肖 娟,魏劍輝,王 磊,胡 瑛
(江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院工業(yè)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)院,江西南昌 330052)
目前,食品包裝雖然一定程度上能起到保護(hù)食品、方便食品運(yùn)輸、增加審美、提高商品價(jià)值以及促進(jìn)銷(xiāo)售的作用,但許多食品包裝材料在不同的溫度、濕度等條件下,一些未參與聚合的游離單體或裂解物會(huì)發(fā)生遷移,從而造成食品有害物質(zhì)殘留,增加食品安全衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)。食品安全問(wèn)題與人們的身體健康息息相關(guān)。研究食品接觸材料中揮發(fā)性氣味物質(zhì)分析技術(shù)的研究進(jìn)展,對(duì)于食品接觸用包裝材料測(cè)試及標(biāo)準(zhǔn)體系的制定與完善有著重要的意義。
食品金屬罐主要分兩片罐和三片罐兩種。兩片罐由罐身和罐蓋組成,三片罐由罐身、罐底和罐蓋組成。食品金屬罐內(nèi)壁通常為有機(jī)涂層,可有效避免飲料等內(nèi)容物直接接觸金屬引起金屬罐腐蝕、金屬離子析出等問(wèn)題。但有機(jī)涂層中的化學(xué)物質(zhì)也可能遷移進(jìn)食品,進(jìn)而帶來(lái)質(zhì)量安全問(wèn)題。食品金屬罐的內(nèi)涂料主要有3類(lèi),分別為環(huán)氧樹(shù)脂涂料、聚酯涂料和聚氯乙烯有機(jī)溶膠涂料。在涂層過(guò)程中可加入酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂等作為固化劑進(jìn)行配合使用。因此,食品金屬罐內(nèi)涂層中可能含有雙酚A、雙酚A縮水甘油醚及其水解和氯化衍生物、環(huán)氧氯丙烷、苯酚、甲醛和三聚氰胺等殘留反應(yīng)起始物、擴(kuò)鏈劑和反應(yīng)中間產(chǎn)物,這些物質(zhì)都具有一定的毒性,會(huì)對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害。
玻璃接觸材料大部分用于飲料包裝。為了防止破碎,玫璃瓶在制造過(guò)程中通常需經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化或塑料強(qiáng)化處理。該類(lèi)食品接觸材料的有毒有害物質(zhì)較為單一(鉛、砷、銻等),而且通常其向食品中的遷移量很低,對(duì)人們的危害較小[1]。
熒光增白劑是一類(lèi)重要的精細(xì)化學(xué)品。在塑料制品制造過(guò)程中,通常為了改善成型品的外觀,往往添加熒光增白劑,其是一種致癌活性很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)。熒光增白劑難溶于水,難降解,誤食后人體無(wú)法正常代謝熒光增白劑,長(zhǎng)期毒性累積,具有癌變的風(fēng)險(xiǎn)。
這種物質(zhì)主要應(yīng)用在三聚氰胺餐具、鐵管黏合劑樹(shù)脂涂層等制品的生產(chǎn)過(guò)程中,但是如果在制品生產(chǎn)中沒(méi)有完全發(fā)生聚合反應(yīng),又或者用這些制品接觸高溫或者酸性食品,那么就會(huì)出現(xiàn)甲醛有害物質(zhì)遷移,從而對(duì)食品造成污染,一般主要包括食品接觸的金屬涂層、橡膠材料、竹木接觸材料以及樹(shù)脂餐具等。甲醛類(lèi)物質(zhì)本身對(duì)人們的身體具有巨大的危害,其毒性一般分為慢性和急性,能通過(guò)人類(lèi)呼吸道、皮膚組織和消化道被人們所吸收,因此也被世衛(wèi)組織稱(chēng)之為最可疑的致癌物質(zhì)[2]。
鄰苯二甲酸酯類(lèi)作為一種十分常見(jiàn)的塑化劑,在我國(guó)塑料制劑中應(yīng)用最為廣泛,同時(shí)鄰苯二甲酸酯類(lèi)還是產(chǎn)量最大的塑料助劑。在實(shí)際應(yīng)用中,其廣泛應(yīng)用于聚氯乙烯制品、塑料薄膜、玻璃蓋墊片以及外包裝紙的生產(chǎn)中,而且這種物質(zhì)能夠通過(guò)人體皮膚、消化道以及呼吸道被人們所吸收。此外,鄰苯二甲酸酯類(lèi)也具有強(qiáng)烈的生殖毒性,對(duì)胎兒發(fā)育會(huì)產(chǎn)生較大的影響。
①合適的包裝方式和材料可以保護(hù)食品不受外界的污染,保持食品本身的水分、成分、品質(zhì)等特性不發(fā)生改變。②材料本身的化學(xué)成分會(huì)向食品中發(fā)生遷移,如果遷移的量超過(guò)一定界限,會(huì)影響到食品的衛(wèi)生。隨著食品科技和包裝工業(yè)的迅速發(fā)展,許多新型的包裝材料和包裝形式不斷出現(xiàn),如何對(duì)各類(lèi)包裝材料在食品中的應(yīng)用進(jìn)行規(guī)范和管理一直受到各國(guó)政府的關(guān)注。世界各國(guó)特別是美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的分析與研究結(jié)果表明,與食品接觸的器皿、餐廚具和包裝容器以及包裝材料中的有害元素、有害物質(zhì)已經(jīng)成為食品污染的重要來(lái)源之一,已成為人們對(duì)食品安全一個(gè)新的關(guān)注點(diǎn)。
