// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
Neuer Test erkennt potenziell schädliche Metalle in Lebensmittelverpackungen
Lebensmittelverpackungen aus regenerierter Zellulose sollen herkömmliche Kunststoffe ersetzen, doch bei ihrer Herstellung können metallhaltige Rückstände im Material verbleiben. Forscher haben nun ein Analyseverfahren erprobt, das Blei, Cadmium, Chrom und Titan zugleich nachweist. Bei fünf handelsüblichen Verpackungen fanden sie diese Elemente in unterschiedlichen Konzentrationen, was für sich noch keine Aussage über einen möglichen Übergang in Lebensmittel erlaubt.
Shijiazhuang (China). Verpackungen aus pflanzlicher Zellulose gelten als Alternative zu herkömmlichen Kunststofffolien. Dazu wird die Zellulose zunächst chemisch verarbeitet und anschließend zu einem neuen Material geformt. Dabei können jedoch Rückstände von zugesetzten Stoffen oder aus weiteren Herstellungsschritten im Produkt verbleiben.
Für den Einsatz mit Lebensmitteln ist daher nicht allein entscheidend, aus welchem Rohstoff eine Verpackung besteht. Wichtig ist auch, welche unerwünschten Stoffe sie enthält und ob diese später auf die Lebensmittel übergehen können. Für einen solchen Übergang von Stoffen aus Verpackungen in Lebensmittel sind gesonderte Untersuchungen nötig.
Forscher des Shijiazhuang College of Applied Technology um Xiaomeng Wang haben nun ein Verfahren zur Messung von vier Elementen in regenerierter Zellulose entwickelt und getestet. Es soll insbesondere bei komplex zusammengesetzten Verpackungen zuverlässige Analysen ermöglichen, deren anorganische Füllstoffe und Beschichtungen die Messung erschweren können.
Für die Untersuchung zerkleinerte das Team die Verpackungsproben und behandelte sie in einem Mikrowellenaufschluss mit mehreren Säuren und Wasserstoffperoxid. Das Auflösen des Materials soll auch solche Metalle freisetzen, die zuvor in Füllstoffen oder Beschichtungen eingeschlossen waren. Als besonders geeignet erwies sich eine Behandlung bei 200 Grad Celsius mit einer 20-minütigen Haltephase.
Anschließend bestimmten die Forscher den Gehalt an Blei, Cadmium, Chrom und Titan mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES). Bei diesem Verfahren regt ein sehr heißes Plasma die enthaltenen Atome zur Aussendung von Licht an. Anhand charakteristischer Wellenlängen lassen sich die Elemente identifizieren und ihre Mengen ermitteln.
Da sich Lichtsignale verschiedener Bestandteile überlagern können, wählten die Wissenschaftler für jedes der vier Elemente geeignete Spektrallinien aus. Außerdem optimierten sie die Probenvorbereitung und die Korrektur störender Hintergrundsignale, um die Messungen bei Zellulosematerialien möglichst stabil zu machen.
Die Nachweisgrenzen des Verfahrens lagen je nach Element zwischen 1,96 und 12,94 Mikrogramm pro Kilogramm Verpackungsmaterial. In Kontrollversuchen mit gezielt zugesetzten Metallmengen erfasste es zwischen 83,19 und 108,32 Prozent der jeweiligen Zugabe. Die relative Streuung wiederholter Messungen betrug dabei zwischen 2,12 und 7,41 Prozent.
Bei fünf handelsüblichen Proben aus regenerierter Zellulose wiesen die Forscher Blei in allen Verpackungen nach. Die Konzentrationen betrugen 0,08 bis 0,22 Milligramm pro Kilogramm Material. Cadmium war in drei der fünf Proben nachweisbar, mit Werten zwischen 0,07 und 0,32 Milligramm pro Kilogramm. Auch Titan und Chrom wurden in einzelnen Proben gemessen.
Nach Einschätzung der Studienautoren unterschritten sämtliche Werte die maßgeblichen chinesischen Grenzwerte. Allerdings nennt die Veröffentlichung bei diesem Vergleich keine konkreten Grenzwerte für die einzelnen Elemente. Die fünf untersuchten Produkte sind zudem keine repräsentative Stichprobe des Verpackungsmarktes, sodass sich daraus keine allgemeine Entwarnung ableiten lässt.