisen auch zahlreiche Gemüsesorten erhöhte Nitratwerte auf. 10 So kann der Nitratgehalt, abhängig von Düngung und Art des Anbaus, bis zu 0,7% betragen. 11 Es sei jedoch zu beachten, dass die erhöhten Nitratwerte nur indirekt auf die intensivierte Düngung zurückzuführen sind. Der Nitratgehalt einer Gemüsesorte ist abhängig von deren Speicherkapazität; ist die Speicherkapazität erreicht, wird das überschüssige Nitrat ausgewaschen. 12 Trotzdem weisen nicht alle Pflanzen innerhalb einer Gemüsesorte dieselben Mengen an Nitrat auf; nicht nur die Gemüseart, sondern auch die Dauer der Sonneneinstrahlung ist ein wichtiger Faktor für den Nitratgehalt. Je länger und intensiver die Sonneneinstrahlung ist, desto weniger Nitrat findet sich letztendlich in der Pflanze. Bei intensiver Sonneneinstrahlung kann die Pflanze das aufgenommene Nitrat zum Aufbau von Eiweiß verwenden, es wird kaum Nitrat gespeichert. Somit sind die Nitratwerte im Gemüse während des Winters (kurze und wenig intensive Sonneneinstrahlung) höher als im Sommer. Aus diesem Grund gibt es bei manchen Gemüsesorten unterschiedliche Grenzwerte für Sommer und Winter. 13 Aber auch schon innerhalb eines Tages lassen sich starke Schwankungen des Nitratgehalts im Gemüse feststellen. Morgens sind die Werte bedeutend höher als am Abend, nach entsprechender Sonnenscheindauer. 9 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. Ernährungsratgeber DGE, 1991, S Vgl. URL: [ ]. 3

16 Nitrat ist eine wichtige Stickstoffquelle für Pflanzen und findet sich in allen Teilen der Pflanze. 14 Es wird jedoch besonders in den Deckblättern, Stengeln, Rippen und im Strunk gespeichert. 15 Kann die Pflanze auf Grund von schlechten Bedingungen das Nitrat nicht nutzen, ist sie in der Lage, das Nitrat zu speichern. Bestimmte Gemüsesorten, wie zum Beispiel Spinat, Salat, Rote Rüben und Kohl weisen besonders hohe Nitratwerte auf, vor allem bei intensiver Stickstoffdüngung. Können die Pflanzen kein Nitrat mehr aufnehmen, wird es in das Grundwasser ausgewaschen, aus welchem wir zum größten Teil unser Trinkwasser beziehen. Somit kann Trinkwasser besonders aus Brunnen (ungefiltert und unaufbereitet) sehr hohe Mengen Nitrat enthalten Nitrate als Zusatzstoffe In der Lebensmittelindustrie werden zwei Alkalinitrate verwendet: Natriumnitrat (E 251; NaNO 3 ) und Kaliumnitrat (E 252; KNO 3 ). Um bei der Käseherstellung die sogenannte Spätblähung zu vermeiden, werden der Kesselmilch Nitrate hinzugefügt. Zudem werden Nitrate zum Pökeln von Fleischwaren verwendet, wobei sie nach ihrer Reduktion zu Nitrit viele positive Wirkungen auf das Produkt haben (Aroma, Farberhaltung, etc.; siehe Kapitel 3: Pökeln). 17 Auch verschiedene Medikamente können Nitrat enthalten Nitratkreislauf Besonderes interessant in Anbetracht des Nitratmetabolismus ist der Kreislauf des Nitrats, das durch den Speichel abgesondert wird (siehe Abbildung 2). 14 Vgl. Elmadfa/Leitzman, 1990, S Vgl. Ernährungsratgeber DGE, 1991, S Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S

17 Sofern Nitrat im Speichel und im Magen nicht zu Nitrit reduziert wird, kommt es nach der Nahrungsaufnahme zur fast vollständigen Absorption im Dünndarm und gelangt so in die Blutbahn. Nitrat aus fester Nahrung wird zu circa 80%, aus Flüssigkeiten zu circa 90% absorbiert. Das meiste Nitrat wird durch die Niere ausgeschieden, nur ein kleiner Prozentsatz findet sich in den Fäzes. 6-30% werden durch den Speichel sezerniert. Durch den Speichel gelangt das Nitrat vom Blutplasma wieder in die Mundhöhle, wo ungefähr 15-25% des Nitrats von Bakterien zu Nitrit reduziert werden. Der Rest gelangt wieder in den Dünndarm; der Kreislauf beginnt von vorne. Abbildung 2: Nitratumsatz beim Menschen (Quelle: ELMADFA/LEITZMANN, 1990, S. 349) Abbildung 3 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Nitratkreislaufs, der auch aus Abbildung 2, die zudem verschiedenen Nitratausscheidungsmöglichkeiten und deren Prozentsätze darstellt, ersichtlich ist. 5

18 Abbildung 3: Nitratkreislauf (Quelle: RÖMPP LEXIKON/Lebensmittelchemie, 1995, S. 595) Nach dem bereits erwähnten Prozentsatz an Nitratreduzierung in der Mundhöhle ist folgendes Beispiel interessant. Trinkt ein Mensch einen Liter Wasser mit einem Nitratgehalt von 50 mg pro Liter, kann die Nitritkonzentration im Speichel bis zu 5,5 mg/l erreichen. Nimmt er statt Wasser Gemüsesaft zu sich, zum Beispiel 200 ml Roten-Rüben-Saft, welcher ungefähr 300 mg Nitrat enthält, bilden sich circa 400 mg/l Nitrit. 19 Wobei die letale Dosis für einen 60 kg schweren Menschen bereits bei 600 mg Nitrit liegt Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Sieve, 2008, S

19 2 Salpetrigesäure und Nitrite Salpetrigesäure existiert nicht in reinem Zustand, da sie leicht zu NO (Stickstoffmonoxid) und NO 2 (Nitrit) zerfällt. Es sind zwei Strukturformeln möglich (Bindungsisomerie). In Abbildung 4 sind beide Formeln abgebildet, wobei erstere häufiger vorkommt. Abbildung 4: Strukturformeln von Salpetriger Säure (Quelle: STRÄHLE/SCHWEDA, 2006, S. 324) Auch Nitrite sind gut im Wasser löslich. Für die Lebensmittelindustrie ist vor allem Natriumnitrit von Bedeutung, welches vermischt mit Kochsalz als Nitritpökelsalz Fleischprodukten zugesetzt wird (siehe Kapitel 3: Pökeln). Nitrit kann im Körper an verschiedenen Stellen durch Nitratreduktion entstehen (siehe Abbildung 2 und Abbildung 3). 21 Nitrit in Wasser In reinem Grundwasser ist normalerweise kein Nitrit vorhanden, lediglich stark eisenhaltiges, mooriges Grundwasser kann geologisch bedingt Nitratgehalte bis etwa 1 mg/l aufweisen. In den meisten Grundwassern ist Nitrit jedoch ein Indiz für fäkale Verunreinigung. Leider kann es während der Trinkwasseraufbereitung bei Schnellfiltern oder in Enteisungsanlangen bei unzureichender Belüftung zur Nitritbildung kommen. Auch Zinkrohrleitungen stellen, besonders bei langer Stagnation des Wassers in neuen Rohren, eine Gefahr dar. Es kann zur Bildung von mehreren Milligramm Nitrit pro Liter kommen, nachdem der im Wasser gelöste Sauerstoff durch Korrosion verbraucht ist. 21 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S

20 In Deutschland sind etwa 4% der Bevölkerung von einem erhöhten Nitritgehalt von über 0,1 mg/l (= Grenzwert nach Trinkwasser-Verordnung) im Trinkwasser betroffen Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S

21 3 Pökeln Pökeln ist eine Form des Salzens, die bei Fleischwaren angewandt wird. Hierbei werden dem Salz Nitrat oder Nitrit hinzugefügt. 23 Nitritpökelsalz ist eine Mischung aus Kochsalz und einem gesetzlich festgelegten Nitritgehalt von 0,4% bis 0,5%, meist in der Form von Natriumnitrit (NaNO 2 ). Wird dem Fleischerzeugnis Nitrat (in Form von Natriumnitrat oder Kaliumnitrat 24 ) hinzugefügt, so muss dies zunächst durch enzymatische beziehungsweiße bakterielle Reduktion zu Nitrit reduziert werden, da für die folgenden erwünschten Wirkungen ausschließlich das Nitrition verantwortlich ist: Konservierende Wirkung durch die Hemmung verderbniserregender Mikroorganismen, wie zum Beispiel Cloristidium botulinum Umrötung des Fleischerzeugnisses (Bildung einer stabilen roten Pökelfarbe) Entwicklung des typischen Pökelaromas Hemmung des Ranzigwerdens der Fette Historischer Hintergrund Das Pökeln, also das Konservieren mit Salz, ist eine der ältesten Konservierungsverfahren für Fleischprodukte. Schon um 2500 v. Chr. Nutzen die Babylonier die haltbarkeitsverlängernde Wirkung von Salz. Im antiken Rom erkannte man zusätzlich die färbenden Effekte von Nitrat. Jedoch wurde damals meist nur Koch- beziehungsweise Meersalz verwendet und somit handelt es sich dabei noch nicht wirklich um Pökeln. Erst der Holländer de Beukels im 14. Jahrhundert beschrieb, wie sich durch die Zugabe von Nitratsalzen zum Kochsalz die Konservierung des Fleisches 23 Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. URL: [ ]. 25 Vgl. Matissek/Steiner, 2006, S

