Was ist Siliziumdioxid und ist es sicher? Verwendungen, Risiken und Vorteile

Um die Textur und Haltbarkeit von körnigen und pulverförmigen Lebensmitteln, wie z. B. Proteinpulvern und Gewürzen, zu verbessern, werden häufig Antiklumpmittel eingesetzt. Ein solcher Zusatzstoff ist Siliziumdioxid, das die Fähigkeit hat, zu verhindern, dass Zutaten feucht werden und verklumpen.

Was genau ist Siliziumdioxid, und ist es sicher? Diese auch als Siliziumdioxid bekannte Verbindung kommt in der Natur in Form von bestimmten Mineralien vor und wird auch in Labors künstlich hergestellt, um in Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika verwendet zu werden.

Die Art, die in unseren Lebensmitteln vorkommt, hat sich in Studien als sicher erwiesen, jedoch kann die ständige Exposition gegenüber bestimmten Arten von Siliziumdioxid ein Risiko für Menschen darstellen, die im Bergbau, in der Bau- und Stahlindustrie arbeiten.

Was ist Siliziumdioxid? Wo kommt es natürlich vor?

Siliziumdioxid ist eine Verbindung, die natürlich in der Erdkruste in kristallinem Zustand vorkommt. Es kann durch den Abbau und die Reinigung von Quarz gewonnen werden.

Es kommt auch in einigen Organismen und Tieren, im menschlichen Körper (es ist ein Bestandteil der menschlichen Bänder, Knorpel und Muskulatur), sowie in einigen Pflanzen (insbesondere Getreide) und im Trinkwasser vor.

Darüber hinaus wird es im Labor hergestellt und als üblicher Lebensmittelzusatzstoff verwendet, der z. B. in Backzutaten, Proteinpulvern und getrockneten Gewürzen enthalten ist. Diese Verbindung hat eine Vielzahl von Anwendungen in der Industrie, von Lebensmitteln und Kosmetika bis hin zu Bau und Elektronik.

Woraus besteht Siliziumdioxid? Es besteht aus einer Kombination von Silizium (Si) und Sauerstoff (O), weshalb es die chemische Formel SiO2 hat.

Was ist Siliziumdioxid, und wie unterscheidet es sich davon?

Siliziumdioxid wird auch unter dem Namen Kieselerde bekannt. Manchmal wird es auch als Kieselsäureanhydrid oder Silikat bezeichnet.

Kieselsäure/Siliziumdioxid kommt in verschiedenen Formen vor, je nachdem, wie es hergestellt wird, einschließlich:

• Kristalline Kieselsäure, die in der Regel aus dem Abbau von Quarz gewonnen wird. Quarz macht tatsächlich einen hohen Prozentsatz der Erdkruste aus, so dass diese Art weit verbreitet ist. Dies ist nicht die Form, die in Lebensmitteln verwendet wird und kann problematisch sein, wenn sie über einen längeren Zeitraum eingeatmet wird.
• Amorphe Kieselsäure, die in den Sedimenten und Gesteinen der Erde vorkommt. Diese bildet auch Kieselgur, Diatomeenkieselsäure oder Kieselgur, die aus Ablagerungen hergestellt wird, die sich im Laufe der Zeit im Sediment von Flüssen, Bächen, Seen und Ozeanen ansammeln. Dieser Typ wird am häufigsten als Antiklumpmittel verwendet, um pulverförmige Lebensmittel rieselfähig zu halten und die Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern.
• Kolloidales Siliziumdioxid, das bei der Tablettenherstellung verwendet wird. Dieser Typ wird in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet, da er als Antibackmittel, Adsorptionsmittel, Desintegrationsmittel und Gleitmittel wirkt.

Warum wird es in Nahrungsmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet?

Synthetisches amorphes Siliziumdioxid ist der Typ, der am häufigsten als Lebensmittelzusatzstoff verwendet wird. Es wird typischerweise durch Dampfphasenhydrolyse hergestellt.

Welche Lebensmittel enthalten Siliziumdioxid? Sie finden es in kleinen Mengen in Lebensmitteln, wie z.B. in:

• Mehle
• Protein-Pulver
• Backpulver
• Puderzucker
• Salz
• Gewürz-, Kräuter- und Würzmischungen
• Bier (es wird vor der Endverarbeitung durch Filtration aus dem Bier entfernt)
• getrocknete Eiprodukte
• Tier-/Viehfutter
• Nahrungsergänzungsmittel-Kapseln

Silikate sind auch in einer Vielzahl von pflanzlichen Lebensmitteln enthalten, die in der menschlichen Ernährung enthalten sind, einschließlich Gemüse und Getreidekörner, wie z. B. Blattgemüse, Paprika, Rüben, Sprossen, Reis und Hafer.

