Czekolada była smaczna, nie nadto słodka, i zawierała kandyzowane orzechy włoskie, ale nie o niej tu będę pisał. Gdy szukałem czegoś na temat czegoś o takich produktach, by sprawdzić jak to z nimi jest, natknąłem się na drobną wzmiankę trącającą moją dziedzinę. Idąc za tą wzmianką natrafiłem na więcej artykułów, a po zbadaniu sprawy uznałem, że to dobry temat na następną notkę. A poszło o smażenie na patelni.
Smażenie na patelni, przy zachowaniu odpowiednich środków ostrożności, nie powinno być niebezpieczne. Smażenie powinno być szybkie, łatwe i przyjemne, tak jak szybkie i łatwe powinno być jej umycie, dlatego kucharki (i kucharze) z pewnością niejeden raz błogosławią w myśli tego, który wymyślił teflon. I tu pojawiają się internetowi panikarze, którzy do wszystkiego co sztuczne i chemiczne podchodzą jak diabeł do wody święconej. Czytamy na przykład:
Od lat 60-tych XX wieku wiele mówi się o powłokach nieprzywierających, które z założenia miały zmniejszyć ilość używanego do smażenia, czy duszenia tłuszczu i poprawiać jakość gotowania. Niestety, nie wszystkie nowinki okazały się być bezpieczne dla ludzkiego zdrowia. Jak pokazały badania, w ogromnej części powłok nieprzywierających znajdowały się szkodliwe substancje - związki PTFE (politetrafluoroetylenu) czyli teflony, o którego szkodliwości głośno się już mówi (...)Przegrzany teflon wydzielał bezwonne, szkodliwe opary. Efektem było zmęczenie, niedotlenienie organizmu, bóle i zawroty głowy, czasem gorączka. Dłuższe używanie teflonowych naczyń czy patelni mogło prowadzić do poważnych schorzeń.[1]
czy groźniej:
Teflon to tworzywo sztuczne, którego głównym składnikiem jest politetrafluoroetylen - pochodna węglowodoru, w której wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione przez fluor. Pojedyncze cząsteczki fluoroetenu są poddawane polimeryzacji, podczas której pęka jedno z dwóch wiązań między węglami, umożliwiając połączenie się z następnymi takimi cząsteczkami. Tworzy się długi na setki bądź tysiące atomów łańcuch węglofluorowy, miejscami rozgałęziający się dzięki nadtlenkom:
Teflon ma wyjątkowe właściwości mechaniczne. Jest wytrzymały, trudnotopliwy a przede wszystkim posiada wyjątkowo niski współczynnik tarcia, wynoszący 0,05 co stanowi trzecią znaną najmniejszą wartość dla materiałów stałych. Ponadto jest hydrofobowy, co oznacza, że woda nie zwilża jego powierzchni, łatwo rozdzielając się na prawie kuliste krople. W efekcie płyny i nasączone wodnistymi sokami cząstki stałe nie przylepiają się do takiej powierzchni.
W dodatku siły oddziaływań międzycząsteczkowych van Deer Valsa są w jego przypadku bardzo małe, co jeszcze bardziej utrudnia przyklejenie się stałych cząstek. Gekon, mała jaszczurka znana z tego, że umie wchodzić po ścianach i szybach mimo braku jakiejkolwiek lepkiej wydzieliny na łapkach, zapewnia sobie przyczepność dzięki takim siłom, lecz umieszczony na teflonowej powierzchni odpada (ktoś to sprawdził!).
Wszystkie te cechy sprawiają, że brud, resztki jedzenia i inne pozostałości po smażeniu czy gotowaniu, mogą być łatwo spłukane. Teflonem pokrywa się też części mechaniczne narażone na tarcie, w tym również sprzęt wędkarski. W łożyskach i zawiasach może zastępować smar. Teflonem pokrywa się też butle na chemikalia, gdyż nie reaguje z większością agresywnych czynników, z wodą królewską włącznie.
Politetrafluoroetylen (PTFE) ma dość ciekawą historię. W 1938 roku, Roy Plunkett zajmował się badaniem czynników chłodzących dla firmy El du Pont de Nemorus and Company w New Jersey. Używał stalowych butli ze sprężonymi gazami, głównie fluorowcowęglowodorami, zaś stopień zużycia gazu mierzył ważąc butlę. Pewnego razu zauważył, że butla z jednym ze związków jest cięższa niż powinna. Najwyraźniej znajdowało się w niej jeszcze sporo gazu, ponieważ jednak wskaźnik ciśnienia przy reduktorze wskazywał zero sądził, że zawór musiał się czymś zatkać. Powstała obawa, że wewnątrz butli zachodzą bliżej nieznane reakcje, które mogłyby doprowadzić do wybuchu, dlatego wraz ze współpracownikami zabrał butlę na zewnątrz, przed budynek, i zza odpowiedniej osłony odciął zawór. Nic nie wybuchło ani nie wytrysnęło pod ciśnieniem, dlatego zaciekawiony rozciął butlę.
Wewnątrz znalazł dziwną, woskowatą i niezwykle śliską substancję pokrywającą ścianki butli. Analiza wykazała, że jest to produkt polimeryzacji fluoroetenu, do której doszło pod wysokim ciśnieniem. Firma wkrótce opracowała technologię produkcji i opatentowała materiał pod nazwą Teflon (nazwa zastrzeżona jako znak handlowy).