22 verbessern lässt, und gilt somit als Geburtsvater des Pökelns, das sich von seinem Namen ableitet. Verwendung fand das konservierte Fleisch vor allen in der Seefahrt, wo nun neben Zwieback und ähnlichem auch Fleisch verzehrt werden konnte. Um die Jahrhundertwende begann man sich eingehender mit den chemischen Vorgängen während des Pökelverfahrens zu beschäftigen und erkannte so 1899, dass für die rote Pökelfarbe eigentlich das Nitrit und nicht, wie zuvor angenommen, das bloße Nitrat, verantwortlich ist. Während des Zweiten Weltkriegs erlangte das Pökeln erneut Bedeutung, da es zur Konservierung des Cornedbeefs diente, welches Bestandteil der sogenannten Care-Pakete war Nutzen Verlängerung der Haltbarkeit Beim Pökelvorgang wird dem Fleisch durch die Behandlung mit hohen Salzkonzentrationen das Wasser entzogen, wobei der a w -Wert (Maßzahl für das frei verfügbare Wasser in Lebensmitteln) des Erzeugnisses gesenkt wird. Je höher der a w -Wert eines Produktes, desto anfälliger ist es für den mikrobiellen Verderb, da Mikroorganismen frei verfügbares Wasser benötigen, um sich fortzupflanzen. Das hinzugefügte Pökelsalz löst sich im Wasser und erhöht dadurch die Konzentration an gelösten Ionen, was wiederum den a w -Wert senkt und das Fleischprodukt vor dem Verderb durch Mikroorganismen schützt. 27 Somit hemmt Nitrit die Fortpflanzung verderbniserregender Mikroorganismen, wie zum Beispiel Chlostridien, welche Botulismus hervorrufen können. 28 Botulismus ist eine lebensbedrohliche, meist durch verdorbenes Fleisch hervorgerufene Vergiftung [ ], die von Botulinumtoxin, einem vom Bakterium 26 Vgl. Sieve, 2008, S Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S. 503f. 28 Vgl. ebenda, S

23 Clostridium botulinum ( botulus ist das lateinische Wort für Wurst) produzierten Giftstoff, verursacht wird. 29 Die Wirksamkeit des Pökelns ist somit vom ph-wert des Fleisches abhängig und proportional zur der HNO 2 Konzentration. Mit zunehmender HNO 2 Konzentration, sinkt der ph-wert. Je salziger das Fleisch ist, desto höher ist der a w -Wert beziehungsweiße die haltbarkeitsverlängernde Wirkung. 30 Laut ständigem Lebensmittelausschuss der EU, dürfen Fleischwaren Nitrate und Nitrite nur zu konservierenden Zwecken hinzugefügt werden. Die weiteren Wirkungen (aromatisierend, farbgebend) sind zwar gewollt, aber vernachlässigbar. Die Grenzwerte sind in der ZZulV festgelegt Umrötung Neben der Haltbarmachung bietet das Nitritpökelsalz einen weiteren Vorteil. Durch Reaktion mit dem Muskelfarbstoff Myoglobin kommt es zu einer hitzeund lagerbeständigen Umrötung der Fleischprodukte (siehe Abbildung 5) und verleiht diesen zusätzlich das typische Pökelaroma. 32 NO 2 chemische Umsetzung NO Nitrit Stickoxid ph-wert, Temperatur NO + Myoglobin Nitrosoxymyglobin Reduktionsmittel, Zeit Abbildung 5: Reaktionsmechanismus von Nitrit und Myoglobin (Quelle: Vgl. BELITZ/GROSCH, 1992, S. 519) 29 URL: [ ]. 30 Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. ebenda. 11

24 Myoglobin ist verantwortlich für die rote Farbe des Rohfleisches, und nicht wie womöglich angenommen der Blutfarbstoff Hämoglobin, der dabei nur eine untergeordnete Rolle spielt, da die Tiere nach dem Schlachten ausbluten. 33 Unbehandelt erblasst das Myoglobin rasch durch Oxidation und das Fleisch verliert seine ansprechende rote Farbe (siehe Abbildung 6: Verhältnis von Myoglobin, Oxymyoglobin und Metmyoglobin). Durch die Reaktion mit Nitrit zu Nitrosoxymyglobin (stabiler roter Pökelfarbstoff) wird dies unterbunden. 34 Abbildung 6: Verhältnis von Myoglobin, Oxymyoglobin und Metmyoglobin 35 (Quelle: BELITZ/GROSCH, 1992, S. 518) Zunächst oxidiert das Myoglobin unter Einfluss von Nitrit zu Metmyoglobin. Mb + NO - 2 MMb + + NO Abbildung 7: Oxidation von Myoglobin zu Metmyoglobin (Quelle: Vgl. BELITZ/GROSCH, 1992, S. 519) Das entstehende NO reagiert mit Mb und MMb + (Myoglobin und Metmyoglobin) zu MbNO und MMb + NO (Nitrosomyoglobin und Nitrosometmyoglobin); diese sind für die leuchtend rote Farbe verantwortlich. Die Hitzestabilität ist folgendermaßen zu erklären: In erhitzten Produkten liegt ein denaturiertes Nitrosomyoglobin vor (siehe Abbildung 8) oder, infolge Dissoziation des Protein-Farbstoff-Komplexes, ein Häm mit NO-Liganden in beiden axialen Positionen Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. URL: [ ]. 35 Mb = Myoglobin; MbO 2 = Oxymyoglobin; MMb = Metmyoglobin. 36 Belitz/Grosch, 1992, S

25 Abbildung 8: Denaturiertes Nitrosomyoglobin (Quelle: BELITZ/GROSCH, 1992, S. 519) Beim Erhitzen von ungepökeltem Fleisch kommt es dagegen zum Farbumschlag nach braun. Es liegt ein Fe 3+ -Komplex vor, dessen fünfte und sechte Koordinationsstellen von Histidinresten denaturierter Fleischproteine besetzt sind. 37 Alle erwähnten Reaktionen des Myoglobins, die für die Fleischfarbe verantwortlich sind, sind in Abbildung 9 nochmals schematisch zusammengefasst. Abbildung 9: Schematische Darstellung der Reaktionen von Myoglobin 38 (Quelle: BELITZ/GROSCH, 1992, S. 519) 37 Belitz/Grosch, 1992, S Mb = Myoglobin; MMb + = Metmyoglobin; MbO 2 = Oxymyoglobin; MbNO = Nitrosomyoglobin, MMb + NO: Nitrosometmyoglobin. 13

26 Alle am Pökelprozess beteiligten Moleküle und deren Farbe sind in Tabelle 1 noch einmal zusammengefasst. Tabelle 1: Fleischfarbgebende Moleküle (Quelle: Vgl. BELITZ/GROSCH, 1992, S. 519) Name Summenformel Farbe Myoglobin Metmyoglobin Oxymyoglobin Nitrosomyoglobin Nitrosometmyoglobin Mb MMb + MbO 2 MbNO Mmb + NO purpurrot braun leuchtend rot leuchtend rot leuchtend rot 3.3 Verfahren Es gibt eine Vielzahl an Pökelverfahren und es sei zu beachten, dass neben den erwähnten, auch noch viele traditionelle, regionale Methoden praktiziert werden. Trockenpökeln Ist zwar das zeitaufwendigste (ca. 6 Wochen), aber wirkungsvollste Verfahren, da es auf Grund des großen Flüssigkeitsentzugs (bis zu 50%) zur stabilsten Konservierung kommt. Bei dieser Methode werden die Fleischprodukte mit Pökelsalz eingerieben und anschließend geschichtet. Durch Osmose wird dem Fleisch die Gewebsflüssigkeit entzogen und es entsteht eine so genannte Eigenlake. 39 Nasspökeln Hierbei wird das Fleischprodukt in eine Salzlake eingelegt, wobei es wiederum zur Diffusion des Zellwassers und zur Konservierung des Produkts kommt. Die Verfahrensdauer beträgt 4 Wochen. 39 Vgl. URL: [ ]. 14

27 Oft werden Nass- und Trockenpökelverfahren auch kombiniert beziehungsweiße arbeitsintensiver angewandt, um die Prozedur zu beschleunigen. Man spricht dabei von Schnellpökeln. 40 Spritzpökeln Bei dieser Prozedur wird das Pökelsalz direkt in das Fleisch injiziert; dies verkürzt die Dauer auf nur 3 Tage. Poltern Poltern oder Tumbeln ist eigentlich eine mögliche Erweiterung des Spritzpökelns. Nachdem Injizieren der Pökellake wird das Fleisch mechanisch mittels des sogenannten Pökomat 41 gewalkt, um die Muskulatur aufzulockern und eine höhere Saftbildung zu erreichen Vgl. URL: [ ]. 41 Vgl. ebenda. 42 Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S

28 4 Gefahren und Grenzwerte Da Nitrit hochtoxisch ist und einerseits zu Blausucht (vor allem bei Säuglingen) und andererseits zur Bildung von cancerogenen N-Nitrosoverbindungen führen kann, ist es ratsam die Aufnahme (zum Beispiel durch den Genuss von Pökelwaren) so gering wie möglich zu halten. 43 Zwar ist in Deutschland die Verwendung von Nitriten nur in indirekter Form von Nitritpökelsalz erlaubt, doch auch Nitrate, welche direkt hinzugefügt werden dürfen, müssen zunächst mikrobiell zu Nitriten reduziert werden, da für die gewünschten Wirkungen ausschließlich Nitrit verantwortlich ist. 44 Die zulässigen Einsatzmengen und bereiche sind in der RL 95/2/EG im Anhang III Bedingt zugelassene Konservierungs- und Antioxidationsmittel, Teil C Andere Konservierungsmittel festgelegt. Besonders interessant ist die Zuordnung von Nitrit und Nitrat zu den Konservierungsmitteln, da Nitrit genau genommen nicht haltbarkeitsverlängernd wirkt, sondern nur die Bildung von Chlostridien hemmt Toxizität und Wirkung auf den menschlichen Körper An sich ist Nitrat nur in sehr hohen Konzentrationen giftig. Die letale Dosis (LD 50 [mittlere letale Dosis] 46 ) liegt bei 8-15 g. Nitrat hat einen ADI-Wert von 0-5mg NaNO 3 pro kg Körpergewicht, das heißt ein 60 kg schwerer Erwachsener kann täglich bis zu 219 mg NO - 3 ohne jegliche Bedenken zu sich nehmen. Dieser ADI- Wert gilt jedoch nicht für Säuglinge, da diese empfindlicher auf Nitrat reagieren Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, S Vgl. ebenda, S Vgl. ebenda, S Vgl. URL: [ ]. 47 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S

