Zwischen der Herstellung von Lebensmitteln und ihrem Verkauf kann viel Zeit vergehen. Während dieses Prozesses verbringen sie den größten Teil ihrer Zeit verpackt in derselben Verpackung. Daher ist es wichtig, dass das Produkt den Umgebungsänderungen standhält, denen es ausgesetzt ist, aber auch während dieser langen Zeit bis zum Verbraucher genießbar bleibt. Innenbeschichtungen sind eine der wichtigsten Methoden zur Verpackung von Lebensmitteln, um deren Haltbarkeit zu verlängern. Dabei handelt es sich um verschiedene Legierungsschichten im Inneren einer Metallverpackung, die eine Barriere zwischen den Lebensmitteln und dem Metall bilden.
Die Art der verwendeten Innenbeschichtung richtet sich nach der Region, in der sie hergestellt wird, nach der Verfügbarkeit der Materialien und nach dem Metall, auf das sie aufgetragen wird. Diese Beschichtungen variieren weltweit stark, doch derzeit sind Beschichtungen auf Epoxidharzbasis am weitesten verbreitet und machen bis zu 90 % der verwendeten Beschichtungen aus. Sie sind weit verbreitet, da es sie bereits seit den 1950er Jahren gibt und sie sehr robust, flexibel und widerstandsfähig sind. Sie enthalten zahlreiche miteinander verbundene Monomere, die eine starke Netzstruktur bilden. Dadurch sind sie wesentlich widerstandsfähiger gegen Beschädigungen, gerade weil so viele Bindungen durchbrochen werden müssten.
Zudem sind diese Beschichtungsarten derzeit am kostengünstigsten in der Herstellung. Sie können für die meisten Lebensmittel verwendet werden [2]. Die Beschichtungen aus den verbleibenden 10 % werden auf der Basis von Organosol-Legierungen, Polyester, Vinyl und Oleoresin hergestellt. Diese Beschichtungen werden häufig aus organischen Molekülen pflanzlichen Ursprungs hergestellt, was sie nachhaltiger macht. Im Gegenzug weisen sie jeweils Eigenschaften auf, die sie weniger attraktiv machen als Epoxidbeschichtungen.
Die Herstellung von Organosolen ist kostspieliger, Polyester sind bei Kontakt mit Säuren instabil, Vinylbeschichtungen haften nicht vollständig auf Metallen und zersetzen sich bei hohen Temperaturen, während Oleoresine eine mäßige Korrosionsbeständigkeit aufweisen und lange zum Trocknen brauchen [1,2].
Der Nachteil von Beschichtungen auf Epoxidharzbasis besteht darin, dass sie aus Bisphenol A hergestellt werden. In den letzten zehn Jahren haben Studien zu Bisphenol A begonnen, toxische Wirkungen auf den Menschen nachzuweisen. Das größte Problem, das dabei festgestellt wurde, ist seine endokrin wirksame Wirkung auf den menschlichen Hormonhaushalt [1,4]. Das endokrine System steuert die Hormonproduktion im Körper, und wenn es gestört wird, kann dies die Körperfunktionen beeinträchtigen.
Es wurde zudem nachgewiesen, dass bestimmte ältere Epoxidharze eine ungewöhnlich hohe Aufnahme von BPA durch Lebensmittel verursachen. Bei neueren Epoxidharzen wurde dieses Problem behoben, und Studien dazu zeigen, dass lediglich 0,5 % des in menschlichen Proben nachgewiesenen BPA auf Epoxidharze in Lebensmittelverpackungen zurückzuführen sind. Derzeit konzentriert sich die Forschung auf die Entwicklung alternativer Verfahren zur Herstellung von Harzen, die sowohl kostengünstiger als auch umweltfreundlicher sind [2].
Obwohl Epoxidharze hinsichtlich ihrer Funktionen die vielseitigsten Beschichtungen sind, sind sie nicht unbedingt die besten. Ihr größter Nachteil sind ihre potenziellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Die Europäische Kommission und die FDA haben kürzlich ihre Vorschriften für Epoxidharze verschärft, und bestimmte Harze mit niedrigem Molekulargewicht, wie beispielsweise Varianten des Bisphenol-A-Digycidylethers (BADGE), wurden in einigen europäischen Regionen sogar für illegal erklärt [1]. Wenn Unternehmen entscheiden müssen, welche Innenbeschichtung für ein Lebensmittel verwendet werden soll, ist es ratsam, die Produktanforderungen zu überprüfen, um festzustellen, welche Beschichtung am besten geeignet ist.
Quellenangaben
[1] „Packaging Materials 7: Metal Packaging for Foodstuffs (2007)“, von Peter K.T. Oldring und Ulrich Nehring.
[2] „Can coatings (2016)“, von Birgit Geueke.
[3] „Changes to Corrosion Protection Coatings in Food Packaging“ (abgerufen im April 2019), von der American Coating Association (paint.org).
[4] „Lebensmittelkontaktmaterialien – Rechtsvorschriften“ (abgerufen im April 2019) von der Europäischen Kommission.
