Synergistische Stärken in der Mischung

Ing. M.A. van Os

Weit empfindlicher gegenüber Oxidation sind Öle mit einem hohen Gehalt an ungesättigten Fettsäuren. Abfallprodukte der Oxidation sind Ketone, Aldehyde und niedermolekulare Fettsäuren, sowie flüchtige Stoffe, die den charakteristischen Nachgeruch hinterlassen und den Geschmack beeinflussen, der allgemein als ranzig bezeichnet wird. Manche dieser Stoffe lassen sich schon in sehr geringen Mengen feststellen, zum Beispiel im ppm- oder ppb-Bereich.

Die natürlichen Tocopherole werden aus pflanzlichem Öl destilliert, hauptsächlich aus Sojaöl. Diese Gruppe kann man in die vier Untergruppen D-a-, D-b-, D-g- und D-d-Tocopherol einteilen. Tocopherole sind aktive Verbindungen. Im Körper schützen sie die Zellmembranen vor freien Radikalen. D-a-Tocopherol ist die einzige Form, die über eine biologische Aktivität, ausgedrückt in International Einheiten IU, verfügt. Die biologische Aktivität von natürlichen Tocopherolen (1,49 IU/mg) ist signifikant höher als die des synthetischen Isomers, das nur eine biologische Aktivität von 1,10 IU/mg besitzt.

Tocopherole stabilisieren Öle und Fette gegen Oxidationsprozesse. Pflanzliche Öle haben einen geringen natürlichen Anteil an Tocopherolen. Diese werden größtenteils während der Verarbeitung zerstört. Ebenso wie a- Tocopherole bei In-vivo-Applikation, spielen g- und d-Tocopherole eine wichtige Rolle bei In-vitro-Applikationen (Abb. 2). Sie verbessern die Stabilität von Ölen und Fetten und verfügen über eine sehr gute Hitzestabilität, sind tolerant gegenüber UV-Licht und schützen vor dem Abbau von Vitaminen sowie gegen Verfärbung. b-Tocopherole sind in natürlichen Konzentraten nicht signifikant anwesend. Die flüssigen Tocopherole sind einfach zu verarbeiten.

In den letzten Jahren wächst das Interesse an Produkten mit Zutaten natürlicher Herkunft. Zum Beispiel steigt die Nachfrage und der Verkauf von Rosmarinextrakt noch immer, obwohl die synthetischen Produkte auch effektiv, preisgünstig und sicher sind. Bis heute wurden ca. 30 Gewürze entdeckt, die sich durch eine antioxidative Wirkung auszeichnen. Dazu gehören hauptsächlich phenolische Verbindungen. Carnosol, Carnosolsäure, Rosmanol und Rosmarinsäure werden aus Rosmarinblättern extrahiert und Rosmarinextrakt genannt. Dieser ist nicht flüchtig, aber hitzestabil bis 200°C. Rosmarinextrakt ist nicht E-Nummern-pflichtig, möglicherweise wird sich dies in der Zukunft aber ändern.

Synthetische Antioxidantien sind seit vielen Jahren auf dem Markt und gründlich getestet. Generell gesehen ist ihre Verfügbarkeit gesichert. Hinsichtlich der Kosten sind sie bei ihrem Einsatz im Vorteil.

Ascorbylpalmitat (E304) wird manchmal fälschlicherweise als natürliches Antioxidans betrachtet. Es wird aus Ascorbinsäure und Palmitinsäure synthetisiert. Seine Löslichkeit ist gering. Daher ist es notwendig, Ascorbylpalmitat mit Emulgatoren, wie Monoglycerid oder Lecithin, zu kombinieren. Ebenso benötigt man hohe Temperaturen, um eine gute Löslichkeit zu erreichen. Ascorbylpalmitat ist ein weißes Pulver und für Lebensmittel geeignet. Es hat eine sehr gute Hitzestabilität bis ca. 113°C. In Fritierfett liegt nach 10 Tagen immer noch 96% des Ascorbylpalmitates vor.

Butylhydroxyanisol BHA (E320) löst sich sehr gut in tierischen Fetten und pflanzlichen Ölen. Es ist unter vielen Prozeßbedingungen stabil und hat ebenso wie Ascorbylpalmitat einen guten Carry-over-Effekt. BHA wird in großen Mengen in vielen Applikationen eingesetzt.

Butylhydroxytoluol BHT (E321) ist mit BHA vergleichbar. Es hat aber eine geringere Löslichkeit und ist in Propylenglycol unlöslich. Auch die Hitzestabilität ist geringer, verglichen mit BHA. BHA und BHT zeigen eine synergistische Wirkung.

Propylgallat (E310) eignet sich gut für tierische Fette und pflanzliche Öle, vor allem in einer Kombination mit BHA.

Tertiärbutylhydroquinone TBHQ ist bis jetzt noch nicht innerhalb der EU zugelassen. TBHQ wird in den USA, Südamerika, in Nah- und Fernost sowie in Südafrika bereits im Lebensmittelbereich eingesetzt. Es übertrifft hinsichtlich seiner Effizienz und Wirksamkeit alle anderen Antioxidantien.

Neben einzelnen Antioxidantien werden viele Mischungen angeboten. Viele davon sind flüssig und enthalten neben Antioxidantien Sequestrier-, Reduktions- und Lösemittel. Öle und Fette haben alle ihre typischen Fettsäurezusammensetzungen. Theoretisch würde jedes Öl seine eigene Antioxidantienmischung erfordern. Nur große Produzenten können sich das leisten. Für kleinere Unternehmen wurden Multifunktionsmischungen entwickelt. Die verschiedenen Mischungen haben folgende Vorteile:

• Synergismus: BHA und BHT zeigen eine synergistische Wirkung. Dadurch läßt sich die Dosierung verringern. In verschiedenen Tests wurde zudem festgestellt, daß auch Ascorbylpalmitat und Tocopherole eine synergistische Wirkung aufzeigen. Ascorbylpalmitat regeneriert die Tocopherolradikale wieder in Tocopherol.

• Applikationsorientierung: die verschiedenen Öle und Fette benötigen in jeder Phase ein entsprechendes Antioxidans. So ist bei der Lagerung von Frittierfett ein anderes Antioxidans notwendig als für den Prozeß.

• Gute Handhabung: die einzelnen Antioxidantien sind meistens pulverförmig. Die Mischungen daraus liegen flüssig vor. Dadurch wird eine Staubbildung verhindert und die Dosierung und Verarbeitung einfacher.

• Eigenschaften der Sequestriermittel: Metallionen, wie Eisen-, Nickel- und Kupferionen, initiieren die Oxidation von Fetten und Ölen, auch bei sehr niedrigen Konzentrationen (0,1 ppm). Sequestriermittel, wie Zitronensäure, inaktivieren diese Metallionen.

• Eigenschaften der Reduktionsmittel: Die Funktion der Reduktionsmittel, zum Beispiel Ascorbinsäure, beruht auf dem Transfer von Wasserstoffatomen. In Öl wird Ascorbylpalmitat angewendet, da Ascorbinsäure nicht fettlöslich ist.

• Kostenreduzierung: Mischungen haben, wie bereits erwähnt, viele Vorteile im Vergleich zu einzeln eingesetzten Antioxidantien. Auch Einkaufs- und Lagerkosten lassen sich reduzieren.

Heute werden immer mehr Rohstoffe genetisch modifiziert. In Europa ist der Verbraucher in der Regel sehr kritisch und biotechnologisch hergestellte Produkte sind häufig nicht akzeptiert. Trotzdem wird in der EU für das Jahr 2005 ein Absatz biotechnologischer Produkte im Wert von ca. 278000 Mio. Dollar prognostiziert. In bezug auf die Antioxidantienmischungen ist es hier auf jeden Fall möglich, diese auf die Anwesenheit genetisch modifizierter DNA testen zu lassen.

Weitere Informationen dei 243

Schrifttum

[1] Ing J.F. Boers: Review of antioxidants and their application, Food tech Europe, Jan-March 1994

[2] Ing. M.A.van Os: Antioxidantien, Geschmack und Qualität erhalten, dei, April 1997

[3] J.C. Allen and R.J. Hamilton: Rancidity in foods, Elsevier Science Publishers, 1989

[4] Susanne J. Klashorst: Keeping Pace with Biotechnology, Food Products Design, May 1998

[5] MVO Magazine, nr. 22 May 28th 1998