Kontamination von Lebensmitteln

Folgende Stoffe können eine Lebensmittelkontamination verursachen:

• Bei der Lebensmittelherstellung können Mikroorganismen den thermischen Konservierungsprozess überleben. Auch während der Verarbeitung ist eine Kontamination möglich, z.B. wenn Tiere geschlachtet werden und pathogene Bakterien des Darmtraktes den Fleischkadaver kontaminieren. Auch vorgeschnittene Salate können während der Verarbeitung kontaminiert werden, wenn das Waschwasser nicht ständig erneuert wird.
• Lebensmittel werden mit Schwermetallen und Verunreinigungen aus der Atmosphäre kontaminiert, die ihren Weg ins Wasser und in den Boden finden. So enthalten z.B. Felsen natürlicherweise Schwermetalle, die Pflanzen über den Boden aufnehmen können.
• Lebensmittel werden durch unbewusste oder unbeabsichtigte Übertragung mit Rückständen von Allergenen verunreinigt. Beispielsweise landen Nüsse oft durch Kreuzkontamination in Schokolade, wenn zuvor Nussschokolade hergestellt wurde.
• Lebensmittel können in verschiedenen Phasen mit Mykotoxinen kontaminiert sein. Mykotoxine sind Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die beim Verzehr eine toxische Wirkung haben können. Eine primäre Mykotoxinkontamination tritt auf, wenn Nutzpflanzen von Schimmelpilzen befallen sind. Eine sekundäre Kontamination tritt auf, wenn die Rohstoffe während der Lagerung oder des Transports schimmeln.

Die Tentamus Gruppe verfügt über ein weltweites Labornetzwerk mit einem breiten Spektrum an Analysemethoden für die Lebensmittelsicherheit, zu denen auch Kontaminationsanalysen gehören. Diese basieren auf den Ratschlägen und Vorschriften von Organisationen der Lebensmittelsicherheit wie dem BfR (Bundesinstitut für Risikobewertung).

Mit Hilfe analytischer Methoden und erfahrener Mitarbeiter führt die Tentamus Gruppe Prüfleistungen für gängige Kontaminationen von Lebensmitteln durch:

1. Prozessbedingte Kontamination von verarbeiteten Lebensmitteln

Bestimmung der prozessbedingten Kontamination von 3-MCPD, 2-MCPD und Glycidylfettsäureestern in Lebensmitteln, die raffinierte Pflanzenöle enthalten (mittels GC-MS)

• 3-MCPD entstehen bei der Raffination von Speiseölen und -fetten und kommen daher hauptsächlich in frittierten Lebensmitteln, Backwaren, Margarine, Haselnussaufstrichen oder Säuglings- und Folgenahrung vor.
• 2-MCPD ist eine Verunreinigung von Sojasauce und säurehydrolysierten pflanzlichen Proteinen. Menschen sind in der Regel durch den Verzehr von Palmölen und -fetten exponiert.
• Glycidylfettsäureester sind eine der Hauptverunreinigungen in verarbeiteten Ölen. Sie entstehen typischerweise in der desodorierenden Stufe der Raffination. Diese Rückstände kommen daher in den meisten raffinierten Speiseölen vor.
• Weitere Prozesskontaminationen sind: Chlorat, THP, Antrachinone, Trimesium

Bestimmung von Acrylamid in Lebensmitteln (mittels LC-MS/MS)

• Acrylamid tritt häufig in Kaffee, verarbeiteten Kartoffelprodukten und Getreideprodukten während der Maillard-Reaktion oder des „Bräunungsprozesses“ (wenn ein Produkt bei >120°C gekocht wird) auf.
• Die Maillard-Reaktion ist eine chemische Reaktion, die zwischen Aminosäuren und reduzierenden Zuckern auftritt. Wenn einem Lebensmittel, das Aminosäuren und Zucker enthält, Wärme zugeführt wird, wirkt die Wärme wie ein Katalysator, der die Zucker und Aminosäuren zur Reaktion bringt, wodurch eine nicht-enzymatische Bräunung des Lebensmittels entsteht. Die Reaktion verursacht Acrylamid oder den „Bräunungseffekt“.

