Krebs durch Kirschbrand - Wie gefährlich ist Ethylcarbamat?

Der Kirschbrand weist unter den Steinobstbränden den höchsten Gehalt an Ethylcarbamat auf. Schon seit längerem ist bekannt, dass die Substanz Ethylcarbamat aus der Blausäure entsteht, deren Vorläufersubstanzen in den Obststeinen vorkommen. Das Verhältnis zwischen Fruchtfleisch und Stein ist bei Kirschen im Vergleich zur Mirabelle und Pflaume/Zwetschge am geringsten. Entsprechend ist der hohe Ethylcarbamatgehalt von Kirschbränden nicht überraschend.

EFSA, LGL und CVB stellen übereinstimmend fest, dass das Bewusstsein der Brennereien zur Verringerung der Ethylcarbamatbelastung seit Beginn der Überwachung in den 1980er Jahre kontinuierlich gestiegen und die im Rahmen stichprobenartiger Kontrollen ermittelte durchschnittliche Belastung im gleichen Maße gesunken ist. Die Beanstandungsquote (bei mehr als 0,8mg/L) ist von Mitte der 1980er Jahre mit mehr als 60% auf unter 30% im Jahr 2004 (laut CVB) bis auf gut 25% (laut LGL) im Jahr 2008 gesunken. Die Tatsache, dass durch die Kontrollen immer noch regelmäßig Belastungswerte von mehr als 1mg/L zu Tage treten, macht aber deutlich, das unverändert Handlungsbedarf besteht.

Wie gefährlich ist Ethylcarbamat?

Das Chemische und Veterinäruntersuchungsamt Karlsruhe hat sich in einem Vortrag aus dem Jahre 2003 zur Gefährlichkeit des Ethylcarbamat geäußert. Generell könne kein Schwellenwert genannt werden, unter dem die Substanz sicher nicht mehr krebsauslösend wirkt. Als virtuell sichere Dosis wird der Ethylcarbamatgehalt von Brot genannt, welcher bei 0,003mg/kg liegt. Durch den täglichen Genuss eines Schnapsglases von 20ml eines stark belasteten Steinobstbrandes (mehr als 1mg/L) kann sich das Risiko an Krebs zu erkranken um das 10.000fache erhöhen. Es gilt als technisch möglich, durch einfache Maßnahmen bei Herstellung und Lagerung, den Gehalt von Ethylcarbamt auf 0,4mg/L zu begrenzen. Gemäß der Auswertung der EFSA mit einem festgestellten Mittelwert von 0,7mg/L besteht von Seiten der Brennereien also durchaus noch Handlungsspielraum.

Welche Grenzwerte gelten für Ethylcarbamat?

In Deutschland wurde im Jahr 1986 ein Richtwert von 0,4mg/L Ethylcarbamat festgelegt. Sollte dieser Richtwert um mehr als das doppelte überschritten werden, ist die Spirituose als nicht sicheres Lebensmittel einzustufen. In Kanada gilt für Obstbrände ein Höchstwert von 0,4mg/L und in Brasilien für Spirituosen insgesamt ein Höchstwert von 0,15mg/L. In der Schweiz gilt seit 2003 ein Grenzwert von 1mg/L. In der EU gibt es verschiedene Regelungen, die sich teils widersprechen. Die Verordnung (EG) Nr. 110/2008 vom 15. Januar 2008 sieht für Steinobstbrände einen Höchstgehalt von 7mg/l Blausäure vor, während die Verordnung (EG) 1334/2008 vom 16. Dezember 2008 einen Höchstgehalt an Blausäure in alkoholischen Getränken von 35mg/kg vorsieht. Aus 1mg Blausäure bildet sich etwa 0,4mg Ethylcarbamat, dies würde einem Höchstgehalt von 2,8mg/L bzw. 1,4mg/L entsprechen. In der unverbindlichen Empfehlung 2016/22 der EU-Kommission zur Prävention und Reduzierung der Ethylcarbamatkontamination in Steinobstbränden wird ein Zielwert von 1mg/L genannt. In Anbetracht der technischen Möglichkeiten und auch der international teils strengeren Regulierung, darf diese unverbindliche Zielvorgabe der EU-Kommission als relativ lax bezeichnet werden.

