Asparaginasen - Reduzierung von Acrylamid in Lebensmitteln
L-Asparagin-Amidohydrolase (3.5.1.1)
Acrylamid-Bildung
Der erstmalige Nachweis von Acrylamid in stärkehaltigen und hocherhitzten Lebensmitteln im Jahr 2002 (1) löste weltweit (Forschungs-) Aktivitäten aus, da Acrylamid als potentiell cancerogen und neurotoxisch angesehen wird. Die Forschungsaktivitäten erstreckten sich u.a. auf Klärung der Entstehung von Acrylamid in Lebensmitteln, die Einflussfaktoren seiner Bildung und die technologischen Möglichkeiten einer Reduzierung oder Vermeidung der Acrylamidbildung.
(1) TAREKE, E., P. RYDBERG, P. KARLSSON, S. ERIKSSON & M. TÖRNQVIST,2002: Analysis of acrylamide, a carcinogen formed in heated foodstuffs. J. Agric. Food. Chem. 50,4998-5006 | https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jf020302f
Die gesetzgeberischen Aktivtäten blieben verhalten, da diese unvermeidbare / unerwünschte Acrylamidbildung
a) offensichtlich seit Anwendung des Feuers bei der Nahrungsmittelzubereitung auftritt und
b) die Erkenntnisse aus Wissenschaft abwarten wollte.
Auch in Deutschland gab es hierzu ein großes umfassendes Forschungsprogramm, das über den Forschungskreis der Ernährung lief und vom Wirtschaftsministerium finanziert wurde. Ähnliche Untersuchung erfolgen in vielen EU-Mitgliedsstaaten.
► BLL-FEI-Forschungsverbund zur Minimierung von Acrylamid
Krishnakumar T. and Visvanathan R. (2014): Acrylamide in Food Products: A Review
J Food Process Technol 5:7 | DOI: 10.4172/2157-7110.1000344
https://www.longdom.org/open-access/acrylamide-in-food-products-a-review-2157-7110.1000344.pdf
Die Acrylamidbildung tritt beim Braten, Backen, Frittieren, Grillen usw. insbesondere bei Lebensmittel mit höheren Gehalten an der Aminosäure Asparagin und an reduzierenden Zuckern wie z.B. Glucose oder Fructose. Die Formation von Acrylamid erfolgt in der Maillard Reaktion bei Temperaturen über 120 °C. Die Menge an gebildeten Acrylamid im Lebensmittel ist anhängige von der Temperatur und der Einwirkdauer der Temperatur sowie der Rezeptur und den Inhaltsstoffen. Die Maillard-Reaktion ist an sich gewünscht z.B. für die Ausbildung einer gebräunten Backkrume, einer leichten Bräunung der Oberflächen von Pommes frites und / oder zur Ausbildung von Aromen.
Modifiziert nach: Yaylayan V.A., Stadler R.H. (2005): Acrylamide formation in food: a mechanistic perspective. J AOAC Int 88(1):262-267.
Minimierung der Bildung von Acrylamid
Auf Grund der Verarbeitung / Zubereitung sind insbesondere
● Kartoffelerzeugnisse wie Pommes frites, Snacks, Cracker und Chips usw.,
● Getreideprodukte wie Brot, Backwaren und Frühstückscerealien usw.,
● Kaffee – Kaffeeprodukte,
● Kakao – Kakaoprodukte
von der Problematik der Acrylamidbildung betroffen.
Ein Weg zur Senkung des Acrylamidgehaltes ist die Vorbehandlung der Rohstoffe / Erzeugnisse mit dem Lebensmittelenzym Asparaginase. Die Asparaginase hydrolysiert das Asparagin in Asparaginsäure. Mit dem Verlust der Aminogruppe im Asparagin fehlt der Akzeptor für die Bildung von Acrylamid. Je nach Produkt und Verfahren werden Reduktionen bis zu 70% erreicht.
Hydrolyse von Asparagin in Asparaginsäure
Die Asparaginasen für die eine Aufnahme in die Unionsliste beantragt wurde, sind in Tabelle 1 aufgeführt.
2017 hat die EU-Kommission die ► Verordnung (EU) Nr. 2017/2158 zur Festlegung von Minimierungsmaßnahmen und Richtwerten für die Senkung des Acrylamidgehalts in Lebensmitteln erlassen. In der Verordnung werden detailliert Maßnahmen zur Minimierung von Acrylamid für einzelne Produktgruppen beschrieben und für Produzenten eine Verpflichtung der Untersuchung auf den Acrylamidgehalt in den kritischen Produktgruppen auferlegt. Zusätzlich enthält die Verordnung in Anhang 4 eine Tabelle für Richtwerte von Gehalten an Acrylamid in einzelnen, die die Hersteller einhalten sollen. Beachtet werden sollte, das dies Richtwerte und keine Grenzwerte sind.
EU-Kommission und EFSA-Bewertung
Für Asparaginasen liegen bei der Kommission 5 6) Anträge auf Eintragung in die Unionsliste vor. Diese werden nun von der EFSA bewertet.
Tabelle 1: Asparaginasen für die eine Aufnahme in die Unionsliste beantragt wurde
1 Sicherheitsbewertungen bereits in Frankreich und Schweiz erfolgt.
16.03.2018 / Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV: ► Beurteilung der Lebensmittelsicherheit des GVO-
Erzeugnisses Asparaginase Acrylaway zur Verwendung in der Verarbeitung von Lebensmitteln
15.08.2019 / Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV: ► Beurteilung der Lebensmittelsicherheit des GVO-
Erzeugnisses Asparaginase aus Bacillus subtilis Stamm NZYM-CK bei der Verwendung als Verarbeitungshilfsstoff
Markierte Rubriken: Anträge werden vom EFSA-Panel bearbeitet, aber die Sicherheitsbewertung ist noch nicht abgeschlossen.
Nicht markierte Rubriken: Anträge wurden noch nicht an EFSA-Panel zur Bearbeitung vorgelegt.
10.08.2022