2. Lebensmittelverunreinigung mit Schwermetallen und Schadstoffen

Schwermetalle sind alle Metalle mit einer Dichte von mehr als 5g/cm³. Zu den üblichen Schwermetallen gehören Blei, Kupfer, Eisen, Zink, Zinn und Nickel. Diese Schadstoffe befinden sich in der Luft und gelangen über Wasser und Boden in die Nahrungskette, wo sie als Tierfutter und als Pflanzendünger verwendet werden.

• Nicht alle Schwermetalle sind schädlich. Beispielsweise sind Zink und Kupfer für ein funktionierendes Ökosystem unerlässlich. In hohen Dosierungen sind jedoch alle Schwermetalle für den Menschen giftig.
• In der Verordnung (EU) Nr. 2023/915 legt die EU die gesetzlichen Höchstwerte für Schwermetalle in Lebensmitteln fest
• Schwermetalle belasten auch Honig auf natürliche Weise. Die Schwermetallgehalte im Honig geben einen allgemeinen Hinweis auf den Grad der Umweltverschmutzung. Schwermetallspuren bleiben in den Haaren der Bienen hängen, oder Schwermetalle im Nektar einer Blume werden von den Bienen direkt aufgenommen und gelangen so in den Honig.

Andere Schadstoffe umfassen:

• Polychlorierte Biphenyle (PCBs) sind persistente organische Schadstoffe (POPs), die sich in tierischen Fetten ablagern und vor allem in Fisch, Schalentieren und Milchprodukten vorkommen. PCBs können durch Verschütten und Auslaufen von elektronischen Maschinen in die Umwelt freigesetzt werden. Sobald sie in die Umwelt geraten, gelangen PCBs in unsere Nahrungskette, indem sie sich an Boden, Luft und Wasser binden. Die Tentamus Gruppe verwendet Gaschromatographie, um PCBs in Lebensmitteln nachzuweisen.
• Lebensmittel können auch MOSH/MOAH (mit Mineralöl gesättigte/aromatische Kohlenwasserstoffe) als Folge der Migrationsschmierstoffe enthalten, die in der Verpackung eines Lebensmittels verwendet werden. Mineralölkohlenwasserstoffe werden im Allgemeinen während des Raffinationsprozesses aus Rohöl extrahiert. Da MOH Mutagene und Karzinogene enthalten, enthält die Empfehlung (EU) 2017/84 eine Anleitung zu den Mindestanforderungen an die Leistungsfähigkeit von Analysemethoden, die bei der Überwachung von Verunreinigungen mit MOSH/MOAH eingesetzt werden.
• ITX (Isopropylthioxanthon)-Gehalte in Lebensmitteln werden ebenfalls wiederholt nachgewiesen. Diese organisch-chemische Verbindung kann auf vielfältige Weise in Lebensmittel gelangen: Sie ist in Druckfarbe enthalten und kann von der Außenseite eines Kartons auf die Innenseite übertragen werden, die beim Aufrollen des Druckkartons mit dem Lebensmittel in Kontakt kommt. Das BfR hat ITX in Lebensmitteln aufgrund seiner mutagenen Eigenschaften als genotoxische Substanz bewertet. ITX tritt häufig in Milch und trüben Fruchtsäften, z.B. Apfel- und Orangensaft, auf.
• Dioxine sind POPs, die überall in der Umwelt vorkommen. Sie werden durch die Verbrennung von Holz, Kohle oder Öl in die Atmosphäre ausgestoßen. Dioxine setzen sich dann in Böden und Wasser ab, die von Tieren verzehrt werden. Die Dioxine werden in tierischen Fetten gespeichert, die dann vom Menschen verzehrt werden. Dioxine sind hochgradig radioaktiv und werden nicht verdaut, obwohl ihre Radioaktivität innerhalb von 7-11 Jahren nach der Aufnahme nachlässt.
• Furane sind POPs, die bei der Verarbeitung erhitzter Lebensmittel entstehen. Sie kommen häufig in verzehrfertigen Lebensmitteln oder in Gläsern/Dosen vor. Sie werden in der Umwelt gebildet, indem sie in Böden und Sedimenten von Gewässern angereichert werden. Sie gelangen durch Remobilisierung in die Nahrungskette.

3. Lebensmittelkontamination mit Allergenen

Allergene und Unverträglichkeiten auslösende Substanzen stellen für bestimmte Konsumenten ein Gesundheitsrisiko dar. Lebensmittel enthalten oftmals Allergene wie Erdnüsse oder Eierrückstände.

