Säuerungsmittel

Säuerungsmittel sind Lebensmittelzusatzstoffe, die den Säuregrad eines Lebensmittels erhöhen bzw. ihm einen sauren Geschmack verleihen. Davon abzugrenzen sind Säureregulatoren, die den Säuregrad oder die Alkalität eines Lebensmittels verändern oder kontrollieren. Ein Zusatzstoff kann abhängig von seiner konkreten technologischen Verwendung mehreren Funktionsklassen zugeordnet sein [R1, R2].

Zu den häufig als Säuerungsmittel eingesetzten Verbindungen gehören Essigsäure (E 260), Milchsäure (E 270), Äpfelsäure (E 296), Fumarsäure (E 297), Citronensäure (E 330), Weinsäure (E 334) und Phosphorsäure (E 338) [R1, R2]. Die ernährungsmedizinische Bewertung muss substanzspezifisch erfolgen. Insbesondere darf die Wirkung organischer Säuren nicht ohne Weiteres auf Phosphorsäure oder andere anorganische Säuren übertragen werden.

Technologische Funktionen

Säuerungsmittel werden zur sensorischen Gestaltung, pH-Absenkung und technologischen Stabilisierung von Lebensmitteln eingesetzt. Organische Säuren beeinflussen abhängig von Säureart, Konzentration und Lebensmittelmatrix den Geschmack, die mikrobielle Stabilität, die Aktivität lebensmitteleigener Enzyme und verschiedene chemische Reaktionen während Verarbeitung und Lagerung [1, 2].

• Geschmacksmodulation – Organische Säuren unterscheiden sich hinsichtlich Säureintensität, zeitlichem Geschmacksprofil und ihrer Wechselwirkungen mit süßen, salzigen, bitteren und umamibedingten Geschmacksreizen [2].
• pH-Absenkung – Die Verminderung des pH-Wertes kann das Wachstum säureempfindlicher Mikroorganismen hemmen und die Haltbarkeit bestimmter Lebensmittel unterstützen [1].
• Direkte antimikrobielle Wirkung – Undissoziierte organische Säuren können mikrobielle Zellmembranen passieren. Die intrazelluläre Dissoziation kann den Protonengradienten, den Energiestoffwechsel und enzymatische Reaktionen der Mikroorganismen beeinträchtigen [1, 2].
• Beeinflussung chemischer Reaktionen – Änderungen des pH-Wertes können Oxidationsreaktionen, Bräunungsvorgänge, Pigmentstabilität, Proteineigenschaften und Gelbildung beeinflussen. Richtung und Ausmaß dieser Effekte sind matrix- und prozessabhängig [2].

Die antimikrobielle Wirksamkeit wird nicht allein durch den gemessenen pH-Wert bestimmt. Zusätzlich relevant sind die Dissoziationskonstante der Säure, die Konzentration der undissoziierten Säure, die Pufferkapazität des Lebensmittels, die Wasseraktivität, die Temperatur, der Zielmikroorganismus und die Expositionsdauer [1]. Die Säuerung eines Lebensmittels ist daher kein Sterilisationsverfahren.

Einordnung der Evidenz

Die verfügbare Evidenz zu Säuerungsmitteln umfasst überwiegend lebensmittelchemische und mikrobiologische Untersuchungen, Absorptionsstudien, narrative oder kritische Reviews, Scoping-Reviews, behördliche Risikobewertungen sowie für erosiven Zahnhartsubstanzverlust (säurebedingten Verlust von Zahnschmelz und Zahnbein) einen systematischen Review mit Metaanalysen [1-8].

Direkte kontrollierte Humanstudien, in denen der langfristige Mikronährstoffstatus (Versorgungszustand mit Vitaminen und Mineralstoffen) nach üblicher Aufnahme einzelner Säuerungsmittel untersucht wurde, sind nur sehr begrenzt verfügbar. Aussagen über klinische Effekte auf den Vitamin- oder Mineralstoffstatus dürfen daher nicht allein aus chemischer Komplexbildung, In-vitro-Untersuchungen oder der natürlichen Funktion organischer Säuren im Stoffwechsel abgeleitet werden.

Insbesondere erlaubt die verfügbare Reviewliteratur keine belastbare pauschale Aussage, dass übliche Säuerungsmittel den Calcium-, Magnesium- oder Zinkstatus verbessern oder verschlechtern. Entsprechende Extrapolationen werden deshalb nicht vorgenommen.

Einfluss auf die Stabilität von Vitamin C

Vitamin C gehört zu den verarbeitungs- und lagerungsempfindlichen Mikronährstoffen. Sein Abbau wird unter anderem durch Temperatur, Sauerstoffexposition, Licht, Wasseraktivität, Lagerdauer, Lebensmittelmatrix und katalytisch wirksame Metallionen beeinflusst [5].

