HMF-Gehalt in Honig bestimmen: Analysen, Bedeutung und Praxis

Honig ist bekanntlich einer der ältesten Süßstoffe. Es ist seit Menschengedenken ein unverzichtbarer Bestandteil der Ernährung, und heute steigt das Interesse an Honig in der Küche und an gesunder Ernährung. Honig ist nicht nur ein köstliches Lebensmittel, sondern zeichnet sich auch durch seine medizinischen Eigenschaften aus.

Was ist HMF und wie entsteht es?

Hydroxymethylfurfural (HMF) ist eine Komponente, die durch den Abbau von Fructose, einem der Hauptzucker im Honig, entsteht. Diese Komponente bildet sich langsam während der Lagerung von Honig, aber es bildet sich sehr schnell, wenn Honig erhitzt wird. Insbesondere ist die Hydroxymethylfurfural (HMF) -Verbindung in Honig eine organische Verbindung mit sechs Kohlenstoffatomen, die sowohl Aldehyd- als auch Alkoholgruppen (Hydroxymethylgruppen) enthält. In Kombination mit einer Säure zerfällt die Fructose und HMF wird gebildet. Der Anstieg der Wärme beschleunigt diese Bildung.

Bedeutung des HMF-Werts für Qualität und Sicherheit

Hydroxymethylfurfural (HMF) in der Lebensmittelindustrie wird als Indikator für Veränderungen durch Wärme und Lagerung in Honig verwendet. Die HMF-Bildung hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab: Temperatur, Zeit und der Zusammensetzung des Honigs. Je wärmer und je länger - desto mehr HMF entsteht. Frisch geschleuderter Honig enthält normalerweise nur sehr wenig HMF. Frisch geschleuderter Honig enthält kein HMF. Frisch geernteter Honig hat in der Regel nur einen HMF-Gehalt von rund 2 mg/kg - also weit unter den erlaubten Höchstwerten.

Der HMF-Gehalt ist ein Schlüsselfaktor zur Beurteilung der Honigqualität und der Sicherheit der für Bienen bestimmten Imkereierzeugnisse. Der HMF-Wert funktioniert wie ein Warnlicht für deinen Honig. Steigt er an, bedeutet das: Dein Honig wurde zu warm behandelt oder falsch gelagert. Deshalb ist HMF der perfekte Qualitätsindikator: Ein niedriger Wert beweist, dass dein Honig noch alle natürlichen Eigenschaften besitzt.

Rechtliche Grenzwerte und Leitlinien

Internationale Lebensmittelstandards verlangen, dass der Hydroxymethylfurfural-Gehalt von Honig nach der Verarbeitung und dem Mischen 40 mg/kg nicht überschreitet.
In Ländern der Europäischen Union beträgt der höchstzulässige Gehalt für Tafelhonig 40 mg/kg.
Die Honigverordnung erlaubt für Speisehonig maximal 40 mg HMF pro Kilogramm. Honig mit Werten darüber darf nur als Back- oder Industriehonig verkauft werden.
Wird Speisehonig zusätzlich mit Bezeichnungen wie "kalt geschleudert", "wabenecht", "mit natürlichem Fermentgehalt" oder "naturbelassen" angeboten, soll er nach den deutschen Leitsätzen für Honig einen HMF-Wert von 20 mg/kg nicht überschreiten.
Der Deutsche Imkerbund (D.I.B.) setzt mit höchstens 15 mg/kg eine deutlich strengere Grenze und schreibt eine maximale Lagertemperatur von 15 °C, eine Abfüllung ohne Erwärmen und eine Maximaltemperatur zum Wiederverflüssigen von 40 °C vor.
AGÖL und IFOAM empfehlen für ökologische Imkerei u. a. einen Höchstwert für HMF von 10 mg/kg und eine maximale Erwärmung auf 40 °C.

HMF in anderen Lebensmitteln und toxikologische Aspekte

HMF ist in einer Vielzahl von Lebensmitteln wie Honig, Fruchtsäften, Kaffee, Gebäck und Karamell, aber auch in hitzebehandelter Milch und in alkoholischen Getränken enthalten. In kohlensäurehaltigen Erfrischungsgetränken liegen die HMF-Werte zwischen 100 und 1000 mg/kg. In Brot liegen die gefundenen Gehalte beispielsweise zwischen 3 und 220 mg/kg. Produkte wie Marmeladen, Sirupe und Melasse weisen HMF-Gehalte zwischen den 10-100-Feststoffen von Honig auf.

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Das BfR kommt in einer Stellungnahme zum Schluss, dass bei der Aufnahme von HMF keine oder nur geringe Risiken bestehen. Nach diesem Papier ist die akute Toxizität von HMF als sehr gering einzustufen. Es ist bekannt, dass nicht HMF selbst, sondern sein Metabolit SMF (5-Sulfooxymethylfurfural) ein mutagenes Potential besitzt. Die Zahl der Studien ist jedoch limitiert, sodass die Daten für die Festlegung eines ADI-Wertes noch zu unsicher sind.