Gemäß der LMIV gibt es 14 Hauptallergene:

1. Sellerie
2. Glutenhaltiges Getreide
3. Krustentiere
4. Ei
5. Fisch
6. Lupine
7. Milch
8. Mollusken
9. Senf
10. Nüsse
11. Erdnüsse
12. Sesam
13. Soja
14. Sulfite

Kreuzkontaminationen können auftreten, wenn eine kleine Menge eines Lebensmittelallergens versehentlich in ein anderes Lebensmittel gelangt. Selbst Spurenmengen von Allergenen können eine allergische Reaktion auslösen und müssen daher getestet werden.

ELISA-Tests werden verwendet, um Antikörper im Blut auf Allergenempfindlichkeit zu testen. ELISA-Tests werden mit Hilfe von hochspezifischen Antikörpern durchgeführt, die mit Antigenen reagieren, die allergieauslösende Substanzen sind. Dies geschieht oft als Vorsichtsmaßnahme, um sich vor möglichen allergischen Reaktionen zu schützen.

Die PCR (Polymerase-Kettenreaktion) ist eine mikrobiologische Methode, bei der Millionen bis Milliarden von Kopien einer DNA-Probe angefertigt werden und die es den Wissenschaftlern ermöglicht, sie im Detail zu untersuchen. PCR-Tests ermöglichen die Bestimmung des Vorhandenseins eines spezifischen tierischen oder pflanzlichen DNA-Strangs in einem Lebensmittel und werden daher zum Nachweis von Keimen, Viren und GVO in einem Lebensmittel verwendet. Die PCR wird häufig als Ergänzung zu ELISA-Tests verwendet, da sie sehr empfindlich ist, wenn es darum geht, Spurenmengen von Sellerie und Fisch aufzunehmen. Sie hat jedoch Probleme bei der Kreuzkontamination mit anderen Lebensmitteln wie Milch und Eiern, da diese Allergene als Kuh- oder Hühner-DNA registriert würden.

4. Lebensmittelkontamination mit Mykotoxinen

Mykotoxinkontaminationen treten in verschiedenen Phasen der Pflanzenproduktion auf. Mykotoxine sind Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die beim Verzehr eine toxische Wirkung haben können. Eine primäre Mykotoxinkontamination tritt auf, wenn pflanzliche Rohstoffe von Schimmelpilzen befallen sind. Eine sekundäre Kontamination tritt auf, wenn Rohstoffe während der Lagerung oder des Transports schimmeln.

In der Verordnung (EU) Nr. 2023/915 legt die EU die gesetzlichen Höchstgehalte für Mykotoxine in Lebensmitteln fest.

5. Lebensmittelkontamination mit Mikroorganismen

Lebensmittel enthalten eine Vielzahl von Mikroorganismen, die bei fehlender Lebensmittelhygiene von einer Quelle auf eine andere übertragen werden können. Ein Beispiel hierfür ist die Übertragung von Keimen von einem rohen Lebensmittel auf ein gekochtes Lebensmittel durch Kreuzkontamination. Zu den Arten von Mikroorganismen, die Lebensmittel kontaminieren können, gehören unter anderem:

• Staphylococcus Aureus
• Salmonellen
• Coli
• Clostridium Perfringens
• Campylobacter

Die oben genannten Bakterien und andere Mikroorganismen werden in mikrobiologischen Tests innerhalb der Tentamus Gruppe untersucht. Da es eine Fülle von schädlichen Mikroben gibt, die sich ihren Weg in Lebensmittel bahnen können, können mikrobiologische Tests die Unschädlichkeit und Marktfähigkeit eines Produktes nachweisen.

Wie können Lebensmittelkontaminationen mit HACCP-Konzepten vermieden werden?

HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point), auch bekannt als Gefahrenanalyse und kritische Kontrollpunkte, ist ein vorbeugendes System, das die Lebensmittelsicherheit erhöhen und Lebensmittelhygiene sichern soll. HACCP-Richtlinien schützen Lebensmittel vor biologischen, chemischen und physikalischen Einflüssen.

Innerhalb der EU wurde HACCP im Jahr 2004 eingeführt und ist seit 2006 gemäß der folgenden Verordnung (Verordnung (EG) Nr. 852/2004 über Lebensmittelhygiene) verbindlich vorgeschrieben.

