Forschungsvorhaben
Entwicklung von neuen Prozesstechniken zur Vermeidung des Acrylamidgehaltes in Lebensmitteln

Mit der Veröffentlichung der Forschungsergebnisse zum Vorkommen von Acrylamid in Lebensmitteln durch die schwedische Behörde für Lebensmittelsicherheit (Swedish National Food Administration NFA) im April 2002 wurden die Lebensmittelwirtschaft, Verbraucher und staatliche Behörden auf ein mögliches lebensmittelbedingtes Risiko aufmerksam gemacht, das seit langem besteht, jedoch so noch nicht bekannt war. Es wurde festgestellt, dass Arcylamid bei der Erhitzung kohlenhydrathaltiger Lebensmittel entsteht. Die Thematik betrifft daher nicht nur die gewerbliche Produktion, sondern gleichermaßen die haushaltsmäßige Zubereitung.

Unstrittig ist, dass Acrylamid ein neurotoxisches Agens ist mit genotoxischen Eigenschaften. Die Funde von Acrylamid in Lebensmitteln werden daher von allen Beteiligten sehr ernst genommen. Aufgrund der immer noch unzureichenden Datenlage ist es derzeit nicht möglich, das gesundheitliche Risiko für den Verbraucher abzuschätzen. Darüber hinaus sind Maßnahmen zur Reduzierung der Acrylamidgehalte in Lebensmitteln bislang nur begrenzt möglich. Umfangreiche Forschungsaktivitäten sind daher notwendig.

Das im Folgenden dargestellt Forschungsprojekt, das durch den Bund für Lebensmittelrecht und Lebensmittelkunde e.V. (BLL) initiiert und über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) beantragt wurde, zeichnet sich durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit renommierter Forschungsstellen aus und lässt branchenübergreifende Lösungen erwarten, die von wesentlicher Bedeutung für den Verbraucherschutz sein werden, da bei der Herstellung von Lebensmitteln die Bildung toxischer Substanzen unterbunden werden muss. Die Ergebnisse des Vorhabens werden zudem von essentieller wirtschaftlicher Bedeutung für einen großen Teil der Ernährungswirtschaft sein.

Eine systematische Herangehensweise an die Problematik ist Voraussetzung für eine erfolgreiche Durchführung des Forschungsprojektes. Dies erfordert, dass der Bildungsmechanismus für Acrylamid gänzlich aufgeklärt wird und preiswerte Methoden zur Verfügung stehen, mit denen Acrylamid hinreichend genau und schnell bestimmt werden kann. In dieser Aufgabenstellung liegt der Schlüssel für die weitere Zielsetzung des Vorhabens; durch technologische und verfahrenstechnische Ansätze soll eine Minimierung der Acrylamidgehalte in Lebensmitteln realisiert werden.

Beim Gemeinschaftsforschungsprojekt "Acrylamid" handelt es sich um ein Querschnittsprojekt, das in diesem organisatorischen Umfang erstmals von der gesamten Lebensmittelwirtschaft unterstützt wird. Das Projekt wird sowohl aus öffentlichen, als auch aus wirtschaftseigenen Mitteln finanziert. Insgesamt stehen mehr als 1,7 Mio Euro in den nächsten zwei Jahren zur Verfügung, um dieses Projekt durchzuführen. Es handelt sich damit finanziell gesehen um das größte Forschungsprojekt der industriellen Gemeinschaftsforschung.