Początkowo używano go w produkcji uszczelek i złączy pracujących w warunkach wysokiego ciśnienia, na przykład podczas Projektu Manhattan gdy teflonowe uszczelki wykorzystano w aparaturze wzbogacającej uran w postaci gazowego sześciofluorku. Pokrywano nim też drobne urządzenia mechaniczne. Gdy w 1959 francuski inżynier Marc Gregoire trudnił się próbami nad wykorzystaniem tego materiału w sprzęcie wędkarskim, jego żona, której pokazał próbki zaproponowała aby pokrył nim patelnię. Pomysł okazał się na tyle dobry, że już w tym samym roku firma Tefal zaczęła produkcję naczyń z powłoką nieprzywierającą.
I tu pytanie - jeśli nic nie przywiera do teflonu, to jak teflon przywiera do patelni?
Szczegóły techniczne są tajemnicą firm, ale ogólnie stosuje się dwie metody. Jedna polega na wprasowaniu na gorąco arkusza polimeru w powierzchnię naczynia, uprzednio piaskowaną bądź wytrawianą. Taka powierzchnia jest nierówna, pełna mikroskopijnych wgłębień i zarysowań. Część materiału wchodzi w takie wgłębienia i po stwardnieniu płat trzyma się metalu mechanicznie, podobnie jak rzep ubrania. Inna metoda polega na używaniu podkładu o pośrednich właściwościach. Bezpośrednio do metalu przygrzewa się polimer zawierający na końcach łańcucha tlen zamiast fluoru, i taki przykleja się dobrze; z tą zgrzewa się płat teflonu, zaś krótkie łańcuchy polimeru podkładu, wplątują się między łańcuchy politetrafluoroetylenu. Dobre powłoki mogą się składać z trzech takich warstw, zapewniających lepszą przyczepność.
A jak to jest z tą szkodliwością? Zacznę może od tych trujących oparów.
Teflon jest materiałem trudnotopliwym. Dopiero w temperaturze 260°C mięknie i staje się plastyczny, natomiast w temperaturze 320-360°C zaczyna się rozkładać, wydzielając związki fluorowęglowe, w tym tetrafluorometan CF4 i tetrafluoroetylen C2F4. Ponadto powyżej 260-290 stopni część teflonu sublimuje. Powstające opary wywołują u człowieka objawy grypopodobne, więc: gorączkę, dreszcze, osłabienie, kaszel - stąd określa się je mianem "gorączki fluoropolimerowej" lub "grypy teflonowej", o ile jednak mi wiadomo nie zanotowano długofalowych skutków, zwłaszcza że ekspozycja na takie opary trwa zwykle krótko i ogranicza się do sporadycznych przypadków spalenia pozostawionej na kuchence patelni. Wiadomo jednak, że mogą być szkodliwe dla ptaków, zwłaszcza papug, a to z uwagi na inną budowę ciała i większą wrażliwość na powstające związki. Firma DuPont podaje nawet na swej oficjalnej stronie ostrzeżenie przed wieszaniem w kuchni klatek z ptakami [4]
Proszę się jednak wczytać w tą informację - szkodliwe opary pojawiają się powyżej temperatury 260°C. W żadnym znanym mi przepisie nie smaży się potraw w tak wysokich temperaturach. Smażenie mięsa to temperatura maksymalnie 180-210°C, przy czym większość olejów spożywczych dymi bądź zapala się w temperaturach 220-250°C. Masło płonie przy dwustu stopniach. W normalnych warunkach, podczas gotowania czy smażenia nie osiąga się zatem temperatur przy jakich powłoka nieprzywierająca zaczyna się rozkładać, no chyba że ktoś się zapomni (niedawno zapomniałem o garnku ze wstawioną wodą na makaron. Był zwykły, nie teflonowy lecz emaliowany a jednak zaczął się dymić. Podejrzewam że te opary też były szkodliwe).
Patelnia oczywiście może osiągnąć taką temperaturę - badania pokazały, że już po pięciu minutach na palniku kuchenki, temperatura może się podnieść do 360 stopni [5], jednak gdyby w patelni znajdowało się jedzenie, najpierw musiałoby się usmażyć i zwęglić (smażenie jest reakcją endotermiczną i odbiera ciepło patelni), a to na co dzień zwykle nie jest elementem przygotowywania posiłków. Dlatego właśnie zaznaczyłem ostatni ustęp trzeciego tekstu - autor najwyraźniej sądzi, że patelnia rozgrzewa się do takich temperatur podczas każdego smażenia.
Spotkałem się zresztą z informacją o badaniu, w którym ekspozycja na produkty spalania masła na zwykłej, niepokrywanej patelni, skutkowała stuprocentową śmiertelnością u papużek falistych (biedne ptaszki).
Drugi zarzut ma w sobie coś z prawdy, ale i nie ma całkowicie.
W produkcji PTFE rzeczywiście wykorzystuje się kwas perfluorooktanowy (PFOA) . Jest to właściwie kwas oktanowy z wszystkimi wodorami zastąpionymi fluorem. W produkcji teflonu używa się go jako detergentu ułatwiającego powstanie emulsji substratów. Po przeprowadzonej polimeryzacji powstały teflon w postaci zawiesiny jest oddzielany i PFOA pozostaje w roztworze. W samym materiale pozostają jednak śladowe ilości kwasu, jako zanieczyszczenie rzędu kilku części na miliard (ppb). Wykrywa się go również we krwi zwykle w ilościach 2-8 części na miliard, zaś w krajach wysoce uprzemysłowionych (Korea, Japonia) kilkadziesiąt części na miliard.
Trzeba jednak pamiętać, że związek ten jest wykorzystywany w wielu innych miejscach. Używa się go jako repelentu, dodaje się do materiałów izolacyjnych, pianek przeciwpożarowych, papieru woskowanego, mas klejących, dywanów... ponadto jako zanieczyszczenie uwalnia się z zakładów przemysłowych. Zawartość w powłokach teflonowych na naczyniach jest niewielka głównie z powodu sposobu nakładania polimeru na powierzchnie - teflon, jako wysoce niereaktywny praktycznie nie ma dobrego rozpuszczalnika, nie można więc zrobić roztworu, posmarować nim patelnię i odparować; ponieważ zamiast się topić rozkłada się, nie można też go natryskiwać. Ponieważ jednak w wysokiej temperaturze (260°) mięknie, przyjmując stan plastyczny, otrzymany po polimeryzacji proszek jest podgrzewany do tej temperatury, walcowany do uzyskania jednolitego arkusza i niejako przygrzewany do patelni. PFOA zanieczyszczający teflon ulatnia się podczas tej obróbki, i dlatego w wielu przypadkach nie dawało się go wykryć w gotowych wyrobach.
Inaczej rzecz się ma z wyrobami nie podgrzewanymi. W badaniach stwierdzono, że na przykład taśma izolacyjna z teflonem może zawierać nawet 1800 części tego związku na miliard.
PFOA jest też produktem ubocznym przy produkcji fluorotelomerów - związków używanych do impregnacji różnych materiałów dla ochrony przed poplamieniem. Używa się ich między innymi przy produkcji papieru nie nasiąkającego tłuszczem. W USA pojawia się w papierowych torebkach na żywność, torbach na popcorn do podgrzewania w mikrofalówce i opakowaniach do pizzy. W badaniach US-FDA zmierzono w tych produktach wysokie stężenia omawianego związku - do 160 000 części na miliard. W kontakcie z żywnością część może migrować do niej z opakowań.
Co to wszystko ma do szkodliwości? Otóż kwas perfluorooktanowy ma właściwości rakotwórcze, uszkadza wątrobę, zaburza układ hormonalny i metabolizm. W badaniach na szczurach a nawet łososiach zostało to potwierdzone jednoznacznie[6]. Związek uznano za genotoksyczny i mutagenny, powodujący wady rozwojowe u płodów szczurów i zaburzenia wydzielania insuliny u myszy.
Podwyższone stężenie PFOA notuje się w glebie i wodzie w okolicy zakładu firmy Du Pont w małej miejscowości Waszyngton w Virginii Zachodniej - firma zresztą ma w tej kwestii parę grzeszków na sumieniu.
Wprowadzona w 1976 roku Ustawa o kontroli substancji toksycznych (TSCA) nakładała na Du Pont i firmę 3M produkującą PFOA badanie wpływu substancji na zdrowie i przyrodę, oraz zgłaszanie wyników do agencji EPA. Przez następnych 20 lat obie firmy posiadały coraz nowe informacje o tym, że związek ten wydostaje się z fabryki do otoczenia, gromadzi się we krwi pracowników i mieszkańców okolic zakładów, że nie ulega biodegradacji, może powodować uszkodzenia wątroby i nowotwory. Ba, pierwsze informacje o zagrożeniu były znane już w 1961 roku, ale wyłącznie wewnątrz firmy. Gdy sprawa wyszła na jaw EPA nałożyła na firmę 19 milionów kary. Równocześnie mieszkańcy okolic fabryki złożyli w 2001 roku pozew zbiorowy, oskarżając firmę o zatajenie informacji o skażeniu i narażenie ich zdrowia. W 2005 roku sprawa skończyła się ugodą, w myśl której wypłacono mieszkańcom 107 milionów dolarów. Firma ma również oczyścić środowisko ze skażenia i ustanowić bezstronną komisję do badania wpływu zdrowotnego PFOA na mieszkańców okolic zakładów. Gdyby potwierdzono szkodliwy wpływ mieszkańcy mają prawo otrzymać 343 miliony dolarów odszkodowania[7]
Z badaniami wpływu na ludzi jest o tyle gorzej, że o wszystkie dane dotyczące wpływu związku na zdrowie, dotyczą populacji narażonych na ekspozycję, nie są przy tym jednoznaczne. Nie robiono badań w których podawano ludziom duże dawki związku, po prostu sprawdzano stan zdrowia tych, którzy się z nim stykali. W jednym z badań mieszkańców okolic zakładu stwierdzono korelację między podwyższoną zawartością PFOA w surowicy krwi a podwyższonym poziomem cholesterolu, brak jednak teorii co do mechanizmu który miałby to wywoływać.
