Bundesverband der Lebensmittelchemiker/-innen im öffentlichen Dienst e.V. (BLC)

Lebensmittelbestrahlung: noch ein Thema?

Verbreitung

Die Behandlung von Lebensmitteln mit ionisierenden Strahlen wird derzeit in ca. 40 Ländern zum Zwecke der Konservierung von Lebensmitteln und der Verringerung von lebensmittelbedingten Infektionen angewendet; hinzu kommt vor allem in den USA die Insektenbekämpfung bei Obst zur Erfüllung der Quarantänevorschrif-ten. Im Bereich der Europäischen Union findet eine nennenswerte kommerzielle Lebensmittelbestrahlung in Belgien, Frankreich, Großbritannien und den Niederlanden statt. Zulassungen für bestimmte Produkte gibt es auch in anderen Mitgliedsstaaten der EU. In allen Mitgliedsstaaten ist die Bestrahlung von getrockneten aro-matischen Kräutern und Gewürzen bis zu einer absorbierten Gesamtdosis von 10 Kilogray (kGy) erlaubt.

Eingesetzte Strahlenarten

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Strahlenarten:

Teilchenstrahlen (energiereiche Teilchen)

• Elektronenstrahlen (beschleunigte, energiereiche Elektronen)

Alphastrahlen (positiv geladene Heliumkerne) gehören ebenfalls zu den Teilchenstrahlen. Sie sind zwar sehr energiereich, scheiden aber wegen ihrer geringen Reichweite für eine technische Nutzung aus.

Photonenstrahlen (elektromagnetische Wellen, energiereiches, sehr kurzwelliges Licht)

• Gammastrahlen
• Röntgenstrahlen (Bremsstrahlung, X-Rays)

Beide Strahlenarten haben ein ähnliches Wirkungsmuster; sie lösen im bestrahlten Gut die Bildung von Sekundärelektronen und elektrisch geladenen Teilchen (Ionen) aus. Man nennt sie deshalb ionisierende Strahlen. Eine Bezeichnung als "radioaktive" Strahlen ist falsch. "Radioaktiv" sind die Stoffe, die ionisierende Strahlen als Folge des Kernzerfalls aussenden.

Strahlenquellen:

Radioaktive Isotope (Radionuklide):

• Kobalt-60, künstlich hergestellt aus Kobalt-59, Energie der Photonen 1,17 und 1,33 MeV
• Cäsium-137, aus Kernspaltung, wird nach Schließung der amerikanischen Wiederaufbereitungsanlage Hanford (Washington) nicht mehr zu diesem Zweck hergestellt, Energie der Photonen 0,66 MeV

Maschinen, die nur im Betrieb eine Strahlenquelle sind:

• Beschleuniger, erzeugen Elektonen, beschränkt auf bis zu 10 MeV Energie
• Röntgenkonverter, erzeugen Röntgenstrahlung durch Abbremsen von beschleunigten Elektronen, beschränkt auf bis zu 5 MeV Energie

Die Beschränkung auf 10 MeV bzw. 5 MeV erfolgte, um bei der Behandlung von Lebensmitteln mit Sicherheit die Erzeugung "induzierter Radioaktivität" auszuschalten.

Ein paar wichtige Unterschiede:

Strahlenarten:

• Die Eindringtiefe von Teilchenstrahlen ist sehr viel geringer als die von Photonenstrahlen. Mit Elektronen kann man nur schüttfähige Güter auf Transportbändern bzw. verpackte Ware in Päckchen entsprechender Dicke wirksam behandeln.
• Bei Gammaanlagen können ganze Europaletten behandelt werden.

Strahlenquellen:

• Maschinen (Linearbeschleuniger, Röntgenanlagen) können abgeschaltet werden. Sie stellen dann keine Gefahr mehr dar.
• Radioaktive Isotope strahlen unausgesetzt. Für Wartungsarbeiten müssen sie in ein Wasserbecken oder einen Betonbunker absenkt werden.

Maßeinheiten und Definitionen in Kürze:

Energie der Strahlung:

• Maßeinheit: Mega-Elektronenvolt (MeV). Ein Elektronenvolt (eV) ist die kinetische Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen eines elektrischen Feldes von 1 Volt erfährt. Bei Durchlaufen eines Feldes von 1 Mio Volt oder 1000 Kilovolt sind das 1 MeV.

