MOAH im Visier: Vom Qualitätsproblem zum Marktzugangsproblem

Pflanzliche Öle und Fette bilden die Grundlage zahlloser Produkte, von Schokolade, Backwaren und Säuglingsnahrung bis hin zu Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika. Umso größer ist die Aufmerksamkeit, die Mineralöl-Kohlenwasserstoffen (MOSH/MOAH) derzeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette zuteil wird. Besonders die aromatische Fraktion, die sogenannten MOAH (Mineral Oil Aromatic Hydrocarbons), steht im Fokus der Risikobewertung, da bestimmte Vertreter als potenziell genotoxisch und krebserzeugend gelten.

Ursachen der Kontamination häufig am Anfang der Lieferkette

Die Ursache der Kontamination liegt häufig weit vor der Raffination. Mineralöl-Kohlenwasserstoffe gelangen über Schmierstoffe, Erntemaschinen, Verpackungen, Pflanzenschutzmittel, Transport- und Lagerprozesse oder Umwelteinträge in die Lieferkette. Besonders anschaulich zeigt sich dies bei Olivenölen: Nach Untersuchungen des Instituto de la Grasa (CSIC) in Sevilla können sich Pflanzenschutzmittelrückstände, Schmierstoffe und Verbrennungsabgase auf den Oliven anlagern. Einige Substanzen lagern sich sogar in den Olivenkernen ein, was eine Erklärung dafür ist, dass sich Verunreinigungen im Pressrückstand (Trester) aufkonzentrieren. Bei der Herstellung von Tresteröl durch Lösungsmittel-Extraktion (meist Hexan als Lösungsmittel) reichern sich diese Stoffe im extrahierten Öl an. Entsprechend zählen Oliventresteröle zu den Produktgruppen mit den höchsten berichteten MOSH- und MOAH-Gehalten. Auch bei anderen Ölsaaten wie Sonnenblume oder Raps wird häufig nach der mechanischen Pressung eine Lösungsmittel-Extraktion mit Hexan durchgeführt, was zu erhöhten MOAH-Gehalten führen kann.

Nach Sojaöl ist Palmöl das weltweit am meisten produzierte Pflanzenöl. Dies liegt unter anderem an seinem im Vergleich zu anderen Pflanzen mit Abstand höchsten Ertrag pro Hektar Anbaufläche. Mit seinen komplexen Lieferketten steht es seit Jahren im Fokus von Untersuchungen zu Mineralölkontaminationen, insbesondere da es häufig auch in der Herstellung von Babynahrung Verwendung findet.

Zusätzliche Brisanz erhält das Thema durch die jüngsten regulatorischen Entwicklungen in Europa. Nachdem der Ständige Ausschuss für Pflanzen, Tiere, Lebensmittel und Futtermittel (Scopaff) bereits 2022 empfohlen hatte, MOAH-Rückstände nicht nur in Säuglingsnahrung, sondern grundsätzlich in Lebensmitteln zu bewerten, wurden am 13. Mai 2026 erstmals verbindliche EU-weite Höchstgehalte für MOAH in Lebensmitteln beschlossen. Für Speiseöle gilt künftig ein Grenzwert von 2 mg/kg (ppm), der ab dem 1. Januar 2027 rechtskräftig wird. Für Öle mariner Herkunft und besonders betroffene Produktgruppen wie Oliventresteröl und Lampantöl gelten zunächst Übergangsregelungen, bevor die Grenzwerte schrittweise auf das allgemeine Niveau abgesenkt werden.

Paradigmenwechsel für Hersteller und Anwender

Für zahlreiche Marktteilnehmer bedeutet dies einen Paradigmenwechsel: Aus einer analytisch nachweisbaren Kontamination wird ein regulatorisches Risiko mit unmittelbaren Auswirkungen auf Beschaffung, Qualitätsmanagement und Marktzugang. Insbesondere Unternehmen, die Speiseöle in Lebensmitteln, Säuglingsnahrung, Nahrungsergänzungsmitteln oder Kosmetika einsetzen, werden ihre Lieferketten künftig noch genauer bewerten müssen.

Spricht man von MOSH und MOAH, dann werden damit nicht einzelne Substanzen benannt, sondern es handelt sich jeweils um komplexe Gemische von Verbindungen, die aus Erdöl stammen. Die Moleküle werden eingeteilt nach der Anzahl der vorhandenen Kohlenstoffatome. Die Siedepunkte der einzelnen Verbindungen steigen mit zunehmender Kohlenstoffkettenlänge. Deshalb sind besonders die hochmolekularen MOAH-Fraktionen oberhalb von C25 kritisch und herausfordernd, da sie aufgrund ihrer hohen Siedepunkte mit herkömmlichen Desodorierungsverfahren nicht entfernt werden können. Die oben genannten Grenzwerte gelten immer für die Summe aus den einzelnen Fraktionen. Um einen Grenzwert von 2 ppm zu erreichen, müssen immer auch die langkettigen Verbindungen abgetrennt werden.

