Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung von Methoden zum Nachweis einer unerlaubten Färbung von Fruchtkonzentraten und Gewürzextrakten sowie Fleisch- und Wurstwaren mit Reaktivfarbstoffen

Das Kaufverhalten der Verbraucher wird bei Lebensmitteln in hohem Maße durch das Aussehen und die Farbe der Produkte beeinflusst, da hiermit subjektive Qualitätsmerkmale, wie Frische, Schmackhaftigkeit und Haltbarkeit, verknüpft werden. Zum Ausgleich von Farbverlusten können Lebensmittelfarbstoffe eingesetzt werden; diese gelten dann aber als Zusatzstoffe und müssen nach EU-Norm mit einer E-Nummer kenntlich gemacht werden. Neben dem erlaubten Zusatz von Lebensmittelfarbstoffen hat es in der Vergangenheit aber immer wieder Verstöße gegeben, die eine Nichtkenntlichmachung eines Zusatzes von Farbstoffen zu Lebensmitteln bzw. die Verwendung nichtzugelassener und toxischer Verbindungen umfassten. In jüngster Zeit verdichten sich die Hinweise auf einen unerlaubten Einsatz von Reaktivfarbstoffen (Azofarbstoffen) aus dem Textilbereich zur Rot-Färbung von Lebensmitteln.

Der analytische Nachweis dieser Stoffe ist schwierig, da der Farbstoff vermutlich an eine Matrix aus löslichen Polysacchariden gebunden ist. Bislang fehlen zuverlässige Methoden, um gebundene Azofarbstoffe zweifelsfrei und quantitativ in den als natürlich deklarierten Extrakten bestimmen zu können. Sollten diese Reaktivfarbstoffe in das Endprodukt gelangen, drohen Herstellern Existenz-bedrohende Imageschäden, von denen insbesondere KMU betroffen sind.

Ziel des Vorhabens ist es, geeignete Methoden zum analytischen Nachweis von Reaktivfarbstoffen in Lebensmitteln zu entwickeln. Insbesondere soll für Betriebe und Handelslaboratorien eine Schnellmethode entwickelt werden, mit der routinemäßig auf das Vorhandensein von Reaktivfarbstoffen geprüft werden kann.

KMU können basierend auf der im Projekt erarbeiteten Schnellmethode mit einfachen apparativen Mitteln (Spektralphotometer) bei ihrer Wareneingangskontrolle eine Überprüfung auf Reaktivfarbstoffe durchführen.

Ergebniszusammenfassung:

Mit der photometrischen Schnellmethode steht der Lebensmittelindustrie ein Verfahren zur Verfügung, um effizient und mit einfachen Mitteln die Authentizität von färbenden Rohstoffen, wie Rote-Bete-Extrakten oder Gewürzpräparaten, umfassend zu prüfen. Neben dem Nachweis von Reaktivfarbstoffen wird durch die Schnellmethode zusätzlich der Nachweis einer Färbung mit unzulässigen Monascuspigmenten, sowie die Klassifizierung von Anthocyanen, Betalainen und Echtem Karmin ermöglicht. Bei einem positiven Befund durch die Schnellmethode können Reaktivfarbstoffe im Anschluss mit Hilfe einer ergänzenden 1H-NMR-spektroskopischen Fingerprintanalyse identifiziert und von künstlichen Lebensmittelfarbstoffen unterschieden werden. Die Farbstoffidentifizierung ist zudem bei der Auswahl der geeigneten Probenaufarbeitung für die LC ESI-MS/MS-Analyse dienlich. Mit der LC-ESI-MS/MS können die gebundenen Reaktivfarbstoffe über ihre charakteristischen Spaltprodukte sicher nachgewiesen werden. Für die Quantifizierung der Spaltprodukte eignet sich die HPLC-FLD. Jedoch muss überprüft werden, ob die reduktive Spaltung quantitativ abläuft, da bei der Quantifizierung der Spaltprodukte große Abweichungen auftraten. Für die Entwicklung der Nachweismethoden standen nur Reaktivfarbstoffe zur Verfügung, die vor allem mit Synthesehilfsstoffen verunreinigt waren. Für die Isolierung der reinen Reaktivfarbstoffe konnte für Reactive Red 195 eine Countercurrent Chromatography Methode entwickelt werden, die nun auch für weitere Farbstoffe zur Verfügung steht. Innerhalb der Projektlaufzeit sind 21 vorgeblich rein natürliche, jedoch unnatürlich farbstabile Farbstoffpräparate an den Forschungsstellen eingegangen, die mit Hilfe der entwickelten Methoden analysiert wurden. Insgesamt konnten in elf Proben Reaktivfarbstoffe und in sechs weiteren Proben Monascuspigmente nachgewiesen werden, was erneut die Notwendigkeit zuverlässiger Nachweismethoden für Reaktivfarbstoffe in Lebensmitteln aufzeigt.