Kaltentkeimung

Die Kaltentkeimung umfasst Verfahren zur chemischen Sterilisation von Getränken.

Eigenschaften

Das Kaltentkeimungsmittel Dimethyldicarbonat

Getränke werden meistens durch Ultrahocherhitzung, Ultrafiltration oder Kaltentkeimung sterilisiert, bei der Weinherstellung wird auch die Schwefelung eingesetzt.[1] Die zur Kaltenkeimung eingesetzten chemischen Verfahren sind z. B. der Zusatz von Dimethyldicarbonat (DMDC, Lebensmittelzusatzstoff E 242).[2][3] DMDC wird zur Kaltentkeimung von Wein, Fruchtsäften und Fruchtsaft-basierten Erfrischungsgetränken eingesetzt.[4] DMDC darf bei verschiedenen Weinen bis 200 Milligramm pro Liter zugesetzt werden.[5] DMDC führt zu einer vergleichsweise geringeren sensorischen Veränderung.[1]

Biochemie

Der Mechanismus der Kaltentkeimung mit DMDC basiert auf der Reaktion des Kaltentkeimungsmittel mit den Biomolekülen von möglichen enthaltenen kontaminierenden Mikroorganismen,[6][7] mit einer Wirksamkeit vor allem gegen Zuckerhefen.[8][9] DMDC reagiert mit verschiedenen nukleophilen Biomolekülen und führt unter anderem zu einer Hemmung der Enzyme Acetatkinase und Glutamat-Decarboxylase und zur Methylierung und Methoxycarbonylierung von Histidinen in der Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase,[10] der Alkohol-Dehydrogenase und der Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase.[11][12] Unverbrauchtes DMDC hydrolysiert zu Methanol und Kohlendioxid. Als Nebenreaktion entsteht in Anwesenheit von Ammoniak auch das Karzinogen O-Methylcarbamat.[13] Das ähnlich zum DMDC aufgebaute Molekül Diethylpyrocarbonat ist nicht mehr zur Kaltentkeimung zugelassen. Bei der Kaltentkeimung mit DMDC sieht die Europäische Lebensmittelsicherheitsbehörde (EFSA) allerdings nach einem Bericht aus dem Jahre 2015 keine Anhaltspunkte für eine Gesundheitsgefahr im Rahmen der gebräuchlichen Verwendung.[14]

Einzelnachweise

Robert Steidl: Keimzahlreduzierung im Most durch Haltbarmachungsverfahren. In: Wissensbericht, Bundesamt für Wein- und Obstbau in Klosterneuburg (2010). PDF (Memento des Originals vom 3. Dezember 2013 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2.
EU-Verordnung Nr. 231/2012 vom 9. März 2012. PDF.
EU-Verordnung Nr. 2165/2005 vom 20. Dezember 2005 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1493/1999 über die gemeinsame Marktorganisation für Wein.
Stellungnahme des Arbeitskreises Lebensmittelchemischer Sachverständiger der Länder und des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (ALS), Nr. 2011/18: Zusatz von Konservierungsmitteln zu Fruchtschorlen (PDF; 2,9 MB).
EU-Verordnung Nr. 606/2009 (EU-ÖnologiekodexVO) Anhang IA Nr. 34.
Yuanshan Yu, Jijun Wu, Gengsheng Xiao, Yujuan Xu, Daobang Tang, Yulong Chen, Yousheng Zhang: Combined Effect of Dimethyl Dicarbonate (DMDC) and Nisin on Indigenous Microorganisms of Litchi Juice and its Microbial shelf life. In: Journal of Food Science. Band 78, Nr. 8, August 2013, S. M1236–M1241, doi:10.1111/1750-3841.12215.
N. Basaran-Akgul, J. J. Churey, P. Basaran, R. W. Worobo: Inactivation of different strains of Escherichia coli O157:H7 in various apple ciders treated with dimethyl dicarbonate (DMDC) and sulfur dioxide (SO₂) as an alternative method. In: Food Microbiology. Band 26, Nr. 1, Februar 2009, S. 8–15, doi:10.1016/j.fm.2008.07.011.
A. Costa, A. Barata, M. Malfeito-Ferreira, V. Loureiro: Evaluation of the inhibitory effect of dimethyl dicarbonate (DMDC) against wine microorganisms. In: Food Microbiology. Band 25, Nr. 2, Februar 2008, S. 422–427, doi:10.1016/j.fm.2007.10.003.
Vincent Renouf, Pierre Strehaiano, Aline Lonvaud-Funel: Effectiveness of dimethyldicarbonate to prevent Brettanomyces bruxellensis growth in wine. In: Food Control. Band 19, Nr. 2, Februar 2008, S. 208–216, doi:10.1016/j.foodcont.2007.03.012.
K. C. Cheng, T. Nowak: A histidine residue at the active site of avian liver phosphoenolpyruvate carboxykinase. In: The Journal of Biological Chemistry. Band 264, Nr. 33, 25. November 1989, S. 19666–19676, PMID 2584187 (PDF).
D. D. Temple, C. S. Ough: The inactivation of yeast alcohol dehydrogenase and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase by dimethyldicarbonate. Excerpts from M.S. Thesis of D. Temple. University of California, Davis, USA 1978.
C. S. Ough: Dimethyl dicarbonate and diethyl dicarbonate. In: A. L. Branen & P. M. Davidson (Hrsg.): Antimicrobials in foods. New York/Basel: Marcel Dekker 1983. ISBN 978-0-8247-4037-5. S. 321.
DHHS: Federal Register Band 59, Nummer 24 (February 4, 1994). Abgerufen am 28. November 2013.
EFSA: Scientific opinion on the re-evaluation of dimethyl dicarbonate (DMDC, E 242) as a food additive. In: www.efsa.europa.eu. Abgerufen am 30. November 2016.