Dosis (Maß für die vom Gut absorbierte Strahlenenergie)

• Maßeinheit: Gray (Gy) oder Kilogray (kGy). 1 Gy entspricht einer absorbierten Energiemenge von 1 Joule/kg. 1 KGy = 1000 Gy = 1000 J/kg
• 10 kGy ist die Energiemenge, die 1 kg Wasser um 2,4 °C erwärmt
• Alte Maßeinheit für Dosis: rad (radiation absorbed dosis): 100 rad = 1 Gy

Dosisleistung: (Maßeinheit für die Leistung einer Anlage)

• Maßeinheit: Gy/s
• 1 Gy/s = 1 Watt/kg = 3,6 kGy/h

Die Dosisleistung einer Elektronenanlage ist bei geringerer Eindringtiefe erheblich höher als die einer Gammaanlage. Was die Elektronenanlage in wenigen Sekunden schafft, hat die Gammaanlage erst in mehreren Stunden erledigt.

Wirkungsbereiche

Toxikologische Sicherheit bestrahlter Lebensmittel

Bereits 1980 stellte das international besetzte gemeinsame Expertenkomitee JECFI der Weltgesundheitsorganisation (WHO), der Welternährungsorganisation (FAO) und der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) nach jahrzehntelanger Forschung auf diesem Gebiet fest, daß die ionisierende Bestrahlung von Lebensmitteln bis zu einer "mittleren absorbierten Maximaldosis" von 10 kGy

• kein toxikologisches Risiko darstellt, weshalb keinerlei weitere toxikologische Untersuchungen nötig sind,
• keine speziellen Probleme in Bezug auf Nährwert (Vitaminverluste) und Mikrobiologie verursacht (d.h. es treten keine Probleme auf, die andere physikalische Behandlungsmethoden von Lebensmitteln, wie Pasteurisieren, Sterilisieren, Kochen, Braten und Backen nicht auch bewirken).

Diese Auffassung wurde bestätigt

• 1981 von der Fremdstoffkommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft
• 1982 von einer Expertenkommission in Dänemark
• 1983 von Expertenkommissionen in Schweden und den Niederlanden
• 1983 von der Codex Alimentarius Kommission der FAO/WHO
• 1986 von Expertenkommissionen in Großbritannien und den USA
• 1986 vom Wissenschaftlichen Lebensmittelausschuß der EG-Kommission
• 1987 von einer Expertenkommission in Kanada
• 1988 und 1992 nochmals von der Weltgesundheitsorganisation WHO
• 1997 von einer Expertengruppe der WHO auch ohne Einhaltung einer Obergrenze für die Dosis
• 2003 von der Codex Alimentarius Kommission ohne Einhaltung einer Obergrenze für die Dosis

Bisher konnten in keiner wissenschaftlichen Studie, die an Versuchstieren unter realistischen Bedingungen (ausgeglichene Diät, Verwendung von Strahlendosen im Bereich bis 10 kGy, u.a.) durchgeführt wurde, Schadwirkungen durch bestrahlte Lebensmittel nachgewiesen werden.

Entwicklung der Rechtslage in Deutschland

In der BR Deutschland war die Bestrahlung von Lebensmitteln bis Ende 2000 nicht erlaubt. In der ehemaligen DDR durften hingegen einige Lebensmittel (Zwiebeln, Gewürze, Enzymlösungen und Hühnerschlachtkörper) mit ionisierenden Strahlen behandelt werden. Mit Inkrafttreten des Einigungsvertrages am 3.10.1990 wurde eine Übergangsfrist bis zum 31.10.1992 eingeräumt, während der diese Praxis ausnahmsweise beibehalten werden durfte. Das Inverkehrbringen bestrahlter Lebensmittel war allerdings auf das Gebiet der ehemaligen DDR beschränkt. Danach war die Bestrahlung auch dort verboten.
Seit dem 21.12.2000 ist die Bestrahlung von getrockneten aromatischen Kräutern und Gewürzen in Deutschland (wie in der gesamten EU) bis zu einer Gesamtdosis von 10 kGy erlaubt. Damit wurden die EG-Richtlinien 1999/2 und 3 in nationales Recht umgesetzt.