Besondere Bedeutung haben die Steinobstbrände traditionell im südlichen Deutschland, im nördlichen Teil von Frankreich und Italien, sowie in Tschechien, der Slowakei, in der Schweiz und in Österreich. Steinobstbrände, welche in einem anderen EU Mitgliedsland produziert worden sind, werden in der Regel nicht mehr durch die deutsche Lebensmittelüberwachung verprobt. Für diese gelten im Zweifel höhere Grenzwerte als für in Deutschland produzierten Steinobstbrand. Die EFSA konnte in ihrer Auswertung von Kontrollen in neun Mitgliedsstaaten keine signifikant höhere Belastung mit Ethylcarbamat in den Proben eines einzelnen Staates feststellen.

Wie entsteht Ethylcarbamat?

Wie beim Acrylamid gilt für das Ethylcarbamat, dass sich diese Substanz bei der Herstellung eines Steinobstbrandes nicht vollständig vermeiden lässt. Voraussetzung für die Bildung von Ethylcarbamat (EC) sind Substanzen wie Hydrogencyanid (Blausäure), Harnstoff, Citrullin und andere N-Carbamoyl-Verbindungen. Aus ihnen bildet sich Cyanat, welches in Verbindung mit Ethanol zum unerwünschten EC wird. Die Blausäure ist ein natürlicher Bestandteil der Kerne von Kirschen, Pflaumen, Mirabellen und Aprikosen.

Quelle: Evaluation of monitoring data on levels of ethyl carbamate in the years 2010-2012, European Food Safety Authority (EFSA), Parma, Italy, eigene Übersetzung.

Die Kerne der Früchte können beim Einmaischen zerbrechen. Dabei kommt die Blausäure aus den Steinen mit den Enzymen der Obstmaische in Kontakt und die Blausäureglykoside werden zu Blausäure abgebaut. Bei einer längeren Einmaischung reagieren aber auch intakte Steine und geben Blausäure ab. Durch Lichteinfluss beginnt die Oxidation und aus der Blausäure wird Cyanat, welches in der letzten Stufe in Verbindung mit Ethanol zum unerwünschten Ethylcarbamat reagiert. Die durch Lichteinfluss ausgelöste Oxidation kann nicht mehr unterbrochen werden und endet erst, wenn die im Destillat enthaltene Blausäure vollständig in EC umgewandelt ist.

Durch welche Maßnahmen kann der EC-Gehalt verringert werden?

Die Konzentration von EC im Steinobstbrand kann durch zwei Maßnahmen drastisch reduziert werden. Einerseits kann die Menge an Substanzen der Vorstufe (also insbesondere Blausäure) im Destillat verringert werden und andererseits kann die Reaktionsneigung abgeschwächt werden, wobei neben Licht auch die Temperatur und Kupferionen eine Rolle spielen.

Die Herstellung von Obstbränden und Obsttresterbränden gliedert sich in Fermentierung und Destillation. Die Fermentierung läuft dabei in drei Schritten ab:

1. Zerquetschen der reifen Früchte
2. Fermentierung der Maische, meist in Edelstahltanks
3. Überführung der Maische in die Destillationsanlage, meist in einem Kupferkessel

Im Kupferkessel wird die fermentierte Maische langsam erhitzt, so dass der Alkoholdampf aufsteigt und in einer Kolonne abkühlt, kondensiert und aufgefangen wird. Dabei werden drei Fraktionen voneinander getrennt:

• Vorlauf: Hat einen starken Geruch, der an Lösungsmittel oder Lack erinnert. Dieser Vorlauf ist für den Verzehr ungeeignet und muss separat entfernt werden.
• Mittellauf, Herz: Besteht überwiegend aus Ethylalkohol mit einem sehr geringen Anteil an flüchtigen Ethanol-Verbindungen. Weist die reinsten Obstaromen auf.
• Nachlauf: Das Destillat weist nun Essigsäure und Fuselöle auf, welche einen unangenehmen Essig- und Pflanzengeruch verursachen. Der Nachlauf wird entfernt, kann aber aufgrund des Ethanolgehaltes für einen zweiten Destillationsvorgang verwendet werden.

