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Konservierungsstoffe sollen das Wachstum von Mikroorganismen hemmen oder sie abtöten. Viele Stoffe sind dazu geeignet auch Stoffe, die anderen Gruppen zugeordnet sind. So senken Säuren den pH-Wert ab, was vor allem Bakterien am Wachstum hindert. Schwefeldioxid ist ein effektives Antioxidant, wird aber auch zum Schwefeln von Fässern eingesetzt, weil es antimikrobiell wirkt. Nach der ZZULV werden Konservierungsstoffe bei E200 bis E290 eingruppiert. Eine Ausnahme ist das Lysozym, das die Nummer 1105 hat.
Die Sorbinsäure kommt natürlicherweise in der Eberesche vor. Aufgrund der langen Haltbarkeit der Früchte wurde die Sorbinsäure als Konservierungsstoff entdeckt. Sorbinsäure hemmt nur das Wachstum von Hefen, Schimmelpilzen und einigen Bakterien, sie tötet aber keine Mikroorganismen ab. Sie löst sich gleich gut in Wasser und Fett und ist besonders gut im sauren Milieu wirksam. Sie kann daher vielseitig eingesetzt werden, vor allem bei Nahrungsmitteln, die vorher erhitzt wurden, um die Keimzahl zu reduzieren. Sie kann mit Benzoesäure kombiniert werden, und ergänzt diese, wobei es dann einen gemeinsamen Grenzwert gibt. Sorbinsäure wird im Fettstoffwechsel abgebaut und ist geschmacksneutal.
Eingesetzt wird die Sorbinsäure für Trockenfrüchte, Konfitüre, abgepackten geriebenen Käse und Schmelzkäse, Brot- und Backwaren, Margarine, Fleisch- und Fischprodukte. Zugelassen ist auch unter E202 das Kaliumsalz und unter E203 das Calciumsalz der Sorbinsäure.
Die Benzoesäure kommt natürlicherweise in Heidelbeeren und Preiselbeeren vor. Sie hemmt die Aktivität einiger Schlüsselenzyme und wirkt vor allem gegen Hefen und Schimmel, fast nicht gegen Bakterien. Wirksam ist nur die freie Säure, auch wenn unter E211-E213 das Kalium-, Natrium- und Calciumsalz der Benzoesäure zugelassen sind. Die freie Säure entsteht aus den Salzen bei niedrigem pH-Wert unter 4.5 und Sie wird daher bei stark sauren Lebensmitteln eingesetzt, oftmals in Kombination mit Sulfiten. Je mehr Säure ein Lebensmittel enthält desto stärker wirkt die Benzoesäure.
Zugelassen ist Benzoesäure für alkoholfreies Bier, zuckerreduzierte Konfitüre, Oliven, Aspik und Eiermalfarben. Benzosesäure fällt in größeren Mengen geschmacklich durch einen kratzigen Geschmack auf. Bei dauerhaftem Verzehr größerer Mengen wurden Beschwerden bei der Verdauung, wie zum Beispiel Krämpfe, beobachtet. Aufgrund der chemischen Ähnlichkeit zur Salizylsäure sollten Personen mit Allergien gegen die Salizylsäure auch die Benzosesäure meiden.
Die Ester der para-Hydroxibenzoesäure (PHB) sind künstliche Konservierungsstoffe, die entwickelt wurden, nachdem der Wirkungsmechanismus der Benzoesäure bekannt war und nach einem Molekül gesucht wurde, welches die Enzyme noch besser blockiert.
PHB Ester (verschiedene Ester finden sich unter den Nummern 214 bis 219) sind anders als andere Konservierungsstoffe unabhängig vom pH-Wert einsetzbar. Sie sind zudem je nach Restgruppe auch gut fettlöslich.
Aufgrund ihres stark phenolischen Eigengeschmackes (ähnlich dem von Aspirin, das ihnen strukturell ähnelt) sind die Einsatzgebiete aber beschränkt. Eingesetzt werden sie für getrocknete Fleischwaren, Knabbererzeugnisse, Süßwaren, Soßen und vor allem Feinkostsalate. Wie bei der Benzoesäure sollten Personen mit einer Salizylsäure-Allergie auch PHB Ester meiden.