Als Strahlenquellen sind zugelassen:

• Radionuklide Co-60 und Cs-137 mit den spezifischen Strahlenenergien von 1,33 bzw. 0,66 MeV
• Röntgenanlagen mit einer Nennenergie von maximal 5 MeV
• Elektronenbeschleuniger mit einer Nennenergie bis zu 10 MeV

Neben der Bestrahlung darf keine chemische Behandlung erfolgen, die dem gleichen Zwecke dient.

Die Bestrahlung ist kenntlich zu machen durch die Angabe "bestrahlt" oder "mit ionisierenden Strahlen behandelt".

Lage in der Europäischen Union

In den einzelnen EU-Ländern existieren sehr unterschiedliche Regelungen zum Thema Lebensmittelbestrahlung. Aus diesem Grunde wurde eine gemeinsame Vorschrift im Rahmen der Harmonisierung des Lebensmittelrechts in der EU angestrebt.

Mit den Richtlinien 1999/2 und 3 vom 22.02.1999 "zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten über mit ionisierenden Strahlen behandelte Lebensmittel und Lebensmittelbestandteile" wurde die Bestrahlung von getrockneten aromatischen Kräutern und Gewürzen bis zu einer Gesamtdosis von 10 kGy EU-weit vorläufig zugelassen. Die Bestrahlung ist kenntlich zu machen ("bestrahlt", "mit ionisierenden Strahlen behandelt" ). Bis spätestens zum Anfang 2001 sollte die Kommission einen Vorschlag zur Erweiterung dieser Positivliste unterbreiten; hierzu kam es bisher aber nicht, vor allem wegen der Weigerung aus Deutschland. Bis zum Inkrafttreten dieser erweiterten Liste können die nationalen Regelungen (Zulassungen und Verbote) aufrecht erhalten bleiben.
Die Liste ist bis jetzt nicht erweitert worden; statt dessen wurde das Verzeichnis der in den Mitgliedsstaaten zur Behandlung mit ionisierenden Strahlen zugelassenen Lebensmittel und Lebensmittelzutaten im Amtsblatt 2006/C 112/05 (s. folgende Tabelle) veröffentlicht. Die Kommission scheint es dabei belassen zu wollen.

Die Europäische Kommission hat mehrfach Vorschläge für das weitere Vorgehen zur Aufstellung einer abschließenden "Positivliste" der erlaubten Bestrahlungen gemacht. Dazu gehörte auch der Aufruf zu einer erneuten, umfassenden Diskussion, in die alle interessierten Kreise einbezogen werden sollten. Hierzu ist es bisher nicht gekommen, weder in Deutschland noch im Rahmen der EU.

Verzeichnis der in den Mitgliedsstaaten zur Behandlung mit ionisierenden Strahlen zugelassenen Lebensmittel und Lebensmittelzutaten

(2006/C 112/05)

Produkt	Zugelassen mit der maximalen durchschnittlichen absorbierten Gesamtdosis (kGy)
	BE	FR	IT	NL	UK	PL
Tiefgefrorene Gewürzkräuter		10
Kartoffeln	0,15		0,15		0,2	0,1
Süßkartoffeln					0,2
Zwiebeln	0,15	0,075	0,15		0,2	0,05
Knoblauch	0,15	0,075	0,15		0,2	0,1
Schalotten	0,15	0,075			0,2
Gemüse, einschließlich Hülsenfrüchte					1
Hülsenfrüchte				1
Obst einschl. Pilze, Tomaten, Rhabarber					2
Getrocknete Gemüse und Früchte		1		1
Getreide					1
Getreideflocken und -keime für Milchprodukte		10
Getreideflocken				1
Reismehl		4
Gummiarabikum		3		3
Hühnerfleisch				7
Geflügel		5
Geflügel (Hausgeflügel, Gänse, Enten, Perlhühner, Tauben, Wachteln, Truthähne)					7
Mechanisch gewonnenes Geflügelfleisch		5
Innereien von Geflügel		5
Tiefgefrorene Froschschenkel	5	5		5
Dehydriertes Blut, Plasma, Koagulate		10
Fische und Muscheln (einschl. Aale, Krustentiere und Weichtiere)					3
Tiefgefrorene geschälte Garnelen	5	5
Garnelen				4
Eiklar		3		3
Kasein, Kaseinate		6