Jak na razie trwa duże badanie 69 tysięcy osób uznanych za narażonych na działanie związku, które ma wykazać jaki ma wpływ zdrowotny na ludzi. Wyniki powinny pojawić się w przyszłym roku, więc jak na razie nic tu pewnego.
W 2006 roku Du Pont przystąpiła do rządowego programu redukcji emisji PFOA o 95% Nie wiem jak im idzie z wywiązywaniem się, twierdzą bowiem, że związek jest niezbędny w produkcji teflonu, ale przynajmniej obiecali. Firma 3M przestała go produkować w ogóle. Na rynku pojawiają się już naczynia z powłoką "free PFOA", co jest zapewne wynikiem medialnej paniki (w niektórych badaniach naczyń DuPont związku też nie wykryto) i związanego z tym popytu na alternatywę. Polimer w tych naczyniach jest po prostu produkowany inną metodą, dlatego też jest droższy.
Warto jeszcze wspomnieć o ostatnim zarzucie wobec powłok nieprzywierających, mianowicie, że staje się groźna gdy jest uszkodzona, bo wówczas małe cząstki Teflonu mają przedostawać się do jedzenia i szkodzić. Powstaje jednak wątpliwość, czymże miałyby szkodzić, skoro PTFA jest obojętny chemicznie. Nie rozpuszcza się w silnych kwasach z wyjątkiem wrzącego fluorowodorowego; nie roztwarza się w zasadach. Siła wiązania między fluorem a węglem jest na tyle duża, że w warunkach biologicznych fluor nie uwalnia się z polimeru. Jako że cząstki polimeru są bardzo śliskie, nie przywierają do ścianek jelita i nie gromadzą się w nim, więc po połknięciu przelatują przez człowieka i wydostają się niezmienione w sposób, którego nie godzi się tu szerzej opisywać.
Podsumowując:
Patelnia teflonowa szkodliwa nie jest (ale częste jedzenie mocno podsmażonych dań - owszem).
W opowieści o trujących gazach wydzielających się podczas smażenia proszę nie wierzyć, bowiem wydzielają się one w temperaturach nie osiąganych podczas codziennego przygotowywania posiłków. Mógłby oczywiście znaleźć się taki nieroztropny, ryzykancki kucharz, który postawiwszy teflonowany wok na odkręconej do końca kuchence pozostawia go tam dopóki nie rozgrzeje się prawie do czerwoności, po czym nachyla się przez nim i wciąga tworzące się opary - zapewniam że gdyby ktoś z was tak zrobił na pewno dorobiłby się teflonowej gorączki a przy odrobinie samozaparcia mógłby się stać pierwszą potwierdzoną ofiarą palącego się teflonu. Z tego jednak co mi wiadomo o gotowaniu, podczas smażenia jajek czy kotletów do takich ekscesów nie dochodzi.
Zresztą co do spalenia patelni - większość olejów zapala się w temperaturach niższych od potrzebnych do wywołania szkodliwych reakcji, a wówczas niezależnie od rodzaju patelni stają się groźne. Abstrahując od możliwości wywołania pożaru trzeba pamiętać, że z takiego przegrzanego oleju również wydzielają się szkodliwe związki. Charakterystyczna, wywołująca łzawienie i kaszel jest tu arkoleina, o dobrze potwierdzonej rakotwórczości i ogólnej szkodliwości. Ze zwęglających się klopsików czy racuszków też z pewnością powstaje wiele związków wielokrotnie groźniejszych niż ślady czegoś w powłoce nieprzywierającej.
Natomiast co do PFOA - teflonowa patelnia zawiera śladowe, często niewykrywalne ilości tego związku, stąd zamiast wyrzucać takie naczynia i wykosztowywać się na specjalne tytanowe, stalowe, "cygańskie" rondle i patelnie, radziłbym raczej zwrócić uwagę na materiały izolacyjne i te impregnowane preparatami zapobiegającymi zabrudzeniom, a ponadto często wietrzyć mieszkanie. Tylko bez przesady.