29 Der ADI-Wert (acceptable daily intake) bezeichnet die Menge eines (Fremd)stoffes, die ein Mensch ein Leben lang täglich einnehmen kann, ohne dass es zu einem Gesundheitsrisiko führt. 48 Die Aufnahme von Nitrat pro Person pro Tag durch verschiedene Gemüsesorten und teilweise auch Trinkwasser wird auf mindestens 75 mg geschätzt. 49 Laut Römpp Lexikon der Lebensmittelchemie wird dieser Wert bei übermäßigem Konsum von nitratreichem Gemüse oder unsachgemäßer Lagerung und Zubereitung jedoch rasch überschritten. Es gilt also auf den Nitratgehalt der verschiedenen Gemüsesorten zu achten. 50 Nitrat an sich ist ungefährlich, jedoch kommt es bereits im Speichel zu einer bakteriell bedingten Reduktion zu Nitrit, welches dann im sauren Milieu des Magens mit nitrosierbaren Aminen zu den gefährlichen Nitrosaminen reagiert. 51 Mögliche Folgen einer chronischen Nitratüberdosis sind Beeinträchtigung der Schilddrüsenfunktion, Bluthochdruck und weitere vasoaktive Auswirkungen. Der ADI-Wert von Nitrit ist mit 0,2 mg NaNO 2 /kg Körpergewicht weitaus geringer. 52 Der ADI-Wert für reines Nitrit liegt bei 0-0,13 mg/kg. Die letale Dosis entspricht für den Menschen zwischen 32 und 250 mg/kg (32 mg/kg ist die letale Dosis für Kinder). 53 Nitrit ist sehr reaktionsfreudig und entsteht in unserem Organismus durch mikrobakterielle Reduktion von Nitrat im menschlichen Speichel, im Magen- Darm-Trakt, in den Fäzes und in den Schleimhäuten der Harnblase und des Rachenraums. In unserem Magen ist die Nitritsynthese jedoch unmöglich, da sich die Bakterien im sauren Milieu nicht vermehren können. Dies ist der Grund, warum Säuglinge besonders gefährdet sind, an Methämoglobinanämie (Blausucht) zu erkranken. In 48 Vgl. URL: [ ]. 49 Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S. 445f. 50 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S. 445f. 52 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S

30 den ersten drei Lebensmonaten, bildet der Magen noch keine Salzsäure und dadurch kann auch im Magen Nitrat zu Nitrit umgewandelt werden Methämoglobinämie Methämoglobinämie oder Blausucht ist die Folge einer Nitritüberdosis. Dabei oxidiert das Nitrit Eisen(II) und Eisen(III) im Hämoglobin und reagiert mit Hämoglobin zu Methämoglobin (MetHb), welches keinen Sauerstoff mehr zu den Zellen transportieren kann und so ein inneres Ersticken zur Folge hat. Säuglinge sind besonders anfällig, da das Enzym zur Reduktion des Methämoglobins in den ersten Lebensmonaten nur sehr schwach aktiv ist. In den ersten drei Lebensmonaten bildet der Magen zudem, wie bereits erwähnt, keine Salzsäure und somit findet auch im Magen eine Nitritbildung statt. 55 Außerdem ist fetales Hämoglobin (Hb) leichter oxidierbar als das eines Erwachsenen. Diese gesteigerte Empfindlichkeit berücksichtigt die Diät-Verordnung, die einen Grenzwert von maximal 250 mg Nitrat pro kg verzehrsfertigem Erzeugnis bei Säuglings- und Kleinkinderlebensmitteln vorschreibt. Schon bei einer 20%igen Umwandlung des Hämoglobins zeigen sich erste Symptome eines Sauerstoffdefizits (blaue Lippen oder Haut). Auch Schwindelgefühle sind möglich. Bei 30-40% wird die Atmung erheblich erschwert und es kann zu Bewusstseinsschwund kommen. Zwischen 40 und 60% folgt eine tiefe Bewusstlosigkeit; 60-70% sind für einen Erwachsenen tödlich. 56 Bei Säuglingen tritt bereits bei einer Hämoglobin-Umwandlung von 50% der Tod ein. Aus diesem Grund ist es ratsam, für die Zubereitung von Säugling- und Kleinkindnahrung auf nitratarmes Wasser zu achten, das maximal 10mg NO 3 /l enthält. Bei Erwachsenen ist das Risiko weitaus geringer; nur bei sehr hohen Mengen an Nitrit kommt es zur Blausucht. Vorsichtig sollten jedoch Menschen mit gestörten 54 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. ebenda, S. 349f. 56 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S

31 Aciditätsverhältnissen im Magen sein, denn sie sind weit anfälliger für eine Nitritvergiftung. 57 Zur Behandlung werden Thionin- oder Methylenblaulösungen injiziert, da diese Farbstoffe die enzymatische Reduktion von MetHb katalysieren. Bei sehr schweren Vergiftungen ist eine Frischbluttransfusion nötig Nitrosamine und Nitrosamide Nitrosamine und Nirtosamide gehören zu den N-Nitrosoverbindungen und sind stark karzinogene Stoffe. Wie aus Abbildung 10 zu entnehmen ist, sind N- Nitrosoverbindungen Verbindungen aus Stickstoff und Sauerstoff. Abbildung 10: Grundformel der N-Nitrosoverbindungen (Quelle: ELMADFA/LEITZMANN, 1990, S. 350) Man unterscheidet Nitrosamine, Verbindungen, bei denen R 1 und R 2 (siehe Abbildung 10) Alkyl-, Arylalkyl- oder Arylresten entsprechen (zum Beispiel Dimethylnitrosamin (NDMA)), und Nitrosamide, R 1 entspricht hierbei einem Alkylrest und R 2 einem Acylrest (zum Beispiel Nitrosomethylharnstoff). In Abbildung 11 ist der unterschiedliche Aufbau von Nitrosaminen und Nitrosamiden dargestellt. Abbildung 11: Strukturformel von Nitrosamin und Nitrosamid (Quelle: RÖMPP LEXIKON/Lebensmittelchemie, 1995, S. 599) 57 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S

32 Nitrosamine und Nitrosamide entstehen vorwiegend aus Nitrit und sekundären Aminen und Amiden unter Einfluss von Wärme, zum Beispiel beim Erhitzen einer Salamipizza, oder in stark saurem Milieu (Magen). Dabei entspricht die Menge der entstehenden Nitrosamine/-ide dem Quadrat der vorhandenen Nitritkonzentration. Wird die Nitritkonzentration beispielsweise verzehnfacht, so entstehen circa hundertmal so viele Nitrosamine. 59 Zahlreiche Tierversuche haben das karzinogene Potential der Nitrosamine in Kombination mit Nitrit bestätigt, deshalb ist es ratsam, die Gesamtzufuhr an Nitrat und Nitrit in der Nahrung zu minimieren. 60 Wie stark karzinogen ein Nitrosamin ist, ist abhängig von seiner chemischen Struktur, der betroffene Tierspezies, der Applikationsart, der Dosierung und der Dauer der Bandlung. Es können sich Tumore in fast allen Teilen des Körpers bilden. Es konnten zudem auch mutagene und teilweise teratogene Wirkungen nachgewiesen werden, wobei Nitrosodimethylamin (NDMA), das Nitrosamin, das auch am häufigsten in Nahrungsmitteln zu finden ist 61 (siehe Tabelle 3) als besonders aggressiv gilt. Zwar wurde noch kein direkter Beweis für die Schadwirkung beim Menschen gefunden, es gäbe aber keinen Grund anzunehmen, dass N-Nitrosoverbindungen nicht kanzerogen wirken können. 62 Neben der karzinogenen Wirkung, ist auch eine akute Toxizität von Nitrosaminen möglich, welche sich in Schädigungen der Leber äußert. Mit der steigenden Anzahl der Kohlenstoff-Atomen in den Alkyl-Resten, nimmt die akute Toxizität und der LD 50 -Wert ab. NDMA ist das gefährlichste Nitrosamin (LD 50 = 40 mg/kg), NPYR mit einem Wert von LD 50 = 900mg/kg eines der (in diesem Bezug) unschädlichsten. Es besteht jedoch kein Zusammenhang zwischen akuter Toxizität und krebserregendem Potential Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S

33 Vor einigen Jahren galt Bier als eine der wesentlichen Quellen für NDMA (2,7 µg/kg). Durch hohe Verbrennungstemperaturen und direkte Beheizung kam es bei der Herstellung zur Nitrosierung von Aminen im Malz und so zu einer hohen Nitrosaminbildung. In 1977/1978 wurde die Methode umgestellt (indirekte Beheizung, niedrige Temperatur), um die heutigen Werte zu erreichen, welche deutlich niedriger (siehe Tabelle 2) sind. Die durchschnittliche Aufnahme an NDMA durch die Nahrung wird auf 0,4 µg- 0,5 µg/d pro Person geschätzt. Raucher kommen auf circa 15 µg pro Tag beim Konsum von 20 Zigaretten. 64 Der NDMA Gehalt verschiedener Lebensmittel ist aus Tabelle 2 zu entnehmen. Tabelle 2: Gehalte an NDMA in Lebensmitteln 65 (Quelle: Vgl. RÖMPP LEXIKON/Lebensmittelchemie, 1995, S. 601 ) Lebensmittel NDMA (µg/kg) Fleisch 0,22 Geflügel 0,93 Wurstwaren 0,84 Schinkenspeck 1,01 Frische Fische 3,00 Geräucherte Fische 1,43 Konservierte Fisch 2,10 Milch 0,07 Käse 0,24 Bier 0,14 Getreide 0,18 Gewürze 66 0,34 Neben NDMA spielen auch Nitrosopiperidin (NPIP) und Nitrosopyrrolidin (NPYR) eine wichtige Rolle. Nitrosopyrrolidin entsteht [ ] bei hohen Temperaturen, z.b. beim Braten (siehe Abbildung 12). 64 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Der NDMA Gehalt der Lebensmittel ist ein arithmetischer Mittelwert. 66 Enthält zusätzlich NPIP (n.n. 23 µg/kg) und NPYR (n.n µg/kg). 21

