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供稿 / 孫亞飛
幾乎沒有食物少得了包裝。易拉罐、塑料瓶和紙包裝飲料,哪個更安全?食品包裝里的“微塑料”是什么?包裝飲料和食物,包裝材質(zhì)應該怎么選?什么樣的包裝才更環(huán)保?
前不久,科學松鼠會成員,清華大學化學系博士生,從事生物質(zhì)新能源相關課題研究的孫亞飛老師做了一場題為《食品包裝背后的故事》的演講。本刊刊載演講實錄,共兩部分,即本期的《食品包裝背后的故事——塑料篇》,以及下期(2019年7期)的《食品包裝背后的故事——紙和金屬篇》,以饗讀者。
生活中我們常見的食品包裝有易拉罐、紙張和塑料,其實,這三個包裝里只有一個真正的包裝:塑料。
比如我們常見的用于包燒餅的紙包裝,打開之后你會發(fā)現(xiàn),內(nèi)壁是塑料;大家把易拉罐拆開,然后拿強堿劑泡一下,你會發(fā)現(xiàn)易拉罐內(nèi)側(cè)是塑料薄膜。因此,這三種材料本質(zhì)上是一樣的,都是塑料材料。我們真正去做食品包裝的時候,去認識食品包裝的時候,首先第一個就是要去了解塑料的性質(zhì)。
此外還有微塑料,微塑料是怎么一回事?今年BBC提出來在瓶裝水里面發(fā)現(xiàn)了微塑料。這個問題嚴重到什么程度呢?全世界任何一個地方都不可能避免,甚至是生活在4500米深水下的海魚里面都能夠找到微塑料的痕跡。人們早先認為塑料垃圾會讓海洋生物誤食,現(xiàn)在他們進一步發(fā)現(xiàn)了微塑料的問題。幸運的是微塑料的顆粒非常小,直徑大概是在幾微米,長的也可能會達到幾厘米這么長,它是惰性的,跟人體沒有直接反應。微塑料對食品有什么影響呢?比如海洋里面因為微塑料很多,現(xiàn)在的海鹽,就是我們吃的食鹽里面也會有微塑料。如果我們有些人喜歡用粗鹽,粗鹽里面會含有更多的微塑料。微塑料已經(jīng)不可避免,但是它對我們造成的影響還需要更多的科學實驗來證明。
相比之下,塑料對我們的影響比微塑料要復雜得多。第一個就是塑化劑。2010年發(fā)生過一個特別嚴重的事情,而這個事情也是促使我走向科普道路的一個事件。2010年我當時本科畢業(yè)正在工作,所做的項目正好是塑料的助劑,也就是塑化劑。在大陸翻譯叫增塑劑,在我國臺灣當時翻譯成塑化劑。這種材料為什么會造成這么大影響?它是哪來的?當時因為看到媒體轉(zhuǎn)載的文章里面出現(xiàn)非常多的錯誤,而且不少人的感受是所有的塑料都含有增塑劑的,其實這是錯誤的,所以我決定站出來做科普。
首先,我們來認識不同的塑料。一般在瓶底或瓶身上面,有一個三角形的框,這里面有一個序號,這個序號是1到7,三角形是代表循環(huán)使用的途徑。每年每一種塑料的產(chǎn)量都有幾千萬噸,如果不回收,這種資源就太浪費了。
1到7就是這下面列出的七種塑料,7號塑料并不是真正的7號塑料,7號在回收的途徑里面叫“其他” ,就是others。因為PC塑料,也就是聚碳酸酯塑料用量比較大,所以現(xiàn)在一般7號塑料就是指它。
再比如說PET,是對苯二甲酸,它還有一個更常見的名字——滌綸。這種瓶子回收了做衣服,更常見的是做滌綸的繩子。
