Nachdem im Frühjahr 2002 durch schwedische Wissenschaftler festgestellt wurde, dass in stärkereichen Lebensmitteln, die unter trockenen Bedingungen hergestellt werden, sich der krebserregende Stoff Acrylamid bildet, wurden Maßnahmen im Sinne des Verbraucherschutzes erforderlich.
Ziel des Projektes war es nach Möglichkeiten zu suchen, die wissenschaftlichen Grundlagen für ein einfaches und preiswertes Nachweisverfahren für Acrylamid zu entwickeln. Es sollten außerdem im Unternehmen nach den relevante Entstehungsquellen für Acrylamid geforscht sowie Möglichkeiten zur Verringerung der Acrylamidbelastung untersucht werden.
Um die erste Teilaufgabe zu lösen, wurden zunächst Untersuchungen zur Reaktivität einer reinen Acrylamidlösung durchgeführt. Anschließend wurden verschiedene Farbstoffe ausgewählt, die mit der Acrylamidlösung reagierten und deren optische Eigenschaften sich durch diese chemische Reaktion änderten. Diese Veränderungen wurden spektralphotometrisch bei einer entsprechenden Wellenlänge gemessen. Aus den ermittelten Extinktionswerten kann unter Verwendung einer Eichgeraden der Gehalt an Acrylamid berechnet werden. Zur Lösung der zweiten Teilaufgabe wurden verschiedene Backversuche durchgeführt. Das Hauptaugenmerk lag darauf, die für die Acrylamidbildung relevanten Rohstoffe zu erkennen und durch andere zu ersetzen bzw. durch Zusatzstoffe die Acrylamidbildungsrate zu senken. Dabei war der Erhalt der Qualität sowohl aus sensorischer als auch aus ernährungsphysiologischer Sicht von großer Bedeutung.
Es wurde festgestellt, dass unter den zahlreichen untersuchten Farbstoffen zwei geeignete Reagenzien sind, die eine Messung von optischen Veränderungen in Kombination mit einer Acrylamidlösung erlauben. Die Ergebnisse der Backversuche haben gezeigt, dass im Beisein von Vollkornmehl mehr Acrylamid gebildet wird als unter Verwendung von nur Auszugsmehl. Weiterhin wurde festgestellt, dass der Einsatz von Kristallzucker im Vergleich zu Invertzucker zu einer Verringerung des Acrylamidgehaltes führt. Zitronensäure als Zusatzstoff trägt zu einer Reduzierung des Acrylamidgehaltes in den Backwaren bei, jedoch werden die technologischen Eigenschaften des Teiges nachteilig verändert. Die möglichen Veränderungen an den Einstellungen am Backautomaten selbst führen unter Berücksichtigung der Qualität der Erzeugnisse zu keiner Änderung in der Acrylamidbelastung.
Auf der Basis der Ergebnisse der Farbuntersuchungen kann eine Methode entwickelt werden, die eine einfache und preisgünstige Analyse des Acrylamidgehaltes ermöglicht. Die Analyse soll in einer ersten Stufe die Qualitätskontrolle bezüglich der Acrylamidbelastung direkt im Unternehmen ermöglichen und im weiteren auch Korrekturen schon während des Produktionsprozesses erlauben. Die Backversuche haben gezeigt, dass man durch ausgewählte Rohstoffe bzw. Zusatzstoffe den Acrylamidgehalt in den Backwaren beeinflussen kann. Es gilt jedoch weitere Anstrengungen auf diesem Gebiet zu unternehmen, um zum einen aus ernährungsphysiologischer Sicht den Anteil an Vollkornmehl bzw. Ballaststoffen nicht wesentlich zu verringern und zum anderen durch Erprobung anderer, für die Acrylamidbildung weniger relevanter Stoffe, die Belastung der Backwaren zu verringern.
GUTENA Nahrungsmittel GmbH, Apolda
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e. V. (AiF)
Dipl.-Ing. Steffi Tschuikowa
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