王 超 侯殿志 沈 群
(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院 植物蛋白與谷物加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心 北京 100083)
食品包裝是包裝工業(yè)的重要組成部分。紙包裝材料來(lái)源廣泛,易降解,可回收利用,質(zhì)輕,目前紙質(zhì)包裝材料已占到包裝總產(chǎn)值的1/3[1]。然而,紙和紙板包裝材料在其生產(chǎn)及后續(xù)加工過(guò)程中會(huì)加入一些化學(xué)物質(zhì),如防油劑、熒光增白劑、殺菌劑等[2-3]。若是二次纖維造紙則可能會(huì)含有殘余油墨組分,這些有害成分在特定條件下都有可能遷移到食品中,對(duì)人體健康造成危害[4]。
20世紀(jì)80年代初,美國(guó)、歐盟等許多發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)展了對(duì)紙質(zhì)包裝材料的遷移狀況進(jìn)行研究,主要包括:紙質(zhì)包裝材料中物質(zhì)的確定及這些有害物質(zhì)的毒性[5];有害物質(zhì)的定性定量分析[6];遷移模擬污染物及食品模擬物的選用和分類(lèi)[7];有害物質(zhì)的遷移途徑[8];模擬污染物遷移試驗(yàn)方法研究[9];遷移的影響因素及模型的建立等[10-11]。我國(guó)對(duì)于紙質(zhì)食品包裝材料的研究還較少,遷移研究主要是借鑒國(guó)外的成果。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)方便面紙碗中有害物質(zhì)的遷移研究幾乎空白。紙碗中可能含有的重金屬及其化合物、塑化劑、熒光增白劑、甲醛等有毒有害物質(zhì),一旦進(jìn)入人體將直接危害人們的健康。很有必要對(duì)方便面紙碗的遷移進(jìn)行理論及試驗(yàn)研究。本文對(duì)5家品牌方便面紙碗進(jìn)行浸泡處理,檢測(cè)浸泡液中有害物質(zhì)的含量;同時(shí)進(jìn)行疊放和摩擦試驗(yàn)對(duì)方便面紙碗進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè),以期為方面紙碗的安全性提供數(shù)據(jù)支持。
市售5家品牌碗裝方便面,將面餅、調(diào)味包等取出,保留空紙碗用于分析。5家品牌碗裝方便面編號(hào)分別為 A,B,C,D,E。
乙醇、乳酸、尿素、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉和氯化銨,均為分析純購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;精制橄欖油,歐麗薇蘭,購(gòu)于美廉美超市。
模擬唾液配制:準(zhǔn)確稱(chēng)取乳酸3.0 g,尿素0.2 g,氯化鈉4.5 g,氯化鉀0.3 g,硫酸鈉0.3 g和氯化銨0.4 g,溶解并定容至1 000 mL,搖勻靜置。
氣相色譜儀GC7890、液相色譜儀LC1200、ICP-MS7500、氣質(zhì)聯(lián)用儀GCMS7890A-5975,美國(guó)安捷倫科技有限公司;紫外分光光度計(jì)uv2500,日本島津公司;數(shù)據(jù)檢測(cè)在北京市海淀區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所進(jìn)行。
1.3.1 23種芳香胺的檢測(cè) 95℃水浴分別浸泡15,30,60 min。檢測(cè)23種芳香胺,以蒸餾水為對(duì)照。23種芳香胺為:4-氨基聯(lián)苯,聯(lián)苯胺,4-氯鄰甲苯胺,2-萘胺,對(duì)氯苯胺,2,4-二氨基甲苯醚,4,4’-二氨基二甲苯烷,3,3’-二氯聯(lián)苯胺,3,3’-二甲氧基聯(lián)苯胺,3,3’-二甲基聯(lián)苯胺,3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯甲烷,2-甲氧基-5-甲基苯胺,3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷,4,4’-二氨基二甲醚,4,4’-二氨基二苯硫醚,鄰甲苯胺,2,4-二氨基甲苯,2,4,5-三甲基苯胺,2-氨基-4 硝基甲苯,鄰氨基偶氮甲苯,鄰甲氧基苯胺,2,4-二甲基苯胺,2,6-二甲基苯胺。檢測(cè)方法如表1。
1.3.2 方便面紙碗不同溶劑浸泡液有害物質(zhì)及重金屬離子鉛、鎘的檢測(cè) 將方便面紙碗中分別加入蒸餾水、精制橄欖油、10%乙醇、3%醋酸溶液至800 mL,95℃空氣浴,分別浸泡 15,30,90,120,180,240 min后檢測(cè)苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、鉛、鎘、多氯聯(lián)苯。檢測(cè)方法如表1。
1.3.3 疊放試驗(yàn)中有害物質(zhì)的檢測(cè) 將兩碗疊放并施加5 kg重物,38℃放置30 d,每5 d取樣,蒸餾水浸泡1 h。檢測(cè)鉛、鎘、汞、鉻、熒光劑、甲醛。檢測(cè)方法如表1。
