Es wird davon ausgegangen, dass die Lebensmittelkontaminanten 3-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureester (3-MCPDE und GE) gesundheitliche Risiken bergen. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat für 3-MCPD und seine Fettsäureester eine tolerierbare tägliche Aufnahmemenge von 2 µg/kg Körpergewicht abgeleitet.
Für Glycidol, das als genotoxische Verbindung eingeschätzt wird, gilt das ALARA-Prinzip, nach dem die Aufnahme auf ein vernünftigerweise erreichbares Minimum zu reduzieren ist.
Um zu verhindern, dass Konsumenten den TDI-Wert für 3-MCPD überschreiten, und um die Aufnahme von Glycidol generell zu senken, wurden in der EU für bestimmte Warengruppen Höchstgehalte für freies 3-MCPD und 3-MCPD-Fettsäureester (ausgedrückt als 3-MCPD) sowie Glycidyl-Fettsäureester (ausgedrückt als Glycidol) festgelegt.
Beim regelmäßigen Verzehr bestimmter Lebensmittel könnte dieser Wert von Kindern und Säuglingen jedoch überschritten werden. Zu einer verantwortungsvollen Produktion von Lebensmitteln und einer rechtskonformen Inverkehrbringung gehört daher die qualitätssichernde Bestimmung der Gehalte von 3-MCPD und 3-MCPDE sowie GE in betroffenen Rohstoffen und Produkten.
Betroffen sind praktisch alle raffinierten Speiseöle und Speisefette sowie alle Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel, die aus raffinierten Ölen und Fetten bestehen oder sie als Zutat enthalten. Darüber hinaus finden sich 3-MCPD, 3-MCPDE und GE regelmäßig in Lebensmittelzusatzstoffen, die aus raffinierten Ölen und Fetten gewonnen wurden, wie etwa Mono- und Diglyceride.
Besonders häufig sind folgende Lebensmittel und Lebensmitteladditive betroffen:
Auf häufigsten entstehen diese chemischen Verbindungen bei der Verarbeitung von pflanzlichen Fetten und Ölen. Die sogenannte Raffination dient der Entfernung unerwünschter Stoffe und ist bei vielen Ölen und Fetten unumgänglich, um eine Genießbarkeit sowie eine angemessene Haltbarkeit zu erreichen.
Dazu gehört auch die bei sehr hohen Temperaturen durchgeführte Desodorierung, bei der flüchtige Verbindungen, wie beispielsweise unerwünschte Geruchs- und Geschmacksstoffe sowie möglicherweise auftretende Schadstoffe entfernt werden. Die gleichen Bedingungen, die der Veredelung der Öle dienen, können aber auch zur Entstehung thermisch induzierter Prozesskontaminanten führen, wie 3-MCPDE und GE.
Bestimmte Rohöle sind aufgrund ihrer Zusammensetzung besonders anfällig für die Bildung von MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern. Dazu gehören beispielsweise Palmöl aber auch andere Frucht- oder Nussöle. Optimierte Raffinationstechniken erlauben es allerdings, auch in diesen Produkten die Bildung von 3-MCPDE und GE erheblich zu reduzieren.
3-MCPD kann in Knäckebroten, (vor-)frittierten oder geräucherten Fisch- und Fleischwaren oder Sojasoße, sowie modifizierte Stärke (insbesondere Maniokstärke) vorkommen. Hintergrund ist, dass auch bei vielen anderen Verarbeitungsschritten, die unter hoher Temperatur stattfindet, die Bildung von MCPD-Fettsäureestern möglich ist. Dazu gehören Back,- Brat-, Räucher- und Röstvorgänge. Ebenfalls wird 3-MCPD bei Verwendung von Salzsäure gebildet.
Glycidylester entstehen hingegen bei so hohen Temperaturen, dass neben der Desodorierung eine Bildung bei der Lebensmittelprozessierung nur zu erwarten ist, wenn etwa Öl mit so heißen Oberflächen in Berührung kommt, dass es verbrennt bzw. verdampft.
Bei den MCPDs (Monochlorpropandiole) wird zwischen 3-MCPD und 2-MCPD unterschieden.
Freies 3-MCPD und seine estergebundene Form 3-MCPD-Fettsäureester ist kategorisiert als möglicherweise krebserregend für den Menschen (IARC: 2B). Bei einer andauernden Überschreitung der tolerierbaren täglichen Aufnahmemenge von 2µg/kg Körpergewicht kann eine gesundheitliche Gefährdung für Konsumenten nicht mehr ausgeschlossen werden. Dieser Wert kann bei Kindern und Säuglingen durch den Verzehr bestimmter Lebensmittel überschritten werden.
