Grundlagen für die industrielle Umsetzung von neuen Verfahren zur Herstellung von Speisefetten und Speiseölen mit reduziertem Gehalt an 3-MCPD-Fettsäureestern und verwandten Verbindungen

• Förderprogramm: IGF (AiF, FEI)
• Laufzeit: 01.03.2012 – 28.02.2014

Projektpartner:

• Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie (DFA), Freising-Weihenstephan
• Max-Rubner-Institut (MRI), Detmold
• Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. (DIL), Quakenbrück

Ausgangslage:

Pflanzliche öle und Fette sind essentieller Bestandteil bei der Herstellung vieler Lebensmittel. Viele der öle sind als frisch gepresstes Rohöl aufgrund bestimmter Inhaltsstoffe nicht genießbar bzw. nicht technologisch verwendbar, weswegen die Aufbereitung durch eine Raffination erforderlich ist.

Ein Verfahrensschritt der Raffination ist die Desodorierung. Dabei werden flüchtige Verbindungen destillativ bei Temperaturen bis zu 260°C abgetrennt. Hierbei entstehen jedoch mit 3-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern hitzeinduzierte Kontaminanten, für die mutagene und karzinogene Eigenschaften nachgewiesen wurden.

Zudem wurden gesundheitlich relevante Mengen in raffinierten pflanzlichen ölen und Fetten sowie daraus hergestellten Lebensmitteln nachgewiesen.

Ziele:

Aus diesem Anlass sind Forschungsprojekte initiiert worden mit dem Ziel, die Bildungsmechanismen dieser Kontaminanten aufzuklären und Strategien zu ihrer Minimierung zu entwickeln. In einem ersten Projekt (Untersuchung zur Bildung von 3-Monochlorpropan-1,2-diol-Fettsäureestern(3-MCPD-FE) in Pflanzenölen und Entwicklung von Strategien zu deren Minimierung) konnten zunächst die Bildungsmechanismen aufgeklärt, verlässliche Analysemethoden entwickelt und Minimierungsstrategien im Labormaßstab identifiziert werden.

Im aktuellen Projekt sollen diese Strategien nun in den Technikumsmaßstab übertragen und zu tragfähigen Konzepten für die industrielle Anwendung weiterentwickelt werden. Aufgrund des vergleichsweise hohen Bildungspotentials an 3-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern erfolgen alle Untersuchungen mit Palmöl.

Ergebnisse:

Es wurden validierte Analysemethoden zur direkten Bestimmung von 3-MCPD- und Glycidyl-Fettsäureestern entwickelt. Minimierungsstrategien konnten im Labormaßstab in den Bereichen Rohölwaschung, Zusatz von Hilfsstoffen, Optimierung von Prozessparametern und alternative Kurzwegdestillation mittels modellbasierter statistischer Optimierung hergeleitet werden. Es erfolgte zudem eine übertragung in den Technikumsmaßstab.