1.3.4 摩擦試驗(yàn)中有害物質(zhì)的檢測(cè) 室溫下,用棉棒沾取唾液模擬液擦拭碗外20次,擦拭面積長(zhǎng)5cm,寬1cm,每次取樣后,換一個(gè)位置重新擦拭。每3次取樣一次。檢測(cè)熒光劑、汞、鉛、砷、鎘和鉻。檢測(cè)方法如表1。
表1 檢測(cè)方法及儀器Table1 Testing methods and instruments
采用墨/黏合劑遷移試驗(yàn)對(duì)23種芳香物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果如表2所示。5家不同品牌方便面紙碗經(jīng)過(guò)15,30,60 min的浸泡,碗邊均未檢出23種芳香胺物質(zhì)。歐盟2002/72/EC指令中,其“通用規(guī)范”要求塑料材料和制品釋放的芳香胺不應(yīng)達(dá)到可檢出量,即食品或食品模擬物中的遷移量不得高于0.01 mg/kg。由此可見(jiàn),5家不同品牌方便面紙碗23種芳香胺的檢出結(jié)果完全符合歐盟法規(guī)。
2.2.1 高溫蒸餾水浸泡 高溫蒸餾水浸泡的檢測(cè)結(jié)果如表3所示,在試驗(yàn)條件及儀器檢測(cè)限范圍內(nèi),5家不同品牌方便面紙碗均未檢測(cè)到苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、鉛、鎘、多氯聯(lián)苯。
表2 23種芳香胺物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果Table2 Detection results of 23 aromatic amines substances
表3 高溫蒸餾水浸泡試驗(yàn)結(jié)果Table3 Distilled water immersion result with high temperature
2.2.2 3%醋酸浸泡 在3%的醋酸浸泡條件下,試驗(yàn)條件及儀器檢測(cè)限范圍內(nèi),初始浸泡15 min即檢測(cè)到有少量的鉛和鎘溶出,但是并未檢測(cè)到苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、多氯聯(lián)苯的溶出(表4)。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),之后鉛和鎘的溶出量盡管有一定的波動(dòng),但幾乎沒(méi)有發(fā)生顯著的變化。苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A和多氯聯(lián)苯則并未隨時(shí)間的變化出現(xiàn)溶出現(xiàn)象,仍舊處于未檢出狀態(tài)。此外,5家不同品牌方便面紙碗中鉛和鎘溶出量最大的為浸泡時(shí)間90 min的3號(hào),值分別為0.014 mg/L和0.007 mg/L。
目前,由于沒(méi)有方便面紙碗包裝容器金屬溶出允許限量的標(biāo)準(zhǔn),因此參考相應(yīng)的行業(yè)限定標(biāo)準(zhǔn)(表9和表10)可以得出結(jié)論,盡管5家不同品牌方便面紙碗中在3%醋酸浸泡液中均有鉛和鎘檢出,但其量均低于行業(yè)限定值。另外,從表4中看出對(duì)照組檢測(cè)到的鉛、鎘溶出量均高于試驗(yàn)組,原因可能是所有檢測(cè)數(shù)據(jù)已在設(shè)備的檢出限內(nèi),屬于試驗(yàn)誤差。
表4 3%醋酸高溫浸泡試驗(yàn)結(jié)果Table4 3%acetic acid immersion result with high temperature
2.2.3 10%乙醇浸泡 從表5可以看出,在試驗(yàn)條件及儀器檢測(cè)限范圍內(nèi),5家不同品牌方便面紙碗在10%乙醇的浸泡作用下,苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、多氯聯(lián)苯依舊未被檢出。對(duì)于重金屬離子而言,鎘也沒(méi)有出現(xiàn)溶出現(xiàn)象。而在1號(hào)方便面紙碗中則檢測(cè)到了微量的鉛,且隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),鉛檢出量并未發(fā)生變化。此外,2號(hào)方便面紙碗在浸泡時(shí)間為90
min時(shí)也檢出含鉛0.001 mg/L,但此后浸泡時(shí)間為120,180和240 min時(shí)又出現(xiàn)未檢出的現(xiàn)象,由此推測(cè)有可能是檢測(cè)誤差。對(duì)于1號(hào)方便面紙碗檢測(cè)到的鉛溶出量而言,其檢測(cè)量均低于相應(yīng)的食品包裝接觸材料的限量標(biāo)準(zhǔn)(表9和表10)。