34 Abbildung 12: Entstehung von Nitrosopyrrolidin (Quelle: BELITZ/GROSCH, 1992, S. 446) Laut einer Studie enthielten 30% der Fleischerzeugnisse NDMA (0,5 15 µg/kg) und 13% NPYR (> 0,5 µg/kg). Es konnte festgestellt werden, dass der NRYR- Gehalt von Fleischwaren beim Braten circa 10% ansteigt. 67 Tabelle 3 zeigt in welchen Lebensmitteln die Amine NDMA, NPIP und NPYR hauptsächlich zu finden sind, wobei sich leicht erkennen lässt, dass NDMA das am häufigsten vorkommende Nitrosamin ist. Tabelle 3: Amine in Lebensmitteln (Quelle: Vgl. BELITZ/GROSCH, 1992, S. 446) Verbindung Name Lebensmittel NDMA Nitrosodimethylamin Frankfurter Würstchen Fisch (roh, geräuchert, konserviert, gebacken) Käse Salami Schinkenspeck Rauchfleisch NPIP Nitrosopiperidin Gewürze und NPYR Nitrosopyrrolidin Pfefferschinken (roh und gebraten) 67 Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S. 445f. 22

35 Die exogene, also direkte, Aufnahme an Nitrosaminen liegt durchschnittlich zwischen 0,2 und 1 µg pro Tag und kann durch Tabak, verschiedene Lebensmittel (siehe Tabelle 2 und Tabelle 3) und einige Haushaltsmittel erfolgen. Hinzu kann es jedoch des Weiteren noch zu einer endogenen Belastung durch den Verzehr von nitrosierbaren Aminen und Nitrat beziehungsweise Nitrit kommen; wobei es schließlich im Organismus zur Nitrosaminbildung kommt. 68 Auf findet sich ein gutes Beispiel für eine Speise mit hohem Nitrosaminbildungspotential. Beim Toast Hawaii kommen die Amine aus den Proteinen von Schinken und Käse, das Nitrit liefert ebenfalls der (gepökelte) Schinken und für das saure Milieu sorgt die Ananas. 69 Abbildung 13 zeigt die verschiedenen Faktoren, die die Gesamtbelastung an Nitrosaminen ausmachen. Abbildung 13: Expositionssituation (Quelle: RÖMPP LEXIKON/Lebensmittelchemie, 1995, S. 599) Wie aus der Grafik zu entnehmen ist, sind Lebensmittel wie bereits erwähnt eine exo- und endogene Belastung. Exogen wäre der Konsum von Produkten, die Nitrosamine aufweisen (siehe Tabelle 3), wie zum Beispiel Schinken. Für die endogene Belastung durch Lebensmittel sind nitrat- und nitritreiche Erzeugnisse (Nitrat- nitratreiches Gemüse, wie zum Beispiel rote Rüben oder Rucola beziehungsweise Nitrit- Pökelwaren) beziehungsweise Produkte, die sekundäre Amine und Amide enthalten (zum Beispiel in Fischeiweiß 70 ) verantwortlich. Es werde aber auch auf die Nitrosierbarkeit einer Reihe von 68 Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S Vgl. URL: [ ]. 70 Vgl. URL: [ ]. 23

36 Arzneimitteln 71 hingewiesen. Im Körper entstehen schließlich die cancerogenen Nitrosamine. Neben dem Konsum von bestimmten Lebensmitteln gibt es jedoch auch weitere exogene Nitrosaminbelastungen, wie zum Beispiel Kosmetika und verschiedene Haushaltsmittel (siehe Abbildung 13), wobei jedoch Tabak und Tabakwaren die größte Belastung an Nitrosaminen darstellen Grenzwerte Alle Nitrat- und Nitritgrenzwerte, mit Ausnahme von Gemüse, sind in Tabelle 4 tabellarisch zusammengefasst. Säuglings- und Kleinkindnahrung Der Nitratgehalt darf in Deutschland 250 mg/kg nicht überschreiten, wenn das Produkt als diätetisches Lebensmittel gekennzeichnet ist. 73 Pökeln Der Einsatz von Nitrat beziehungsweise Nitritpökelsalz in Österreich ist in der Zusatzstoff-Verordnung des Bundesgesetzblattes ((ZuV) BGBl. II Nr. 2008/115) geregelt. 74 Nitrit: Generell sind für die Umrötung von Fleisch nur 5-20 mg Nitrit/kg und für das typische Pökelaroma circa 50 mg/kg nötig; erst die doppelte Menge an Nitrit (ca. 100 mg/kg) schützt das Fleisch vor dem Verderb. 75 Bei Rohpökelwaren (zum Beispiel Schinkenspeck 76 ) liegt der Grenzwert in Österreich bei 150 mg NaNO 2 /kg FFM (Fleisch- und Fettmenge) und 50 mg/kg 71 Belitz/Grosch, 1992, S Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. Qualitätshandbuch für Fleisch und Fleischerzeugnisse aus bäuerlicher Produktion, 2006, S. 17 [ ]. 75 Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S Vgl. Qualitätshandbuch für Fleisch und Fleischerzeugnisse aus bäuerlicher Produktion, 2006, S. 7 [ ]. 24

37 Restmenge; alle weiteren Pökelfleischerzeugnisse (zum Beispiel Knochenschinken, Nussschinken, Lachsschinken 77 ) und Fleischerzeugnisse in Dosen dürfen bis zu 100 mg NaNO 2 /kg FFM Restmenge enthalten. Die erlaubte Restmenge für gepökelten Speck liegt bei 175 mg NaNO 2 /kg FFM. 78 In Deutschland ist zudem laut Hackfleischverordnung die Verwendung von Nitrit bei der Herstellung von Hackfleischerzeugnissen (wie zum Beispiel Hackfleisch oder geschnetzeltes Fleisch 79 ) verboten. Auch das Pökeln von Brühwürsten, aus deren Kennzeichnung hervorgeht, dass sie zum Braten bestimmt sind, ist nicht erlaubt. 80 Nitrat: Nitrat wird hauptsächlich bei der Herstellung von Rohwürsten und Rohpökelwaren verwendet. Es ist dem Erzeuger frei überlassen, ob er Nitrat oder Nitritpökelsalz bei der Herstellung seiner Fleischerzeugnisse verwendet. Dennoch ist Nitrat bei der Pökelung von Fleischwaren beliebter, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass sich bei der Reduktion von Nitrat zu Nitrit eine spezielle Bakterienflora entwickelt, die das Rohwurst- beziehungsweise Rohschinkenaroma verbessert. Für Kalium- und Natriumnitrat gilt ein Grenzwert von 300 mg NaNO 2 /kg FFM und 250 mg/kg Restmenge. 81 Es sei hinzuzufügen, dass bei manchen Erzeugnissen zudem eine dreißigtägige Reifung vor dem Inverkehrbringen obligat ist. 82 Diese Wartezeit ist notwendig, da die Reduzierung von Nitrat zu Nitrit nur sehr langsam vorangeht. Nach der Reduktion kommt es zur Reaktion zwischen dem gebildeten Nitrit und dem Myoglobin, was dem Fleisch seine stabile rote Farbe verleiht. So wird durch die Wartezeit der Nitritgehalt des fertigen Produktes gesenkt Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. Qualitätshandbuch für Fleisch und Fleischerzeugnisse aus bäuerlicher Produktion, 2006, S. 17 [ ]. 79 Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Vgl. Qualitätshandbuch für Fleisch und Fleischerzeugnisse aus bäuerlicher Produktion, 2006, S. 7 [ ]. 82 Vgl. BGBl. II Nr. 2008/115, S. 12ff. [ ]. 83 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S. 347f. 25

38 Käse Auch Hart- und Schnittkäse wird bei der Herstellung Nitrat hinzugefügt, um das Erzeugnis vor einem Chlostridienbefall zu schützen. Außerdem schützt das Nitrat den Käse vor der sogenannten Spätblähung. 84 Der Grenzwert liegt bei 150 mg KNO 3 /kg. 85 In Deutschland dürfen die Erzeugnisse zudem erst frühestens vier Wochen nach ihrer Herstellung in den Verkehr gebracht werden. 86 Wasser Laut BGBl. II Nr. 2006/254 darf Trinkwasser den Wert von 0,1 mg Nitrit/l nicht überschreiten. Der gesetzliche Grenzwert für Nitrat im Trinkwasser liegt bei 50 mg Nitrat/l 87 ; der Schwellenwert bei 45 mg/l. 88 Grundsätzlich kommt es zu keinen gesundheitlichen Schäden bei einem Nitratgehalt von maximal 25 mg/l. Allgemein wird deshalb dieser Grenzwert auch von der WHO, EU und dem Bundesministerium für Verbraucherschutz empfohlen. Zwar ist auch Wasser mit 50 mg Nitrat/l alleine ungefährlich, doch in Kombination mit anderen nitratreichen Produkten, kann es zu gesundheitlichen Schäden kommen. Für Säuglinge wird Wasser mit einem Nitratgehalt von 10 mg/kg empfohlen. 89 Laut Gewässerschutzbericht 2006 sind circa 20% des österreichischen Grundwassers mit Nitrat belastet; 10% liegen sogar über dem Grenzwert. Hierbei ist zudem ein Ost-West Gefälle zu beobachten. In den östlichen Bundesländern (Vorarlberg, Tirol) treten keine Werte über 50 mg/l auf. Im Burgenland und Niederösterreich hingegen rund 20%. In Wien ist die 84 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. BGBl. II Nr. 2008/115, S. 14 [ ]. 86 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. BGBl. II Nr. 2006/254, S. 2 [ ]. 88 Vgl. URL: [ ]. 89 Vgl. URL: [ ]. 26

39 Situation am dramatischsten; hier liegen fast 60 % aller gemessenen Werte über dem Grenzwert. 90 Trotzdem kam es in den letzten 15 Jahren zu einer deutlichen Abnahme der Überschreitungen. Für diese Abnahme sind zahlreiche Faktoren verantwortlich; die Niederschlagsgeschehnisse spielen aber definitiv eine wichtige Rolle. 91 Mineralwässer enthalten meist nur geringe Mengen (< 1-10 mg/l) an Nitrat (Angabe für Deutschland). 92 Tabelle 4: Nitrit- und Nitratgrenzwerte ausgewählter Lebensmittel (Quellen: Vgl. Text) Fleischerzeugnis Grenzwert Nitrit 93 Restmenge mg/kg Grenzwert Nitrat 94 Restmenge Mg/kg 50 Rohpökelwaren 150 für Speck: anderen Pökelwaren (Schinken) Fleischerzeugnisse in Dosen Käse Wasser 0,1 mg/l 50 mg/l - Babynahrung Vgl. URL: [ ]. 91 Vgl. URL: [ ]. 92 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S Angaben in mg NaNO 2 /kg FFM beziehungsweise mg NaNO 2 /l. 94 Angaben in mg NaNO 3 /kg FFM beziehungsweise NaNO 3 /l; außer Käse Wert: Angabe in mg KNO 3 /kg. 27

40 Gemüse Für Gemüse gibt es keine Grenzwerte sondern gesetzliche Richtwerte 95 beziehungsweise Aktionswerte 97 ; diese sind aus Tabelle 5 zu entnehmen. Zudem ist zu erkennen, dass der Nitratgehalt des Gemüses vom Erntetermin abhängt. Tabelle 5: Nitrat-Richtwerte ausgewählter Gemüsesorten 96 (Quelle: Vgl. RÖMPP LEXIKON/Lebensmittelchemie, 1995, S. 593) Gemüse Feldsalat Spinat Kopfsalat (Mai bis Oktober) Kopfsalat (November bis April) Richtwert 2500 mg/kg 2000 mg/kg 2500 mg/kg 3500 mg/kg Tabelle 6: Nitrat-Aktionswerte ausgewählter Gemüsesorten (Quelle: Vgl. URL: 97 Kresse Rettich Radieschen Rote Rübe Kohl Ruccola Gemüse Mai - Oktober November - April 1500 mg/kg 4000 mg/kg Aktionswert 3500 mg/kg 4500 mg/kg 95 Vgl. Römpp Lexikon/Lebensmittelchemie, 1995, S. 96 Alle Angaben aus Deutschland. 97 Vgl. Österreichisches Lebensmittelbuch/Aktionswerte ( ) [ ]. 28

41 4.5 Aufnahme Generell ist eine tägliche Aufnahme von 3,65 mg Nitrat pro Kilogramm Körpergewicht im tolerierbaren Bereich. So wird bei einem Körpergewicht von 60 kg eine maximale Nitratzufuhr von 220 mg pro Tag empfohlen. Angesichts der durchschnittlichen Ernährung eines Menschen, ist die Nitrataufnahme (hier 165 mg) bei grenzwertigem Trinkwasser folgendermaßen aufgeteilt. 98 Tabelle 7: Anteil an der Nitrat-Gesamtaufnahme verschiedener Nahrungsmittel (Quelle: Vgl. URL: Anteil an der Nitrat - Gesamtaufnahme Nahrungsmittel 0,1% 0,5% 1,0% 3,4% 39% 56% Milch und Milchprodukte Obst Getreideprodukte Fleisch und Fleischwaren Gemüse 99 Trinkwasser Dennoch liegt die durchschnittliche Aufnahme eines Österreichers (je nach Essgewohnheiten) bei circa 75 mg pro Tag, was weit unter dem von der WHO empfohlenen ADI Wert liegt. Die tägliche Durchschnittsaufnahme von Nitrit bezieht sich auf 2-5 mg Inhibierende und katalytische Effekte Es gibt einige Substanzen, die eine katalytische Wirkung auf die Bildung von Nitrosaminen haben. So beschleunigt zum Beispiel Thiocyanat (SCN - ), das in 98 Vgl. URL: [ ]. 99 Dieser Wert kann variieren, da bestimmte Gemüsesorten wesentlich mehr Nitrat enthalten als andere, wobei auch die Erntezeit eine Rolle spielt. 100 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S

42 Senf und Kohlarten, vor allem aber im Blut von Rauchern vorkommt, die Nitrosaminsynthese. 101 Deshalb ist es ratsam, beim Genuss des Frankfurterwürstels hin und wieder auf den Senf zu verzichten, da dieser die Reaktion von Nitrit und Aminen (beides aus der Wurst) und somit die Bildung von Nitrosaminen verstärkt. Vom Rauchen sei, abgesehen von der erhöhten Menge an Nitrosaminen, ohnehin abzuraten. Kohl an sich ist grundlegend keine Gefahr, da dieser zwar reich an Thiocyanat ist, jedoch auch sehr viel Ascorbinsäure, welche eine inhibierenden Effekt auf die Nitrosaminsynthese hat, enthält, und sich somit die beiden Wirkungen aufheben. 102 Eine hemmende Wirkung weisen auf Grund ihrer stark reduzierenden Eigenschaften neben Ascorbinsäure (Vitamin C 103 ) auch α-tocopherol (Vitamin E 104 ) und andere phenolische Verbindungen ( aromatische Verbindungen, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome des Benzolkerns durch die Hydroxylgruppe (OH-Gruppe) ersetzt sind 105 ) auf. 106 Ascorbinsäure wird im Körper von Nitrit zu Dehydroascorbinsäure oxidiert, wobei es zur Reduktion des Nitrits zu Stickstoffmonoxid kommt (NO) Forderungen an die Landwirtschaft Um den negativen Effekte von Nitrit zu umgehen, muss die Nitrataufnahme durch verschiedene Gemüsesorten gesenkt werden. Hierbei sind Forderungen an die Landwirtschaft nötig. Die Verwendung von nitrathaltigem Dünger muss auf einem realisierbaren Minimum gehalten werden. Zudem sollten Landwirte ihren Dünger möglichst exakt dosieren und günstige Jahreszeiten, sowie Düngerzeiten wählen, um eine 101 Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. URL: [ ]. 103 Vgl. URL: [ ]. 104 Vgl. URL: [ ]. 105 URL: [ ]. 106 Vgl. Elmadfa/Leitmann, 1990, S Vgl. Belitz/Grosch, 1992, S

43 optimale Düngung (wenig gespeichertes Nitrat in der Pflanze) zu erreichen und zu vermeiden, dass Nitrat vermehrt in das Grundwasser gelangt. Gute Düngezeiten wären zum Beispiel im Sommer beziehungsweise morgens, da durch die intensive Sonneneinstrahlung viel Nitrat zu Protein umgewandelt werden kann und dadurch weder von der Pflanze gespeichert, noch ins Grundwasser ausgeschwemmt werden. So ist es außerdem empfehlenswert, die Pflanzen am Abend (am besten nach einem sonneintensiven Tag) oder im Herbst beziehungsweise Winter zu ernten, da dann die Menge an gespeichertem Nitrat sehr niedrig ist Eigenschutz Auch der Verbraucher selbst ist in der Lage, die gesundheitsschädigenden Folgen, die von Nitrit ausgehen, zu vermeiden. Bei der Nahrungsauswahl sollte vor allem auf gepökelte Produkte verzichtet werden, da diese sehr oft viele Nitrosamine enthalten. Außerdem sind Proteine (auch bei ungepökeltem Fleisch) Amine 109 und führen deshalb in Verbindung mit dem Nitritpökelsalz oder anderen nitrit- beziehungsweise nitrathaltigen Lebensmitteln zur Bildung von Nitrosaminen. 110 Zudem sollte man nitratreiches Gemüse vermeiden, wie zum Beispiel Rote Rüben oder Spinat, vor allem wenn diese aus Treibhausanbau stammen (Nitratgehalt verschiedener Gemüsesorten siehe Tabelle 8), da Glashausprodukte generell mehr Nitrat enthalten als Gemüse aus Feld- oder biologischem Anbau Vgl. URL: [ ]. 109 Vgl. URL: [ ]. 110 Vgl. Sieve, 2008, S Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S

44 Tabelle 8: Nitratgehalt ausgewählter Gemüsesorten (Quelle: Vgl. ELMADFA/LEITZMANN, 1990, S. 348) 112 Lebensmittel Kopfsalat Feldsalat Kresse Spinat Rote Rüben Radieschen Rettich, weiß Rettich, schwarz Grünkohl Nitratgehalt (Mittelwert) F G B F G B F G B F B F B F G B F G B F B F B Will man auf bestimmte Gemüsesorten nicht verzichten, so ist es ratsam, dem Gemüse Hemmstoffe hinzuzufügen. So können zum Beispiel einige Tropfen Zitronensaft zum Spinat die Nitritbildung zum Teil unterbinden Gehalt in mg NO 3 /kg; F = Gemüse aus Feldbau; G = Glashausgemüse; B = Gemüse aus biologischem Anbau. 32

45 Zusätzlich sollten nitratreichen Pflanzenteile entfernt werden (meist wasserleitende Segmente wie Deckblätter, Stengel, Rippen und Strunk). Auch das Blanchieren von Gemüse (3 Minuten bei ungefähr C) senkt den Nitratgehalt von Gemüse um circa 30-50%. Das Blanchierwasser sollte nach der Zubereitung jedoch weggeschüttet werden, da es das ausgelaugte Nitrat enthält. 114 Um die Umwandlung von Nitrat zu Nitrit zu verhindern, ist es wichtig, Gemüse, besonders Sorten mit hohem Nitratgehalt, in kühler Umgebung zu lagern, da dies die Aktivität der Bakterien mindert. Auch bei der Zubereitung, sollte darauf geachtet werden, die Speisereste sofort wieder abzukühlen beziehungsweise oftmaliges Aufwärmen zu vermeiden. 115 Tiefgefriergemüse stellt keine Gefahr dar, da es bei der industriellen Zubereitung nach dem Erhitzen sofort gefroren wird. Trotzdem sollte Tiefgefriergemüse nach der Entnahme aus dem Gefrierfach rasch zubereitet werden; lange Aufwärmphasen gilt es zu unterlassen Vgl. Elmadfa/Leitzmann, 1990, S Vgl. Ernährungsratgeber DGE, 1991, S. 56f. 115 Vgl. URL: [ ]. 116 Vgl. Ernährungsratgeber DGE, 1991, S

46 Praktische Arbeit 5 Besuch der Fleischmanufaktur Anton Riepl 5.1 Über das Unternehmen Die Fleischmanufaktur KG Anton Riepl ist eine lokale Fleischerei in Gallneukirchen mit drei Verkaufsstellen und einem Gasthaus. Die Tiere werden nach dem Schlachten in eine Zweigstelle des Unternehmens gebracht und dort verarbeitet. Somit unterliegt das Fleisch von der Schlachtung bis zum Verkauf den strengen Kontrollen, die die hohe Qualität der Produkte garantieren Mein Besuch der Fleischmanufaktur Da meine Mutter seit einigen Jahren in der Administration der Fleischmanufaktur Anton Riepl arbeitet und auch ich seit über einem Jahr als Kellnerin im Gasthaus Riepl in Gallneukirchen tätig bin, konnte ich im Rahmen meiner Fachbereichsarbeit am Freitag, den 20. Februar 2009, die Manufaktur besuchen und selbst beim Pökeln von Stelzen helfen. Mein Arbeitstag begann um pünktlich 7.00 Uhr früh. Zunächst musste ich mir einen Ganzkörperanzug anlegen, da im Unternehmen Anton Riepl Hygiene sehr groß geschrieben wird. Anschließend wurde ich von Andreas Punz und Manuel Etzlstorfer, die seit 2003 im Betrieb arbeiten, abgeholt und in den Pökelraum geführt. An diesem Tag wurden Stelzen gepökelt, wobei eine Mischung aus Spritzpökel- und Nasspökelverfahren angewandt wurde. Für Schinken wird das Fleisch zusätzlich mittels Pökomat getumbelt, damit die Muskulatur des Fleisches aufgelockert wird. Dies kam jedoch beim Pökeln der Stelzen nicht zum Einsatz. 117 Vgl. URL: [ ]. 34

47 Die Stelzen wurden zuerst durch ein Gerät gelassen, das eine 15% Salzlake in das Fleisch injizierte. Hierfür wurden sie auf dem Fließband des Geräts platziert (siehe Abbildung 14); alles andere geschah völlig automatisch. Abbildung 14: Plazieren der Stelzen auf dem Fließband Viele dünne Nadeln injizierten die Lake gleichmäßig in das Fleisch. Auf Abbildung 15 sind die Nadeln, die sich eigentlich im Inneren des Geräts befinden, abgebildet. Abbildung 15: Nadeln des Pökelgeräts Abbildung 16 zeigt das Pökelgerät während des Pökelvorgangs. Rechts wurde das Fleisch auf dem Laufband platziert, links lässt sich die Pökellake erkennen, in der das Fleisch anschließend gelagert wurde. Der blaue Schlauch führt zur Pökellake, die in das Fleisch injiziert wurde. 35

48 Abbildung 16: Pökelgerät während des Pökelvorgangs Nach dem Spritzpökeln fiel das Fleisch automatisch in ein Salzbad (siehe Abbildung 17), wo es einige Stunden verweilen musste. Nach zwei bis drei Stunden war der Pökelvorgang abgeschlossen und das Fleisch verkaufsbereit. Abbildung 17: Stelzen in der Pökellake Durch das Injizieren der Pökellake in das Fleisch wird der Vorgang um ein Vielfaches verkürzt. So muss zum Beispiel Speck mindestens eine Woche gelagert werden bevor der Pökelprozess abgeschlossen ist und das Erzeugnis weiterverarbeitet werden kann; Stelzen oder Schinken sind bereits nach einigen Tagen verkaufsfertig Interview mit Punz, Andreas/Etzlstorfer, Manuel ( ). 36

49 6 Einleitung Eigene empirische Studien Im praktischen Teil dieser Arbeit sollen zunächst der Nitrat- und Nitritgehalt verschiedener Gemüsesorten und Pökelwaren gemessen und mit der Literatur verglichen werden, wobei vor allem die Abhängigkeit der Nitrat- und Nitritwerte von der Anbauart beziehungsweise dem Herkunftsland der Waren untersucht werden soll. Das Hauptaugenmerk liegt jedoch auf den Versuchen zur Nitratreduktion (Kapitel 0: Versuche mit Gemüse Versuchsreihe 3), wobei der Einfluss unterschiedlicher Zubereitungsmethoden auf die Nitritbildung analysiert wird. Der Spinat soll wie in einem ganz normalen Haushalt zubereitet und so der Frage nachgegangen werden, ob ein unsachgemäßer Umgang zu einer erhöhten Nitritbildung führen kann. Bezüglich des verwendeten Geräts: Für die ionenchromatographische Untersuchung der Lebensmittel wurde ein IC- Gerät der Firma Dionex verwendet, das mit dem Programm Chromeleon arbeitet. Als Eluent diente Kalilauge (KOH). Abbildung 18: Ionenchromatograph 37

50 Bezüglich der Ergebnisse: Alle Angaben der Standardlösungen sind in mg/l berechnet; die Proben werden in mg/kg angegeben. Die Werte entsprechen der Menge an KNO 3 für Nitrat und NaNO 2 für Nitrit und sind also nicht ident mit dem tatsächlichen Nitrat- und Nitritwert. Dieser kann durch die molaren Massen berechnet werden. NaNO 2 hat eine molare Masse von 68,99 g/mol; die molare Masse von Nitrit beträgt 46 g/mol. Von den gemessenen Werten sind folglich 66,68% reines Nitrit. Salpeter (KNO 3 ) hat eine molare Masse von 101,11 g/mol; die molare Masse von Nitrat beträgt sich auf 62 g/mol. Somit beläuft sich der tatsächliche Nitratwert auf 61,32% der angegebenen Werte. 7 Methode HPIC 7.1 Prinzip der Chromatographie Chromatographie ist ein Trennverfahren, bei dem ein Probengemisch durch Adsorption zwischen zwei Phasen auf dem sogenannten chromatographischen Brett (im Fall der Ionenaustauschchromatographie die Trennsäule) verteilt wird. Die ruhende oder stationäre Phase ist eine feste behandelte Oberfläche oder eine Flüssigkeit. Die zweite Phase bildet die mobile Phase, die an der stationären Phase entlangströmt und meist ein Gas oder eine Flüssigkeit ist (Gas- beziehungsweise Flüssigkeitschromatographie). Durch das Prinzip der Adsorption kann eine Probenflüssigkeit in ihre Komponenten aufgetrennt werden (siehe Abbildung 19) Vgl. Schulze/Simon, 2003, S. 13f. 38

51 Abbildung 19: Auftrennung eines Stoffes durch Chromatographie (Quelle: SCHULZE/SIMON, 2003, S. 14) 7.2 HPIC (High Performance Ion Chromatographie) Die Ionenaustauschchromatographie oder HPIC (High Performance Ion Chromatographie), kurz IC, ist ein chemisches Trennverfahren, das auf der Verteilung eines Stoffes zwischen einer flüssigen (mobilen) und einer festen (stationären) Phase beruht. 39

52 Ein Ionenchromatograph unterscheidet sich prinzipiell im Aufbau nur minder von dem einer HPLC-Anlage (siehe Abbildung 20). Beide bestehen aus einem Eluenten, einer Pumpe mit Ventil, einer Trennsäule, einem Suppressor und einem Detektor; das Gerät ist zudem mit einer Software verbunden, die die Ergebnisse auswertet. Abbildung 20: Aufbau eines Ionenchromatographen (Quelle: von HUBNER Gerhard, ) Die mobile Phase oder Eluent ist bei der Ionenchromaographie eine Lauge (zum Beispiel KOH), die online elektrolytisch hergestellt wird. So wird das Gerät nur mit Wasser befüllt. Mit Hilfe einer Pumpe wird der Eluent durch das Gerät befördert. Die Probenentnahme erfolgt durch einen Schleifeninjektor, wobei die Probenlösung durch Drehung des Ventils in den Eluentstrom gebracht wird. Die Trennsäule enthält die stationäre Phase. Nur durch die Wahl einer geeigneten stationären Phase lassen sich qualitative Ergebnisse erzielen. 120 Während hierfür bei der HPLC meist Säulen, deren Füllungen auf Kieselgel basieren, verwendet werden, ist bei der Anionenaustauschchromatographie die Anwendung von organischen Polymeren als Trägermaterial üblich. Meist enthält sie ionische Gruppen, welche mit ionischen Gruppen der Probemoleküle in Wechselwirkung treten 121. Bei der Ionenchromatographie wird mithilfe eines Leitfähigkeitsdetektors in Verbindung mit einem Suppressorsystem die hohe Leitfähigkeit des Eluenten chemisch verringert und der Analyt in eine stärker leitende Form übergeführt. Es können aber auch zum Beispiel Fluoreszenz-Detektoren zur Anwendung kommen von Hubner, Gerhard ( ). 121 Schulze/Simon, 2003, S

53 Die Signale (Chromatogramme) werden an eine Chromatographie-Software weitergeleitet und dort ausgewertet Auswertung des Chromatogramms Die Software ist in der Lage die Informationen in Gaußkurven (Glockenkurven) umzuformen. Registriert der Detektor ein Signal, wird es von der Software als Peak dargestellt, welcher qualitative und quantitative Information über den Analyten liefert. Die Gesamtheit der Signale oder Peaks wird als Chromatogramm bezeichnet. Qualitativ: Die Retentionszeit, die Zeit, die ein Stoff braucht, um das chromatographische Bett zu durchfließen (vom Einspritzen bis zum Erscheinen des Signalmaximums auf dem Bildschirm der Software), einer Komponente ist unter gleichen Bedingungen immer gleich groß. So lassen sich durch Vergleich dieses Wertes die verschiedenen Komponenten der Probeflüssigkeit identifizieren. Quantitativ: Die Fläche, die der Peak einschließt, entspricht der eingespritzten Stoffmenge. Um die Konzentration eines Stoffes festzustellen, lässt man zunächst Vergleichsproben mit bekannter Konzentration das Gerät durchlaufen. Anhand der entstanden Peaks lässt sich nun die Konzentration einer unbekannten Probe berechnen von Hubner, Gerhard ( ). 123 Vgl. Schulze/Simon, 2003, S

