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LM- Chemie (Fach) / M- Zusatzstoffe und Schadstoffe (Lektion)

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• Wie werden Zusatzstoffe nach LFGB definiert? Zusatzstoffe sind nach §2 Abs. 3 LFGB als Stoffe definiert, "... die in der Regel weder selbst als Lebensmittel verzehrt noch als charakteristische Zutat [...] verwendet werden..." "...die einem Lebensmittel aus technologischen Gründen beim Herstellen oder Behandeln zugesetzt werden..." aus ernährungsphysiologischen Gründen zugesetzte Stoffe (z.B. Mineralstoffe, Aminosäuren, Vitamin A und D) sind nach dem deutschen Lebensmittelrecht keine Zusatzstoffe, werden diesen aber gleichgestellt
• Welche rechtlichen Regelungen gibt es zur Zulassung von Zusatzstoffen? Zusatzstoffe müssen- im Gegensatz zu den übrigen Zutaten von Lebensmitteln- ausdrücklich zugelassen sein, ansonsten ist ihr einsatz verboten Zusatzstoffzulassungs- Verodnung (ZZulV) Zulassung ist überwiegend auf bestimmte Lebensmittel beschränkt für viele Zusatzstoffe Höchstmengen definiert
• Welche Vorraussetzungen gibt es für die Zulassung von Zusatzstoffen? technologische Notwendigkeit Nachweis der Wirksamkeit Gesundheitliche Unbedenklichkeit (ADI- Wert) Keine Täuschung von Verbrauchern
• Bernsteinsäure (Butandisäure): Zugelassen in welchen Lebensmitteln und die jeweils erlaubten Höchstmengen? Desserts: 6g/kg Suppen oder Brühen: 5g/kg Pulver für die Getränkeherstellung in privaten Haushalten: 3g/kg
• Calciumdinatrium- EDTA: zugelassen in welchen Lebensmitteln und mit welchen Höchstmengen? emulgierte Saucen: 75mg/kg Dosen- oder Glaskonserven von Hülsenfrüchten, Pilzen und Artischocken: 250mg/kg Dosen- oder Glaskonserven von Fischen: 75mg/kg
• Welche Anwendungsgebiete von Zusatzstoffen gibt es? Nennen Sie je min. drei Beispiele Haltbarkeit z.B. Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Säuerungsmittel, Säureregulatoren Verbesserung des Aussehens z.B. Farbstoffe, Farbstabilisatoren, Überzugsmittel Konsistenzverbesserung/ Stabilisierung z.B. Stabilisatoren, Emulgatoren, Konsistenzverbesserer Verbesserung von Aroma und Geschmack z.B. Aromastoffe, Zuckeraustauschstoffe, Geschmacksverstärker
• Wie müssen Zusatzstoffe auf einer Zutatenliste gekennzeichnet werden? In der Zutatenliste müssen alle verwendeten Zusatzstoffe genannt werden (erscheinen in der Regel ganz am Ende, da Gehalt meist gering sind) aufgeführt werden müssen: Klassenname (Anwendungszweck), E-Nummer oder chemischer Name
• Nenne Sie die E- Nummernklassen und die jeweiligen Zusatzstoffklassen E 100 ff.   --> Farbstoffe E 200 ff.   --> Konservierungsstoffe E 300 ff.   --> Antioxidantien, Säuerungsmittel E 400 ff.   --> Emulgatoren, Verdickungsmittel E 500 ff.   --> Backtriebmittel, Trennmittel E 600 ff.   --> Geschmacksverstärker E 900 ff.   --> Überzugsmittel, Schaumverhüter, Treib- und Schutzgase