2.2.4 精制橄欖油浸泡 與3%醋酸浸泡相似,在試驗(yàn)條件及儀器檢測(cè)限范圍內(nèi),5家不同品牌方便面紙碗的精制橄欖油浸泡液也未檢測(cè)到苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、多氯聯(lián)苯的溶出(表5)。而重金屬離子鉛和鎘在經(jīng)過(guò)精制橄欖油的浸泡后則出現(xiàn)不同程度的檢出。5家不同品牌方便面紙碗均在不同時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)到重金屬離子鉛溶出的現(xiàn)象,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),鉛溶出量沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律,且其檢出量波動(dòng)幅度并不大。相比較而言,1號(hào)方便面紙碗鉛溶出量低于其它4種方便面紙碗,但各品牌之間差值較小。其中,檢測(cè)到的鉛溶出最大值為0.026 mg/L,分別出現(xiàn)在3號(hào)方便面紙碗浸泡240 min和4號(hào)方便面紙碗浸泡180 min。但對(duì)照相應(yīng)的食品包裝接觸材料的限量標(biāo)準(zhǔn) (表9和表10)可以看出,鉛檢出量完全低于檢測(cè)下限。相比于重金屬離子鉛,鎘在除1號(hào)方便面紙碗的其它4種品牌方面紙碗中均有不同程度檢出,且檢測(cè)結(jié)果較為不穩(wěn)定。
表5 10%乙醇高溫浸泡試驗(yàn)結(jié)果Table5 10%ethyl alcohol immersion result with high temperature
表6 精制橄欖油高溫浸泡試驗(yàn)結(jié)果Table6 Refined olive oil immersion result with high temperature
方便面紙碗在儲(chǔ)存疊放過(guò)程外側(cè)與內(nèi)壁的接觸有可能會(huì)造成紙碗內(nèi)側(cè)的污染,因此,有必要通過(guò)疊放試驗(yàn)驗(yàn)證此現(xiàn)象對(duì)紙碗的安全品質(zhì)有無(wú)影響。在試驗(yàn)條件及儀器檢測(cè)限范圍內(nèi),重金屬離子鎘、汞、鉛的檢出量均低于0.0001 mg/L,鉻的檢出量均低于0.001 mg/L,熒光劑未被檢出,甲醛檢出量低于5.0 mg/L。從30 d的疊放試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出,疊放并未引起各品牌紙碗鉛、鎘、汞、鉻、熒光劑、甲醛的遷移或者其遷移量均處于安全可控范圍內(nèi)。
表7 疊放試驗(yàn)結(jié)果Table7 Superposition results
在方便面食用過(guò)程中,避免不了會(huì)產(chǎn)生唾液與紙碗的接觸。通過(guò)利用模擬唾液摩擦紙碗外圍,在此過(guò)程中重金屬離子和熒光劑的檢測(cè)結(jié)果如表8所示。在試驗(yàn)條件及儀器檢測(cè)限范圍內(nèi),重金屬離子鉻、鎘、汞、鉻的檢出量均低于0.001 mg/L,熒光劑未檢出。而重金屬離子鉛和砷檢測(cè)量的平均值維持在0.001 mg/L左右。參照表9和表10,其檢出量均處于安全范圍內(nèi)。
表8 摩擦試驗(yàn)結(jié)果Table8 Friction results
國(guó)內(nèi)與食品接觸的包裝容器重金屬離子遷移限定標(biāo)準(zhǔn)和限定指標(biāo)分別如表9和表10所示。從表9和10可以看出,鉛的遷移限量在0.5~3.0 mg/L之間,鎘的遷移限量在0.1~0.5 mg/L之間,砷小于等于0.2 mg/L,銻小于等于1.2 mg/L。本次檢測(cè)的各品牌方便面紙碗在各種處理中,測(cè)定的指標(biāo)均小于遷移限定標(biāo)準(zhǔn)。
表9 與食品接觸的包裝容器重金屬離子溶出允許限量(與方便面紙碗大小相近)Table9 Maximum residue limit about heavy metal ion contract with food package container
表10 與食品接觸的包裝紙或容器重金屬離子限定指標(biāo)Table10 Partly limit indicators about heavy metal ion contract with food package container
5家不同品牌方便面紙碗在浸泡及油墨遷移試驗(yàn)中,苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、多氯聯(lián)苯及23種芳香胺均未出現(xiàn)溶出現(xiàn)象。盡管重金屬鉛、鎘在除蒸餾水以外的3種溶劑中出現(xiàn)不同的溶出現(xiàn)象,但其溶出量均低于相應(yīng)的行業(yè)限定標(biāo)準(zhǔn)。30 d的疊放試驗(yàn)中,鉻的遷移量低于0.001 mg/L,汞、鉛、砷、鎘、鉻的遷移量均低于0.0001 mg/L,甲醛低于5.0 mg/L,未有熒光劑溶出;摩擦試驗(yàn)中,鉻、砷的遷移量均低于0.001 mg/L,鎘、汞的遷移量低于0.0001 mg/L,鉛的平均遷移量在0.001 mg/L左右。參考相應(yīng)的食品接觸包裝材料,市售5家品牌方便面紙碗中苯乙烯、氯乙烯、乙苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、雙酚A、多氯聯(lián)苯、23種芳香胺、重金屬鉛、鎘、汞、砷、鉻的檢測(cè)量均完全處于安全范圍內(nèi),符合相應(yīng)的食品接觸包裝材料標(biāo)準(zhǔn)。