------------
Źródła:
[1] http://www.smakprostoty.pl/artykuly-i-porady/o-kuchni/scanpan-green-tek-%E2%80%93-ekologiczna-tytanowa-powloka-nieprzywierajaca
[2] http://biznes.onet.pl/powolne-zabijanie,18570,4206135,1,prasa-detal
[3] http://myzorki.wordpress.com/2011/04/13/teflon-wygoda-stala-sie-trucizna/
[4] http://www2.dupont.com/Teflon/pl_PL/teflon_jest_bezpieczny.htm#10
[5] http://www.ewg.org/node/8303
[6] http://toxsci.oxfordjournals.org/cgi/reprint/99/2/366.pdf
[7] http://www.defendingscience.org/case_studies/perfluorooctanoic-acid.cfm
W dzisiejszych czasach kanarki i papużki (również szczury i myszy) zdychają w oparach podgrzewanych patelni i garnków teflonowych, ale nasz instynkt samozachowawczy i zmysł obserwacji uległ niebezpiecznemu uśpieniu. Podobnie trujące działanie mają rozmaite opiekacze, samooczyszczające się piekarniki, blachy do pieczenia i inne przedmioty kuchenne pokryte teflonem. U ludzi wdychanie oparów teflonowych (czyli oparów polimerowych) powoduje trudności z oddychaniem, przyśpieszone bicie serca, dreszcze i bóle całego ciała. Szkodliwe opary związane z PFOA (substancja będąca chemicznym syntetykiem używanym do produkcji plastików, w tym teflonu) wydobywają się także z naszych mebli, dywanów, zasłon, ubrań, jedzenia i rozmaitych opakowań. Są tam najczęściej stosowane jako środek impregnujący, zabezpieczający przed poplamieniami lub przed niechcianym przyleganiem [2]albo wręcz:
Do uzyskania teflonu stosuje się kwas perfluorooktanowy – PFOA. Substancja ta przez naukowców została uznana za toksyczną, powodującą wady wrodzone, zaburzenia rozwojowe i hormonalne oraz podwyższony poziom cholesterolu. A także jest uznana za potencjalny czynnik rakotwórczy. (...) Czy w przypadku smażenia na patelni teflonowej możemy szkodzić też sobie? Według producentów teflonu, do jego rozkładu dochodzi w temperaturze pomiędzy 200 a 290st. Celsjusza, a trujące opary (w tym czynniki rakotwórcze) zaczynają się wydzielać dopiero powyżej progu 360st. Producenci twierdzą, że podobne temperatury raczej nie są osiągalne w normalnych, domowych warunkach kuchennych. Jednak niezależne badania dowiodły, że nieprzywieralna patelnia potrafi w niecałe 5 minut nagrzać się nawet do 370st. I to na zwykłej kuchence elektrycznej działającej z najwyższą mocą. Czyli wynika z tego, że do wydzielania trujących oparów dochodzi praktycznie za każdym razem, gdy rozgrzewamy mocno patelnię! [3] (pokreślenie moje)Brzmi groźnie, ale jak pogrzebać trochę w temacie, to robi się groźnie mniej. Ale najpierw o teflonie:
Teflon to tworzywo sztuczne, którego głównym składnikiem jest politetrafluoroetylen - pochodna węglowodoru, w której wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione przez fluor. Pojedyncze cząsteczki fluoroetenu są poddawane polimeryzacji, podczas której pęka jedno z dwóch wiązań między węglami, umożliwiając połączenie się z następnymi takimi cząsteczkami. Tworzy się długi na setki bądź tysiące atomów łańcuch węglofluorowy, miejscami rozgałęziający się dzięki nadtlenkom:
Teflon ma wyjątkowe właściwości mechaniczne. Jest wytrzymały, trudnotopliwy a przede wszystkim posiada wyjątkowo niski współczynnik tarcia, wynoszący 0,05 co stanowi trzecią znaną najmniejszą wartość dla materiałów stałych. Ponadto jest hydrofobowy, co oznacza, że woda nie zwilża jego powierzchni, łatwo rozdzielając się na prawie kuliste krople. W efekcie płyny i nasączone wodnistymi sokami cząstki stałe nie przylepiają się do takiej powierzchni.
W dodatku siły oddziaływań międzycząsteczkowych van Deer Valsa są w jego przypadku bardzo małe, co jeszcze bardziej utrudnia przyklejenie się stałych cząstek. Gekon, mała jaszczurka znana z tego, że umie wchodzić po ścianach i szybach mimo braku jakiejkolwiek lepkiej wydzieliny na łapkach, zapewnia sobie przyczepność dzięki takim siłom, lecz umieszczony na teflonowej powierzchni odpada (ktoś to sprawdził!).
Wszystkie te cechy sprawiają, że brud, resztki jedzenia i inne pozostałości po smażeniu czy gotowaniu, mogą być łatwo spłukane. Teflonem pokrywa się też części mechaniczne narażone na tarcie, w tym również sprzęt wędkarski. W łożyskach i zawiasach może zastępować smar. Teflonem pokrywa się też butle na chemikalia, gdyż nie reaguje z większością agresywnych czynników, z wodą królewską włącznie.
Politetrafluoroetylen (PTFE) ma dość ciekawą historię. W 1938 roku, Roy Plunkett zajmował się badaniem czynników chłodzących dla firmy El du Pont de Nemorus and Company w New Jersey. Używał stalowych butli ze sprężonymi gazami, głównie fluorowcowęglowodorami, zaś stopień zużycia gazu mierzył ważąc butlę. Pewnego razu zauważył, że butla z jednym ze związków jest cięższa niż powinna. Najwyraźniej znajdowało się w niej jeszcze sporo gazu, ponieważ jednak wskaźnik ciśnienia przy reduktorze wskazywał zero sądził, że zawór musiał się czymś zatkać. Powstała obawa, że wewnątrz butli zachodzą bliżej nieznane reakcje, które mogłyby doprowadzić do wybuchu, dlatego wraz ze współpracownikami zabrał butlę na zewnątrz, przed budynek, i zza odpowiedniej osłony odciął zawór. Nic nie wybuchło ani nie wytrysnęło pod ciśnieniem, dlatego zaciekawiony rozciął butlę.