Während der einzelnen Phasen der Produktion und Lagerung können zur Senkung des EC-Gehaltes die folgenden Maßnahmen ergriffen werden:

Rohstoffe und Vorbereitung der Maische

Das Steinobst muss von hoher Qualität sein und darf weder mechanisch beschädigt noch mikrobiologisch verdorben sein. Beschädige und verdorbene Früchte enthalten mehr freies Cyanid. Die Früchte sollten vorzugsweise vor der Einmaischung entsteint werden. Werden die Früchte nicht entsteint eingemaischt, so ist eine Methode zu wählen, bei der durch das Zerquetschen der Früchte die Steine unbeschädigt bleiben. Soweit möglich, sollten die Steine aus der Maische entfernt werden.

Fermentierung

Die Verwendung ausgewählter Hefestämme kann die enzymatische Reaktion und damit die Bildung von Blausäure verringern. Durch den Einsatz hoher Hygienestandards verringert sich die unerwünschte Bildung von Blausäure ebenfalls. Nach Abschluss der Fermentation sollte die Maische alsbald destilliert werden, da bei längerer Lagerung der Maische auch aus intakten Steinen Blausäure austreten kann. Der Lichteinfall ist auf ein Minimum zu reduzieren.

Destillationsanlagen

Auf Destillationsanlagen mit automatischen Spülvorrichtungen und Kupferkatalysatoren werden Obstbrände mit einem signifikant geringerem EC-Gehalt hergestellt. Durch die automatische Spülvorrichtung bleibt der Destillierapparat sauber und die Kupferkatalysatoren binden die Blausäre, bevor diese in das Destillat übergeht.

Im Falle einer diskontinuierlichen Destillation ist keine automatische Spülvorrichtung vorgesehen, so dass die systematische und gründliche Reinigung der Anlage auf anderem Wege sicherzustellen ist. Sofern kein Kupferkatalysator oder ein anderer Cyanidabscheider vorhanden ist, können der fermentierten Maische vor der Destillation Kupferverbindungen zugefügt werden. Die Kupfer(I)-Ionen binden die Blausäure, sofern diese entsprechend der Gebrauchsanweisung eingesetzt werden. Im fertigen Destillat fördern Kupfer-Ionen allerdings die Bildung von Ethylcarbamat, so dass am Ende des Destillationsvorgangs durch einen Edelstahlkondensator die Menge an Kupfer-Ionen reduziert werden muss.

Destillationsvorgang

Sofern sich in der fermentierten Maische noch Steine befinden, sollten diese nicht in die Destillationsanlage gelangen. Bei der Destillation sollte auf eine möglichst langsame Erhitzung geachtet werden. Eine indirekte Kesselbeheizung durch Dampf ist einer direkten Beheizung durch eine Flamme vorzuziehen.

Der Mittellauf der Destillation sollte direkt dunkel gelagert werden. Wenn der Alkohlgehalt 50%vol erreicht, sollte der Mittellauf abgetrennt und auf den Nachlauf umgeschaltet werden. Das bereits gebildete Ethylcarbamat wird dann überwiegend mit dem Nachlauf abgeschieden. Der Nachlauf sollte idealerweise nicht mehr verwendet werden. Sofern dieser allerdings doch noch verwendet wird, sollte er nicht der fermentierten Maische einer neuen Charge beigemengt werden, sondern separat einem zweiten Destillationsvorgang unterzogen werden.

Lagerung

Für die Lagerung empfiehlt sich eine Temperatur zwischen 10° und 25° Celsius. Da die Bildung von Ethylcarbamat bereits durch einmalige Belichtung beginnt, ist eine konsequente Dunkellagerung unabdingbar. Unter Lichteinfluss ist die Blausäure im Destillat innerhalb von 10 Tagen in EC umgewandelt, die Dunkellagerung nach einmaliger Belichtung verlangsamt die Bildung von EC lediglich. Die völlige Vermeidung einer Belichtung ist nicht möglich, so dass der Gehalt an Vorsubstanzen, aus denen EC gebildet wird, soweit wie möglich zu reduzieren ist.

Die Konzentration an Blausäure kann durch einen Schnelltest kontrolliert werden. Sofern das Destillat bereits einen Wert von mehr als 1mg/L Blausäure aufweist, empfiehlt sich eine erneute Destillation unter Einsatz von Kupfer-Katalysatoren oder Kufperverbindungen in Kombination mit einem Edelstahlkondensator. Der Gehalt an Ethylcarbamat im Destillat kann nur durch ein Speziallabor bestimmt werden.

