Bestimmung von 3-MCPD in Brot, Toast und einigen anderen Lebensmitteln

Dr. Rüdiger Weißhaar (CVUA Stuttgart)

 

Einleitung

3-Chlor-1,2-propandiol (3-MCPD, Monochlorpropandiol) wird bei der Verarbeitung von Lebensmitteln aus natürlichen Inhaltsstoffen gebildet, z.B. bei der Herstellung von Sojasoßen und Würzen. Während der dabei angewandten sauren Hydrolyse von Pflanzeneiweiß, die häufig mit Salzsäure durchgeführt wird, reagieren im pflanzlichen Ausgangsmaterial enthaltene Lipidreste nach Abspaltung von Fettsäuren und anschließender Reaktion des Glycerinrestes mit Chlorid zu 3-MCPD. Die Bildung von 3-MCPD ist jedoch auch möglich, wenn fett- und salzhaltige Matrices hohen Temperaturen ausgesetzt werden, z.B. beim Backen von Brot. Hier wird freies Glycerin durch Hochtemperaturhydrolyse aus Triglyceriden gebildet und kann mit Chlorid reagieren.

3-MCPD wirkt im Tierversuch in hohen Dosen cancerogen, daneben wurde in vitro, jedoch nicht in vivo Genotoxizität festgestellt. Basierend auf diesen toxikologischen Daten hält der Wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission (SCF) eine tägliche Aufnahme (Tolerable Daily Intake (TDI)) von 2 µg 3-MCPD pro kg Körpergewicht für tolerierbar. Der Gehalt von 3-MCPD in Sojasoßen und hydrolysiertem Pflanzenprotein (HVP) konnte in den letzten Jahren durch technologische Maßnahmen entscheidend gesenkt werden.

Jedoch entstehen auch bei der Verarbeitung anderer Lebensmittel nicht unbeträchtliche Mengen an 3-MCPD, z.B. beim Toasten von Brot. Ziel der durchgeführten Untersuchungen war es, einen Überblick über die 3-MCPD-Gehalte in anderen Lebensmitteln als Sojasoße zu erhalten.

 

Analytik

Eine bestehende § 35-Methode (L 52.02-1; Bestimmung von 3-MCPD in Speisewürzen) wurde für die Bestimmung unterschiedlicher Lebensmittel adaptiert und validiert. Das zu untersuchende Lebensmittel wird mit 20%iger Natriumchlorid-Lösung extrahiert (feste Proben) bzw. verdünnt (flüssige Proben), enthaltenes 3-MCPD mit Phenylborsäure (PBA) derivatisiert und das gebildete Reaktionsprodukt mit Hexan extrahiert. Die Identifizierung und Quantifizierung erfolgt mit GC-MS, als Interner Standard dient deuteriertes 3-MCPD. Je nach Matrix liegt die Nachweisgrenze zwischen 3 und 10 µg/kg, die Bestimmungsgrenze zwischen 10 und 50 µg/kg (untere Grenze Sojasoße, obere Grenze Backwaren).

 

3-MCPD-Gehalte in verschiedenen Lebensmitteln

Insgesamt wurden 2002 143 Proben aus der amtlichen Lebensmittelüberwachung auf ihren Gehalt an 3-MCPD untersucht. Dies waren im Wesentlichen Backwaren, Knabbererzeugnisse, asiatische Fertiggerichte mit Würzsoße sowie Malzprodukte. Der Schwerpunkt lag bei den Backwaren. Bei der überwiegenden Zahl von Proben (97 oder 68%) konnten Gehalte < 50 µg/kg festgestellt werden. 26 (18%) Proben wiesen 3-MCPD-Gehalte zwischen 50 und 100 µg/kg auf, 17 (12%) Proben Gehalte zwischen 100 und 400 µg/kg. Die größten Mengen 3-MCPD konnten in den Krusten dreier Holzofenbrote nachgewiesen werden (430, 418 und 437 µg/kg). In der Brotkrume war 3-MCPD bislang im überwiegenden Teil der Brote nicht nachweisbar oder nur in geringen Mengen enthalten.

Bier und Malzprodukte wurden in einer Kategorie zusammengefasst, jedoch wurden nur in Malzprodukten (z. B. Röstmalz) erhöhte 3-MCPD-Gehalte nachgewiesen. Die bislang untersuchten Bierproben enthielten lediglich Spuren an 3-MCPD. Im Jahr 2003 werden weitere Lebensmittel hinsichtlich ihres 3-MCPD-Gehaltes untersucht werden, darunter vor allem gebratene, überbackene oder frittierte Waren, wie z.B. Pizza oder Frikadellen.