HACCP zielt darauf ab, Gefahren in Lebensmitteln zu identifizieren und dann zu verhindern. Zu den Gefahren können Mikroorganismen, Chemikalien oder Allergene gehören, die in die Lebensmittel gelangen. Auch die Lagerung von Lebensmitteln bei unerwünschten Temperaturen oder die Berührung von Produkten mit den Händen kann gefährliches Erregerwachstum in Lebensmitteln auslösen (s. >> Unsere Scherpunkte in der Kontaminationsanalytik<<).

HACCP-Konzepte werden mithilfe von 12 Schritten und 7 Prinzipien implementiert. Die 7 Prinzipien lauten:

1. Durchführung einer Gefahrenanalyse, in der alle potenziellen Gefahren identifiziert werden
2. Bestimmung der kritischen Kontrollpunkte
3. Festlegung kritischer Grenzwerte
4. Einrichtung eines Systems zur Überwachung der Kontrollpunkte
5. Korrekturmaßnahmen bei Überschreitung der Grenzwerte
6. Überprüfung des HACCP-Konzepts und ggf. Überarbeitung des Konzepts
7. Dokumentation aller HACCP-Maßnahmen

Die Implementierung eines HACCP-Systems kann eine Herausforderung für Lebensmittelunternehmen darstellen. Aus diesem Grund stehen Ihnen die Experten der Tentamus Gruppe beratend zur Seite, unterstützen Sie bei Erstellung eines HACCP-Konzepts und optimieren dieses auch in der Zukunft.

Die folgenden Lebensmittel können Lebensmittelvergiftungen verursachen und sollten daher häufig getestet werden:

• Fleisch- und Wurstwaren
• Eier
• Fleisch
• Obst und Gemüse
• Fisch
• Diätetische Lebensmittel

Diesen Produkten wird innerhalb von Tentamus besondere Aufmerksamkeit geschenkt, da Produkte, die Verunreinigungen enthalten, ein erhöhtes Risiko für den Verbraucher bergen. Produktrückrufe werden durch regelmäßige Inspektionen vermieden. Dies hilft Ihnen als Hersteller hilft, Kosten zu sparen und Imageschäden zu vermeiden.

Bei der Untersuchung der Kontamination von Lebensmitteln kommen zwei Methoden zur Anwendung, die Stichprobenmethode und das kontinuierliche Verfahren:

• Bei der Stichprobenmethode werden Lebensmittel aus einer Charge nach dem Zufallsprinzip ausgewählt und auf Qualität und Sicherheit geprüft.
• Bei der kontinuierlichen Methode werden Lebensmittel regelmäßig kontrolliert. Dies wird üblicherweise bei Gemüse durchgeführt, um z.B. Mykotoxine oder Schwermetalle zu messen.

Wie werden Proben für Tests ausgewählt?

Bei der Auswahl der Produkte, die in den Laboren von Tentamus getestet werden sollen, werden einige Lebensmittelproben nach dem Zufallsprinzip aus einer Population ausgewählt. Wenn eine 1-kg-Gemüseprobe zur Untersuchung benötigt wird, werden diese an verschiedenen Stellen oder aus verschiedenen Behältern ausgewählt, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu erhöhen.

Der Kunde kann entscheiden, ob er die Proben selbst verschickt oder sie von einem der Probenehmer von Tentamus abholen lässt. Wenn der Kunde die Produkte selbst einsenden möchte, ist er dafür verantwortlich, dass die Proben so zufällig wie möglich ausgewählt werden.

Um die Frische der Produkte während des Transportprozesses zu erhalten, verwendet Tentamus luftdichte Plastiktüten, um das Austrocknen und die Kontamination der Produkte zu verhindern. Auch bei Waren, die gekühlt werden müssen, wird eine Kühlkette mit Hilfe von Eispackungen oder Trockeneis verwendet.

Tentamus verfügt über ein globales Netzwerk, das Lebensmittel auf Schadstoffe und Kontaminationen analysiert. Obwohl die Tentamus Gruppe heute ein globales Unternehmen ist, ist sie stolz darauf, Kunden vor Ort zu unterstützen, indem sie ihnen anbietet, Proben abzuholen, die mit modernsten Geräten in kurzer Zeit getestet werden.

Übersicht der Labore für Kontaminationsanalytik der Tentamus Group in Deutschland: