Weichmacher, Weichmachungsmittel

Inhaltsverzeichnis

• Weichmacher
• Was ist ein Weichmacher?
• Welche Weichmacher gibt es?
• Typen von Weichmachern, die in Lebensmittel vorkommen können
• Worin sind Weichmacher enthalten? Wo werden sie eingesetzt?
• Wofür werden Weichmacher benötigt?
• Wie gelangen Weichmacher in Lebensmittel?
• Welche Lebensmittel können Weichmacher enthalten?
• Höchstmengen für die Verwendung der untersuchten Weichmacher in Deckeldichtmassen
• Gesundheitliche Auswirkungen und Risiken von Weichmachern
• Quellen

Was ist ein Weichmacher?

Weichmacher beziehungsweise Weichmachungsmittel sind chemische Substanzen, die Kunststoffen zugesetzt werden, um diese für den Gebrauch oder die weitere Verarbeitung weich, flexibel, dehnbar und geschmeidig zu machen. Ein Weichmacher verschiebt den thermoplastischen Bereich hin zu niedrigeren Temperaturen, so dass der Kunststoff im Bereich der Einsatz-Temperatur die gewünschten "elastischeren" Eigenschaften aufweist. Problematisch sind Weichmacher, da sie über die Haut, den Hausstaub oder über Kunststoff-Verpackungen von Lebensmitteln in den Körper aufgenommen werden können. Insbesondere fetthaltige und flüssige Lebensmittel können die Weichmacher aus der Kunststoff-Verpackung lösen. Weichmacher stehen unter dem Verdacht, unfruchtbar zu machen.

Welche Weichmacher gibt es?

Weichmacher gehören zu den am häufigsten eingesetzten Chemikalien und begleiten uns tagtäglich. Es gibt unterschiedliche Typen von Weichmachern, die im Folgenden genauer beschrieben werden sollen.

Typen von Weichmachern, die in Lebensmittel vorkommen können

Phthalate

Die Phthalate spielen unter den Weichmachern eine besonders große Rolle, da sie häufig in Verpackungen von Lebensmitteln eingesetzt werden. Bei den Phthalaten handelt es sich um die Ester der Phthalsäure. Phthalate werden besonders häufig genutzt, da sie vielseitig einsetzbar sind und günstig hergestellt werden können. Diese Weichmacher werden in niedermolekulare Phthalate wie DBP und DEHP und höhermolekulare Phthalate wie DIDP, DPHP und DINP unterschieden. Als gesundheitlich besonders bedenklich gelten die niedermolekularen Phthalate. Diese stehen im Verdacht, Unfruchtbarkeit, Diabetes und andere Erkrankungen insbesondere bei Männern auszulösen. Es wird angenommen, dass die niedermolekularen Phthalate wie Hormone wirken und die Entwicklung von männlichen Föten und Kindern beeinträchtigen können. In Verbindung mit anderen Chemikalien kann sich die Wirkung von niedermolekularen Phthalaten sogar noch verstärken.

Acetate

Bei Acetaten handelt es sich um die Ester und Salze der Essigsäure. Acetate können mittlerweile für die Herstellung eines nahezu vollkommen natürlichen Kunststoffs eingesetzt werden. Diese chemischen Stoffe werden heute auch zur Herstellung von Brillengestellen verwendet.

Adipate

Bei Adipaten handelt es sich um die Salze und Ester der Adipinsäure. Adipate wie das Diethylhexyladipat werden beispielsweise für die Herstellung von kälteelastischem PVC, licht- und kältebeständigen Nitrolacken und als Weichmacher verwendet. Dieser kältebeständige Weichmacher wird auch für Folienverpackungen von Lebensmitteln genutzt.

Benzoate

Die Benzoate sind die Salze und Ester der Benzoesäure. Benzoate werden in verschiedenen Produkten als Weichmacher eingesetzt. Verwendet werden diese chemischen Substanzen beispielsweise als Weichmacher in PVC, Beschichtungen, Dichtstoffen und Klebstoffen. Oftmals werden Benzoate mit anderen Weichmachern kombiniert.

Citrate

Unter Citraten versteht man die Ester und Salze der Citronensäure. Die Citronensäure wird genutzt, um Citratester-Weichmacher herzustellen. Dadurch können beispielsweise Ester Acetyltributylcitrat, Acetyltriethylcitrat, Tributylcitrat, Tri-2-ethylhexylcitrat und Triethylcitrat hergestellt werden. Citrate werden als Weichmacher in unterschiedlichen Produkten wie Vinylharzen und Vinylfolien sowie für Zelluloseacetate verwendet. Schnuller, Spielzeug, Verpackungsfolien und medizinische Geräte können diese Weichmacher enthalten.

Maleate

Maleate sind die Salze der Maleinsäure. Die Salze der Maleinsäure werden vielseitig in der Industrie eingesetzt. Diese chemischen Stoffe können beispielsweise bei der Herstellung von Klebstoffen, Farben und Kunststoffen genutzt werden. Maleate können Kunststoffe so verändern, dass diese die gewünschten Eigenschaften zeigen.

Phosphate

Unter der Bezeichnung Phosphate werden die Salze und Ester der Phosphorsäure zusammengefasst. Als Weichmacher werden vor allem die Phosphatester genutzt. Phosphatester bieten im Vergleich zu den Phthalaten den Vorteil, dass durch deren Zusatz eine höhere Feuerfestigkeit des PVC erreicht werden kann. Grundsätzlich weist PVC eine relativ hohe Feuerfestigkeit auf, der Zusatz von Weichmachungsmitteln kann dessen Feuerfestigkeit jedoch beeinträchtigen. Aus diesem Grund werden für PVC, das hohen Anforderungen genügen soll, Phosphatester als Weichmacher eingesetzt. Die wichtigsten Phosphatester sind Alkyldiarylphosphate und Triarylphosphate. Diese Weichmacher werden für die Herstellung raucharmer, schwer entflammbarer Kunststoffe verwendet.

Sebacate

Sebacate werden ebenfalls als Weichmachungsmittel für Verpackungen von Lebensmitteln eingesetzt. Sebacate wie das Di-2-ethylhexylsebacat werden vor allem dann verwendet, wenn der Kunststoff eine bessere Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen erhalten soll. Sebacate werden unter anderen auch für Kosmetika und Arzneimittel genutzt.

Sulfonamide

Sulfonamide sind vor allem aus der Pharmazie bekannt. Mittlerweile werden industriell hergestellte Sulfonamide jedoch auch als Weichmachungsmittel für Kunststoffe eingesetzt. Weichmacher verändern die Eigenschaften der Kunststoffe so, dass diese bei unterschiedlichen Temperaturen ihre Elastizität behalten und sich verformen lassen. Sulfonamide funktionieren als Weichmacher besonders gut für Polyamide, Polyurethane, thermoplastische Polyester und Polyvinylacetat.

Trimellitate

Trimellitate werden ebenso wie Phthalate als Weichmachungsmittel für Kunststoffe genutzt. Trimellitate gelten jedoch im Vergleich zu Phthalaten als weniger flüchtig und kommen beispielsweise bei der Innengestaltung von Autos zum Einsatz. Da der Effekt von Trimellitaten geringer ist als von Phthalaten müssen diese in höherer Konzentration beigemischt werden.

Mineralöle

Mineralöle können von der Industrie ebenfalls als Weichmacher für Kunststoffe eingesetzt werden. Mineralölweichmacher sind auch als Prozessöle bekannt. Die Mineralöle, die als Weichmacher im Endprodukt verbleiben sollen, müssen so ausgewählt werden, dass diese nicht wieder aus dem Kunststoff austreten können, denn dadurch würde der Kunststoff seine Flexibilität verlieren.