54 8 Versuche mit Fleisch 8.1 Einleitung Bei diesen Versuchen wurden gepökelte Fleischwaren auf ihren Nitratbeziehungsweise Nitritgehalt untersucht, um festzustellen, ob ihr Verzehr negative Folgen auf den Menschen haben kann. Zunächst wurde der Nitrat- und Nitritgehalt unterschiedlicher gepökelte Fleischsorten überprüft und anschließend die Ergebnisse mit der Literatur verglichen. Soweit es möglich war, wurden jeweils biologische und konventionelle Fleischerzeugnisse getestet und anschließend gegenübergestellt, da der Einfluss unterschiedlicher Behandlung und Verarbeitung auf den Nitrat- und Nitritgehalt untersucht werden sollte. Die verwendeten Produkte stammten aus Supermärkten der Umgebung beziehungsweise von Bauern, die ihre Waren auf dem stadtlokalen Markt (Südbahnhof) verkauften. In Abbildung 21 ist der Versuchsablauf dargestellt. 42

55 Pökelwaren Kontrollproben Kontrollprobe NO 3 Bio-Schinkennudeln + 1 mg NO 2 /l Aufstockung Babynahrung Bio-Rind mit Kartoffel Bio-Schinkennudeln Karreespeck Kareerenkerl Surschopf Schinken Toastschinken konventionell Bio Krustenschinken Abbildung 21: Versuche mit Fleisch - Versuchsablauf 8.2 Durchführung Standards Es wurden sowohl Nitrat- als auch Nitritstandards (angeben in KNO 3 beziehungsweise NaNO 2 ) vorbereitet. Für die Nitratstandards wurden Lösungen mit 0,5 mg/l, 4 mg/l und 8 mg/l hergestellt. Dazu wurden 0,05 mg beziehungsweise 0,4 mg und 0,8 mg der Ausgangslösung (1000 mg/l) auf 100 ml verdünnt. Für die Nitritstandards wurden Lösungen zu je 0,5 mg/l, 1 mg/l und 2 mg/l. Auch hier wurden jeweils 0,05 mg, 0,1 mg und 0,2 mg der Ausgangslösung auf 100 ml verdünnt. 43

56 Probenaufbereitung Das Fleisch wurde zunächst kleingeschnitten und anschließend mit Hilfe des Grindomix homogenisiert. Die homogene Masse wurde vorerst eingefroren, da sie dann besser einzuwägen ist. Nach circa 15 Minuten wurden ungefähr 3 g Probe in einen 200 ml Messkolben genau eingewogen. Anschließend wurden circa 150 ml heißes Wasser hinzugefügt und der Messkolben in ein warmes Wasserbad gestellt; welches eine Extraktion von Nitrat beziehungsweise Nitrit ermöglicht. Zwischendurch wurde die Probe des Öfteren geschüttelt, um diesen Vorgang zu begünstigen. Nach ungefähr 15 Minuten wurden die Kolben abgekühlt und bis zur Marke (200 ml) mit Deionat aufgefüllt; so erhielt man eine Lösung mit einem Konzentration von 200 mg/l. Die Probe wurde wieder leicht geschüttelt und anschließend durch einen Faltenfilter (Ø = 185 mm) gelassen. Das Filtrat wurde wiederum durch einen Feinfilter (Spritzenfilter 0,2 µm) in die sogenannten Vials (Gefäße des Autosamplers) gespritzt und schließlich in den Ionenchromatographen eingesetzt. Analysenproben HIPP Bio-Rind mit Kartoffel HIPP Bio- Schinkennudeln HANDL TYROL Tiroler Karreespeck (geräuchert und luftgetrocknet) TANN Traunviertler Karreerenkerl (essfertig) TANN Traunviertler Surschof (bratfertig) CLEVER Toastschinken SPAR Natur*pur Bio-Krustenschinken 44

57 8.2.1 Ergebnisse Probe Tabelle 9: Nitrat- und Nitritwerte von Pökelwaren 124 mg NO 2 / mg NO 3 / Einwaage Verdünnung kg kg Kontrollprobe NO Bio-Schinkennudeln + 1 mg NO 2 /l n.n. 198,708 2, , n.n. 1 1 Bio-Rind mit Kartoffel n.n. 23,487 4, Bio-Schinkennudeln n.n. 4,098 4, Karreespeck 6,284 94,711 2, Karreespeck 6,379 92,079 3, Karreerenkerl 0, ,449 3, Karreerenkerl 0, ,254 3, Surschopf 18,623 15,453 3, Surschopf 19,018 14,119 3, Toastschinken konventionell 10,751 26,732 3, Bio-Krustenschinken 2,916 15,166 3, Um die Ergebnisse überprüfen zu können ließ man zunächst für die Nitratwerte eine Nitrat-Kontrollprobe durchlaufen, deren Ergebnis zwischen 163 mg und 207 mg liegen muss. Die Probe wies kein Nitrit auf und lag mit 199 mg im angegeben Bereich; somit konnte die Probe für spätere Vergleiche beziehungsweise zur Wiederfindung des Nitratpeaks bei den folgenden Proben verwendet werden. 124 n.n. = nicht nachweisbar. 125 Kontrollprobe muss zwischen 163 mg und 207 mg NO3/kg liegen. 126 Angabe in mg/l, da es sich beim Analyten um eine Flüssigkeit handelte. 45

58 Um den Nititpeak im späteren Verlauf der Versuchsreihe identifizieren zu können, wurden 1 mg NO 2 /l der Probe Bio-Schinkennudeln hinzugefügt (Aufstockung). Das Ergebnis betrug 1,063 mg NO 2 /l und unterscheidet sich somit nur minder (um 0,63 mg) von der Einwaage. Der Peak konnte demnach zur Wiederfindung und Berechnung der weiteren Nitritpeaks verwendet werden. Nitrat- und Nitritgehalt ausgewählter Pökelwaren mg NO3/kg mg NO3/ kg mg NO2/ kg Bio-Rind mit Kartoffel Bio-Schinkennudeln Karreespeck Karreespeck Karreerenkerl Karreerenkerl Surschopf Surschopf Toastschinken konventionell Bio-Krustenschinken Abbildung 22: Nitrat- und Nitritgehalt ausgewählter Pökelwaren Alle Ergebnisse sind aus Abbildung 22 beziehungsweise Tabelle 9 zu entnehmen. Zunächst wurden zwei verschiedene Säuglingsnahrungen getestet. Sowohl Bio- Schinkennudeln also auch Bio-Rind mit Kartoffel stammten von der Firma HIPP. Beide Produkte enthielten kein Nitrit und nur sehr wenig Nitrat. Anschließend wurden verschiedene Pökelprodukte untersucht, die laut Verpackung Nitrit oder Nitrat enthalten. Alle Proben wurden doppelbestimmt. Den höchsten Nitritwert wies der Surschopf auf, welcher von der Firma TANN stammte (TANN Traunviertler Surschopf) und auch laut Verpackung mit Natriumnitrit konserviert wurde. Das ebenfalls von TANN stammende Kareerenkerl (TANN Traunviertler Kareerenkerl), enthielt nur Spuren von Nitrit, wies jedoch die höchste Menge an Nitrat auf, was laut Verpackung keine Zutat des Produktes ist. 46

59 Anschließend wurden zwei verschiedene Schinkensorten auf ihren Nitrat- und Nitritgehalt untersucht. Dabei wurden ein konventionelles und ein biologisches Produkt getestet, um anschließend deren Werte vergleichen zu können. Hier fanden sich bei dem konventionellen Schinken ein höherer Nitrat- und Nitritgehalt als bei dem biologischen. 8.3 Diskussion Die untersuchten Babynahrungen enthielten kein Nitrit und auch die Nitratwerte waren weit unter dem gesetzlichen Grenzwert von 250 mg/kg. 127 Diese Produkte sind also mit Sicherheit für den Konsumenten nicht gesundheitsschädigend. Das Augenmerk in dieser Diskussion liegt eher auf dem Nitrit, weil dieses die eigentlich toxische Komponente darstellt. Da der Surschopf den höchsten Nitritwert aufweist, wird er hier als Beispiel verwendet. Um den tatsächlichen Nitritwert zu berechnen, wurde der Prozentsatz der Differenz der beiden Mol-Massen (Natriumnitrit und pures Nitrit) berechnet (vergleiche dazu Kapitel 6) und schließlich mit den NaNO 2 Wert multipliziert. Somit hatte der Surschopf einen tatsächlichen Nitritwert von 12,68 mg/kg. Die letale Dosis liegt bei 10 mg pro Kilo Körpergewicht, was bedeutet, dass 600 mg Nitrit einen 60 kg schweren Menschen töten können. Somit stellen 12,68 mg keine direkte Gefahr dar; dennoch sollte die Gefahr der Nitrosaminbildung nicht außer Acht gelassen werden. 128 Der Vergleich zwischen biologischem und konventionellem Schinken zeigt, dass das biologische Produkt weitaus niedrigere Nitrat- und Nitritwerte aufweist als das konventionelle. Daraus lässt sich schließen, dass bei der Verarbeitung von biologischen Produkten vermutlich weniger Pökelsalz verwendet wird und das Fleisch somit niedrigere Nitrat- und Nitritwerte besitzt. Für den Konsumenten ist es demnach ratsam, biologische Fleischerzeugnisse zu kaufen, um die Aufnahme an Nitrat und Nitrit niedrig zu halten. 127 Vgl. Taschenbuch für Lebensmittelchemiker, 2006, S Vgl. Sieve, 2008, S

60 Dennoch überschritt keine der untersuchten Proben die gesetzlichen Grenzwerte für Nitrat beziehungsweise Nitrit. In Tabelle 10 sind alle Ergebnisse der Untersuchung im Vergleich mit den gesetzlichen Grenzwerten tabellarisch zusammengefasst. Tabelle 10: Vergleich der Nitrit- und Nitratgehalte der Ergebnisse mit den Grenzwerten 129 (Quelle: Vgl. Qualitätshandbuch für Fleisch und Fleischerzeugnisse aus bäuerlicher Produktion, 2006, S. 17) Fleischerzeugnis Babynahrung Rind Schinkennudeln Grenzwert Nitrit Ergebnis Nitrit Grenzwert Nitrat Ergebnis Nitrat 23,49 4,10 Karreespeck 175 6, ,40 Karreerenkerl 50 0, ,37 Surschopf , ,79 Schinken konventionell 10,75 26, biologisch 2,92 15, Alle Angaben in mg NaNO 2 /kg beziehungsweise NaNO 3 /kg. 48

