Dimethyldicarbonat
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| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Dimethyldicarbonat | |||||||||||||||
| Andere Namen | ||||||||||||||||
| Summenformel | C4H6O5 | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose, klare Flüssigkeit von fruchtig-esterartigem Geruch[2] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 134,09 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[2] | |||||||||||||||
| Dichte |
1,25 g·cm−3 [3] | |||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Siedepunkt |
172 °C (Zersetzung) [3] | |||||||||||||||
| Löslichkeit |
schlecht in Wasser (~35 g·l−1 bei 20 °C) unter Zersetzung[3] | |||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten | ||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||
Dimethyldicarbonat (DMDC), auch Dimethylpyrocarbonat (DMPC), ist ein Ester der Pyrokohlensäure.
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dimethyldicarbonat ist eine klare, farblose Flüssigkeit mit einer Dichte von 1,25 g/mL. Der Flammpunkt liegt bei 85 °C, die Explosionsgrenzen liegen zwischen 3 % (unterer Wert) und 29,9 % (oberer Wert), die Zersetzungstemperatur liegt bei 172 °C.[4]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Dimethyldicarbonat (DMDC) ist als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 242 ein deklarationspflichtiges Kaltentkeimungsmittel und tötet typische Getränkeschädlinge wie Hefen, Bakterien und Schimmelpilze durch Carbomethoxylierung von Proteinen ab.
Laut der Zusatzstoff-Zulassungsverordnung für nichtalkoholische, aromatisierte Getränke und Wein,[5] ist Dimethyldicarbonat nach § 5 für alkoholfreien Wein und Flüssigteekonzentrat zugelassen. Zusätzlich dürfen Biermisch-Getränke sowie Cider mit Dimethyldicarbonat behandelt werden. Bei den genannten Getränken dürfen maximal 250 mg je Liter zugesetzt werden. Laut EG-Verordnung VO (EG) 606/2009 (EU-ÖnologiekodexVO) Anhang IA Nr. 34 ist Dimethyldicarbonat bei zum unmittelbaren menschlichen Verbrauch bestimmtem Traubenmost, bei Tafelwein, Schaumwein, Perlwein, Likörwein und Qualitätswein zugelassen. Es dürfen maximal 200 mg je Liter zugesetzt werden, und im fertigen Produkt darf kein Dimethyldicarbonat mehr nachweisbar sein. Bisher war der Einsatz ab einem Restzuckergehalt von 5 g/l des Weines gestattet, nach der neuesten Verordnung (EG) Nr. 315/2012 (Anhang 6) darf DMDC nur mehr bei halbtrockenen, lieblichen und Süßweinen eingesetzt werden.
Die Zugabe muss mit einem Dosiergerät erfolgen. Ein einfaches Einrühren bewirkt, bedingt durch die hohe Dichte und die schlechte Wasserlöslichkeit, ein Absinken im Behälter und ergibt somit keine Wirkung. Nur durch die Verwendung einer Dosieranlage ergibt sich eine größtmögliche Verteilung von Dimethyldicarbonat im Getränk und damit eine hohe Kontaktmöglichkeit mit vorhandenen Mikroorganismen.
Verträglichkeit
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Nach Zugabe zum Getränk reagiert Dimethyldicarbonat mit dem darin enthaltenen Wasser temperaturabhängig in ca. 4 Stunden zu Methanol und Kohlendioxid, natürliche Bestandteile vieler Getränke wie Obst- und Gemüsesäfte, und ist beim Kauf nicht mehr vorhanden. Das in geringen Mengen entstehende Methanol ist toxikologisch als unbedenklich zu bewerten.