• Wie wird die Farbe von Lebensmitteln beeinflusst? Wiederherstellung/ Erhaltung der natürlichen Färbung von Lebensmitteln im Verarbeitungsprozess durch Farbstoffe: Färben des gesamten Lebensmittels oder ihrer Oberflächen, Ausgleich von Farbveränderungen durch Farbstabilisatoren: Verhindern unerwünschter Verfärbungen (haben keine farbgebenden Eigenschaften)
• Nennen Sie drei Beispiele für natürliche Lebensmittelfarbstoffe Kurkumin E101: gelber Farbstoff, aus dem Rhizom der Gelbwurz extrahiert z.B. in Currypulver, Vanillepudding Betanin E162: rotvioletter Farbstoff, aus der roten Bete extrahiert z.B. in Joghurt, Speiseeis, Fruchtgelees, Saucen Chlorophylle, Chlorophylline, grüner Farbstoff, aus verschiedenen Pflanzen wie z.B. Luzernen, Brennnesseln und Gräsern extrahiert. z.B. in Desserts, Süßwaren
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• Wie viele synthetische Lebensmittelfarbstoffe sind derzeit zugelassen und was für Verbindungen sind diese hauptsächlich? 28 zugelassen meist wasserlösliche Verbindungen mit Sulfonsäure- (SO3-), Carboxyl- (COO-) und/ oder Hydroxil- (OH)- Gruppen
• In welche drei Gruppen kann man synthetische Farbstoffe einteilen und nennen Sie je ein Beispiel Azofarbstoffe z.B. Tartrazin E102 (gelber Farbstoff z.B. in Suppen, Pudding, Saucen, Suppen), Azorubin E122 (roter Farbstoff, z.B. in Getränken, Süß- und Zuckerwaren, Marzipan,Fruchtkonserven) Triphenylmethanfarbstoff z.B. Brilliantsäuregrün E142 (grüner Farbstoff z.B. in Limonaden, Götterspeise, Süßigkeiten und Erbsenkonserven Indolfarbstoffe z.B. Indigotin E132 (dunkelblauer Farbstoff z.B. in Süßwaren, Likör, Cremespeisen, Ostereierfarbe)
• Welche vier wichtigen Funktionen haben Konservierungsstoffe? Blockieren von wichtigen Funktionen von Mikroorganismen (z.B. Stofftransport durch Zellmembranen, Enzymaktivitäten) Hemmen des Wachstums von Schimmelpilzen, Hefen und Bakterien Bewahren Lebensmittel vor dem Verderb und machen sie länger haltbar Beugen damit gleichzeitig der Entstehung von Myko- und Bakterientoxinen vor
• Welchen Lebensmitteln dürfen Zusatzstoffe zugesetzt werden? Konservierungsstoffe dürfen nur solchen Lebensmitteln zugesetzt werden, die nicht durch andere Verfahren wie z.B. Hitze, Kälte oder Trocknung steril gemacht werden können oder nach Anbruch noch länger haltbar sein sollen (z.B. Ketchup, Senf)
• Wovon hängt die Empfindlichkeit verschiedener Mikroorganismenarten/ -gruppen gegenüber Konservierungsstufen ab? Alterszustand Milieubedingungen Temperatur pH- Wert
• Geben Sie für die Konservierungsstoffe Sorbinsäure, Benzoesäure, PHB- Ester, Schwefeldioxid und deren Salze an, wie gut sie auf verschiedene Mikroorganismen- Arten wirken (Bakterien, Hefen, Schimmelpilze) Sorbinsäure: Bakterien gut, Hefen gut, Schimmelpilze gut Benzoesäure: Bakterien mittel bis gut, Hefen gut, Schimmelpilze gut PHB- Ester: Bakterien mittel bis gut, Hefen gut, Schimmelpilze gut Schwefeldioxid: Bakterien mittel, Hefen wenig, Schimmelpilze wenig