Wewnątrz znalazł dziwną, woskowatą i niezwykle śliską substancję pokrywającą ścianki butli. Analiza wykazała, że jest to produkt polimeryzacji fluoroetenu, do której doszło pod wysokim ciśnieniem. Firma wkrótce opracowała technologię produkcji i opatentowała materiał pod nazwą Teflon (nazwa zastrzeżona jako znak handlowy).
Początkowo używano go w produkcji uszczelek i złączy pracujących w warunkach wysokiego ciśnienia, na przykład podczas Projektu Manhattan gdy teflonowe uszczelki wykorzystano w aparaturze wzbogacającej uran w postaci gazowego sześciofluorku. Pokrywano nim też drobne urządzenia mechaniczne. Gdy w 1959 francuski inżynier Marc Gregoire trudnił się próbami nad wykorzystaniem tego materiału w sprzęcie wędkarskim, jego żona, której pokazał próbki zaproponowała aby pokrył nim patelnię. Pomysł okazał się na tyle dobry, że już w tym samym roku firma Tefal zaczęła produkcję naczyń z powłoką nieprzywierającą.
I tu pytanie - jeśli nic nie przywiera do teflonu, to jak teflon przywiera do patelni?
Szczegóły techniczne są tajemnicą firm, ale ogólnie stosuje się dwie metody. Jedna polega na wprasowaniu na gorąco arkusza polimeru w powierzchnię naczynia, uprzednio piaskowaną bądź wytrawianą. Taka powierzchnia jest nierówna, pełna mikroskopijnych wgłębień i zarysowań. Część materiału wchodzi w takie wgłębienia i po stwardnieniu płat trzyma się metalu mechanicznie, podobnie jak rzep ubrania. Inna metoda polega na używaniu podkładu o pośrednich właściwościach. Bezpośrednio do metalu przygrzewa się polimer zawierający na końcach łańcucha tlen zamiast fluoru, i taki przykleja się dobrze; z tą zgrzewa się płat teflonu, zaś krótkie łańcuchy polimeru podkładu, wplątują się między łańcuchy politetrafluoroetylenu. Dobre powłoki mogą się składać z trzech takich warstw, zapewniających lepszą przyczepność.
A jak to jest z tą szkodliwością? Zacznę może od tych trujących oparów.
Teflon jest materiałem trudnotopliwym. Dopiero w temperaturze 260°C mięknie i staje się plastyczny, natomiast w temperaturze 320-360°C zaczyna się rozkładać, wydzielając związki fluorowęglowe, w tym tetrafluorometan CF4 i tetrafluoroetylen C2F4. Ponadto powyżej 260-290 stopni część teflonu sublimuje. Powstające opary wywołują u człowieka objawy grypopodobne, więc: gorączkę, dreszcze, osłabienie, kaszel - stąd określa się je mianem "gorączki fluoropolimerowej" lub "grypy teflonowej", o ile jednak mi wiadomo nie zanotowano długofalowych skutków, zwłaszcza że ekspozycja na takie opary trwa zwykle krótko i ogranicza się do sporadycznych przypadków spalenia pozostawionej na kuchence patelni. Wiadomo jednak, że mogą być szkodliwe dla ptaków, zwłaszcza papug, a to z uwagi na inną budowę ciała i większą wrażliwość na powstające związki. Firma DuPont podaje nawet na swej oficjalnej stronie ostrzeżenie przed wieszaniem w kuchni klatek z ptakami [4]
Proszę się jednak wczytać w tą informację - szkodliwe opary pojawiają się powyżej temperatury 260°C. W żadnym znanym mi przepisie nie smaży się potraw w tak wysokich temperaturach. Smażenie mięsa to temperatura maksymalnie 180-210°C, przy czym większość olejów spożywczych dymi bądź zapala się w temperaturach 220-250°C. Masło płonie przy dwustu stopniach. W normalnych warunkach, podczas gotowania czy smażenia nie osiąga się zatem temperatur przy jakich powłoka nieprzywierająca zaczyna się rozkładać, no chyba że ktoś się zapomni (niedawno zapomniałem o garnku ze wstawioną wodą na makaron. Był zwykły, nie teflonowy lecz emaliowany a jednak zaczął się dymić. Podejrzewam że te opary też były szkodliwe).
Patelnia oczywiście może osiągnąć taką temperaturę - badania pokazały, że już po pięciu minutach na palniku kuchenki, temperatura może się podnieść do 360 stopni [5], jednak gdyby w patelni znajdowało się jedzenie, najpierw musiałoby się usmażyć i zwęglić (smażenie jest reakcją endotermiczną i odbiera ciepło patelni), a to na co dzień zwykle nie jest elementem przygotowywania posiłków. Dlatego właśnie zaznaczyłem ostatni ustęp trzeciego tekstu - autor najwyraźniej sądzi, że patelnia rozgrzewa się do takich temperatur podczas każdego smażenia.
Spotkałem się zresztą z informacją o badaniu, w którym ekspozycja na produkty spalania masła na zwykłej, niepokrywanej patelni, skutkowała stuprocentową śmiertelnością u papużek falistych (biedne ptaszki).
Drugi zarzut ma w sobie coś z prawdy, ale i nie ma całkowicie.