Pflanzenöle (Epoxy-Weichmacher)

Pflanzenöle können ebenfalls als Weichmacher für Kunststoffe verwendet werden, wenn diese bestimmte Eigenschaften aufweisen; Sie werden dann als Epoxy-Weichmacher bezeichnet. Bei Epoxy-Weichmachern handelt es sich um Ester, die mit einer Epoxidgruppe versehen sind. Epoxidiertes Leinöl und epoxidiertes Sojaöl können beispielsweise als Weichmachungsmittel von der Industrie eingesetzt werden. Epoxy-Weichmacher verleihen Kunststoffen eine höhere Hitzebeständigkeit, so dass verschiedene Herstellungsverfahren, die mit einer Wärmeentwicklung verbunden sind, angewendet werden können. Epoxy-Weichmacher werden zudem in Beschichtungen, Epoxidharzen, Gummiartikeln und Farben verwendet. Epoxy-Weichmacher haben den Nachteil, dass sie dem Alterungsprozess von Kunststoff oftmals nicht standhalten können und daher austreten und zu einer klebrigen Oberfläche führen können.

Polymer-Weichmacher

Bei Polymer-Weichmachern handelt es sich um Polyester, die mithilfe mehrwertiger Alkohole hergestellt werden. Aus den mehrwertigen Alkoholen und dibasischen Säuren werden Ester gebildet. Polymer-Weichmacher weisen im Vergleich zu anderen Weichmachern eine hohe Beständigkeit auf. Sie halten auch extremen Temperaturen stand. Allerdings lassen sich diese Weichmacher nur schwer verarbeiten. Polymer-Weichmacher können einzeln oder in Kombination mit anderen Weichmachern eingesetzt werden. In der Regel werden Polymer-Weichmacher für die Herstellung flexibler Folien eingesetzt. Diese Folien werden häufig für das Verpacken fetthaltiger Lebensmittel genutzt.

Sekundäre Weichmacher

Sekundäre Weichmacher werden in der Regel in Verbindung mit primären Weichmachern verwendet, um dem Kunststoff die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Sekundäre Weichmacher tragen dazu bei, dass die Migrationstendenz verringert wird. Zudem tragen Sekundärweichmacher zur Extraktionsbeständigkeit und zur Kältefestigkeit bei. Sekundäre Weichmacher sind auch als Extender bekannt. Sekundärweichmacher verleihen dem Kunststoff nicht allein die notwendige Flexibilität, in Verbindung mit anderen Weichmachern kann jedoch die gewünschte Flexibilität erreicht werden. Als sekundäre Weichmacher werden häufig Chlorparaffine genutzt. Daneben kommen auch epoxidierte Pflanzenöle als Sekundärweichmacher zum Einsatz.

Sonstige Weichmacher

Neben den genannten Weichmachern gibt es noch einige weitere chemische Substanzen, die als Weichmachungsmittel eingesetzt werden können. Dazu gehören beispielsweise Cyclohexanone, Glycerinester und acetylierte Glycerinester. Diese Weichmacher kommen in der Regel dann zum Einsatz, wenn niedermolekulare Phthalate aufgrund ihrer gesundheitsschädigenden Wirkung ersetzt werden sollen. Diese Weichmacher werden unter anderem für Lebensmittelverpackungen, medizinische Geräte und Spielzeug genutzt. Acetylierte Glycerinester werden beispielsweise aus Rizinusöl und Essigsäure hergestellt.

Ersatzweichmacher

Die bislang genutzten Weichmacher, die zum Teil als gesundheitlich bedenklich gelten, sollen durch andere Weichmachungsmittel ersetzt werden. Mehr zum Thema Ersatzweichmacher.

Worin sind Weichmacher enthalten? Wo werden sie eingesetzt?

PVC beziehungsweise Polyvinylchlorid ist ein thermoplastischer amorpher Kunststoff, der im Grunde spröde und hart ist. Für verschiedene Anwendungen muss dieser Kunststoff jedoch eine gewisse Flexibilität aufweisen. Diese Flexibilität wird erreicht, indem man dem PVC spezielle Weichmacher zusetzt. Weichmacher kommen vielfältig zum Einsatz. Sie werden für Deckeldichtungen, Frischhaltefolien, Lebensmittelverpackungen, aber auch in Teppichen, Kabelisolierungen und Spielzeug verwendet. Da Weichmacher chemisch nicht an PVC gebunden sind, können sie bei Kontakt mit Flüssigkeiten oder Fetten herausgelöst werden oder ausgasen. Die toxischen Eigenschaften von Weichmachern sind je nach Substanz unterschiedlich. Vom wissenschaftlichen Ausschuss für Lebensmittel der EU (SCF) bzw. von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) wurden einzelne Substanzen gesundheitlich bewertet und tolerable tägliche Aufnahmemengen (TDI-Werte) abgeleitet.