Die Kurzwegdestillation erschließt neue Möglichkeiten bei der MOAH-Abtrennung, weil sie dort ansetzt, wo klassische Raffinationsschritte an ihre Grenzen stoßen. Bei diesem kontinuierlichen Prozess wird das Öl als dünner Film über eine beheizte Oberfläche geführt. Ein spezielles Wischersystem erzeugt eine intensive Durchmischung des Produktfilms und verbessert den Wärmeübergang und Stofftransport. Gleichzeitig sorgt ein Feinvakuum bis in den Bereich von 0,001 mbar dafür, dass die Siedepunkte der aus dem Erdöl stammenden Verbindungen deutlich abgesenkt werden. Aufgrund der niedrigen Produktverweilzeiten lassen sich dadurch die schwerflüchtigen, langkettigen MOAH-Verbindungen verdampfen, ohne das Produkt über längere Zeit hohen Temperaturen auszusetzen.

Schonende Aufarbeitung im industriellen Maßstab

Die kurze Verweilzeit des Produkts im Kurzwegverdampfer ist dabei ein entscheidender Vorteil. Im Gegensatz zum herkömmlichen Desodorierungsverfahren befindet sich das Öl typischerweise nur wenige Sekunden im Verdampfer. Die Anlagen-Anbieter VTA und UIC verwenden außerdem bei ihren Prozessen mit derart empfindlichen Produkten ein Kühlverfahren, das unmittelbar an die Behandlungszone des Verdampfers anschließt. Dies vermeidet thermische Schädigung und ermöglicht eine schonende Aufarbeitung hochwertiger Speiseöle. Spezifische Fettsäureprofile, die oft als Qualitätsmerkmal für bestimmte Speiseöle gelten, Farbe und oxidative Beständigkeit bleiben erhalten.

VTA und UIC befassen sich seit Jahrzehnten mit der thermischen Stofftrennung anspruchsvoller Pflanzenöle, von Ölen mariner Herkunft und Naturstoffen. Die dabei kontinuierlich weiterentwickelte Verdampfertechnologie kommt heute in großtechnischen Anlagen zum Einsatz. Erst kürzlich setzten die Unternehmen eine Anlage mit 80 m² gewischter Verdampferfläche um, die einen Weltrekord darstellt und neue Maßstäbe für die industrielle Kurzwegdestillation setzt.

Dass sich mit diesem Verfahren auch die künftigen regulatorischen Anforderungen erreichen lassen, zeigen die Ergebnisse zahlreicher Versuche im eigenen Technikum. Dabei konnte aus einer Vielzahl unterschiedlicher pflanzlicher und mariner Öle ein teilweise sehr hoher Ausgangswert an MOAH von über 50 ppm unter den festgelegten Grenzwert von 2 ppm abgesenkt werden. Gleichzeitig wird die Gruppe der MOSH (Mineral Oil Saturated Hydrocarbons) entsprechend mit abgetrennt. Für moderater belastete Öle können die Prozessparameter entsprechend eingestellt werden, um die Prozessführung individuell auf maximale Produktschonung zu optimieren. Auch eine Kurzwegdestillationsanlage im Industriemaßstab, mit einem Durchsatz von mehreren Tonnen pro Stunde, bietet diese Flexibilität.

Damit eine industrielle Kurzwegdestillationsanlage passgenau auf die spezifische Anwendung ausgelegt werden kann, müssen kundenspezifische Anforderungen von Beginn an die Basis bilden: Erste Versuche erfolgen im Labormaßstab auf Glasanlagen, die eine genaue Beobachtung der Trennprozesse ermöglichen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse fließen in den Scale-up-Prozess auf Pilotanlagen aus Edelstahl ein, aus dem sich das auf die jeweilige Feed-Beschaffenheit und Zielspezifikation zugeschnittene Design der industriellen Kurzwegdestillationsanlage ableitet.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, dass unerwünschte, kanzerogene Begleitstoffe wie Glycidylester (GE), 3-MCPD (die durch thermische Belastung entstehen können) durch die extrem kurze Verweilzeit nicht nur nicht erzeugt werden, sondern, sofern sie bereits vor der Kurzwegdestillation im Feed enthalten waren, mit abgetrennt werden. Außerdem werden weitere unerwünschte Stoffe wie PAK (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzopyren) und Pestizide bis unter die Nachweisgrenze abgetrennt.