W produkcji PTFE rzeczywiście wykorzystuje się kwas perfluorooktanowy (PFOA) . Jest to właściwie kwas oktanowy z wszystkimi wodorami zastąpionymi fluorem. W produkcji teflonu używa się go jako detergentu ułatwiającego powstanie emulsji substratów. Po przeprowadzonej polimeryzacji powstały teflon w postaci zawiesiny jest oddzielany i PFOA pozostaje w roztworze. W samym materiale pozostają jednak śladowe ilości kwasu, jako zanieczyszczenie rzędu kilku części na miliard (ppb). Wykrywa się go również we krwi zwykle w ilościach 2-8 części na miliard, zaś w krajach wysoce uprzemysłowionych (Korea, Japonia) kilkadziesiąt części na miliard.
Trzeba jednak pamiętać, że związek ten jest wykorzystywany w wielu innych miejscach. Używa się go jako repelentu, dodaje się do materiałów izolacyjnych, pianek przeciwpożarowych, papieru woskowanego, mas klejących, dywanów... ponadto jako zanieczyszczenie uwalnia się z zakładów przemysłowych. Zawartość w powłokach teflonowych na naczyniach jest niewielka głównie z powodu sposobu nakładania polimeru na powierzchnie - teflon, jako wysoce niereaktywny praktycznie nie ma dobrego rozpuszczalnika, nie można więc zrobić roztworu, posmarować nim patelnię i odparować; ponieważ zamiast się topić rozkłada się, nie można też go natryskiwać. Ponieważ jednak w wysokiej temperaturze (260°) mięknie, przyjmując stan plastyczny, otrzymany po polimeryzacji proszek jest podgrzewany do tej temperatury, walcowany do uzyskania jednolitego arkusza i niejako przygrzewany do patelni. PFOA zanieczyszczający teflon ulatnia się podczas tej obróbki, i dlatego w wielu przypadkach nie dawało się go wykryć w gotowych wyrobach.
Inaczej rzecz się ma z wyrobami nie podgrzewanymi. W badaniach stwierdzono, że na przykład taśma izolacyjna z teflonem może zawierać nawet 1800 części tego związku na miliard.
PFOA jest też produktem ubocznym przy produkcji fluorotelomerów - związków używanych do impregnacji różnych materiałów dla ochrony przed poplamieniem. Używa się ich między innymi przy produkcji papieru nie nasiąkającego tłuszczem. W USA pojawia się w papierowych torebkach na żywność, torbach na popcorn do podgrzewania w mikrofalówce i opakowaniach do pizzy. W badaniach US-FDA zmierzono w tych produktach wysokie stężenia omawianego związku - do 160 000 części na miliard. W kontakcie z żywnością część może migrować do niej z opakowań.
Co to wszystko ma do szkodliwości? Otóż kwas perfluorooktanowy ma właściwości rakotwórcze, uszkadza wątrobę, zaburza układ hormonalny i metabolizm. W badaniach na szczurach a nawet łososiach zostało to potwierdzone jednoznacznie[6]. Związek uznano za genotoksyczny i mutagenny, powodujący wady rozwojowe u płodów szczurów i zaburzenia wydzielania insuliny u myszy.
Podwyższone stężenie PFOA notuje się w glebie i wodzie w okolicy zakładu firmy Du Pont w małej miejscowości Waszyngton w Virginii Zachodniej - firma zresztą ma w tej kwestii parę grzeszków na sumieniu.
Wprowadzona w 1976 roku Ustawa o kontroli substancji toksycznych (TSCA) nakładała na Du Pont i firmę 3M produkującą PFOA badanie wpływu substancji na zdrowie i przyrodę, oraz zgłaszanie wyników do agencji EPA. Przez następnych 20 lat obie firmy posiadały coraz nowe informacje o tym, że związek ten wydostaje się z fabryki do otoczenia, gromadzi się we krwi pracowników i mieszkańców okolic zakładów, że nie ulega biodegradacji, może powodować uszkodzenia wątroby i nowotwory. Ba, pierwsze informacje o zagrożeniu były znane już w 1961 roku, ale wyłącznie wewnątrz firmy. Gdy sprawa wyszła na jaw EPA nałożyła na firmę 19 milionów kary. Równocześnie mieszkańcy okolic fabryki złożyli w 2001 roku pozew zbiorowy, oskarżając firmę o zatajenie informacji o skażeniu i narażenie ich zdrowia. W 2005 roku sprawa skończyła się ugodą, w myśl której wypłacono mieszkańcom 107 milionów dolarów. Firma ma również oczyścić środowisko ze skażenia i ustanowić bezstronną komisję do badania wpływu zdrowotnego PFOA na mieszkańców okolic zakładów. Gdyby potwierdzono szkodliwy wpływ mieszkańcy mają prawo otrzymać 343 miliony dolarów odszkodowania[7]
Z badaniami wpływu na ludzi jest o tyle gorzej, że o wszystkie dane dotyczące wpływu związku na zdrowie, dotyczą populacji narażonych na ekspozycję, nie są przy tym jednoznaczne. Nie robiono badań w których podawano ludziom duże dawki związku, po prostu sprawdzano stan zdrowia tych, którzy się z nim stykali. W jednym z badań mieszkańców okolic zakładu stwierdzono korelację między podwyższoną zawartością PFOA w surowicy krwi a podwyższonym poziomem cholesterolu, brak jednak teorii co do mechanizmu który miałby to wywoływać.
