Fluorierte Verbindungen in Lebensmittelkontaktmaterialien

Um den Eintrag persistenter, potentiell toxikologisch relevanter PFAS in die Umwelt- und Nahrungskette am Beispiel von Lebensmittelkontaktmaterialien auf eine mögliche Verwendung fluorhaltiger Verbindungen zu prüfen, wurden am LHL sechs Backförmchen-Proben auf die Summenparameter AOF (adsorbable organic fluorine, adsorbierbares organisches Fluor) und EOF (extractable organic fluorine, extrahierbares organisches Fluor) untersucht. Die Untersuchungen wurden gemäß BfR-Empfehlung XXXVI/2 durchgeführt. Neben dem AOF- und EOF-Gehalt wurde der Gesamtfluorgehalt der Backförmchen mittels TF (total fluorine) über eine Fremdvergabe ermittelt.

Verfahren zur Bestimmung der Summenparameter fluorierter Verbindungen (TF, EOF und AOF):

Bei der Bestimmung des Gesamtfluorgehalt (TF) wurden die Backförmchen zerkleinert und anschließend direkt verbrannt und mittels Ionenchromatographie analysiert.

Für die Analytik des organisch gebundenen Fluors wurden die Heiß- und Kaltwasserextrakte jeweils direkt gemessen und zusätzlich über Aktivkohlesäulen angereichert. Die Ergebnisse der direkt gemessenen Extrakte werden im Folgenden als EOF, extrahierbares organisches Fluor bezeichnet, die Ergebnisse der an Aktivkohlesäulen angereicherten Extrakte werden als AOF, adsorbierbares organisches Fluor, bezeichnet (Abbildung 1).

Abbildung 1: Zusammenhang der Parameter Gesamtfluor (TF), extrahierbarer organischer Fluorgehalt (EOF) und adsorbierbarer Anteil des extrahierbaren organischen Fluorgehalts (AOF)

Untersuchungsergebnisse:

Fluorgehalte in Extrakten von Backförmchen

In fünf der sechs untersuchten Backförmchen wurden durch direkte Verbrennung der Backförmchen TF-Gehalte zwischen 740 mg/kg und 1042 mg/kg festgestellt. Ein Backförmchen wies mit 3,02 mg/kg einen deutlich geringeren TF-Gehalt auf (Tabelle 2).

Die EOF-Gehalte lagen sowohl im Heißwasser- als auch im Kaltwasserextrakt erwartungsgemäß deutlich unter den TF-Gehalten und über den jeweiligen AOF-Gehalten. In den Extrakten der Probe mit dem niedrigsten TF-Gehalt von 3,02 mg/kg (Probe 6) wurden weder EOF- noch AOF-Gehalte nachgewiesen. Die EOF-Gehalte im Heißwasserextrakt lagen für die fünf Proben, in denen Gehalte festgestellt wurden, oberhalb der EOF-Gehalte, die im Kaltwasserextrakt festgestellt wurden.

^{n.n.= nicht nachweisbar / TF= Gesamtfluor / EOF= extrahierbares organisches Fluor / AOF= hier adsorbierbarer Anteil des extrahierbaren organischen Fluors / HWE= Heißwasserextrakt / KWE= Kaltwasserextrakt}

Das Verhältnis der TF-Gehalte zu den EOF-Gehalten/AOF-Gehalten unterscheidet sich für die verschiedenen Proben, was darauf hinweisen könnte, dass in den einzelnen Proben unterschiedliche fluorierte Verbindungen vorhanden sind, welche unterschiedliche Extraktions- und Adsorptionseigenschaften zeigen (Abbildung 2).

^{TF= Gesamtfluor / EOF= extrahierbares organisches Fluor / AOF= hier adsorbierbarer Anteil des extrahierbaren organischen Fluors / HWE= Heißwasserextrakt / KWE= Kaltwasserextrakt}

Zusammenfassung:

Während sich für die Bestimmung des Gehalts fluorierter Verbindungen in den Backförmchen die komplette Verbrennung der Proben mit anschließender Analytik mittels Ionenchromatographie (TF-Verfahren) eignet, lässt sich der Übergang der Verbindungen in den Extrakt durch direkte Verbrennung des Extraktes und anschließender Analytik mittels Ionenchromatographie (EOF-Verfahren) abbilden. Die durch das AOF-Verfahren festgestellten Gehalte lagen erwartungsgemäß unterhalb der mittels EOF-Verfahren festgestellten Gehalte, da es bei der Adsorption des Extraktes zu Verlusten einiger Analyten kommt.

Bislang ist Dänemark das einzige europäische Land, das den Einsatz fluorierter Verbindungen in Lebensmittelkontaktmaterialien (sofern keine funktionelle Barriere, die Substanzen an einer möglichen Migration hindert) verbietet. Ab einem Indikatorwert von 20 mg/kg wird von einem bewussten Einsatz fluorierter Verbindungen ausgegangen, bei Gehalten unter 20 mg/kg kann eine Hintergrundbelastung nicht ausgeschlossen werden.

Im Falle einer Beschränkung von PFAS durch die 5-Länder-Initiative stellen die Summenparameter AOF, EOF und TF geeignete Verfahren dar, um die Beschränkung zu überwachen.