Wie kann sich der Verbraucher vor Ethylcarbamat schützen?

Schlussendlich bleibt die Frage, wie man sich als Verbraucher schützen kann. Einem Steinobstbrand kann man den Gehalt an Ethylcarbamat weder ansehen noch schmecken oder riechen. Die Hersteller sind zu diesem Thema inzwischen ausreichend sensibilisiert und die Landesämter für Verbraucherschutz führen gezielte Kontrollen durch. Dabei kommen aber immer noch Brände zutage, deren Gehalt an krebserregenden EC unverhältnismäßig hoch ist. Leider veröffentlichen die Behörden diese Ergebnisse nur anonymisiert, so dass ein Rückschluss auf die geprüften Hersteller weder im positiven noch im negativen Sinne möglich ist. Und die Hersteller selbst üben sich zu diesem Thema überwiegend im Schweigen. Besonders problematisch sind Steinobstbrände aus anderen Ländern, da hier die Informationslage noch schlechter ist als bei den deutschen Produkten.

Als Verbraucher kann man sich am besten mit vielen Informationen schützen. Die folgenden Fragen an den Hersteller können einem dabei helfen:

Wie alt ist die Destillationsanlage?
Je jünger die Anlage, desto geringer sind im Schnitt die EC-Werte.

Werden die Steine vor der Fermentierung separiert?
Weniger Steine in der Maische bedeutet weniger Blausäure.

Hat die Destillationsanlage eine automatische Spülvorrichtung und einen Kupfer-Katalysator?
Beide Anlagen verringern den EC-Gehalt des fertigen Destillates.

Bei welchem Alkoholgehalt wird der Nachlauf abgetrennt?
Der Nachlauf sollte spätestens bei 45%vol, besser 50%vol, abgetrennt werden.

Erfolgt eine regelmäßige betriebsinterne Kontrolle der EC-Werte?
Mindestens die zugekauften Destillate sollten geprüft werden.

Was bringt eine dunkle Flasche?
Das Bundesinstitut für Risikobewertung empfiehlt explizit die Verwendung dunkler Flaschen und die Lagerung der Flaschen in lichtgeschützten Umkartons. In der Praxis wird diese Empfehlung allerdings nicht beachtet. Steinobstbrände befinden sich fast immer in klaren Flaschen. In dem Bericht in der Deutschen Lebensmittel-Rundschau wird zwar ebenfalls die Bedeutung einer lichtgeschützten Lagerung genannt, gleichzeitig aber die Praxisrelevanz in Zweifel gezogen. Es ist schlichtweg nicht realistisch, das Erzeugnis in den klaren Flaschen von der Herstellung bis zum Endverbraucher stets dunkel zu lagern. Helfen könnte lediglich eine Verpflichtung, die Steinobstbrände stets in lichtundurchlässigen Flaschen abzufüllen.

Wie kann ich mich vor Ethylcarbamat schützen?

Eine kundenorientierte Brennerei wird sich den Fragen ihrer Kunden zum Thema Ethylcarbamat kaum verwehren. Wer allerdings keine Lust hat, sich selbst auf die Recherche zu machen, dem können wir nur zur Abstinenz raten. Denn Kirsch-, Pflaumen, Zwetschgen- und Aprikosenbrand haben auch unter idealen Produktionsbedingungen einen vergleichsweise hohen EC-Gehalt. Dessen karzinome Wirkung ist zwar nicht lückenlos wissenschaftlich geklärt, aber doch sehr wahrscheinlich. Daher ist bei Steinobstbränden, wie im allgemeinen mit Spirituosen, ein vorsichtiger und zurückhaltender Konsum erforderlich. Dabei sollte man ganz besonders auf die Qualität und auf den Service des Herstellers achten. Sollte ein Hersteller sich schon im Zusammenhang mit einer Auskunft über seine Produktionstechnik und seine Maßnahmen zur Vermeidung von EC weigern, sind seine Produkte umso weniger als vertrauenswürdig anzusehen.

Was denken Sie?

Halten Sie den Genuss von Kirschbrand und Co. für gefährlich? Fühlen Sie sich gut aufgeklärt zu diesem Thema oder wünschen Sie sich mehr Informationen? Was könnten wir tun, damit Sie wieder Freude am Genuss von Steinobstbränden haben? Schreiben Sie uns gerne einen Kommentar!