Diacetyl (buttriges aroma)

Diacetyl, auch bekannt als 2,3‑Butandion, ist eine natürlich vorkommende organische Verbindung mit der chemischen Formel C₄H₆O₂. Bei Raumtemperatur ist es eine gelb‑grüne Flüssigkeit mit einem ausgeprägten Buttergeruch und -geschmack. Es ist leicht flüchtig und wasserlöslich, so dass es vom menschlichen Geruchssinn leicht wahrgenommen werden kann.

Herkunft

Diacetyl kommt in der Natur als Gärungsnebenprodukt vor, insbesondere in Milchprodukten wie Butter und Käse sowie in alkoholischen Getränken wie Bier und Wein. Industriell kann Diacetyl durch chemische Verfahren oder biotechnologische Methoden mit mikrobieller Fermentation synthetisiert werden. Die synthetische Herstellung erfolgt in der Regel durch die katalytische Dehydrierung von 2,3‑Butandiol.

Eigenschaften und Anwendungen in der Lebensmittelindustrie

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird Diacetyl in der Lebensmittelindustrie aus mehreren Gründen verwendet:

• Geschmacksverstärkung: Es verleiht einen reichhaltigen Buttergeschmack, der für eine Vielzahl von Lebensmitteln attraktiv ist.
• Aroma: Sein starkes Butteraroma wird verwendet, um die sensorische Attraktivität von Lebensmitteln zu verbessern.
• Wirksamkeit bei geringer Konzentration: Es wird nur eine geringe Menge benötigt, um den gewünschten Geschmack und das gewünschte Aroma zu erzielen.
• Vielseitigkeit: Es kann in einer breiten Palette von Lebensmitteln verwendet werden, von Backwaren bis hin zu Snacks und Getränken.

Verwendung in ultra‑verarbeiteten Lebensmitteln

In ultrahochverarbeiteten Lebensmitteln wird Diacetyl wegen seiner starken Geschmacks- und Aromaeigenschaften verwendet. Hier sind einige spezifische Verwendungen:

• Popcorn mit Buttergeschmack: Diacetyl wird häufig Mikrowellenpopcorn zugesetzt, um ihm einen Buttergeschmack zu verleihen, der frisch zubereitetes Popcorn mit geschmolzener Butter imitiert.
• Backwaren: Diacetyl wird Gebäck, Kuchen und Keksen zugesetzt, um den Buttergeschmack zu verstärken und diese Produkte für den Verbraucher attraktiver zu machen.
• Snacks: Viele herzhafte Snacks wie Chips und Cracker enthalten Diacetyl, um ihnen einen reichen Buttergeschmack zu verleihen.
• Margarine und Butterersatzstoffe: Diacetyl hilft diesen Produkten, den Geschmack von echter Butter zu imitieren.
• Molkereiprodukte: Einigen Molkereiprodukten wird Diacetyl zugesetzt, um den Buttergeschmack zu intensivieren, insbesondere bei fettarmem Käse oder Schmelzkäse.
• Getränke: Einige alkoholische und alkoholfreie Getränke können Diacetyl enthalten, um ihr Geschmacksprofil zu verbessern.

Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

Obwohl Diacetyl von der FDA allgemein als sicher für die Verwendung in Lebensmitteln anerkannt ist (GRAS), bestehen erhebliche gesundheitliche Bedenken im Zusammenhang mit dem Einatmen von Diacetyl, insbesondere am Arbeitsplatz.

• Atemwegsprobleme: Das Einatmen von Diacetyl‑Dämpfen wird mit einer schweren Lungenerkrankung in Verbindung gebracht, die als Bronchiolitis obliterans, auch als Popcorn‑Lunge" bezeichnet, bekannt ist. Diese Erkrankung verursacht schwere und irreversible Schäden an den kleinen Atemwegen in der Lunge, die zu Husten, Keuchen und Kurzatmigkeit führen.
• Gefährdungam Arbeitsplatz: Arbeitnehmer in Branchen, in denen Diacetyl verwendet wird, z. B. in der Aromen- und Lebensmittelherstellung, sind einem höheren Risiko ausgesetzt, Atemwegsprobleme zu entwickeln, wenn keine geeigneten Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden.
• Regulierungsmaßnahmen: Angesichts dieser Gesundheitsrisiken wurden strengere Vorschriften und die Verwendung sichererer Alternativen in der Lebensmittelherstellung und bei Aromatisierungsverfahren gefordert.

Quellen:

1. U.S. Food and Drug Administration (2021). Diacetyl. Abgerufen von FDA.gov.
2. Occupational Safety and Health Administration.(n.d.). flavorings‑related lung disease. Abgerufen am 10. Juli 2024, von https://www.osha.gov/flavorings‑related‑lung‑disease.
3. Dinu, V., Kilic, A., Wang, Q. et al. Politische, toxikologische und physikochemische Überlegungen zur Inhalation hoher Konzentrationen von Lebensmittelaromen. npj Sci Food 4, 15 (2020). https://doi.org/10,1038/s41538‑020‑00075‑y
4. Clark, S. F., & Winter, C. K. (2015). Health effects of diacetyl: a review of toxicologic data. Food Science and Technology, 67, 87‑95. DOI: 10,1016/j.foodcont.2015,05.012.