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[Steidl-1] Robert Steidl: Keimzahlreduzierung im Most durch Haltbarmachungsverfahren. In: Wissensbericht, Bundesamt für Wein- und Obstbau in Klosterneuburg (2010). PDF (Memento des Originals vom 3. Dezember 2013 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2.

[2] EU-Verordnung Nr. 231/2012 vom 9. März 2012. PDF.

[3] EU-Verordnung Nr. 2165/2005 vom 20. Dezember 2005 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1493/1999 über die gemeinsame Marktorganisation für Wein.

[4] Stellungnahme des Arbeitskreises Lebensmittelchemischer Sachverständiger der Länder und des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (ALS), Nr. 2011/18: Zusatz von Konservierungsmitteln zu Fruchtschorlen (PDF; 2,9 MB).

[5] EU-Verordnung Nr. 606/2009 (EU-ÖnologiekodexVO) Anhang IA Nr. 34.

[6] Yuanshan Yu, Jijun Wu, Gengsheng Xiao, Yujuan Xu, Daobang Tang, Yulong Chen, Yousheng Zhang: Combined Effect of Dimethyl Dicarbonate (DMDC) and Nisin on Indigenous Microorganisms of Litchi Juice and its Microbial shelf life. In: Journal of Food Science. Band 78, Nr. 8, August 2013, S. M1236–M1241, doi:10.1111/1750-3841.12215.

[7] N. Basaran-Akgul, J. J. Churey, P. Basaran, R. W. Worobo: Inactivation of different strains of Escherichia coli O157:H7 in various apple ciders treated with dimethyl dicarbonate (DMDC) and sulfur dioxide (SO₂) as an alternative method. In: Food Microbiology. Band 26, Nr. 1, Februar 2009, S. 8–15, doi:10.1016/j.fm.2008.07.011.

[8] A. Costa, A. Barata, M. Malfeito-Ferreira, V. Loureiro: Evaluation of the inhibitory effect of dimethyl dicarbonate (DMDC) against wine microorganisms. In: Food Microbiology. Band 25, Nr. 2, Februar 2008, S. 422–427, doi:10.1016/j.fm.2007.10.003.

[9] Vincent Renouf, Pierre Strehaiano, Aline Lonvaud-Funel: Effectiveness of dimethyldicarbonate to prevent Brettanomyces bruxellensis growth in wine. In: Food Control. Band 19, Nr. 2, Februar 2008, S. 208–216, doi:10.1016/j.foodcont.2007.03.012.

[10] K. C. Cheng, T. Nowak: A histidine residue at the active site of avian liver phosphoenolpyruvate carboxykinase. In: The Journal of Biological Chemistry. Band 264, Nr. 33, 25. November 1989, S. 19666–19676, PMID 2584187 (PDF).

[11] D. D. Temple, C. S. Ough: The inactivation of yeast alcohol dehydrogenase and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase by dimethyldicarbonate. Excerpts from M.S. Thesis of D. Temple. University of California, Davis, USA 1978.

[12] C. S. Ough: Dimethyl dicarbonate and diethyl dicarbonate. In: A. L. Branen & P. M. Davidson (Hrsg.): Antimicrobials in foods. New York/Basel: Marcel Dekker 1983. ISBN 978-0-8247-4037-5. S. 321.

[13] DHHS: Federal Register Band 59, Nummer 24 (February 4, 1994). Abgerufen am 28. November 2013.

[14] EFSA: Scientific opinion on the re-evaluation of dimethyl dicarbonate (DMDC, E 242) as a food additive. In: www.efsa.europa.eu. Abgerufen am 30. November 2016.