• Nennen Sie acht Konservierungsstoffe mit E- Nummer und Einsatzort Sorbinsäure E200; universell z.B. Mayonnaise, Fleischwaren, Fischwaren Benzoesäure E210; saure Fisch-, Gemüse-, Obsterzeugnisse 4- Hydroxybenzoesäureethylester E214; Fleischprodukte, Feinkostsalate Schwefeldioxid E220; Weißwein, Trockenfrüchte, Kartoffelerzeugnisse Dimethyldicarbonat E242; Entkeimung bei der Abfüllung nichtalkoholischer Getränke Diphenyl (Biphenyl) E230; Wachstumshemmung von Zitrusfrüchten Orthophenylphenol E231; Wachstumshemmung von Zitrusfrüchten Thiabendazol E233; Wachstumshemmung von Zitrusfrüchten und Behandlung von Bananen
• Woraus besteht Pökelsalz? Nitrat + Kochsalz
• Nennen Sie vier Stoffe, die als Pökelsalz eingesetzt werden mit E-Nummer Kaliumnitrit KNO2 : E249 Natriumnitrit NaNO2 : E250 Natriumnitrat NaNO3 : E251 Kaliumnitrat KNO3 : E 252
• 1. Wieviel Pökelsalz darf in der Pökellake einer Nasspökelung liegen? 2. Wieviel Nitrat-/Nitritsalz darf enthalten sein? 3. Welche Höchstmengen and Nitrat und Nitrit sind erlaubt? 12-20% bis 0,5% z.B. max. 0,015% (=150mg/kg) KNO2 in Fleischerzeugnissen
• Welche Funktionen hat die Pökelung von Fleischerzeugnissen und erläutern Sie diese kurz Haltbarkeit: Kochsalz senkt die Wasseraktivität (aw-Wert <0,96) in den Fleischerzeugnissen, so dass das Wachstum von Verderbniserregern gehemmt wird. Nitrit verstärkt die keimhemmende Wirkung und unterbindet sicher das Wachstum von Chlostridium botulinum, welches das hoch toxische Botulinumtoxin produziert (erfordert ~100mg Nitrit/kg Fleisch) Geschmack: Pökelsalz verleiht den Fleischerzeugnissen eine besondere Geschmacksnote (~50mg Nitrit/kg Fleisch) Farbe: Fleischerzeugnisse behalten durch Nitrit ihre leuchtendrote Farbe (erfordert ~5-20mg Nitrit/kg Fleisch
• Wozu Antioxidationsmittel/ Antioxidantien? Antioxidationsmittel schützen Lebensmittel vor Verderb durch Luftsauerstoff. Insbesondere Fette, die ungesättigte Fettsäuren enthalten, können sehr leicht durch autooxidative Prozesse des Luftsauerstoffs geschädigt werden
• Welche Funktionen erfüllen Antioxidationsmittel? verhindern den Abbau essentieller Fettsäuren Verlangsamen den Prozess des Ranzigwerdens Schützen vor Verfärbungen bei Obst und Gemüse
• Um was für Verbindungen handelt es sich meist bei Antioxidationsmitteln? Nennen Sie zwei Beispiele für natürliche Verbindungen meist aromatische Verbindungen wichtige natürliche Verbindungen mit antioxidativen Eigenschaften: Tocopherole (Vitamin E), Ascorbinsäure (Vitamin C)
• Wie wirken Antioxidantien? Antioxidantien fangen Radikale (reaktive Teilchen mit einem ungepaarten Elektron) ab und schützen dadurch z.B. Fettsäuren vor der Oxidation. Die Antioxidantien werden dabei allerdings chemisch verändert und verbraucht, so dass ihre Wirkung im Laufe der Zeit abnimmt.
