Frische bewahren ohne Sulfit – moderne Alternativen zu Natriumpyrosulfit in Obst und Gemüse

Wenn Obst und Gemüse ihre Frische verlieren

Wer kennt es nicht – frisch geschnittene Äpfel, die sich nach wenigen Minuten bräunlich verfärben, oder Kartoffeln, die nach dem Schälen ihren appetitlichen Farbton verlieren? Ursache ist die Oxidation, ein natürlicher Prozess, der durch den Kontakt mit Sauerstoff ausgelöst wird. In der industriellen Verarbeitung kann diese Reaktion allerdings unerwünschte Folgen haben – sowohl optisch als auch sensorisch. Deshalb werden Antioxidationsmittel eingesetzt, um Frische, Farbe und Qualität zu erhalten.

Ursachen der Grau-Braun-Verfärbung bei Obst & Gemüse

Bevor wir zu den Alternativen kommen, ist es sinnvoll, kurz die Ursachen der Verfärbung zu verstehen – damit die Auswahl der Technologie zielgerichtet erfolgt.

Enzymatische Bräunung

Beim Schneiden, Schälen oder Verletzen von Obst und Gemüse werden zelluläre Strukturen aufgebrochen. In der Folge kommen Phenol-/Polyphenolverbindungen mit Enzymen wie Polyphenoloxidase (PPO) (auch Tyrosinase genannt) und/oder Peroxidase (POD) in Kontakt. PPO katalysiert die Oxidation von o-Diphenolen zu o-Quinonen, die polymerisieren und braune/polygonale Pigmente bilden.

Wesentliche Einflussfaktoren: Sauerstoffverfügbarkeit (Luftsauerstoff), Zellschädigung, pH-Wert, Temperatur, Gehalt an Phenolen und Enzymaktivität.

Nicht-enzymatische Oxidation / chemische Bräunung

Auch ohne Enzymaktion können Oxidationsreaktionen ablaufen (z. B. Metallionen-katalysiert, mittels Sauerstoff, bei Licht/Temperaturbelastung) und Farbveränderungen hervorrufen (z. B. Grau-Verfärbung, Braun). Ebenso kann eine Kombination von Zellstress, Stoffwechselreaktionen, Atmungsaktivitäten und Mikroflora die Verfärbung begünstigen.

Technologischer Ansatzpunkt

Daraus ergeben sich mehrere Stellschrauben zur Verhinderung der Verfärbung:

• Reduktion der Sauerstoffexposition (z. B. durch Dämpfung, Schutzgas, Verpackung)
• Hemmung der Enzymaktivität (z. B. durch Inhibitoren, pH-Absenkung, Reduktionsmittel)
• Ausnutzung von Antioxidantien (die freie Radikale abfangen oder Quinone zurückreduzieren)
• Physische Barrieren (Glasur, Überzug, Hydrogel) zur Verlangsamung der Reaktion

Technologien wie Schutzgasverpackung, Hydrogel-Beschichtungen, Antioxidantien-Bäder oder Kombinationen sind derzeit etabliert. Der Ersatz von Sulfiten bedeutet häufig, mehrere dieser Ansätze zu kombinieren.

Warum Natriumpyrosulfit (E223) im Prozess an Bedeutung verliert

Lange galt Natriumpyrosulfit (E223) als Standardlösung gegen Verfärbungen, da es sehr effektiv Sauerstoff bindet und mikrobielle Prozesse hemmt. Doch die gesetzlichen Rahmenbedingungen und das steigende Bewusstsein für „cleanere“ Rezepturen schränken den Einsatz zunehmend ein.

So dürfen geschälte Kartoffeln beispielsweise nur noch bis zu 50 mg Schwefeldioxid (SO₂) pro kg enthalten, und Schwefelverbindungen müssen ab 10 ppm gekennzeichnet werden. Man möchte zudem auf deklarationspflichtige Sulfite verzichten, um eine klarere Zutatenliste und eine bessere Verbraucherwahrnehmung zu erreichen.