Freies 2-MCPD und seine Ester sind noch nicht hinreichend auf ihr toxikologisches Potential untersucht. Daher gilt das ALARA-Prinzip (ALARA: as low as reasonable achievable) und damit eine Senkung der Gehalte, soweit es technisch machbar ist.
Glycidyl-Fettsäureester werden im Körper auf eine Weise verstoffwechselt, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit Glycidol freigesetzt wird. Da diese Substanz als genotoxisch und krebserregend gilt (IARC Kategorie 2A: wahrscheinlich krebserregend beim Menschen), geht von ihr ein hohes Gesundheitsrisiko aus. Nur durch eine Minimierung der Gehalte in den betroffenen Lebensmitteln kann das Gesundheitsrisiko gesenkt werden. Für genotoxische Verbindungen gilt generell, also auch bei bestehender Höchstmengenregulierung, das ALARA-Prinzip.
SGS hat mehrere analytische Methoden zur getrennten oder parallelen Bestimmung von 2- und 3-MCPD, 2- & 3-MCPD-Fettsäureestern und Glycidyl-Fettsäureestern für verschiedene Lebensmittelgruppen entwickelt, die von internationalen Organisationen offiziell validiert wurden und somit globale Standardmethoden sind.
Dazu gehören:
1) „DGF Methoden“: DGF C-VI 18 (10) = AOCS Cd29c-13 = ISO 18363-1 für Öle und Fette1) bestehend aus:
Diese GC-MS-Methoden erreichen eine Bestimmungsgrenze von 150 µg/kg. Die Differenz beider Methodenteile A-B erlaubt die Berechnung der Glycidylester (GE) und Berücksichtigung eines Transformationsfaktors t:
GE = Ergebnis (Teil A – Ergebnis Teil B) x t
Vorteil ist die Schnelligkeit der Analyse, Nachteil die Berechnung der GE, welche in bestimmten Konstellationen fehleranfällig sein kann.
2) “SGS 3-in-1” = AOCS Cd29b-13 = ISO 18363-1 für Öle und Fette 2):
Diese Methode bestimmt die Summe aus freien und gebundenen 2-MCPD, 3-MCPD und Glycidol. Diese Methode gilt offiziell für Fette und Öle. Durch Modifikationen können wir sie auch auf schwierige Matrices anwenden, wie
Weiterhin können wir durch Modifikation der genannten Methode die Bestimmungsgrenze auf 10 µg/kg (LowLOQ3in1) absenken.
Vorteil dieser Methode ist, dass sie sehr genau ist und insbesondere die Glycidylester bestimmt werden und nicht wie in der DGF Methode einer Berechnung unterliegen.
3) “SGS 5-in-2 lowLOQ” AOAC 2018-12 für feste und flüssige Säuglingsnahrung 3):
Analytische Methode zur quantitativen Bestimmung von Glycidol, 2-MCPD und 3-MCPD (als Fettsäureester oder freies 2- oder 3-MCPD) in Säuglingsnahrung und ähnlichen Nahrungsmittel.
4) Zusätzlich zu den Methoden für die gebundenen Analyten bestimmen wir auch freies 3-MCPD per PBA-Derivatisierung. Dies kann zur Gesamtexposition an 3-MCPD beitragen und spielt bei bestimmten Matrices eine Rolle insbesondere bei
In modifizierter Form können diese Methoden auch zur Untersuchung zusammengesetzter Lebensmittel eingesetzt werden.
Da die für Öle und Fette validierten Methoden für die Bestimmung vieler Lebensmittelemulgatoren (insbesondere E 471) nicht geeignet sind, hat SGS hier zusammen mit der Vereinigung der Europäischen Lebensmittelemulgatorhersteller (EFEMA) eine maßgeschneiderte analytische Methode, die „SGS 3-in-1e“, validiert. 4)
Referenzen:
1) http://www.dgfett.de/methods/hinweise_17_C_VI_18.pdf
2) J. Kuhlmann: Eur. J. Lipid. Sci. Technol. 113, 2011, 335-344
3) J. Kuhlmann: J AOAC Int. 2019, 102(4), 1205-1220
4) J. Kuhlmann: JAOCS 2021, 98(12), 1131-1142
Die Bewertung der Ergebnisse erfolgt auf Grundlage der geregelten Höchstmengen für die o.g. Analyten gemäß den folgenden Verordnungen:
Zusätzlich zu den bereits erlassenen Höchstmengen erwägt der europäische Gesetzgeben momentan weitere Höchstgehalte an 3-MCPD-E/GE in bestimmten zusammengesetzten Lebensmitteln sowie als Reinheitskriterien für einige Emulgatoren (z.B. E 475) in den o.g. Verordnungen zu implementieren.
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