Das Vorhaben wird aus Mitteln der industriellen Gemeinschaftsforschung (Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) via AiF über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) und die Lebensmittelwirtschaft) gefördert.
AiF-Projekt-Nr.: AiF/FEI-FV 108 Z BG

Ziele des Forschungsvorhabens

• Minimierung und Vermeidung des Acrylamidgehaltes in Lebensmitteln
• Erforschung von Zusammenhängen zwischen dem Acrylamidgehalt im Produkt, der Rohstoffzusammensetzung, dem Herstellungsverfahren und der Anlagenkonfiguration
• Aufklärung der Bildungsmechanismen und Folgereaktionen in Lebensmitteln
• Entwicklung einer sicheren Routineanalytik
• Untersuchungen zur Toxikologie von Acrylamid und des Metaboliten Glycidamid

Realisierung des Forschungsvorhabens

Das Forschungsvorhaben wird seit April 2003 bearbeitet. Der Abschluss des Projektes ist zum 31. März 2005 geplant.
Folgende Schwerpunkte sollen im Forschungsprojekt bearbeitet werden:

Forschungsaufgaben

• "In vitro"-Studien zur Genotoxizität und Mutagenität von Acrylamid und Glycidamid
• Untersuchung der Dosis-Wirkungs-Abhängigkeit und Kinetik von Acrylamid / Glycidamid hinsichtlich Induktion von Schäden am Erbgut von Lymphocyten in Humanblut
• Aufklärung von Chemie und Reaktivität von Acrylamid
• Charakterisierung der Acrylamid-Bildung für herkömmliche Produktionstechnologien
• Entwicklung von Minimierungskonzepten durch gezielte Veränderung von Rezepturen, Produktdesign und Technologie
• Modifizierung und Weiterentwicklung der herkömmlichen Anlagen- und Prozessführung in Bezug auf Energieeintrag und Feuchtigkeits-, Temperatur- und Zeitprofile
• Identifizierung entscheidender Einflussgrößen in Produkt und Prozess auf die Acrylamidbildung und Ableitung von Kritischen Lenkungspunkten (CCP) sowie Umsetzung in Mess- und Regelstrukturen
• Entwicklung neuer Anlagen und Verfahren zur thermischen Behandlung von kohlenhydratreichen Lebensmitteln
• Erarbeitung der Grundlagen für Prozessoptimierung und Handlungsempfehlungen für Industrie und Gewerbe

Die Forschungsziele können nur durch interdisziplinäre Forschung und eine branchenübergreifende Zusammenarbeit realisiert werden.
Ein Forschungsverbund von 5 Forschungsinstituten und Universitäten hat sich gemeinsam mit Praxispartnern aus Industrie, Industrieverbänden und Wissenschaftlern zu einem Netzwerk unter Koordinierung des Bundes für Lebensmittelrecht und Lebensmittelkunde e.V. (BLL) und des Forschungskreises der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) zusammengeschlossen.

Die Beteiligung von Forschungsstellen mit Produkt-, Technologie- und Anlagenkompetenz sowie mit ausgewiesener Erfahrung in Prozesssimulation, Mess- und Regeltechnik, Analytik und Toxikologie ermöglicht die erforderliche interdisziplinäre Bearbeitung. Die wesentlichen Arbeitsziele der einzelnen Forschungsstellen sind in kurzen Übersichten zusammengefasst.

Forschungsnetzwerk und Aufgabenverteilung der Forschungspartner

Verwertung und Nutzung der Forschungsergebnisse

Die erwarteten Forschungsergebnisse werden von Lebensmittelproduzenten, von Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaues wie auch Herstellern von Haushaltsgeräten (Fritteusen, Toaster, Haushaltsbacköfen) genutzt werden.

In öffentlichen Fachkolloquien wird über Ergebnisse des Forschungsvorhabens berichtet werden. Auf dieser Homepage werden kontinuierlich Fortschrittsreports veröffentlicht.

Durch die Erarbeitung von Prozess- und Verfahrenskonzepten und von Modifizierungs- und Entwicklungskonzepten für Anlagen und Geräte gemeinsam mit der interessierten Industrie wird die Nutzung der wissenschaftlichen Ergebnisse vorbereitet.
Zum Wissenstransfer erfolgen zudem Beratungen zur Analytik, Toxikologie und Lebensmittelsicherheit.