Wird Schwefel verbrannt, so entsteht Schwefeldioxid, ein giftiges Gas. Es blockiert Enzyme und verhindert so die enzymatische Bräunung von Obst, verhindert aber auch den Abbau von Farbstoffen, Vitaminen und Aromen. Durch die Blockierung von Enzymen wirkt es antibakteriell und wird in der Kelterei zum Reinigen und Desinfizieren von Fässern eingesetzt.
Allerdings erhalten Produkte bei größeren Mengen auch einen charakteristischen Eigengeschmack, der ins schwefelige geht und das Vitamin B1 wird zerstört. Verboten ist daher sein Einsatz in thiaminreichen Nahrungsmitteln wie Getreideprodukten, Milcherzeugnisse, Fleischwaren, Fruchtsäfte und Bier.
Zugelassen ist Schwefeldioxid als Gas oder die Salze der schwefeligen Säure, die beim Einleiten des Gases in Wasser entsteht. Technologisch wirksam ist in beiden Fällen das Schwefeldioxid. Es sind folgende E-Nummern:
E 220: Schwefeldioxid
E 221: Natriumsulfit
E 222: Natriumhydrogensulfit
E 226: Calciumsulfit
E 227: Calciumhydrogensulfit
E 228: Kaliumhydrogensulfit
Aus zwei Molekülen des Natriumhydrogensulfits, eines der zugelassenen Salze, entsteht das Natriumdisulfid. Es zerfällt im Lebensmittel wieder in das Natriumhydrogensulfit und Schwefeldioxid und hat daher dieselbe technologische Funktion und Wirkung. Auch hier sind zwei Verbindungen zugelassen:
E 223: Natriumdisulfit
E 224: Kaliumdisulfit
Der Mensch kann die Giftwirkung bei den Konzentrationen die zugelassen sind durch enzymatische Oxidation aufheben. Ein größerer Bevölkerungskreis reagiert aber auf diesen Stoff mit gesundheitlichen Problemen: Kopfschmerzen, Durchfall und Erbrechen sind typische Symptome. Die Wirkung wird durch Alkohol noch gesteigert, da beide Substanzen von denselben Enzymen abgebaut werden. Daher müssen schon kleine Mengen an Sulfit im Wein (ab 10 mg/l) angegeben werden.
Asthmatiker können auf Sulfite mit Astmaanfällen reagieren (Sulfatasthma), in seltenen Fällen gibt es auch pseudoallergische Reaktionen. Sulfite werden oft als Antioxidans bei der Verarbeitung von Lebensmitteln in kleinen Mengen eingesetzt, um die Bräunung zu verhindern, zum Beispiel bei Kartoffelprodukten. Die Rückstände im Produkt sind dann meistens gering. Problematischer für empfindliche Personen sind die Lebensmittel, bei denen Sulfite in größeren Mengen zur Konservierung zugesetzt werden. Diese sind:
Getrocknete Früchte und Produkte, welche diese enthalten.
Meerrettichmasse
Gemüsefertiggerichte
Schwefeldioxid (E220) ist auch für biologisch erzeugte Lebensmittel nach der EU-Bioverordnung zugelassen. Dies steht in der Kritik, da die chemischen Veränderungen der Lebensmittel durch die Reaktion mit dem Schwefeldioxid nach Ansicht vieler Experten unvereinbar sind, mit dem Wunsch nach natürlichen, unbehandelten Lebensmitteln, wie sie mit dem Begriff „Bio“ verbunden werden.
Dieser Konservierungsstoff ist sehr effektiv gegen Schimmel und Bakterien. Er ist jedoch eigentlich kein Konservierungsstoff mehr: Orthophenylphenol ist eines der wenigen Beispiele, bei dem ein Stoff aus der E-Nummernliste heraus fiel. Da mit ihm nur Zitrusfrüchte behandelt werden, und dabei auch der nicht umgesetzte Stoff mit Wasser abgespült wird, ist Orthophenylphenol künftig als Pflanzenbehandlungsmittel eingestuft. Für eine Übergangszeit ist er noch als Konservierungsstoff zugelassen. „Ungespritzte“ oder unbehandelte Zitronen dürfen diesen Stoff nicht enthalten und bei allen anderen muss er kenntlich gemacht werden. In diesem Falle sollte die Zitronenschale weggeworfen werden. Unter der Nummer E232 ist das Natriumsalz von Orthophenylphenol eingestuft.
Nisin ist ein Antibiotikum, das aus Bakterienkulturen (Streptococcus lactis) gewonnen wird. Es ist anders als Antibiotika, die von Pilzen stammen, ein Eiweiß, das nicht im Humanbereich eingesetzt wird und auch nur gegen wenige Bakterien wirkt. Vor allem wirkt Nisin gegen Clostridien, die Fehlaromen verursachen können. Er erhöht auch deren Hitzeempfindlichkeit, so muss das Produkt nicht so stark erhitzt werden, um die Clostridien abzutöten.
Zugelassen ist Nisin nur für wenige Milchprodukte, die nicht hoch erhitzt werden können, wie Schmelzkäse, Grießpudding, Clottered Cream und Mascarpone.
Natamycin ist ein Antibiotikum, das gegen Schimmelpilze und Hefen wirkt, nicht jedoch gegen Bakterien (bei normalen Antibiotika ist es genau umgekehrt). Damit ist der Stoff geeignet für Lebensmittel, die bakterielle Reifungen durchlaufen, aber nicht von Schimmel befallen werden dürfen. Natamycin ist auch nur zur Behandlung der Oberfläche zugelassen und darf 5 mm unterhalb deren nicht nachweisbar sein.
Zugelassen ist Natamycin für Hart- und Schnittkäse, getrocknete und gepökelte Würste. Natamycin wird auch in der Humanmedizin zur Behandlung von Candida- und Pilzinfektionen der Haut verwendet. Es kann durch die Aufnahme durch Lebensmittel zu Resistenzen kommen, daher sollte die Käserinde mindestens 5 mm dick vom Käse entfernt werden.
Das Hexamethylentetramin ist ein sehr alter Konservierungsstoff, der nur noch für den Käse „Provolone“ zugelassen wird, da bei dessen Herstellung traditionell Hexamethylentetramin verwendet wird. Das Molekül zerfällt im Käse in Ammoniak und Formaldehyd und der Formaldehyd wirkt giftig auf Bakterien. Gegenüber Hefen und Schimmelpilzen hat er keine konservierende Wirkung.
In der Humanmedizin wird Hexamethylentetramin auch als Arzneimittel gegen Harnwegsinfektionen eingesetzt. Die Menge muss soweit begrenzt werden, dass nicht mehr als 25 mg Formaldehyd im Endprodukt nachweisbar sind. Freier Formaldehyd ist krebserregend. Die EU vertritt die Ansicht, dass durch die Begrenzung der Menge und die Zulassung auf nur eine Käsesorte das Risiko begrenzt ist.
Das Dimethyldicarbonat ist ein sehr wirksamer Konservierungsstoff: Er zerfällt in Methanol und Kohlendioxid bei Wasserkontakt und ist nach einigen Stunden nicht mehr nachweisbar. Allerdings greift er auch jedes DNA-Molekül an, mit dem er in Kontakt kommt, und tötet dadurch alle Mikroorganismen ab. Da er dies auch bei menschlichen Zellen tut, und so Krebs verursachen kann, gingen der Zulassung Forschungen voraus, die zeigten, dass Dimethyldicarbonat nicht mehr im Endprodukt nachweisbar ist. Aufgrund dessen ist der Zusatzstoff nicht in einer Zutatenliste zu finden: Er gilt, wenn er im Getränk nicht mehr nachweisbar ist, als technischer Hilfsstoff und muss somit nicht deklariert werden.