Weichmacher in Lebensmittelverpackungen

Lebensmittelverpackungen sollen die verpackten Lebensmittel vor Umwelteinflüssen, Verschmutzungen und dem schnellen Verderben schützen. Allerdings können Lebensmittelverpackungen auch bedenkliche Stoffe enthalten, die auf die eingepackten Lebensmittel übergehen können. Das gilt auch für Weichmacher. Für fetthaltige Lebensmittel wie Käse sind Folien und Kunststoffverpackungen, die Weichmacher enthalten, weniger geeignet. Durch das Fett im Käse können die Weichmacher auf diesen übergehen. Für das Frischhalten von Fleisch ist Weich-PVC allerdings die richtige Wahl, da dieses den Sauerstoff durchlässt und das Fleisch so länger frisch bleibt. Anstelle der Phthalate kommt für Lebensmittelverpackungen inzwischen häufig das – ebenfalls nicht unumstrittene – Diethylhexyladipat (DEHA) zum Einsatz. Das Bundesinstitut für Risikobewertung empfiehlt, dass Beschichtungen, Folien und Tuben, die Phthalate enthalten, keinen Kontakt mit fetthaltigen Lebensmitteln haben sollten. Endverbraucher haben allerdings kaum eine Chance, dies auch zu überprüfen.

Weichmacher in Plastikflaschen

Weichmacher werden auch für Plastikflaschen benutzt und können ebenfalls wie die Weichmacher in Lebensmittelverpackungen ein Gesundheitsrisiko darstellen. In Trinkflaschen für Kleinkinder und Babys wurde beispielsweise der Weichmacher Bisphenol A gefunden. Bisphenol A steht aufgrund neuerer Studien unter dem Verdacht, Diabetes, Fettleibigkeit, Brustkrebs, Erektionsstörungen, Unfruchtbarkeit und Schädigungen des Nervensystems hervorzurufen. Aus diesem Grund wird Verbrauchern geraten, auf Plastikflaschen, die Bisphenol A enthalten, weitestgehend zu verzichten. Verbraucher, die Weichmacher in ihren Getränken 🛒 möglichst vermeiden möchten, sollten auf Getränke in Glasflaschen zurückgreifen.

Weichmacher in Twist-off-Verschlüssen von Gläsern

Wer Gläser mit Schraubdeckel beziehungsweise Twist-off-Verschlüssen verwendet, glaubt sich selbst häufig auf der sicheren Seite. Allerdings wurden in Gläsern mit Twist-off-Verschlüssen, die ölhaltige Speisen wie Nudelsauce und Pesto enthalten, durch Labore der Bundesländer Weichmacher nachgewiesen. Die Substanzen sind aus den Deckeldichtungen der Gläser in die Nahrung übergegangen und überschritten in vielen Proben die von der EU vorgesehenen Begrenzungen für Weichmacher-Gehalte.

Wofür werden Weichmacher benötigt?

Polymere und Plastik gehören zu den Erfindungen des 20. Jahrhunderts, die sich bis heute halten und gegen viele andere Materialien durchsetzen konnten. Aus dem heutigen Alltag sind Kunststoffe nicht mehr wegzudenken. Sie werden beim Bau von Autos, Häusern, Spielzeug, Computern, aber auch für die Verpackungen von Lebensmitteln eingesetzt. Kunststoffe wie PVC sind in der Regel hart und spröde. Erst durch den Zusatz von Weichmachern erhalten sie ihre Flexibilität und können beispielsweise als Folie für das Verpacken von Käse, Fleisch und Wurst genutzt werden. Kunststoffe müssen verschiedenen physikalischen Belastungen standhalten und sollten dabei möglichst nicht brechen oder ihre Form verlieren. Weichmacher wie Phthalate, Adipate, Citrate und Trimellitate werden den PVC-Produkten zugesetzt, damit diese die gewünschten Eigenschaften aufweisen.