61 9 Versuche mit Gemüse 9.1 Einleitung In dieser Versuchsreihe wurde der Nitratgehalt verschiedener Gemüsesorten gemessen, wobei bei der Auswahl der Produkte hinsichtlich der Anbauart beziehungsweise des Herkunftslandes unterschieden wurde. Zudem sollte die Nitratreduktion am Beispiel von Tiefkühlspinat dargestellt werden, um der Frage nachzugehen, wie sich eine übermäßige Nitritbildung durch richtigen Umgang mit Lebensmitteln vermeiden lässt. In der ersten Versuchsreihe wurden verschiedene Gemüsesorten auf ihren Nitratgehalt untersucht und die Ergebnisse mit der Literatur verglichen. Es wurden vor allem Gemüsesorten verwendet, die laut Literatur einen hohen Nitratgehalt aufweisen (Rauna, Spinat, Rettich, etc.). Sofern es möglich war, wurden biologische und konventionelle beziehungsweise in- und ausländische Produkte getestet und anschließend gegenübergestellt. Das Gemüse wurde auf dem heimischen Südbahnhofmarkt gekauft. Viele Bauern kaufen das Gemüse auf anderen Märkten und verkaufen es dann weiter, deshalb war es teilweise schwierig, die tatsächliche Herkunft dieser Produkte festzustellen. In der zweiten Versuchsreihe wurden verschiedene Spinatsorten untersucht. Es wurden jeweils Bio und konventioneller sowie Creme- und Blattspinat getestet. Das Produkt mit dem höchsten Nitratwert wurde anschließend für die dritte Versuchsreihe verwendet. In der dritten Versuchsreihe sollte die Umwandlung von Nitrat zu Nitrit anhand von Spinat untersucht werden. Zunächst wurde der Spinat, wie es die Verpackung vorschreibt, in einem Keramiktopf zubereitet und anschließend sein Nitratgehalt gemessen. Dieses Ergebnis bildete den Ausgangswert für alle weiteren Versuche 49

62 und wurde bei jeder Versuchsreihe gemessen; die Ergebnisse sollten demnach ähnliche Werte aufweisen. Es folgten vier Versuchsreihen: Normale Abkühlung Konstante Temperatur (70 C) Abkühlung im Kühlschrank Alle 30 Minuten wurde eine Probe entnommen; zuvor wurde mit einem sauberen Löffel umgerührt, um sicher zu gehen, dass das Nitrat gleichmäßig verteilt war. Da die Temperatur eine wichtige Rolle bei der Nitratreduktion spielt, wurde sie mit einem Thermometer konstant beobachtet und alle drei Minuten notiert. 9.2 Probenaufbereitung Standards Für die Nitritstandards wurden Lösungen mit 1, 2 und 4 mg NaNO 2 /l verwendet. Die Nitratstandards bezogen sich auf 1, 5 und 20 mg KNO 3 /l. Für die Herstellung der Standardlösungen siehe Kapitel Standards. Probenaufbereitung Nach der Probenentnahme wurden circa 7 g in einen 200 ml Messkolben genau eingewogen. Der Messkolben wurde bis zum Halsansatz mit heißem Deionat befüllt und circa 15 Minuten in einem warmen Wasserbad stehen gelassen, damit das Nitrat extrahieren konnte. Bei einigen Versuchen wurde das Nitrat kalt extrahiert; das heißt die Probe wurde nicht in ein Wasserbad gestellt. Dies wird bei den Ergebnissen jedoch speziell vermerkt ( kalt extrahiert). Sämtliche Spinatproben in den Versuchsreihen 2 und 3 wurden kalt extrahiert, diese Ergebnisse wurden nicht speziell gekennzeichnet. Danach wurde der Messkolben bis zur Marke aufgefüllt und geschüttelt. Anschließend goss man den Inhalt durch einen Faltenfilter (Ø = 185 mm) in ein Becherglas und verdünnte 1 ml des Filtrats mit 9 ml Deionat; so erhielt man eine 50

63 Lösung mit einer Konzentration von 2000 mg/l. Schließlich wurde die Flüssigkeit spritzenfiltriert (0,2 µm) und in den Autosampler zur Analyse eingesetzt. 9.3 Versuchsreihe 1- diverse Gemüsesorten Durchführung Die Versuchsreihe 1 teilte sich in zwei Versuchsdurchgänge (Durchgang 1 und Durchgang 2) auf, wobei jeweils verschiedene Gemüsesorten untersucht wurden. Während in Durchgang 1 zwei Gemüsesorten aus jeweils zwei verschiedenen Herkunftsländern (eines davon immer Österreich) getestet wurden, lag in Durchgang 2 der Schwerpunkt auf dem Vergleich von Glashaus- und Freilandsalat. Hierbei wurde untersucht, welchen Einfluss die Anbauart auf den Nitratgehalt von Gemüse hat. Außerdem wurde der Frage nachgegangen, wie eine Kaltextraktion die Werte verändert. Auch Rucola wurde in Durchgang 2 auf Nitrat untersucht. In Abbildung 23 ist der Versuchsablauf dargestellt. 51

64 Versuchsreihe 1 Durchgang 1 Rettich Rote Rüben Schwarzer Rettich aus Österreich Rote Rüben aus Österreich Weißer Rettich aus Bayern Rote Rüben aus Frankreich Durchgang 2 Kaltextraktionen Salat Rucola Freilandsalat Freilandsalat Glashaussalat Glashaussalat Rucola Abbildung 23: Versuche mit Gemüse, Versuchreihe 1 Versuchsablauf 52

65 9.3.2 Ergebnisse Durchgang 1 Tabelle 11: Nitratgehalt ausgewählter Gemüsesorten bezüglich Herkunftsland 130 mg mg Probe Einwaage Verdünnung NO 2 /kg NO 3 /kg Std Std Std Schwarzer Rettich aus Ö n.n , Schwarzer Rettich aus Ö n.n , Weißer Rettich aus Bayern n.n , Weißer Rettich aus Bayern n.n , Rote Rüben aus Ö n.n , Rote Rüben aus Ö n.n , Rote Rüben aus Frankreich n.n , Rote Rüben aus Frankreich n.n , Zunächst wurden drei Standards vorbereitet, die alle einwandfreie Werte aufwiesen. Alle Ergebnisse sind in Tabelle 11 beziehungsweise Abbildung 24 dargestellt. Es folgte ein Vergleich zwischen weißem Rettich aus Bayern und schwarzem Rettich aus Österreich. Die Doppelbestimmungen unterschieden sich nur minder (Bayern) voneinander beziehungsweise waren identisch (Österreich). In beiden Proben waren die Werte des weißen Rettichs aus Bayern mit circa 1400 mg KNO 3 /kg weitaus höher als die des schwarzen Rettichs aus Österreich mit ungefähr 830 mg KNO 3 /kg. 130 Std. = Standard; n.n. = nicht nachweisbar; Angaben in mg KNO 3 /kg. 53

66 Anschließend wurden Roten Rüben aus Österreich und Frankreich verglichen. Hier wies das österreichische Gemüse doppelt so viel Nitrat wie das ausländische Produkt auf. Die Doppelbestimmungen lagen bei diesen Proben etwas weiter auseinander, waren jedoch noch immer im tolerierbaren Bereich (± circa 5%). Keine der Proben wies Nitrit auf. Nitratgehalt ausgewählter Lebensmittel mg NO3/kg Schwarzer Rettich aus Ö Weißer Rettich aus Bayern Rote Rüben aus Ö Rote Rüben aus Frankreich Abbildung 24: Einfluss des Herkunft auf den Nitratgehalt 54

67 Durchgang 2 Probe Tabelle 12: Nitrat- und Nitritgehalt ausgewählter Gemüsesorten 131 mg mg Einwaage Verdünnung NO 2 /kg NO 3 /kg Std. 1 1, Std. 2 2,1 5, Std. 3 3,94 19, Freilandsalat kalt extrahiert Glashaussalat kalt extrahiert Rucola kalt extrahiert 2, ,05 7, , ,06 7, , ,6 5, Freilandsalat 2, ,06 7, Freilandsalat 2, ,06 6, Glashaussalat 1, ,83 6, Glashaussalat 1, ,14 6, Rucola 4,6 5565,81 5, Rucola 3, ,32 5, Rucola 5, ,67 5, Zunächst wurde getestet, ob sich die Ergebnisse stark von einander unterscheiden, wenn das Gemüse kalt extrahiert wird. Hierbei differieren die Werte nur wenig, jedoch war die Nitratmenge bei der kalten Extraktion geringer. Darüber hinaus wurde Rucola untersucht, wobei sehr hohe Werte festgestellt wurden. Aus diesem Grund wurde eine weitere Rucola Probe auf ihren Nitratgehalt getestet, um eventuelle Messfehler ausschließen zu können. 131 Std. = Standard; Angaben in mg NaNO 2 /kg und mg KNO 3 /kg. 55

68 mg NO3/kg Nitratgehalt ausgewählter Lebensmittel 5578,6 5565, , , , , , , , ,06 Freilandsalat kalt extrahiert Glashaussalat kalt extrahiert Rucola kalt extrahiert Freilandsalat Freilandsalat Glashaussalat Glashaussalat Rucola Rucola Rucola Abbildung 25: Nitratgehalt ausgewählter Lebensmittel (Versuchsreihe 1-Durchgang 2) In Abbildung 25 sind die enormen Nitratwerte von Rucola gut erkennbar. In diesem Durchgang sollte jedoch vor allem Glashaus- und Freilandsalat verglichen werden, wobei der Glashaussalat bei dieser Versuchsreihe eindeutig höhere Werte aufwies als der Freilandsalat (siehe Abbildung 26 und Tabelle 12). Abbildung 26: Chromatogramm Vergleich von Glashaus- und Feldanbau 56