Dimethyldicarbonat wird Limonaden, alkoholfreiem Wein und Tee zugesetzt, wenn diese abgefüllt werden. Er verhindert eine Gärung durch Bakterien und Hefen.
Nitrit und Nitrate werden zur „Umrötung“ von Wurst eingesetzt. Der eigentliche Wirkstoff ist das Nitrit. Es ist unter E249 und E250 als Natriumnitrit und Kaliumnitrit zugelassen. Die Beschränkung der Nitritzugabe wird erreicht, indem es nur eine Form gibt, in der es zugelassen ist: als Nitritpökelsalz, einem Salz mit 0.4-0.5% Natriumnitrit Anteil. Das sind maximal 0.33% Nitrit, sodass um einen Pökelgeschmack zu erzielen (100 mg Nitrit/kg) pro Kilo etwa 30 g Salz zugesetzt werden muss. Das Produkt schmeckt dann schon ziemlich salzig, eine zu hohe Dosierung ist so kaum möglich. Im Mittel nimmt ein Bundesbürger 0.25 mg Nitrit pro Tag auf.
Zugelassen sind auch Natriumnitrat (E251) und Kaliumnitrat (E252). Bakterien können aus dem Salz durch bakterielle Reduktion Nitrit bilden. Dies ist jedoch schwer kontrollierbar, daher ist Pökelsalz mit Kaliumnitrat nur zur Trockenpökelung zugelassen, die langsamer abläuft, als die Naßpökelung. Die EU-Ökoverordnung lässt den Einsatz von Pökelsalz zu, nicht jedoch die drei großen Verbände Bioland, Demeter und Gäa. Nitritpökelsalz ist zugelassen für gepökelte Fleischerzeugnisse und Bauchspeck, Gänse und Entenleberpastete. Die Maximalmenge muss bei unter 50-175 mg/kg liegen, abhängig vom Produkt. Nitrate sind als Konservierungsstoffe zusätzlich zugelassen für Hartkäse, eingelegte Heringe und Sprotten.
Von allen organischen Säuren wirkt Essigsäure am stärksten gegen Bakterien und Hefen, indem sie den pH-Wert absenkt. Weiterhin verleiht sie Lebensmittel einen charakteristischen Geschmack. Sie kommt natürlicherweise in Essig vor. Die Essigsäure ist allgemein zugelassen, wird jedoch vor allem für Gemüsekonserven, Fischkonserven, eingelegten Mozzarella und Molkenkäse eingesetzt. Die eingesetzte Essigsäure ist in der Regel chemisch aus Ethanol gewonnen worden und stammt nicht aus Essig.
Die Acetate sind die Salze der Essigsäure. Sie sind typische Puffer und werden eingesetzt in sauren, aber nicht zu sauren Produkten wie Sülze oder Schmelzsalzen. Bei der Wurstherstellung werden sie aus demselben Grund als Kutterhilfsmittel eingesetzt. Sie stabilisieren den pH-Wert, bei dem Fleisch viel Wasser aufnimmt. Durch Veränderungen nach dem Tod vermindert sich die Fähigkeit von Fleisch, Wasser zu binden. Acetate senken den pH-Wert ab. Dies ist für die Wurstherstellung wichtig, da dabei dem Fleisch Eiswasser zugesetzt wird. Sie stabilisieren aber auch einen pH-Wert, bei dem andere Konservierungsstoffe erst gut wirksam sind. Zugelassen sind sie daher auch als Säureregulator. Zugelassen sind sie allgemein für Lebensmittel. Im Körper werden sie wie Essigsäure verdaut. Eingesetzt werden E261 – Natriumacetat, E262 – Kaliumacetat und E263: Calciumacetat.