Wie gelangen Weichmacher in Lebensmittel?

Weichmacher können zum einen durch die Lebensmittelverpackung und zum anderen bei der Produktion und der Lagerung in das jeweilige Lebensmittel gelangen. Vor allem Flüssigkeiten und fetthaltige Lebensmittel können die Weichmacher aus der Verpackung sozusagen auswaschen. In vielen Kunststoffen sind die Weichmacher nicht fest gebunden, sondern können jederzeit ausdünsten. Das gilt beispielsweise dann, wenn der Weichmacher keine chemische Verbindung mit dem Kunststoff eingegangen ist, sondern lediglich physikalisch gebunden wurde. Insbesondere die häufig eingesetzten Phthalate dünsten aus den Verpackungsmaterialien aus und gelangen so in Lebensmittel und die Atemluft. Weichmacher sind nicht nur in Folien oder Kunststoffverpackungen enthalten, auch Schraubverschlüsse - wie sie für Öl oder Pesto verwendet werden – können diese enthalten. Zudem werden Weichmacher in Klebstoffen verwendet. Das bedeutet, dass sich Weichmacher auch in Papier- und Pappverpackungen, die durch Klebstoff verbunden wurden, gefunden werden können. Phthalate und andere Weichmacher können nicht nur über die Verpackung in die Lebensmittel gelangen, auch bei der Verarbeitung können Weichmacher aufgenommen werden. Wenn bei der Verarbeitung Kunststoffrohre und Kunststoffschläuche eingesetzt werden, können diese die enthaltenen Weichmachungsmittel an die jeweiligen Lebensmittel abgeben. Den Übergang der Weichmacher in die Lebensmittel nennt man Migration. Da einige der Weichmacher wie beispielsweise die niedermolekularen Phthalate als gesundheitlich bedenklich gelten, ist die Migration unerwünscht.

Welche Lebensmittel können Weichmacher enthalten?

Fetthaltige Lebensmittel wie Öl, Pesto und Käse sind besonders häufig mit Weichmachern belastet. Verpackte Butter, eingeschweißter Käse, eingeschweißte Wurst, Schlagsahne im Kunststoffbecher, Pesto und Nudelsauce im Glas und Olivenöl in der Flasche können ebenfalls diese gesundheitsschädigenden Substanzen enthalten. Das Fett in diesen Lebensmitteln löst die Weichmacher aus den Verpackungsmaterialien und über die Lebensmittel werden die Weichmacher dann in den menschlichen Körper aufgenommen. Es gibt jedoch Höchstgrenzen für den Weichmachergehalt in Lebensmitteln.

Höchstmengen für die Verwendung der untersuchten Weichmacher in Deckeldichtmassen

Auf EU-Ebene ist eine Regelung zur Verwendung von Phthalaten in Materialien und Gegenständen für den Lebensmittelkontakt sowie zur Verwendung von Weichmachern in Deckeldichtmassen im Rahmen der Verordnung zu spezifischen Begrenzungen/Höchstmengen vorgesehen.

Höchstmengen von Weichmachern

• ESBO (epoxidiertes Sojabohnenöl): Die TDI (tolerable tägliche Aufnahmemenge) liegt bei 1 mg/kg/Körpergewicht. Das SML (Specific Migration Limit; Grenzwert für Gegenstände mit Lebensmittelkontakt) beträgt für alle Lebensmittel: 60 mg/kg [1], [2], [3]. Für Säuglings- und Kleinkindnahrung gilt ein Wert von 30 mg/kg [1], [2], [3].
• DINP, DIDP: Die TDI liegt bei 0,15 mg/kg/Körpergewicht. Das SML für den Kontakt mit nicht-fetten Lebensmittelerzeugnissen liegt bei [1] 9 mg/kg als Gruppenrestriktion. Die Verwendung für Säuglings- und Kleinkindnahrung [3] ist verboten.
• DEHP: Die TDI liegt bei 0,05 mg/kg/Körpergewicht. Für diesen Weichmacher besteht ein Verwendungsverbot, er ist nur als technischer Hilfsstoff zugelassen. Das SML liegt bei 1,5 mg/kg [1], [3].
• DEHA: Die TDI liegt bei 0,3 mg/kg/Körpergewicht. Das SML für DEHA beträgt 18 mg/kg [1], [3].
• ATBC: Die TDI liegt bei 1 mg/kg/Körpergewicht. Das SML beträgt für alle Lebensmittel 60 mg/kg [1], [2], [3].