Der pH-Wert kann die Stabilität von Vitamin C mitbestimmen. Daraus lässt sich jedoch kein allgemeiner Schutz durch die Zugabe von Citronensäure, Äpfelsäure oder anderen Säuerungsmitteln ableiten. Der Effekt einer Säuerung ist abhängig von der konkreten Lebensmittelmatrix und den übrigen Prozessbedingungen [5].

Eine pH-Absenkung kann den oxidativen Abbau von Vitamin C in einzelnen Systemen verlangsamen. Gleichzeitig können Wärmebehandlung, Sauerstoffeintrag und lange Lagerung trotz saurer Bedingungen erhebliche Verluste verursachen. Für die Vitamin-C-Retention (Erhaltung des Vitamin-C-Gehalts) sind daher das gesamte Herstellungs- und Lagerungsverfahren und nicht allein die deklarierte Säure maßgeblich [5].

Aus dem Vorhandensein eines Säuerungsmittels in der Zutatenliste kann weder auf eine erhöhte noch auf eine verminderte Vitamin-C-Konzentration des Endproduktes geschlossen werden.

Einfluss auf die Eisenbioverfügbarkeit (Verfügbarkeit von Eisen für die Aufnahme in den Körper)

Organische Säuren können die Löslichkeit von Nicht-Häm-Eisen (Eisen aus pflanzlichen Lebensmitteln und angereicherten Produkten) beeinflussen. Die Komplexbildung mit Eisen kann dessen Ausfällung bei steigendem intestinalem pH-Wert (pH-Wert im Darm) vermindern und damit unter bestimmten Bedingungen die intestinale Verfügbarkeit erhöhen [3, 4].

Die stärkste und am konsistentesten nachgewiesene absorptionsfördernde Wirkung besitzt Ascorbinsäure. Sie kann dreiwertiges Eisen reduzieren und in löslichen Komplexen stabilisieren. Andere organische Säuren wie Citronensäure, Äpfelsäure und Milchsäure besitzen keine vergleichbar konsistente Wirkung [3, 4].

Der spezifische Review von Teucher et al. kommt zu dem Ergebnis, dass andere organische Säuren nach der begrenzten verfügbaren Datenlage möglicherweise erst bei Säure-Eisen-Molverhältnissen von mehr als 100 eine relevante absorptionsfördernde Wirkung entfalten [3]. Solche Mengenverhältnisse werden durch die übliche Verwendung einer organischen Säure als Säuerungsmittel nicht zwangsläufig erreicht.

Die Wirkung auf die Eisenabsorption hängt zusätzlich von der chemischen Form des Eisens, der Säurekonzentration, dem Phytat- und Polyphenolgehalt, der Anwesenheit von Ascorbinsäure, der Lebensmittelmatrix und dem individuellen Eisenstatus ab [3, 4].

Aus der Deklaration von Citronensäure, Milchsäure oder Äpfelsäure lässt sich deshalb keine klinisch relevante Verbesserung der Eisenversorgung ableiten. Eine kurzfristig erhöhte Löslichkeit oder Absorption ist zudem nicht mit einer nachgewiesenen Verbesserung des Ferritinwertes (Wert des Eisenspeicherproteins Ferritin), der Hämoglobinkonzentration (Konzentration des roten Blutfarbstoffs) oder des Eisenstatus gleichzusetzen.

Phosphorsäure und Phosphatexposition (Belastung durch Phosphat)

Phosphorsäure (E 338) unterscheidet sich ernährungsphysiologisch von organischen Säuerungsmitteln, da sie zur Aufnahme von Phosphor in Form anorganischen Phosphats beiträgt. Phosphatzusätze besitzen eine höhere Bioverfügbarkeit (Verfügbarkeit für die Aufnahme und Nutzung im Körper) als Phosphor aus phytatreichen pflanzlichen Lebensmitteln [6].

Für die Bewertung der Phosphatexposition darf nicht allein Phosphorsäure berücksichtigt werden. Auch weitere zugelassene Phosphate, insbesondere E 339-341, E 343 und E 450-452, tragen zur Aufnahme anorganischen Phosphats bei [6, 7].

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit leitete für Phosphorsäure und Phosphate eine akzeptable tägliche Aufnahmemenge als Gruppenwert von 40 mg Phosphor pro kg Körpergewicht und Tag ab. Dieser Wert bezieht sich auf die gesamte Phosphoraufnahme aus natürlichen Lebensmitteln, Lebensmittelzusatzstoffen und Nahrungsergänzungsmitteln und nicht ausschließlich auf zugesetzte Phosphate [7].

Bei einem Körpergewicht von 70 kg entspricht der Gruppenwert einer Phosphoraufnahme von 2,8 g pro Tag. Nach der Expositionsabschätzung der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit können Lebensmittelzusatzstoffe etwa 6-30 % der durchschnittlichen Gesamtaufnahme von Phosphor beitragen [7].