Einflussfaktoren: Temperatur, Lagerung, Honigsorte

Die gebildete Menge an HMF ist von der Zeit, der Temperaturhöhe und dem pH-Wert des Honigs abhängig. Bei einer optimalen Lagerung, die auch kurzfristig 14 °C nicht überschreiten sollte, steigt der HMF-Wert je nach Honigsorte (pH-Wert) um 3-6 mg/kg/Jahr. Bei 21 °C Lagertemperatur hingegen kann der HMF-Gehalt in einem Jahr bereits über 20 mg/kg und bei 70 °C innerhalb von 20 Stunden auf Werte von 80 mg/kg steigen. Die Bildung findet entweder über eine Dehydratisierung von Hexosen statt; neben der Temperatur haben die Parameter pH-Wert und Wasseraktivität dabei einen Einfluss auf die Reaktion.

Bei Honig im Bienenstock liegt diese Menge normalerweise unter 1 mg/kg. Wenn die Umgebungstemperatur 20 °C überschreitet, steigt dieser Wert an. Der wichtige Punkt dabei ist, dass sich während der Honigproduktion in den Regionen, in denen die Temperaturen in den Sommermonaten über 40 °C steigen, weiterhin HMF bildet. Dies wird daher als normal angesehen, wenn der HMF-Gehalt in frisch gewonnenem Honig in diesen Regionen unter 10 mg/kg liegt.

Praktische Hinweise für Imker und Hersteller

Der Wassergehalt ist der zentrale Wert für die Reife und Haltbarkeit deines Honigs; die Honigverordnung erlaubt im Allgemeinen höchstens 20 % Wasser, für Heidehonig 23 %.
Enzymaktivitäten gelten als empfindlicheres Kriterium für eine schonende Herstellung; Honig enthält Enzyme wie Diastase und Invertase, die hitzeempfindlich sind.
Bei der Wiederverflüssigung kristallisierter Honige sollten maximal 40 °C nicht überschritten werden, und die Einwirkzeit sollte so kurz wie möglich sein.
Günstig ist, wenn auch das Herstellungsjahr auf der Honigverpackung angegeben ist.
Lagere Honig kühl, trocken, dunkel und möglichst temperaturstabil, da Wärme den HMF-Wert nach oben treibt und Enzyme abbaut.

Methoden zur Vermeidung erhöhter HMF-Werte beim Verarbeiten

Gewöhnlicher Speisehonig wird in der Regel bei der Herstellung auf über 40 °C erwärmt, wobei Enzyme geschädigt werden. Kennzeichnungen mit "naturbelassen", "wabenecht", "mit natürlichem Fermentgehalt" und "kaltgeschleudert" garantieren eine schonendere Herstellung, schliessen jedoch eine Erwärmung auf über 40 °C nicht ganz sicher aus. Honig wird häufig zum leichteren Abfüllen und zur Wiederverflüssigung von kandiertem Honig erwärmt. Um die im Honig enthaltenen wärmeempfindlichen Inhaltsstoffe wie z. B. Enzyme dabei nicht zu schädigen, sollte die Temperatur 40 °C nicht überschreiten und so kurz wie möglich einwirken.

Typische Verflüssigungsmethoden:

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Wärmeschrank: erwärmt mit warmer Luft bei maximal 40 °C, dauert ca. 2 Tage, schont die Qualität.
Wasserbad: effizient und kostengünstig, aber große Behälter kühlen langsam ab (Nachwärmezeit beachten).
Melitherm/ApiTherma: schmilzt nur eine dünne Honigschicht auf einer beheizten Platte, sehr kurze Kontaktzeit mit Hitze.
Tauchwärmer: schnell, bergen aber Gefahr von Hot Spots - lokalen Überhitzungen, die den HMF-Wert explodieren lassen.
Mikrowellen: ungeeignet - ungleichmäßige Erwärmung, Hot Spots, Luftblasenbildung.

Analytische Methoden zur Bestimmung von HMF

Mit einem Absorptionsmaximum von 284 nm lässt sich HMF nach wässriger Extraktion gut mittels HPLC und UV-Detektion analysieren. Auch spektralphotometrische Methoden sind möglich, wobei hier vor allem bei stark gefärbten Lebensmitteln Interferenzen auftreten können. Die vom Turkish Standards Institute (TSE) veröffentlichte TS 13356-Norm beschreibt eine Methode zur Bestimmung des Gehalts an Hydroxymethylfurfural (5-Hydroxymethyl-2-Furaldehyd) in Honig. Aus der Praxis empfiehlt sich für regelmäßige Qualitätskontrollen eine Honiganalyse bei anerkannten Instituten.

Im LCI wurde kürzlich im Rahmen einer Masterarbeit eine Methode zur Analytik von HMF entwickelt und validiert. Diese Analytik kann nun in unserem Schwesterinstitut, dem Institut für Qualitätsförderung in der Süßwarenwirtschaft e.V., angewendet werden. EUROLAB führt im Rahmen zahlreicher Labordienstleistungen auch HMF-Analysen durch. Neben der HMF-Analyse erbringen Labore zahlreiche weitere Prüfdienstleistungen (z. B. Enzymaktivitäten, Wassergehalt, Reinheitsprüfungen).