[1] SML steht für Specific Migration Limit. Die Werte leiten sich aus dem TDI-Wert unter der Standardannahme ab, dass eine Person mit einem Körpergewicht von 60 kg täglich 1 kg Lebensmittel (bzw. 200 g fetthaltige Lebensmittel) verzehrt, die den entsprechenden Stoff enthalten.
[2] Aus der Verordnung 372/2007/EG.
[3] Aus der Richtlinie 72/2002/EG.

Maximalwerte des Überganges von Weichmachern auf Lebensmittel

• ESBO (epoxidiertes Sojabohnenöl): Der Maximalwert für in Öl eingelegtes Gemüse liegt bei 423 mg/kg. Der Maximalwert für Pesto beträgt 813 mg/kg.
• DINP, DIDP: Der Maximalwert für Pastasaucen liegt bei 471 mg/kg. Der Maximalwert für in Öl eingelegtes Gemüse beträgt 405 mg/kg. Für Pesto wird ein Maximalwert von 103 mg/kg angegeben. Für andere Lebensmittel wie beispielsweise Feta-Salat beträgt der Maximalwert 330 mg/kg.
• DEHP: Der Maximalwert für Pastasaucen liegt bei 155 mg/kg. Für in Öl eingelegtes Gemüse beträgt der maximale Wert 205 mg/kg. Pesto darf maximal 205 mg/kg enthalten und bei Curry-Würzpaste ist der maximal erlaubte Wert mit 264 mg/kg erreicht.
• DEHA: Der Maximalwert von DEHA beträgt für Pastasaucen 175 mg/kg. In Öl eingelegtes Gemüse darf höchstens 77 mg/kg enthalten. Bei Thunfisch in Öl ist der Maximalwert mit 158 mg/kg erreicht.

Gesundheitliche Auswirkungen und Risiken von Weichmachern

Viele Weichmacher werden als gesundheitsschädlich eingestuft. Zwar wurden für den Weichmachergehalt in Lebensmitteln Grenzen festgelegt, allerdings nimmt der Mensch Weichmacher nicht nur über Lebensmittel, sondern auch über die Atemluft und die Umgebung auf. Medikamente und Kosmetika können ebenso wie Böden, Schläuche, Kabel und andere Alltagsgegenstände gesundheitsschädliche Weichmacher enthalten. Die Grenzwerte, die für den menschlichen Körper gelten, werden daher oftmals überschritten. Weichmacher können sich vor allem bei Föten und Kindern negativ auf die Entwicklung von Gehirn und Geschlechtsorganen auswirken. Weichmacher stehen zudem im Verdacht, Diabetes, Krebs, Unfruchtbarkeit und Fettleibigkeit zu begünstigen. Aktuell gelten jedoch nicht alle Weichmacher als gesundheitsschädlich. Kritisiert werden vor allem die niedermolekularen Phthalate. Verbraucher können das Risiko minimieren, indem sie beispielsweise auf Getränke 🛒 in Glasflaschen zurückgreifen und auf Plastikverpackungen in der Küche weitgehend verzichten. Vor allem Schwangere sollten versuchen, Phthalate möglichst zu meiden.

Quellen

• Der Brockhaus Ernährung: Gesund essen - bewusst leben. Brockhaus, 2011 »
• Reinhard Matissek, Werner Baltes: Lebensmittelchemie. Springer Spektrum, 2015 »
• Der große Larousse Gastronomique. Christian, 2012 »
• Hans-Joachim Rose: Die Küchenbibel: Enzyklopädie der Kulinaristik. Tre Torri Verlag, 2007 »
• Prof. Dr. Waldemar Ternes, Alfred Täufel: Lebensmittel-Lexikon. Behr's Verlag, 2005 »