Die geschätzte Gesamtaufnahme kann den Gruppenwert bei Säuglingen, Kleinkindern und Kindern bereits bei mittlerer Exposition sowie bei Jugendlichen mit hoher Exposition überschreiten. Eine Überschreitung eines akzeptablen täglichen Aufnahmewertes ist als Signal der Risikobewertung zu verstehen und nicht mit dem Nachweis eines individuellen Gesundheitsschadens gleichzusetzen [7].

Der Gruppenwert gilt ausdrücklich nicht für Menschen mit mittelgradig bis schwer eingeschränkter Nierenfunktion. Diese Personengruppe wurde von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit aufgrund der verminderten Fähigkeit zur Phosphatausscheidung als besonders vulnerabel eingestuft [7].

Der aktuelle Scoping-Review zu Phosphor beschreibt mögliche ungünstige Zusammenhänge einer hohen Phosphoraufnahme, insbesondere aus Phosphatzusätzen, mit renalen (die Nieren betreffenden), ossären (die Knochen betreffenden) und kardiovaskulären Endpunkten (Endpunkten, die Herz und Blutgefäße betreffen). Die Evidenz ist jedoch heterogen und erlaubt bei nierengesunden Personen keine einfache kausale Zuordnung einzelner Erkrankungen zur Aufnahme von Phosphorsäure als Säuerungsmittel [6].

Für die ernährungsmedizinische Beurteilung sind daher die Nierenfunktion, die gesamte Phosphoraufnahme, weitere phosphathaltige Zusatzstoffe und das übergeordnete Ernährungsmuster entscheidend.

Säuerungsmittel und erosiver Zahnhartsubstanzverlust

Häufiger Kontakt der Zähne mit sauren Lebensmitteln und Getränken ist mit erosivem Zahnhartsubstanzverlust assoziiert. Ein systematischer Review mit Metaanalysen von 71 Studien zeigte signifikante Assoziationen für den Verzehr saurer Lebensmittel und für kohlensäurehaltige Getränke [8].

Für saure Lebensmittel wurde eine Odds-Ratio (Chancenverhältnis) von 2,40 mit einem 95-%-Konfidenzintervall (Unsicherheitsbereich des Schätzwerts) von 1,44-4,00 ermittelt. Für kohlensäurehaltige Getränke betrug die Odds-Ratio 1,43 mit einem 95-%-Konfidenzintervall von 1,17-1,75 [8].

Die eingeschlossenen Studien waren überwiegend beobachtend. Die Ergebnisse belegen daher Assoziationen, aber keine isolierte Kausalwirkung eines bestimmten Säuerungsmittels. Die Expositionen umfassten vollständige Lebensmittel und Getränke, deren erosives Potenzial nicht allein durch einen einzelnen Zusatzstoff bestimmt wird [8].

Aus der Metaanalyse lässt sich insbesondere nicht ableiten, dass jede Verwendung von Citronensäure, Phosphorsäure oder Äpfelsäure zwangsläufig zu Zahnerosionen führt. Klinisch relevant sind vor allem die Häufigkeit und Dauer der Säureexposition, das gesamte Produktprofil, der Speichelfluss sowie zusätzliche intrinsische Säureexpositionen. Der Review identifizierte auch Regurgitation (Zurückfließen von Mageninhalt) und gastrointestinale Erkrankungen (Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts) als signifikante Risikofaktoren [8].

Ernährungsmedizinische Bewertung

• Organische Säuerungsmittel – Direkte Langzeit-Humanstudien zu den Auswirkungen der üblichen technologischen Verwendung organischer Säuerungsmittel auf den klinischen Mikronährstoffstatus sind nur begrenzt verfügbar. Aus der vorhandenen Reviewliteratur lässt sich kein einheitlicher Effekt auf den Vitamin- oder Mineralstoffstatus ableiten [2-5].
• Vitamin C – Säuerung kann die Stabilität von Vitamin C in einzelnen Lebensmittelmatrices beeinflussen. Temperatur, Sauerstoff, Lagerdauer und Verarbeitung bleiben jedoch wesentliche Einflussgrößen [5].
• Nicht-Häm-Eisen – Organische Säuren können die Löslichkeit und teilweise die Absorption beeinflussen. Der Effekt ist substanz-, dosis- und matrixabhängig und darf nicht mit einer nachgewiesenen Verbesserung des Eisenstatus gleichgesetzt werden [3, 4].
• Calcium, Magnesium und Zink – Die verfügbare Reviewliteratur erlaubt keine belastbare Aussage, dass übliche Säuerungsmittel den klinischen Versorgungsstatus dieser Mineralstoffe relevant verändern.
• Phosphorsäure – Phosphorsäure trägt zur Gesamtaufnahme gut bioverfügbaren anorganischen Phosphats bei. Eine besondere Bedeutung besteht bei eingeschränkter Nierenfunktion und hoher kumulativer Phosphatexposition [6, 7].
• Zahnhartsubstanz – Häufiger Konsum saurer Lebensmittel und kohlensäurehaltiger Getränke ist mit erosivem Zahnhartsubstanzverlust assoziiert. Die Daten belegen jedoch keine isolierte Wirkung eines einzelnen Säuerungsmittels [8].