Kontrolle und Nachweis bestrahlter Lebensmittel

Möglichkeiten der Kontrolle

• In der Bestrahlungsanlage mit Hilfe von Dosimetern zur Qualitätskontrolle und Rückverfolgbarkeit
• Nachträglich analytisch am Lebensmittel
• Der korrekten Durchführung der Bestrahlung nur anhand der Protokolle im Betrieb (Rückverfolgbarkeit)

In die Lebensmittelüberwachung eingeführte Analysenmethoden

Analysenmethode	Lebensmittelgruppe
Elektronen-Spin-Resonanz-Spektrometrie (ESR-Spektrometrie)	knochenhaltiges Fleisch, grätenhaltiger Fisch, Krustentiere mit Schalen(teilen), Nüsse mit Schalen, verschiedene Gewürze (z.B. Paprika, Piment, Pfeffer), Erdbeeren, Früchte mit Kernen oder Steinen, cellulosehaltige Verpackungen als Indiz für die darin verpackten Lebensmittel
Gaschromatographie mit massenspektrometrischer Detektion Kohlenwasserstoffe Alkylcyclobutanone	alle fetthaltigen Lebensmittel
Thermolumineszenz nach Isolierung anhaftender mineralischer Verunreinigungen	getrocknete Gewürze und Kräuter, pflanzliche Lebensmittel mit anhaftenden mineralischen Verunreinigungen,Garnelen etc. mit sandhaltigen Innereien (Darm)
Photonenstimulierte Lumineszenz Ganzprobenmessung	getrocknete Gewürze und Kräuter, alle Lebensmittel mit mineralischen Verunreinigungen

Die oben genannten Analysenverfahren sind Bestandteil der "Amtlichen Sammlung von Untersuchungsverfahren nach §64 des Lebensmittel- Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuchs (LFGB).

Zuverlässige Nachweismethoden

• unterstützen bestehende Verbote
• ermöglichen die Kontrolle einer korrekten Kennzeichnung
• schützen das Recht des Verbrauchers auf freie Wahl und Erhalt des von ihm gewünschten Lebensmittels
• stärken das Vertrauen des Bürgers in die Überwachungsbehörden
• erleichtern den redlichen internationalen Handel

Mit den vorhandenen Nachweismethoden ist die amtliche Überwachung heute in der Lage, den Verkehr mit Lebensmitteln routinemäßig hinsichtlich einer Behandlung mit ionisierenden Strahlen zu kontrollieren.

Das Chemische und Veterinäruntersuchungsamt Ostwestfalen-Lippe und das Chemische Untersuchungsamt der Stadt Hamm ebenso wie die Untersuchungsämter in den anderen Bundesländern verfügen über die notwendige Ausstattung, Lebensmittel in der Routine mittels ESR-Spektrometrie GC-MS, Thermolumineszenz und PSL auf eine Bestrahlung hin zu untersuchen und arbeiten an der Methodenoptimierung auf nationaler und internationaler Ebene in den entsprechenden Gremien mit.

Lebensmittelbestrahlung - noch ein Thema?

Nach Angaben von Betreibern für die Lebensmittelbestrahlung zugelassener Anlagen spielt die Bestrahlung von Lebensmitteln für den deutschen Markt praktisch keine Rolle. Dafür ist die Akzeptanz dieses Verfahrens beim Verbraucher zu gering. Aus den Jahresberichten der amtlichen Untersuchungseinrichtungen geht hervor, dass kaum bestrahlte Lebensmittel im Handel sind, die nicht kenntlich gemacht sind. Dennoch sind die wenigen Bestrahlungsanlagen gut ausgelastet. Sie behandeln vor allem Medizinalartikel, wie z.B. künstliche Herzklappen und Gelenke, Verbrauchsgegenstände für medizinische und mikrobiologische Laboratorien, Bauteile für sterile Behälter empfindlicher Lebensmittel (Sprühsahneflaschen), Kunststoffe für besondere Anforderungen, Leitungen für Fußbodenheizungen, Rohre für Gas-Pipelines, Elektrokabel u.v.a. mehr. Aber das ist ein ganz anderes Thema.

Rainer Brockmann, Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Ostwestfalen-Lippe CVUA OWL
Dieter Erning, Chemisches Untersuchungsamt der Stadt Hamm

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