Da es die Fähigkeit hat, die Feuchtigkeitsaufnahme zu blockieren und zu verhindern, dass Inhaltsstoffe verklumpen, wird Siliziumdioxid in Lebensmitteln verwendet, um deren Textur zu erhalten. Am häufigsten findet man es in körnigen oder pulverförmigen Produkten, weil es, wie die U.S. Food and Drug Administration (FDA) es beschreibt, „die Geschwindigkeit der Dispersion erhöht, indem es die Lebensmittelpartikel getrennt hält und es dem Wasser erlaubt, sie einzeln zu benetzen, anstatt Klumpen zu bilden.“

Wozu wird Siliziumdioxid in Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet? Laut USDA hat Siliziumdioxid Eigenschaften, die ihm die folgenden Funktionen in Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verleihen:

• Wirkt als Antiklumpmittel
• Verhindert Korrosion
• Entschäumt
• Verhindert die Feuchtigkeitsaufnahme von Pulvern
• Hilft, Bier zu stabilisieren und zu klären
• Hilft beim Transport und der Verteilung von Aromaölen
• Absorbiert Alkohol
• Hilft bei der Verarbeitung von Wein und der Gelatineherstellung

Je nach Struktur des Siliziumdioxids kann es als transparenter, geschmacksneutraler Kristall oder als amorphes Pulver (manchmal auch Kieselsäurepulver genannt) auftreten.

Amorphes Siliziumdioxid hat „sehr einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften und Potenzial als Zusatzstoff in einer Vielzahl von verarbeitenden Industrien“, wie die USDA beschreibt. Zum Beispiel hat es eine kleine Partikelgröße, eine hohe spezifische Oberfläche und gelierende und verdickende Fähigkeiten.

Etwas anderes, das Siliziumdioxid einzigartig macht, ist seine Löslichkeit. Siliziumdioxid ist weder in Wasser noch in organischen Lösungsmitteln löslich.

Neben der Verwendung in Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika wird Siliziumdioxid bei der Herstellung von Dosen, undurchlässigen Filmen, Farben, Silikonkautschuken, Polyesterverbindungen, zahnmedizinischen Formulierungen, Emulsionen, Trockenpestiziden, Bodenverbesserern und Rasenerde eingesetzt.

Die Herstellung von Siliziumdioxid ist eine Form der „Nanotechnologie“, bei der ein Material in sehr kleine Partikel mit einer Größe zwischen einem und 100 Nanometern zerlegt wird. Dadurch verändern sich die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften und Funktionen des Materials.

Während die Nanotechnologie in der Lebensmittelverarbeitung dazu beitragen kann, den Geschmack, die Farbe, das Aussehen, die Gleichmäßigkeit und die Textur von Lebensmitteln zu verbessern, könnte sie auch die Aufnahme und Ausscheidung des Materials im menschlichen Körper verändern.

Ist es sicher? Risiken und Nebeneffekte

Ist Siliziumdioxid sicher zu konsumieren? Die FDA betrachtet Siliziumdioxid in Lebensmitteln als generell sicher für den menschlichen Verzehr, solange es in kleinen Mengen konsumiert wird.

Ist Siliziumdioxid ein Karzinogen? Es gibt keine Beweise dafür, dass der in Lebensmitteln verwendete Typ zur Krebsbildung beiträgt. Die Umweltschutzbehörde hat erklärt, dass die kristallin-freie Form von Siliziumdioxid ein „minimales Risiko“ für den Menschen darstellt.

Obwohl sie selten sind, sind Siliziumdioxid-Nebenwirkungen möglich. Dazu können Symptome von allergischen Reaktionen und möglicherweise Verdauungsprobleme gehören.

Ein potenzielles Problem mit Nanopartikeln in Lebensmitteln (zu denen neben Verbindungen wie Silber, Titandioxid, Eisenoxid und Zinkoxid auch Siliziumdioxid gehört) ist, dass einige Forschungsergebnisse darauf hindeuten, dass sie bei langfristiger Aufnahme Magen-Darm-Probleme, wie das Leaky-Gut-Syndrom, sowie DNA- und Zellschäden auslösen können. Zu diesen Befürchtungen sind noch weitere Untersuchungen erforderlich, denn bisher wissen wir noch nicht viel über die langfristigen Auswirkungen einer regelmäßigen Aufnahme von Nanopartikeln.

Hier ist ein weiterer Unterschied zu beachten: Die Art von Kieselsäure, die in Lebensmitteln vorkommt, unterscheidet sich von kristalliner Kieselsäure, die ein Bestandteil von Erde, Sand, Granit und einigen anderen Mineralien ist. Langfristige Exposition gegenüber kristallinem Siliziumdioxid kann potenziell gefährlich für das Atmungssystem sein und zu lungenbedingten Schäden und Krankheiten beitragen, so dass jeder, der in engem Kontakt mit dieser Verbindung arbeitet, darauf achten muss, richtig damit umzugehen, um Nebenwirkungen zu vermeiden.