Fazit

Säuerungsmittel bilden keine ernährungsphysiologisch einheitliche Stoffgruppe. Organische Säuren beeinflussen Geschmack, pH-Wert, mikrobielle Stabilität und chemische Reaktionen in Lebensmitteln. Aus diesen technologischen Eigenschaften dürfen jedoch keine pauschalen klinischen Wirkungen auf den Mikronährstoffstatus abgeleitet werden [1-5].

Für Vitamin C ist eine matrix- und prozessabhängige Beeinflussung der Stabilität plausibel und durch Reviewdaten gestützt. Eine generelle vitaminprotektive Wirkung von Säuerungsmitteln ist nicht belegt [5].

Organische Säuren können die Löslichkeit und Absorption von Nicht-Häm-Eisen beeinflussen. Ascorbinsäure besitzt hierbei die stärkste Evidenz. Für Citronensäure, Äpfelsäure und andere organische Säuren sind die Effekte weniger konsistent und häufig erst bei hohen Säure-Eisen-Molverhältnissen nachweisbar [3, 4].

Eine besondere ernährungsmedizinische Stellung nimmt Phosphorsäure ein, da sie zur Aufnahme anorganischen Phosphats beiträgt. Die kumulative Phosphatexposition ist insbesondere bei eingeschränkter Nierenfunktion sowie bei hoher Aufnahme phosphathaltiger Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel relevant [6, 7].

Die wichtigste konsistent belegte klinische Assoziation säurehaltiger Lebensmittel und Getränke betrifft den erosiven Zahnhartsubstanzverlust. Die Evidenz bezieht sich jedoch auf das gesamte Expositionsmuster und erlaubt keine isolierte Kausalzuordnung zu einem einzelnen Säuerungsmittel [8].

Literatur

1. Coban HB: Organic acids as antimicrobial food agents: applications and microbial productions. Bioprocess Biosyst Eng. 2020;43:569-591. doi:10.1007/s00449-019-02256-w
2. Shi Y, Pu D, Zhou X, Zhang Y: Recent Progress in the Study of Taste Characteristics and the Nutrition and Health Properties of Organic Acids in Foods. Foods. 2022;11:3408. doi:10.3390/foods11213408
3. Teucher B, Olivares M, Cori H: Enhancers of Iron Absorption: Ascorbic Acid and other Organic Acids. Int J Vitam Nutr Res. 2004;74:403-419. doi:10.1024/0300-9831.74.6.403
4. Piskin E, Cianciosi D, Gulec S, Tomas M, Capanoglu E: Iron Absorption: Factors, Limitations, and Improvement Methods. ACS Omega. 2022;7:20441-20456. doi:10.1021/acsomega.2c01833
5. Giannakourou MC, Taoukis PS: Effect of Alternative Preservation Steps and Storage on Vitamin C Stability in Fruit and Vegetable Products: Critical Review and Kinetic Modelling Approaches. Foods. 2021;10:2630. doi:10.3390/foods10112630
6. Itkonen ST, Lamberg-Allardt C: Phosphorus – a scoping review for Nordic Nutrition Recommendations 2023. Food Nutr Res. 2023;67:10318. doi:10.29219/fnr.v67.10318
7. EFSA Panel on Food Additives and Flavourings (FAF): Re-evaluation of phosphoric acid–phosphates – di-, tri- and polyphosphates (E 338-341, E 343, E 450-452) as food additives and the safety of proposed extension of use. EFSA J. 2019;17(6):e05674. doi:10.2903/j.efsa.2019.5674
8. Marschner F, Kanzow P, Wiegand A: Anamnestic risk factors for erosive tooth wear: Systematic review, mapping, and meta-analysis. J Dent. 2024;144:104962. doi:10.1016/j.jdent.2024.104962

Rechtsgrundlagen

1. [R1] Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2008 über Lebensmittelzusatzstoffe, konsolidierte Fassung vom 18. Februar 2026. EUR-Lex
2. [R2] Verordnung (EU) Nr. 1129/2011 der Kommission vom 11. November 2011 zur Änderung des Anhangs II der Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 durch Aufstellung einer Liste der Lebensmittelzusatzstoffe der Europäischen Union. EUR-Lex