In Abhängigkeit von den Inhaltsstoffen, d. h. in Anwesenheit von Ammoniumionen (NH4+) und in wässrig-saurer Lösung, können sich jedoch geringste Mengen von O-Methyl-Carbamat (O-Methylurethan) bilden. Diese Verbindung kann in Ratten eines bestimmten Stamms (F344) bei sehr hoher Belastung (200 mg/kg Körpergewicht/Tag über 103 Wochen täglich) Leberkrebs begünstigen.[6] Der Gemeinsame FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe folgert aus einer Reihe toxikologischer Untersuchungen, dass bei einer DMDC-Zugabe von 250 mg/l die maximal zu erwartende Methylcarbamat-Konzentration von weniger als 20 ng/l kein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellt.[7] Auch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit EFSA und die amerikanische Lebensmittelaufsichtsbehörde FDA kamen jeweils zu dem Ergebnis, dass das aus einer Einsatzmenge von maximal 250 mg/l DMDC entstehende Methylcarbamat gesundheitlich unbedenklich ist.[8][9]
Bis 1973 wurde Diethyldicarbonat an Stelle von Dimethyldicarbonat verwendet. Dieses bildet unter denselben Bedingungen O-Ethyl-Carbamat (Ethylurethan), das toxikologisch bedenklicher als O-Methyl-Carbamat ist. Aus diesem Grund wurde 1973 Diethyldicarbonat vom Markt genommen und Dimethyldicarbonat als Folgewirkstoff eingesetzt.[10]
O-Methyl-Carbamat wird fälschlicherweise manchmal mit Carbamaten aus dem Pflanzenschutz in Verbindung gebracht. Carbamate aus dem Pflanzenschutz werden als Insektizide, Fungizide und Herbizide eingesetzt und sind chemisch wesentlich komplexer aufgebaute N-Alkyl-Carbamate. Die größte Verwechslungsgefahr besteht mit der Klasse der fungizid wirksamen N-Methyl-Carbamate, denn N- und O- werden bei der Bezeichnung oft weggelassen und dadurch eine Identität nahegelegt.
Asthmatiker sollten sich nicht in Räumen aufhalten, in denen mit Dimethyldicarbonat gearbeitet wird, da der Stoff Asthmaanfälle auslösen kann.
Zerfallszeit von Dimethyldicarbonat
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der pH-Wert nimmt nur geringfügig Einfluss auf den Zerfall, ausschlaggebend ist die Temperatur gemäß der RGT-Regel:
- bei 10 °C → ca. 5 Std.
- bei 20 °C → ca. 2 Std.
- bei 30 °C → ca. 1 Std.
Reaktionsprodukte von DMDC mit Getränkeinhaltsstoffen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- Alkoholgehalt > 1 Vol.-%:
→ Methylethylcarbonat + Kohlendioxid + Methanol
- Ammoniak, Amine, Aminosäuren, Phenole:
→ Methylcarbamat + Kohlendioxid + Methanol
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Eintrag zu E 242: Dimethyl dicarbonate in der Europäischen Datenbank für Lebensmittelzusatzstoffe, abgerufen am 27. Juni 2020.
- 1 2 Eintrag zu Dimethyldicarbonat. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 5. Mai 2014.
- 1 2 3 4 Datenblatt Dimethyldicarbonat bei Merck, abgerufen am 25. März 2011.
- 1 2 3 4 5 6 Eintrag zu Dimethyldicarbonat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3. Januar 2023. (JavaScript erforderlich)
- ↑ VERORDNUNG (EG) Nr. 2165/2005 DES RATES vom 20. Dezember 2005 zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1493/1999 über die gemeinsame Marktorganisation für Wein.
- ↑ National Toxicology Program: Toxicology and Carcinogenesis Studies of Methyl Carbamate (CAS No. 598-55-0) in F344/N Rats and B6C3F1 Mice (Gavage Studies). ( vom 14. Juni 2006 im Internet Archive) In: National Toxicology Program technical report series. Band 328, November 1987, S. 1–176. PMID 12732908.
- ↑ Evaluation of certain food additives and contaminants: thirty-seventh report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (= WHO [Hrsg.]: World Health Organization technical report series. Band 806). Genf 1991, ISBN 92-4120806-6, S. 23 f. (englisch, who.int [PDF; 3,1 MB; abgerufen am 12. Mai 2026]).
- ↑ Scientific opinion on the re-evaluation of dimethyl dicarbonate (DMDC, E 242) as a food additive. In: EFSA Journal. Band 13, Nr. 12, 2015, doi:10.2903/j.efsa.2015.4319 (englisch, wiley.com [PDF; 1,2 MB; abgerufen am 11. Mai 2026]).
- ↑ Food Additives Permitted for Direct Addition to Food for Human Consumption: Dimethyl Dicarbonate (= Food and Drug Administration [Hrsg.]: Federal Register. Band 58, Nr. 15). 26. Januar 1993, S. 6088–6091 (englisch, govinfo.gov [PDF; 10,2 MB; abgerufen am 11. Mai 2026]).
- ↑ Dimethyldicarbonat - ein neuer Verschwindestoff für alkoholfreie, fruchtsafthaltige Erfrischungsgetränke., Genth, H., Erfrischungsgetränk 13, 1979.