Die Milchsäure ist eine milde Säure. Sie entsteht natürlicherweise in Joghurt oder anderen Sauermilchprodukten, findet sich aber auch in Sauerkraut. Milchsäure wird meistens zur Geschmacksabrundung zugesetzt. Für den Körper ist es egal, ob die linksdrehende D(-) oder rechtsdrehende L(+) Milchsäure eingesetzt wird. Ein körpereigenes Enzym wandelt beide ineinander um, bevor sie zur Energiegewinnung verbrannt werden. Sauer eingelegte Gemüse, Fruchtnektare, Konfitüren, Süßwaren, Desserts und Bier sind typische Produkte, denen Milchsäure zugesetzt wird.
Propionsäure ist eine auch in der Natur vorkommende, einfache organische Säure. Sie wird von einigen Bakterien produziert und ist zum Beispiel beim Aroma des Emmentalers, Blauschimmelkäses oder Limburger beteiligt. Sie hat einen ätzend-stechenden Geruch und wirkt antibakteriell gegen Schimmel und Bakterien. Die reine Propionsäure (E280) wird wegen ihres Geruches nur selten eingesetzt. Viel häufiger werden das Natrium (E281), Kalium (E282) oder Calciumsalz (E283) eingesetzt, die geschmacksneutral sind.
Zugelassen sind Propionsäureverbindungen für abgepacktes, geschnittenes Brot, vorgebackenes Brot, Pitta und andere Broterzeugnisse wie zum Beispiel „Christmas Pudding“.
Borsäure (E284) und Borax (E285), das Natriumsalz der Borsäure, sind nur für die Konservierung von echtem Kaviar zugelassen. Auch hier handelt es sich um einen traditionellen Konservierungsstoff. In hohen Dosierungen kann er Nierenschäden verursachen. Bei der Beschränkung auf ein sehr teures Produkt besteht diese Gefahr in der Praxis nicht.
Enzyme werden in der Lebensmittelindustrie sehr häufig eingesetzt, zum Beispiel zur Spaltung von Stärke und Fett. Deklarationspflichtig sind nur noch aktive Enzyme, wobei das Einzige zugelassene das Lysozym ist. Die meisten Enzyme können durch Erhitzen deaktiviert werden. Enzyme werden verdaut wie Eiweiß. Das Lysozym zerstört die Zellwände von Bakterienzellen und wirkt so antimikrobiell. Es ist in Speichel und der Tränenflüssigkeit vorhanden und wird für Lebensmittel aus dem Eiklar gewonnen. Enzyme versprechen eine schonende Konservierung, wobei sich allerdings nur Enzyme eignen, die nicht die Lebensmittelinhaltstoffe abbauen. Lysozym ist ausschließlich für gereiften Käse zugelassen. Beobachtet wurden allergische Reaktionen bei Personen, die auch gegen Hühnereiweiß allergisch sind. Derzeit wird dies weiter untersucht eventuell muss dann ein Warnhinweis wie bei der Verwendung von Hühnereiweiß angebracht werden.
Zum Thema Ernährung, Lebensmittel und Lebensmittelchemie/recht sind bisher vier Bücher von mir erschienen:
Das Buch „Was ist drin?“ wendet sich an diejenigen, die unabhängige Informationen über Zusatzstoffe und Lebensmittelkennzeichnung suchen. Das Buch zerfällt in vier Teilen. Es beginnt mit einer kompakten Einführung in die Grundlagen der Ernährung. Der zweite Teil hat zum Inhalt eine kurze Einführung in die Lebensmittelkennzeichnung - wie liest man ein Zutatenverzeichnis. Welche Informationen enthält es? Ergänzt wird dies durch einige weitere Regelungen für weitergehende Angaben (EU Auslobung von geografischen Angaben, Bio/Ökosiegel etc.).