 

Bildung von 3-MCPD in Toastbrot

Verschiedene Toastbrotsorten (Weizentoast, Vollkorntoast, Brioche, usw.) wurden mit einem handelsüblichen Toaster zubereitet und die 3-MCPD-Gehalte von unterschiedlich gebräunten Toastscheiben untersucht. Dabei ist eine starke Abhängigkeit des gebildeten 3-MCPD vom Bräunungsgrad des Toasts zu erkennen. Das gleiche gilt auch für die Bräunung von Brotkrusten.

Während in ungetoasteten und leicht gebräunten Toasts nur wenig 3-MCPD gebildet wird (n.n. bis 40 µg/kg), steigt der Gehalt mit zunehmender Bräune der Toastscheiben rapide an (bis zu 550 µg/kg). Dabei ist auffällig, dass Vollkorntoast schon bei augenscheinlich geringerem Bräunungsgrad relativ hohe 3-MCPD-Gehalte aufweist.

Eine ungewöhnlich starke Bräunung mit sehr hohen 3-MCPD-Werten konnte bei Brioche beobachtet werden. Dieses wies außer einem sehr hohen Fettgehalt auch laut Zutatenverzeichnis den Zusatz von Milch- und Eipulver auf.

Als "Faustregel" kann hier dienen: "Je dunkler die Brotkruste oder der Toast, um so mehr 3-MCPD ist enthalten".

 

Rechtliche Beurteilung

In der VO (EG) 466/2001 (Kontaminanten-HöchstgehaltVO) wurde bislang lediglich ein Höchstgehalt von 20 µg/kg (50 µg/kg Trockenmasse) für Sojasoße und hydrolysiertes Pflanzenprotein (HVP) festgelegt. Dieser Wert entspricht einem analytischen Nullwert, da Rückstände von möglicherweise genotoxischen Stoffen in Lebensmitteln nicht nachweisbar sein sollen.

Um zu klären ob für weitere Lebensmittel Höchstgehalte festgesetzt werden müssen, werden in den Erwägungsgründen zur Kontaminanten-HöchstgehaltVO die Mitgliedsstaaten aufgefordert, andere Lebensmittel als Sojasoße und HVP hinsichtlich ihrer Gehalte an 3-MCPD zu untersuchen.

Bei den bislang überprüften Lebensmitteln fielen neben Backwaren vor allem Würzsoßen von asiatischen Fertiggerichten hinsichtlich ihres 3-MCPD-Gehaltes auf, auch wenn laut Zutatenverzeichnis keine Sojasoße oder HVP enthalten war. Die Höchstmenge von 50 µg/kg TM sollte daher auf alle Würzsoßen ausgedehnt werden.

In Anbetracht der toxikologischen Bedeutung von 3-MCPD sowie der Tatsache, dass es sich bei Brot um ein Grundnahrungsmittel handelt, wird für Backwaren eine Richtmengen-Regelung analog Acrylamid für notwendig erachtet, anhand derer man eine gute fachliche Herstellungspraxis zur Minimierung von 3-MCPD-Gehalten definieren kann. In den analysierten Brotkrusten wurden am häufigsten Werte zwischen 100 und 200 µg/kg gemessen. Nur sehr dunkle Krusten erreichten 3-MCPD-Gehalte bis über 400 µg/kg.

Da in Toastbrot das 3-MCPD im Wesentlichen erst während der Zubereitung im Haushalt entsteht, sind in diesem Fall Empfehlungen an den Verbraucher angebracht, d.h. Toast nicht zu dunkel werden zu lassen und nicht zu viel Vollkorntoast zu verwenden. Würde z.B. dunkel gebräunter Vollkorntoast mit einem Gehalt von 550 µg/kg 3-MCPD verzehrt, wäre der TDI für einen 70 kg schweren Menschen bereits mit ca. 250 g Toast erreicht, ungeachtet anderer 3-MCPD-Quellen in der Nahrung.

Bei der Entscheidung der Frage, ob ein Lebensmittel sicher ist oder nicht, sind nach Art. 14 Abs. 3b der VO (EG) 178/2002 auch die dem Verbraucher vermittelten Informationen zu berücksichtigen. Da es leicht möglich ist, den 3-MCPD-Gehalt in Toastbrot durch nicht zu starke Bräunung auf etwa 100 µg/kg zu beschränken, sollten die Hersteller zum Schutz des Verbrauchers Zubereitungshinweise - z.B. auch ein Foto mit einem Toast maximal zulässiger Bräune - an oder auf den Verpackungen anbringen.

 

Weitere Informationen

3-MCPD in Brot: Stellungnahme des BfR

 

 

Bericht erschienen am 15.07.2005 11:32:05