Salze als Lebensmittelkonservierungsstoffe

Als Konservierung werden Maßnahmen bezeichnet, die verderbliche Materialien in ihrem gegenwärtigen Zustand erhalten und sie vor Zersetzung bewahren.
Man unterscheidet je nach dem zu konservierenden Gut und den Konservierungsmitteln unterschiedliche Bereiche. Neben der Konservierung durch Kälte („Einfrosten“ oder „Einfrieren“), Wärme („Pasteurisieren“ und Einkochen), enzymatische Verfahren (natürliche Säuerung z. B. von Sauerkraut oder Herstellung von Joghurt mittels Bakterienkulturen) oder Wasserentzug (Trocknen) spielen chemische Verfahren eine bedeutende Rolle.

Im Bereich der Lebensmittelkonservierung unterscheidet man zwei unterschiedliche Prinzipien:

Hilfsmittelmethoden, z. B. Pökeln und Räuchern, sowie die Verwendung von eigentlichen Konservierungsmitteln, darunter viele anorganische Salze, bei denen es sich um antibakteriell wirksame und gegebenenfalls fungizide (pilzabtötende Mittel) Verbindungen handelt.

Salzen, Pökeln und Räuchern werden vor allem bei Fleisch und Fischen angewendet. Das Salz wirkt auf osmotischem Wege auf die Fleischwaren und bewirkt eine Austrocknung des Fleisches und auch der Bakterien.
Das heißt, um das Konzentrationsgefälle des Salzes auszugleichen, tritt Wasser aus den Lebensmitteln und allen darin enthaltenen Substanzen aus.
Auf dem gleichen Wege wirkt auch starkes Zuckern, weshalb sich z. B. Marmeladen mit über 50% Zuckergehalt lange Zeit halten.

Pökeln
Beim sehr häufig angewendeten Verfahren des Pökelns erfolgt die Konservierung durch Einsalzen unter Ausnutzung der antioxidativen Wirkung eines Salzes.
Hinzu kommen Effekte wie die typische Geschmacksausbildung (Pökelaroma) und Farbstabilisierung durch Umrötung von Fleisch.
Die Fleischwaren werden geschmacksintensiver und erhalten eine angenehm rote Färbung.
Das am häufigsten verwendete Pökelmittel ist das Nitritpökelsalz , das meist zusammen mit Reduktionsmitteln, z. B. Ascorbinsäure (Vitamin C) verwendet wird.
Das Nitritpökelsalz besteht aus Kochsalz (NaCl) und Natriumnitrit $NaN{O}_2$, (zwischen 0,4% und 0,5%). Zur Erhaltung der Rieselfähigkeit sind noch ca. 20 mg/kg Hexacyanoferrat(II) beigefügt.

Nitrite sind die Salze der salpetrigen Säure. Bis auf Silbernitrit sind sie alle in Wasser gut löslich. Nitrite in der menschlichen Nahrung sind nicht unumstritten, da sie gefährlich wirken können.
Im Körper können bei Überdosierung durch Reaktion mit Eiweißen krebserregende Nitrosamine gebildet werden.
Nitrite sind auch für Babys gefährlich, weil Nitrit das zweiwertige Eisen im Hämoglobin zum dreiwertigen oxidiert. Letzteres kann aber den Sauerstoff nicht mehr binden. Somit ist der Sauerstofftransport im Blut nicht mehr möglich und man erstickt (sogenannte Blausucht). Ab einem Lebensalter von etwa 6 Monaten bildet sich im Körper ein „Reparaturmechanismus“ aus, der Eisen(III) im Hämoglobin wieder zu Eisen(II) reduzieren kann, sodass dann dieses Risiko nicht mehr besteht.

Nun nehmen Babys keine gepökelten Lebensmittel zu sich. Aber auch durch Nitrate (z. B. im Trinkwasser) können im Körper Nitrite entstehen. Da Nitrat im Körper zu Nitrit reduziert wird, ist auch stark mit Nitrat belastetes Trinkwasser besonders für Säuglinge gefährlich. Die Festlegung des Grenzwerts für Nitrat in Trinkwasser mit 50 mg/l ist daher besonders aus diesem Blickwinkel zu sehen.

Die konservierende Wirkung des Salzes richtet sich vor allem gegen das Bakterium Clostridium botulinum, das in seinem Stoffwechsel ein außerordentlich giftiges Ausscheidungsprodukt herstellt, das Botulinustoxin. Mit einem Gramm Botulinustoxin könnte man mehrere Millionen Menschen töten!

Auch Salmonellen werden vom Nitritpökelsalz abgetötet. Die Farbstabilisierung des Fleisches beruht auf der Reaktion des Myoglobins (Substanz im Muskelfleisch) mit Stickstoffmonooxid (NO) unter Ausbildung von leuchtend roten Nitrosomyoglobinen. Daneben reagiert das Nitrit auch mit den Aminosäuren des Fleisches, wobei Verbindungen entstehen, die für die Ausbildung des Pökelaromas wichtig sind (z.B. Kochschinken oder Kassler).

Bei der Lebensmittelkonservierung werden auch Salze bekannter Konservierungsmittel eingesetzt, z. B. Ascorbate (Salz der Ascorbinsäure - Vitamin C), Sorbate (Salz der Sorbinsäure), Acetate (Salze der Essigsäure) und Citrate (Salze der Citronensäure). Häufiger nutzt man jedoch die organischen Carbonsäuren selbst als Konservierungsmittel. Einzelheiten dazu sind in einem anderen Beitrag auf dieser CD erläutert.

Kaliumiodat wird zum einen als Iodquelle für die menschliche Schilddrüse, zum anderen als Trockenmittel manchen Lebensmitteln beigefügt, damit sie streu- oder rieselfähig bleiben. So ist Kaliumiodat im Speisesalz und in gesalzenen Nüssen enthalten.

Andere Konservierungsbereiche
Salze wurden auch zur Konservierung von Leichen verwendet. Seit dem 3. Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung sind Einbalsamierung und Mumifizierung unter Verwendung von Natron (Natriumcarbonat, $N{a}_{2}C{O}_3$), Asphalt und Balsamen (Harzen) bekannt. Bei heutigen Verfahren zur Aufbewahrung bioorganischer Präparate erfolgt vor der eigentlichen Konservierung eine Fixierung der Objekte durch Chromsäure und Chrom-Salze bzw. durch die Kaiserling-Flüssigkeit (1 Liter Wasser, 200 g 40%iger Formaldehyd, 15 g Kaliumnitrat, $KN{O}_3$und 30 g Kaliumacetat, $KOOCC{H}_3$)

Auch bei der Konservierung von Baudenkmälern, Kunstwerken und Museumsgegenständen werden Salze häufig angewendet. So werden zum Beispiel alte Papiere, die besonders säureempfindlich sind, nach dem BARROW-Verfahren, durch Eintauchen in 0,05 %iges Kalkwasser entsäuert und anschließend mit 0,05 %iger Calciumhydrogencarbonatlösung behandelt, die als Säurepuffer wirkt.

Eisen- und Stahlgegenstände werden mithilfe von Salzen der Ethylendiamintetraessigsäure entrostet und anschließend mit Wachsüberzügen oder Rostumwandlern geschützt.