Jak na razie trwa duże badanie 69 tysięcy osób uznanych za narażonych na działanie związku, które ma wykazać jaki ma wpływ zdrowotny na ludzi. Wyniki powinny pojawić się w przyszłym roku, więc jak na razie nic tu pewnego.
W 2006 roku Du Pont przystąpiła do rządowego programu redukcji emisji PFOA o 95% Nie wiem jak im idzie z wywiązywaniem się, twierdzą bowiem, że związek jest niezbędny w produkcji teflonu, ale przynajmniej obiecali. Firma 3M przestała go produkować w ogóle. Na rynku pojawiają się już naczynia z powłoką "free PFOA", co jest zapewne wynikiem medialnej paniki (w niektórych badaniach naczyń DuPont związku też nie wykryto) i związanego z tym popytu na alternatywę. Polimer w tych naczyniach jest po prostu produkowany inną metodą, dlatego też jest droższy.
Warto jeszcze wspomnieć o ostatnim zarzucie wobec powłok nieprzywierających, mianowicie, że staje się groźna gdy jest uszkodzona, bo wówczas małe cząstki Teflonu mają przedostawać się do jedzenia i szkodzić. Powstaje jednak wątpliwość, czymże miałyby szkodzić, skoro PTFA jest obojętny chemicznie. Nie rozpuszcza się w silnych kwasach z wyjątkiem wrzącego fluorowodorowego; nie roztwarza się w zasadach. Siła wiązania między fluorem a węglem jest na tyle duża, że w warunkach biologicznych fluor nie uwalnia się z polimeru. Jako że cząstki polimeru są bardzo śliskie, nie przywierają do ścianek jelita i nie gromadzą się w nim, więc po połknięciu przelatują przez człowieka i wydostają się niezmienione w sposób, którego nie godzi się tu szerzej opisywać.
Podsumowując:
Patelnia teflonowa szkodliwa nie jest (ale częste jedzenie mocno podsmażonych dań - owszem).
W opowieści o trujących gazach wydzielających się podczas smażenia proszę nie wierzyć, bowiem wydzielają się one w temperaturach nie osiąganych podczas codziennego przygotowywania posiłków. Mógłby oczywiście znaleźć się taki nieroztropny, ryzykancki kucharz, który postawiwszy teflonowany wok na odkręconej do końca kuchence pozostawia go tam dopóki nie rozgrzeje się prawie do czerwoności, po czym nachyla się przez nim i wciąga tworzące się opary - zapewniam że gdyby ktoś z was tak zrobił na pewno dorobiłby się teflonowej gorączki a przy odrobinie samozaparcia mógłby się stać pierwszą potwierdzoną ofiarą palącego się teflonu. Z tego jednak co mi wiadomo o gotowaniu, podczas smażenia jajek czy kotletów do takich ekscesów nie dochodzi.
Zresztą co do spalenia patelni - większość olejów zapala się w temperaturach niższych od potrzebnych do wywołania szkodliwych reakcji, a wówczas niezależnie od rodzaju patelni stają się groźne. Abstrahując od możliwości wywołania pożaru trzeba pamiętać, że z takiego przegrzanego oleju również wydzielają się szkodliwe związki. Charakterystyczna, wywołująca łzawienie i kaszel jest tu arkoleina, o dobrze potwierdzonej rakotwórczości i ogólnej szkodliwości. Ze zwęglających się klopsików czy racuszków też z pewnością powstaje wiele związków wielokrotnie groźniejszych niż ślady czegoś w powłoce nieprzywierającej.
Natomiast co do PFOA - teflonowa patelnia zawiera śladowe, często niewykrywalne ilości tego związku, stąd zamiast wyrzucać takie naczynia i wykosztowywać się na specjalne tytanowe, stalowe, "cygańskie" rondle i patelnie, radziłbym raczej zwrócić uwagę na materiały izolacyjne i te impregnowane preparatami zapobiegającymi zabrudzeniom, a ponadto często wietrzyć mieszkanie. Tylko bez przesady.
------------
Źródła:
[1] http://www.smakprostoty.pl/artykuly-i-porady/o-kuchni/scanpan-green-tek-%E2%80%93-ekologiczna-tytanowa-powloka-nieprzywierajaca
[2] http://biznes.onet.pl/powolne-zabijanie,18570,4206135,1,prasa-detal
[3] http://myzorki.wordpress.com/2011/04/13/teflon-wygoda-stala-sie-trucizna/
[4] http://www2.dupont.com/Teflon/pl_PL/teflon_jest_bezpieczny.htm#10
[5] http://www.ewg.org/node/8303
[6] http://toxsci.oxfordjournals.org/cgi/reprint/99/2/366.pdf
[7] http://www.defendingscience.org/case_studies/perfluorooctanoic-acid.cfm
* http://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene
* http://en.wikipedia.org/wiki/Perfluorooctanoic_acid
* http://en.wikipedia.org/wiki/Polymer_fume_fever
* http://fr.wikipedia.org/wiki/Polyt%C3%A9trafluoro%C3%A9thyl%C3%A8ne