這七種塑料,有六種會跟食品直接接觸,但是它們并不都是安全的,下面依次講解一下。
1號塑料就是PET,也叫滌綸。它非常干凈,里面幾乎不用任何添加劑,非常透明,剛生產(chǎn)出來的透明度可以達到90%以上,跟我們現(xiàn)在戴的眼鏡非常接近了。所以,一般不會加任何的塑化劑。只有一種,就是在聚合的時候會加一種催化劑是含銻(Sb)的,但飲料是不會對它發(fā)生萃取作用的,所以這種塑料材質(zhì)總的來講非常安全,這也是礦泉水瓶大量使用這種材料的原因。
但是它有一個非常大的缺點——不耐熱。攝氏80度以上就會嚴重變形,到了140度之后基本就融化了。所以我們平常使用的時候要注意,就是不要去裝熱水。網(wǎng)上有報道說拿這個瓶子反復喝水會致癌,這些都是子虛烏有的。這個瓶子是在我們塑料瓶子里面非常接近安全的一種了。
上世紀八九十年代打醬油一般就是拿這個。這個叫高密度聚乙烯,也叫HDPE。這個材料總的來說是安全的,但是不適宜裝液體的食物。因為它生產(chǎn)出來后本身是半透明的,為了讓它的強度更高,不得不加一些石灰或者是二氧化硅。如果用這種塑料制品去裝油,包括裝奶制品,都不可避免會發(fā)生萃取或者溶解。因此,這種塑料相對來說就沒有那么安全。現(xiàn)在的超市里面賣油用的一般都是1號塑料,因為它既耐水又耐油。
4號塑料也是我們平常生活當中最常用的塑料包裝。它可以做得非常薄。這一類塑料捻的時候有的一搓就開,有的怎么搓都搓不開,這是因為我們用了一些化學助劑去調(diào)整塑料的參數(shù)。雖然用的量很少,但是如果跟食品的可食用部分直接接觸的話,是有一定風險的。所以,這種塑料用來裝食物沒有太大問題,但是不要直接跟食品的可食用部分接觸。
5號塑料PP聚丙烯。聚丙烯被公認是最安全的塑料,它不僅沒有助劑的問題,還可以耐高溫,放在微波爐里面能夠耐受攝氏
140度~150度的溫度。目前很多餐飲企業(yè)也在推廣使用這種塑料,但是成本相對要高一些。
6號塑料也叫聚苯乙烯(PS)。聚苯乙烯很多年前一直被妖魔化,一提到這種泡沫飯盒,我們都覺得它污染很嚴重、毒性很大。但是與大家想象的正好相反,其實聚苯乙烯總的來講還是比較安全。它唯一不安全的因素是在很高溫度的時候會分解成苯乙烯,苯乙烯是有毒的,但是聚苯乙烯沒事。
我們一般把聚苯乙烯做成泡沫使用,比如咖啡杯,但咖啡的杯蓋一般是PS的。為什么不拿它既做咖啡杯又做咖啡蓋呢?不是因為成本的問題,而是因為它雖然安全性好,但是偏脆。
7號塑料也叫聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯前幾年引起過一個比較大的事情,2012年,歐盟提出來要開始監(jiān)制聚碳酸酯的奶瓶。奶瓶用這個塑料非常好,因為PC是這里面唯一的一種工程塑料,它的加工性能遠遠超過其他塑料,耐磨性還有力學性都非常好。但它唯一的缺點是里面含有雙酚A。雙酚A是生產(chǎn)PC材料的原材料之一,而且雙酚A在PC里面的殘留是很難清除的,因為聚合方式不一樣。
此外,雙酚A是環(huán)境雌激素。激素只要非常小的量就可能對人體造成直接影響??茖W證明,當雙酚A在我們尿液的含量達到1.43PPB(十億分之一)的時候就可能對健康造成影響。也就是說,如果塑料里面大概含有不到一微克的量的時候,就可能對人的健康造成影響。