Modernere Alternativen zu E 223 (Natriumpyrosulfit)

Heute stehen verschiedene Alternativen zur Verfügung, die sowohl technologisch wirksam als auch verbraucherfreundlicher sind:

Ascorbinsäure (E300)

Reduziert oxidierte Pigmente zurück in ihre farbige Form Sehr effektiv bei Obst und Gemüse mit hohem Vitamin-C-Gehalt Unterstützt antioxidative Systeme natürlicher Herkunft Zusatznutzen: trägt zur Vitaminisierung bei

Calciumascorbat (E302)

Kombination aus Calcium und Ascorbinsäure Wirkt antioxidativ und stabilisiert die Zellstruktur Besonders geeignet für Frischobst und -gemüse, da Calcium die Textur erhält Vorteil: milder im Geschmack, verzögert enzymatische Bräunung ohne Säureeintrag>

Citronensäure (E330)

Senkt den pH-Wert und hemmt dadurch enzymatische Aktivität (z. B. Polyphenoloxidase) Wird häufig in Kombination mit Ascorbinsäure eingesetzt Ideal zur Behandlung von Schnittobst, z. B. Apfel, Birne, Avocado

Natriumpyrophosphat (E450)

Komplexbildner: bindet Metallionen, die Oxidationsprozesse katalysieren Besonders wirksam bei Kartoffeln und Wurzelgemüse Verbessert zusätzlich die Textur und reduziert Wasserverlust

Synergieeffekte und Anwendungskonzepte

In modernen Rezepturen wird häufig auf Kombinationen mehrerer Wirkprinzipien gesetzt, um Stabilität, Farbe und Textur zu optimieren:

• Ascorbinsäure + Citronensäure: pH-Absenkung und Redoxschutz → hohe Farb- und Aromastabilität
• Calciumascorbat + Natriumpyrophosphat: Texturstabilisierung und Oxidationsschutz → ideal für vorgeschnittenes Gemüse oder Convenience-Produkte
• Diese Kombinationen ermöglichen oft eine Reduktion anderer Zusatzstoffe, da mehrere Effekte gleichzeitig genutzt werden.

Bewertung und Empfehlung – was ist besonders gut im Lebensmittelbereich?

Kriterien für die Auswahl einer Alternative

• Technologische Wirksamkeit: Relevante Reduktion der Bräunung oder Verfärbung im spezifischen Produkt (z. B. geschälte Kartoffeln, geschnittenes Obst, Gemüsewürfel).
• Zulassung/Rechtskonformität: Der Ersatzstoff muss in der entsprechenden Lebensmittelkategorie in der EU-Zulassung gelistet sein bzw. darf verwendet werden (inkl. Lebensmittelkategorie, Höchstwerte, Kennzeichnungspflicht).
• Sensorische Qualität und Textur: Der Ersatz darf Geschmack, Geruch oder Textur nicht negativ beeinflussen; im besten Fall verbessert er die Frische-Wahrnehmung.
• Zusatznutzen (Mehrwert): z. B. Frischeerhalt, vitaminischer Zusatznutzen (z. B. Ascorbinsäure), bessere Haltbarkeit, geringerer Ausschuss.
• Kosten & Prozessintegration: Umsetzbar im vorhandenen Produktionsprozess (Bäder, Überzüge, Verpackung) mit kosten­gerechter Wirkung; keine übermäßige Kostensteigerung oder Aufwand.
• Clean-Label/Verbraucherwahrnehmung: Falls relevant – möglichst geringere Zusatzstoff-Kennzeichnung („enthält Sulfite“) oder Verwendung von Substanzen mit eher positiver Wahrnehmung.

Beispiel: Geschälte Kartoffeln

Angenommen, Ihre Kategorie ist geschälte und geschnittene Kartoffeln, bei denen bislang E 223 zur Verfärbungshemmung eingesetzt wurde. Ein mögliches Ersatzkonzept:

• Tauchbad unmittelbar nach Schälen: 0,8-1,0 % Ascorbinsäure + 0,3-0,5 % Citronensäure (Dosierung je nach Versuch).
• Kurz Erdgasfreie (oder CO₂-reduzierte) Atmosphäre während Lagerung.
• Verpackung unter reduzierter Sauerstoffatmosphäre oder Schutzfolie, um Oxidation zu minimieren.
• Option: Zugabe eines Pyrophosphat-Systems bei Waschprozess zur Texturstabilisierung und Verfärbungshemmung.
• Sensorische Prüfung über Lagerzeit (z. B. 7 Tage bei 4 °C), Messung der Farbabweichung und Dokumentation der Verbraucherwahrnehmung.
• Kosten-Nutzen: Wegfall der E 223-Kosten (und potentielle Kennzeichnungs-/Allergierisiken), aber Zusatzkosten für Anti-Bräunungsbad und ggf. Verpackung.