Vergleich: HPLC-UV vs. spektrophotometrische Methoden

HPLC-UV: hohe Selektivität, gute Nachweisgrenzen, geeignet für gefärbte Proben nach wässriger Extraktion (Absorptionsmaximum 284 nm).
Spektralphotometrie: einfachere Ausstattung, aber Störanfälligkeit bei stark gefärbten Honigen; geeignet für Routine-Screenings, wenn Matrixinterferenzen berücksichtigt werden.

Messwerte im Zeitverlauf und empfohlene Kontrollintervalle

Bei optimaler Lagerung steigt der HMF-Wert je nach Honigsorte um 2-6 mg/kg pro Jahr; bei Raumtemperatur über 20 °C können die D.I.B.-Grenzwerte bereits nach 1-2 Jahren überschritten werden. Daher lohnt sich die Messung insbesondere:

nach der Ernte (Baseline-Wert),
nach thermischer Behandlung oder Verflüssigung,
bei längerer Lagerung (jährliche Kontrollen empfohlen),
vor dem Inverkehrbringen bei Vermarktung als Speisehonig.

HMF und Bienenfutter

Ein erhöhtes Risiko für eine hohe HMF-Konzentration zeigt sich vor allem bei der Herstellung von Zuckersirup, der häufig zur Fütterung von Bienenvölkern verwendet wird. Wird der Zuckersirup über längere Zeit hoher Hitze ausgesetzt (z. B. beim Kochen), steigt der HMF-Gehalt deutlich an. Bienen reagieren sehr empfindlich auf erhöhte Konzentrationen von Hydroxymethylfurfural. Die Aufnahme von Futter mit einem zu hohen HMF-Gehalt kann sich drastisch auf die Gesundheit auswirken, die Lebensdauer der Arbeiterinnen erheblich verkürzen und im Extremfall zum Massentod des Volkes führen. Aus diesem Grund bieten einige Hersteller, z. B. Apimana, Premium-Zuckersirupe mit garantiert sehr niedrigem HMF-Gehalt an. Die Produkte von Apimana werden mittels einer speziellen deutschen Enzymtechnologie hergestellt, die die Bildung von HMF im Produktionsprozess wirksam minimiert.

Anleitung: HMF-Bestimmung im Labor (HPLC-UV)

Qualitätsmanagement und Kennzeichnung

Enzymaktivitäten gelten als empfindlicheres Kriterium für eine schonende Herstellung. Die Invertasezahl (nach Hadorn) und Diastaseaktivität geben Hinweise auf Wärmebehandlung und Alterung. Der D.I.B. nennt in seinen Unterlagen für die Invertase eine Mindestaktivität von 64 U/kg; AGÖL/IFOAM verlangen eine Mindest-Invertasezahl von 10. So kann der Verbraucher sich darauf verlassen, dass mit dem Zeichen eines anerkannten, ökologischen Anbauverbandes und der grünen Banderole des Imkerbundes gekennzeichneter Honig nicht wärmegeschädigt ist.

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Tipps für Imker: Qualitätskontrolle am Bienenstand

Wassergehalt mit einem Refraktometer messen; Ziel: möglichst unter 18-20 % (praktisch unter 18 % vorzuziehen).
HMF- und Enzymwerte im Labor bestimmen lassen, besonders vor dem Verkauf.
Zur Wiederverflüssigung kristallisierter Honige schonende Methoden wählen (Wärmeschrank, Melitherm) und 40 °C-Grenze beachten.
Herstellungsjahr auf die Verpackung schreiben und Honig kühl lagern.

Praxisbeispiel: HMF-Anstieg unter verschiedenen Bedingungen

Bedingung	Typischer HMF-Anstieg
Optimale Lagerung (≤14 °C)	+3-6 mg/kg/Jahr (je nach Sorte)
Lagertemperatur 21 °C	>20 mg/kg in 1 Jahr
70 °C	~80 mg/kg in 20 Stunden
Frisch geschleudert	<1-2 mg/kg

Diese Werte verdeutlichen, wie empfindlich HMF auf Temperatur und Zeit reagiert und warum schonende Verarbeitung und Lagerung entscheidend sind.

Fazit für die Praxis

Der HMF-Wert ist ein etabliertes und aussagekräftiges Messkriterium zur Beurteilung der Wärmebehandlung und Lagerung von Honig. Mit der richtigen Probenahme, geeigneten Analysenmethoden (z. B. HPLC-UV) und praxisgerechten Maßnahmen zur Verflüssigung und Lagerung lässt sich die Qualität des Honigs erhalten. Für Imker empfiehlt sich die Kombination aus Refraktometerkontrollen (Wassergehalt), sensorischer Prüfung, labordiagnostischer HMF- und Enzymanalyse sowie einer vorsichtigen Prozessführung beim Erwärmen.

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