因為PC塑料廣泛使用,美國大概92%的成年人存在雙酚A尿檢當中超標的問題。中國的情況也不樂觀,我之前查過一個資料,廣州出現(xiàn)這個問題的概率大概在85%,估計上海的情況也不樂觀。
有些家長反映說,孩子沒到青春期就開始出現(xiàn)一些性征。有研究認為,這可能是和環(huán)境激素有關系。另外,雙酚A可能和一些癌癥之間也存在關聯(lián)。所以,在歐盟提出禁止PC的奶瓶之后,中國很快也禁止了。現(xiàn)在的奶瓶都換成了玻璃或者PP的,但問題并沒有真正解決,因為像這種PC塑料在我們生活中還是用得非常普遍。所以,如果家里還有這種老式飲水桶的話,我建議回去最好更換掉。
最后講一下3號塑料,又叫聚氯乙烯(PVC),聚氯乙烯就涉及到我們剛才提到的塑化劑的使用。前面六種塑料里面完全沒有提到塑化劑的材料,真正跟塑化劑有關的只有這一種塑料和另外一種叫PVDC的塑料,但是PVDC那種塑料用的量非常少。
聚氯乙烯在生活當中的應用非常廣泛,有這種很硬的管、水晶墊、PV的墊片等。這三種居然是一種塑料,如果我不提,可能很多人都難以想象。這三種塑料怎么能夠做到這么大的形象差異?就靠一樣,增塑劑。通過調(diào)整塑化劑的比例就可以生產(chǎn)各種各樣的塑料制品。
上圖左邊這個里面的增塑率大概只有10%~20%,右邊這種水晶墊的增塑率大概在40%左右。如果能夠做到這種密封墊跟橡膠一樣,彈性非常好,可以拉伸到兩倍或三倍的長度,增塑劑的比例能達到50%~60%。增塑劑越多它的透明度也會越高,因為它不結(jié)晶了,幾乎跟我們高溫的固體一樣,跟液體差不多了。
這樣的材料在我們生活當中跟食品接觸不多,只有極少數(shù)時候會使用。如果是老款的玻璃瓶的啤酒,把蓋掀開之后,里面有一層小的墊片就是用PVC做的?,F(xiàn)在技術(shù)好了,用HPE就是聚乙烯也可以實現(xiàn)了。
上圖中的管道有時候在一些食品工廠里會出現(xiàn)。按照食品加工相關法規(guī),食品工廠里面都要采用硬連接,只能用不銹鋼直接接觸食品。但是有一些工廠在調(diào)試期間或者為了省錢,可能會用一些PVC管。除了這種硬管之外也可能有軟管,也可能會造成增塑劑在食品里面出現(xiàn)。
目前來講,雖然有人認為聚氯乙烯可能是跟雙酚A一樣是環(huán)境雌激素,但是就我所看到的文獻,沒有特別的證據(jù)能證明它和人體的激素有一定關系,但可能會和一些疾病有關聯(lián),這是它的風險。
講完這些,大家應該對我們身邊的塑料有一個充分的認識了。實際上,塑料材質(zhì)不是洪水猛獸。我們每年生產(chǎn)幾億噸各種塑料,只有大概不到1000萬噸是含有增塑劑的。跟我們生活密切相關,而跟食品直接相關的只有極少數(shù)的幾種而已。
在使用塑料制品的時候,關鍵是注意好以下幾點:
第一:裝合適的東西。比如礦泉水瓶,它什么都能裝,但是有一些就不適合裝油。聚乙烯塑料袋,就更不能裝油了。
第二:注意使用溫度。
第三:盡量避免光照。因為光照會使塑料老化,老化之后的塑料安全性就沒法保障了。一般來講,我們家里面用的塑料制品盡量不要超過三年。
第四:塑料和金屬一樣,也會疲勞,你反復地用機械力給它造成一些傷害,它也會發(fā)生一些反應,這是有一定隱患的。