Der größte der vier Teile entfällt auf eine Beschreibung der technologischen Wirkung, des Einsatzzweckes und der Vorteile - wie auch bekannter Risiken - von Zusatzstoffen. Der letzte Teil zeigt beispielhaft an 13 Lebensmitteln, wie man ein Zutatenverzeichnis sowie andere Angaben liest, was man schon vor dem Kauf für Informationen aus diesem ableiten kann, die einem helfen, Fehlkäufe zu vermeiden und welche Tricks Hersteller einsetzen, um Zusatzstoffe zu verschleiern oder ein Produkt besser aussehen zu lassen, als es ist. 2012 erschien eine Neuauflage, erweitert um 40 Seiten. Sie trägt zum einen den geänderten Gesetzen Rechnung (neue Zusatzstoffe wurden aufgenommen, Regelungen über Lightprodukte beschrieben) und zum anderen ein Stichwortregister enthält, das sich viele Leser zum schnelleren Nachschlagen gewünscht haben.
Wie sich zeigte, haben die meisten Leser das Buch wegen des zentralen Teils, der die Zusatzstoffe beinhaltet, gekauft. Ich bekam auch die Rückmeldung, dass hier eine Referenztabelle sehr nützlich wäre. Ich habe daher 2012 diesen Teil und den Bereich über Lebensmittelrecht nochmals durchgesehen, um die neu zugelassenen Zusatzstoffe ergänzt und auch um neue Regelungen, wie bei der Werbung mit nährwertbezogenen Angaben. Ergänzt um eine Referenztabelle gibt es nun die zwei mittleren Teile als eigenes Buch unter dem Titel "Zusatzstoffe und E-Nummern" zu kaufen.
Nachdem ich selbst über 30 kg abgenommen habe, aber auch feststellen musste wie wenig viele Leute von Ernährung oder der Nahrung wissen, habe ich mich daran gemacht einen Diätratgeber "der anderen Art" zu schreiben. Er enthält nicht ein Patentrezept (wenn auch viele nützliche Tipps), sondern verfolgt den Ansatz, dass jemand mit einer Diät erfolgreicher ist, der genauer über die Grundlagen der Ernährung, was beim Abnehmen passiert und wo Gefahren lauern, Bescheid weiß. Daher habe ich auch das Buch bewusst "Das ist kein Diätratgeber: ... aber eine Hilfe fürs Abnehmen" genannt. Es ist mehr ein Buch über die Grundlagen der Ernährung, wie eine gesunde Ernährung aussieht und wie man dieses Wissen konkret bei einer Diät umsetzt. Es ist daher auch Personen interessant die sich nur über gesunde Ernährung informieren wollen und nach Tipps suchen ihr Gewicht zu halten.
Das Buch "Was Sie schon immer über Lebensmittel und Ernährung wissen wollten" wendet sich an alle, die zum einen die eine oder andere Frage zu Lebensmitteln und Ernährung haben, wie auch die sich für die Thematik interessieren und auf der Suche nach weitergehenden Informationen sind. Während andere Autoren zwar auch populäre Fragen aufgreifen und diese oft in einigen Sätzen beantworten und zur nächsten Frage wechseln, habe ich mich auf 220 Fragen beschränkt, die ich mehr als Aufhänger für ein Thema sehe, so hat das Buch auch 392 Seiten Umfang. Jede Frage nimmt also 1-2 Seiten ein. Sie sind nach ähnlichen Fragestellungen/Lebensmitteln gruppiert und diese wieder in vier Sektionen: zwei Großen über Lebensmittel und Ernährung und zwei kleinen für Zusatzstoffe und Lebensmittelrecht/Werbung. Man kann das buch daher von vorne bis hinten durchlesen und so seinen Horizont erweitern, aber auch schnell mal nach einer Antwort suchen. Ich habe sehr viele positive Rückmeldungen bekommen, vor allem weil der Stil nicht reißerisch ist und ein Dogma verbreiten will, sondern aufklärend ist.
Sie erhalten alle meine Bücher über den Buchhandel (allerdings nur auf Bestellung), aber auch auf Buchshops wie Amazon, Libri, Buecher.de und ITunes. Sie können die Bücher aber auch direkt bei BOD bestellen.
Mehr über diese Bücher und weitere des Autors zum Themenkreis Raumfahrt, finden sie auf der Website Raumfahrtbucher.de.
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