Vorteile und mögliche Einsparungen

• Qualitätssteigerung & Ausschussreduktion: Bessere Farbbeständigkeit → geringerer Ausschuss, höhere Marktakzeptanz.
• Kennzeichnungsvorteil: Verzicht auf Sulfit-Kennzeichnung („enthält Sulfite“) stärkt Verbraucherimage.
• Zusatznutzen Vitamin C (bei Ascorbinsäure): Marketingthema „mehr Frische, mehr Gesundheitswert“.
• Synergien im Prozess: Wenn beispielsweise Ascorbinsäure Bad + Glasur + MAP kombiniert werden, kann die Haltbarkeit verlängert werden — was Lager- und Logistikkosten senken kann.
• Regulatorische Sicherheit: Reduziertes Risiko von Grenzwertüberschreitungen, Verbraucherreaktionen, Kennzeichnungsproblemen.

Fazit: Von der Konservierung zur Qualitätssicherung

Während Sulfite wie Natriumpyrosulfit lange Zeit als unverzichtbar galten, zeigen moderne Lebensmittelkonzepte: Oxidationsschutz geht heute auch ohne Schwefel. Die Kombination natürlicherer Antioxidationsmittel bietet nicht nur technologischen Nutzen, sondern erfüllt auch die Erwartungen an transparente, frische und wertige Produkte. Für Hersteller bedeutet das: höhere Akzeptanz beim Verbraucher – und gleichzeitig stabile Qualität über den gesamten Verarbeitungsprozess hinweg.

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Zitronensäure wasserfrei E330 (Food Grade)

Zitronensäure wasserfrei E330 30-100 mesh (Food Grade)

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Zitronensäurelösung 46-49% E330 (Food Grade)

Tetranatriumpyrophosphat E450 (iii) (Food Grade)

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Über den Autor:

Jens Kockmann verfügt über eine solide handwerkliche Ausbildung, die durch eine Meisterausbildung im Fachhandwerk ergänzt wurde, und ist seit vielen Jahren in verschiedenen Positionen in der Lebensmittelindustrie tätig. Nach seiner Zeit in der Produktionsleitung und Produktentwicklung stieg er in den anwendungstechnischen Vertrieb ein und sammelte umfassende Erfahrungen in den Bereichen Projektmanagement und Vertrieb. Aktuell ist er als Sales Manager bei BÜFA Chemikalien GmbH & Co. KG tätig, wo er seine Expertise im Bereich Food & Beverage einbringt. Seine breite berufliche Erfahrung macht ihn zu einem versierten Ansprechpartner in der Lebensmittelbranche.

Quellenangaben:

• European Food Safety Authority (EFSA): „Re-evaluation of sulphites (E 220–228) as food additives“. EFSA Journal, 2016. Online abrufbar unter: https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4438” [Zugriff am: 10.11.2025]
• Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates über Lebensmittelzusatzstoffe. Konsolidierte Fassung, abrufbar über EUR-Lex: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32008R1333.[Zugriff am: 10.11.2025]
• Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Stellungnahme Nr. 006/2018, „Schwefeldioxid und Sulfite in Lebensmitteln – gesundheitliche Bewertung“. Online abrufbar unter: https://www.bfr.bund.de. [Zugriff am: 10.11.2025]
• Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO): „General Standard for Food Additives (GSFA)“. Online abrufbar unter: https://www.fao.org/gsfaonline/ [Zugriff am: 10.11.2025]
• European Commission – Food Additives Database: Einträge zu E 223 (Natriumpyrosulfit), E 300 (Ascorbinsäure), E 331 (Citronensäure) und E 301 (Natriumascorbat). Online abrufbar unter: https://food.ec.europa.eu/safety/food-improvement-agents/additives_en [Zugriff am: 10.11.2025]
• Belitz, H.-D., Grosch, W., Schieberle, P.: Lehrbuch der Lebensmittelchemie, 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2022.
• Schweiggert, R., Carle, R.: „Natural antioxidants in fruit and vegetable processing“. Food Research International, Vol. 132, 2020, 109–118.
• DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft): „Verfärbungen bei pflanzlichen Lebensmitteln – Ursachen und Vermeidung“. In: DLG-Expertenwissen Lebensmitteltechnologie, Ausgabe 2/2021. Online abrufbar unter: https://www.dlg.org/de/lebensmittel/themen/expertenwissen [Zugriff am: 10.11.2025]
• Behrends, B. et al.: „Einsatz von Antioxidantien in frischen und verarbeiteten Obst- und Gemüseprodukten“. In: Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, Vol. 17, 2022, 145–153.

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