Grundlagen für die großtechnische Anwendung von Verfahren zur Herstellung von Speisefetten und -ölen mit reduzierten Gehalten an 3-MCPD-Fettsäureestern und verwandten Verbindungen

Fettsäureester von 3-MCPD (3-mono-chlor-1,2-propandiol) und verwandten Verbindungen, wie z.B. Glycidol, sind hitzeinduzierte Kontaminanten, die bei der thermischen Behandlung pflanzlicher Speiseöle gebildet werden und entsprechend neuester wissenschaftlicher Veröffentlichungen mutagene, karzinogene und nephrotoxische Eigenschaften aufweisen. Da gesundheitlich relevante Mengen in pflanzlichen Speiseölen (insbesondere raffinierten Palmölen) und deren Verarbeitungsprodukten nachgewiesen werden konnten, sind für diese von nationalen und internationalen Behörden (FAO, WHO, BfR) Grenzwerte definiert worden, wie z.B. den TDI (tolerable daily intake). Aufgrund eines entsprechenden Aufrufs des BfR (Bundesministerium für Risikobewertung) wurde in Zusammenarbeit von Forschungsinstituten und Vertretern der Lebensmittelindustrie das AIF-Projekt 1600 BG „Untersuchungen zur Bildung von 3-Monochlorpropan-1,2-diol-Fettsäureestern (3-MCPD-FE) in Pflanzenölen und Entwicklung von Strategien zu deren Minimierung“ initiiert und erfolgreich durchgeführt. Die Bildungsmechanismen der Fettsäureester von 3-MCPD und verwandten Verbindungen konnten aufgeklärt werden, präzise Analysemethoden wurden implementiert und Minimierungsstrategien konnten am Beispiel der Raffination von Palmöl entwickelt werden. Letztere umfassten die Optimierung der Desodorierungsparameter, den Zusatz von Hilfsstoffen zur Inhibierung der Bildungsmechanismen, die Waschung des Rohöls zur Abtrennung von Präkursoren, sowie die nachträgliche Entfernung der Kontaminanten mittels Adsorbentien. PPM e.V. führte die zur Entwicklung dieser Minimierungsstrategien erforderlichen Versuche im Labormaßstab durch. Ziel des laufenden Nachfolgeprojektes ist es, die im Vorläuferprojekt identifizierten Strategien und Methoden für die industrielle Anwendung weiterzuentwickeln und zu optimieren. In diesem Sinne soll eine Toolbox für die industrielle Anwendung entwickelt werden, welche individuelle Minimierungskonzepte und Analysemethoden für spezifische industrielle Problemstellungen liefert. Aufgabe von PPM e.V. ist in diesem Rahmen, die für den Raffinationsprozess identifizierten Minimierungsstrategien durch gezielte Experimente im Labor- und Pilotmaßstab bis zur industriellen Anwendungsreife weiterzuentwickeln. Zur Entwicklung und Optimierung der Strategien werden moderne stochastische Methoden, wie etwa die statistische Versuchsplanung (DoE) und die darauf basierende modellbasierte Optimierung (Response Surface Methodology RSM) angewandt. Im Rahmen der Toolbox soll ein computerbasiertes Programm entwickelt und zur Verfügung gestellt werden, welches individuelle Lösungen für spezifische Minimierungsprobleme auf Basis von DoE und RSM liefert.