• Wozu dienen Emulgatoren? Sie ermöglichen die gleichmäßige Vermischung zweier normalerweise nicht mischbaren Flüssigkeiten in einem Lebensmittel
• Welche zwei Emulsionen gibt es? Wieso werden diese so aufgeteilt? Nennen Sie je min. vier Beispiele Bei der Bezeichnung von Emulsionen wird zuerst die dispergierte Phase und dann das Dispersionsmittel genannt Wasser- in- Öl- Emulsion z.B. Butter, Margarine, Nougatcreme, Schokolade Öl- in Wasser- Emulsion z.B. Milch, Mayonnaise, Saucen, Salatdressing, Suppen
• Wie sind Emulgatoren aufgebaut? Emulgatoren weisen sowohl hydrophile als auch lipophile Bereiche auf der lipophile Strukturteil besteht aus einer Kohlenwasserstoffkette und ragt in z.B. einer W/O- Emulsion in das Dispersionsmittel Öl hinein, während der polare hydrophile "Kopf" in die wässrige dispergierte Phase gerichtet ist
• Wie wird eine Öl- in- Wasser- Emulsion gebildet? Bei einer O/W- Emulsion werden kleine Öltröpfchen mittels des Emulgators im Wasser fein verteilt. Die Hydrathülle am polaren Teil des Emulgatormoleküls verhindert eine Annäherung und damit Aggregation der Öltröpfchen
• Nennen Sie zwei natürliche Emulgatoren mit E-Nummern, Funktion und Herkunft Lecithin E322; als natürlicher Emulgator für Lebensmittel wird heute im industriellen Maßstab vor allem durch Extraktion aus Sojaöl gewonnen. Mono- und Diglyceride aus Speisefettsäuren (E471) und ihre Derivate (z.B. Ester mit Essig- oder Milchsäure, E472a/E472b); sind weltweit die am häufigsten in Lebensmitteln eingesetzten Emulgatoren (Anteil ca. 75%)
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• Nennen Sie die sechs Schadstoffgruppen Schadstoffe Inhaltsstoffe Rückstände Kontaminanten Prozessbedingte Schadstoffe Mykotoxine, Bakterientoxine
• Was sind Schadstoffe? Stoffe, die für den Menschen (Pflanzen, Tiere) schädlich sein können
• Was sind Inhaltsstoffe? Stoffe, die natürlicherweise in Pflanzen und Tieren vorkommen
• Was sind Rückstände? Reste von Stoffen, die in der landwirtschaftlichen/gartenbaulichen Produktion eingesetzt werden
• Was sind Kontaminanten? Verunreinigungen, die unbeabsichtigt über die Umwelt (Boden, Wasser) oder die Verpackung in das Lebensmittel gelangen
• Was sind prozessbedingte Schadstoffe? Stoffe, die bei der Be- und Verarbeitung sowie Zubereitung von Lebensmitteln entstehen
• Was sind Mykotoxine/Bakterientoxine? Stoffe, die durch Pilze und Bakterien beim Verderb von Lebensmitteln gebildet werden
• Nennen Sie sieben Pflanzenschutzmittel und wogegen sie eingesetzt werden Akarizide --> Spinnmilben Fungizide --> Pilze Herbizide --> Unkräuter Insektizide --> Insekten Molluskizide --> Schnecken Nematizide --> Nematoden Rodentizide --> Nagetiere (Mäuse, Ratten)
• Was sind MRLs und wo sind sie festgelegt? Maximum Residue Level Rückstandshöchstgehalte für Pflanzenschutzmittel seit dem 1.09.2008 auf EU- Ebene einheitlich in der Verordnung Nr. 396/2005 festgelegt
• Nennen Sie die Nitrat- Grenzwerte für Trinkwasser, Babykost, TK- Spinat und Kopfsalat Trinkwasser: 50mg/kg Babykost: 200mg/kg TK- Spinat 2000mg/kg Kopfsalat 5000mg/kg
• Worüber wird Nitrit aufgenommen, worüber Nitrat? Nitrit wird in erster Linie über Gemüse aufgenommen (v.a. Blatt- und Wurzelgemüse) Nitrat wird in erster Linie über Fleisch- und Wurstwaren aufgenommen
• Wobei entsteht Acrylamid und welche Lebensmittel werden belastet? Acrylamid entsteht bei T > 120°C als Folge der Maillard- Reaktion aus reduzierenden Zuckern und Aminosäuren (Braunfärbung, Aroma) belastet sind u.a. Kartoffelprodukte wie Chips und Pommes frites
• Wo entstehen Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, welche Höchstmengen für Fleischerzeugnisse gibt es und wie zubereitetes Fleisch weist besonders hohe Werte auf? Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) können in Lebensmitteln durch Hitzebehandlung (500 bis 700°C) aus Fetten und Kohlenhydraten entstehen Höchstmengen für Fleischerzeugnisse; 1µg Bap/kg auf Holzkohle gegrilltes Fleisch weist besonders hohe Werte auf (Faktor 10)

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