Am anfälligsten für Nebenwirkungen aufgrund von kristallinem Siliziumdioxid sind Personen, die in den folgenden Branchen arbeiten: Bergbau, Stahlindustrie, Baugewerbe und Sandstrahlen.

Irgendwelche Vorteile? (Plus RDA/Grenzwerte)

Gibt es irgendwelche bekannten Vorteile von Kieselsäure/Silizium aus Lebensmitteln? Im Großen und Ganzen scheint es, wenn es als Lebensmittelzusatzstoff konsumiert wird, meist neutral zu sein und wenig Nutzen zu bringen, außer dass es Lebensmitteln eine bessere Textur und Haltbarkeit verleiht.

Ein Grund dafür ist, dass Siliziumdioxid (SiO2) in der Form des Lebensmittelzusatzes nur begrenzt vom Darm aufgenommen wird.

Allerdings scheinen verwandte Produkte wie Kieselgur, die konzentriertere Mengen an Siliziumdioxid enthalten, durchaus Vorteile zu bieten.

Einige Studien haben gezeigt, dass Silizium ein essentielles Mineral für den Körper ist und hilft, starke Knochen, Haare, Nägel und Zähne aufzubauen. Es kann Anti-Aging-Effekte haben und helfen, Symptome zu verhindern, die mit Siliziummangel verbunden sind, wie z. B:

• abnormales Wachstum
• schwache Knochen
• Deformierungen des Schädels und der peripheren Knochen
• Gelenkschmerzen
• schlechter Mineralhaushalt

Laut einer Studie, die in der Zeitschrift Internationale Zeitschrift für Endokrinologieveröffentlicht wurde, hat sich gezeigt, dass Silizium den Knochenaufbau unterstützt und knochenschützende Eigenschaften hat, außerdem kann es eine Rolle bei der Kollagenbildung spielen. Einige Untersuchungen legen nahe, dass Silizium helfen kann, die Knochendichte und -flexibilität zu verbessern und die Zähne zu schützen.

Wie viel ist nach den vorliegenden Forschungsergebnissen sicher zu konsumieren?

Der beste Weg, um natürliches Silizium zu erhalten, ist der Verzehr von gesunden pflanzlichen Lebensmitteln und Kräutern. Diese Lebensmittel umfassen:

• Vollkornprodukte wie Hafer und Reis
• grünes Blattgemüse
• grüne Bohnen
• Melonen
• Salatgurken
• Artischocken
• Spargel
• Löwenzahn
• Bier
• Kräuter wie Brennnesselblätter, Schachtelhalm, Haferstroh und Hagebutten (diese Kräuter können auch in Form von Nahrungsergänzungsmitteln und Tee konsumiert werden)

Es gibt einige Hinweise darauf, dass die tägliche Aufnahme von etwa 40 Milligramm Silizium über die Nahrung mit stärkeren Knochen in Verbindung gebracht werden kann.

Die FDA hat erklärt, dass Siliziumdioxid, das Lebensmitteln zugesetzt wird, nicht mehr als 2 Prozent des Gesamtgewichts des Lebensmittels ausmachen darf. Die Expertengruppe für Vitamine und Mineralien hat eine sichere Obergrenze für die tägliche Aufnahme von Silizium auf 12 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht/Tag (für einen 60 kg schweren Erwachsenen) festgelegt.

Es ist nicht unbedingt gefährlich, Siliziumdioxid in höheren als den üblichen Mengen zu konsumieren, aber es fehlt an Forschung, um zu beweisen, wie viel sicher ist.

Fragen Sie sich, ob Siliziumdioxid in Lebensmitteln vegan ist?

In den meisten Fällen, ja. Das liegt daran, dass es normalerweise in einem Labor künstlich hergestellt wird.

Fazit

• Was ist Siliziumdioxid? Es ist eine Verbindung, die natürlich auf der Erdoberfläche, im menschlichen Körper und in einigen Tieren sowie in Pflanzen und im Trinkwasser vorkommt.
• Es ist auch künstlich hergestellt und wird am häufigsten als Antiklumpmittel verwendet, um pulverförmige Lebensmittel fließfähig zu halten und die Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern.
• Sie finden diesen Lebensmittelzusatzstoff in Lebensmitteln wie Backpulver, Proteinpulver, Zucker, Salz und Gewürzen.
• Ist Siliziumdioxid sicher in der Einnahme? Experten gehen davon aus, dass Nebenwirkungen von Siliziumdioxid selten sind und der Verzehr dieses Lebensmittelzusatzstoffes ein geringes Risiko darstellt.