食品接觸材料遷移指其與食品直接接觸后,食品包裝材料中的化學(xué)物質(zhì)以擴(kuò)散、逃逸等形式侵入食品中,形成從包裝材料向食品內(nèi)部遷移的過(guò)程。一般將遷移至食品中的化學(xué)物質(zhì)稱(chēng)之為“特殊食品添加劑”。這個(gè)過(guò)程中雖然發(fā)生遷移的化學(xué)物質(zhì)量極少,但長(zhǎng)期攝入含有一定“特殊食品添加劑”的食物,會(huì)造成化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)累積,進(jìn)而形成一定周期內(nèi)化學(xué)物質(zhì)超標(biāo)?!疤厥馐称诽砑觿睌z入量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn),便會(huì)對(duì)人體健康形成危害。
遷移模型是根據(jù)食品接觸材料擴(kuò)散系數(shù)及控制因素建立的模型。一般食品包裝材料發(fā)生的遷移包括以下3類(lèi):①擴(kuò)散系數(shù)接近0的遷移,表明遷移量極少;②擴(kuò)散系數(shù)為恒定數(shù)值的遷移,這類(lèi)遷移表現(xiàn)為遷移時(shí)間與包裝食品的組成無(wú)關(guān);③食品接觸材料與食品接觸直接遷移,無(wú)接觸時(shí)無(wú)明顯遷移。遷移量受接觸類(lèi)型、接觸材料中遷移物含量、食品性質(zhì)、遷移特性、接觸溫度和接觸時(shí)間等因素影響。JOHNS等[3]采用遷移模型對(duì)食品接觸材料中揮發(fā)性氣味物質(zhì)進(jìn)行研究,結(jié)果表明不穩(wěn)定揮發(fā)性物質(zhì)遷移量、遷移率較高,高分析遷移物較低分子物質(zhì)遷移水平低。FAUCONNIER等[4]以遷移量、遷移時(shí)間、遷移溫度進(jìn)行影響面分化,建立了三維數(shù)據(jù)模型,用于對(duì)食品接觸材料中揮發(fā)性氣味物質(zhì)的遷移進(jìn)行觀察,并統(tǒng)計(jì)遷移結(jié)果。
遷移試驗(yàn)的原型為模擬包裝材料與食品接觸過(guò)程。在遷移試驗(yàn)條件上,需要參考產(chǎn)品的實(shí)際使用條件,盡可能模擬真實(shí)的遷移條件。遷移試驗(yàn)主要的控制條件包括擬接觸食品種類(lèi)、使用時(shí)間和使用溫度。由于食品接觸材料生產(chǎn)的環(huán)境較為復(fù)雜,生產(chǎn)產(chǎn)品類(lèi)型較多,食品存放環(huán)境和使用環(huán)境也較為復(fù)雜,而食品接觸材料產(chǎn)品使用溫度范圍跨度較大,在使用遷移模型模擬食品接觸材料中揮發(fā)性氣味物質(zhì)遷移過(guò)程時(shí),難以對(duì)接觸對(duì)象、接觸時(shí)間、產(chǎn)品使用溫度等進(jìn)行逐一模擬遷移,只能通過(guò)參考產(chǎn)品實(shí)際使用條件對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行規(guī)定。具體的試驗(yàn)條件規(guī)定參考?xì)W盟塑料法規(guī)(EU)10/2011,稱(chēng)為(EU)10/2011的相關(guān)規(guī)定。在進(jìn)行遷移試驗(yàn)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的試驗(yàn)條件模擬遷移條件,嚴(yán)格控制最長(zhǎng)接觸時(shí)間、使用溫度等條件,以確保遷移試驗(yàn)的安全性。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)食品接觸材料有害物質(zhì)分析技術(shù)獲得了較快的發(fā)展,為食品包裝材料的檢測(cè)提供了更多的選擇。魏靜娜等[5]對(duì)一次性紙杯中全氟辛酸及全氟辛烷磺酸的膳食暴露研究中,采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)20種一次性紙杯中的PFOA及PFOS在與不同食品接觸相同時(shí)間后對(duì)食品內(nèi)發(fā)生的遷移量進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示PFOA和PFOS的檢出率分別占98.3%、61.7%,遷移量均值相對(duì)偏低??紤]到PFOA、PFOS具有較長(zhǎng)的半衰期,可在人體內(nèi)產(chǎn)生蓄積效應(yīng),不建議使用此類(lèi)接觸性材料的器皿存放低濃度酒精飲品或油脂類(lèi)食品。陳龍鳳等[6]對(duì)重慶、東北地區(qū)紙質(zhì)食品接觸材料中的熒光增白劑調(diào)查中,應(yīng)用遷移模型測(cè)試花邊墊紙、紙漿飯盒、紙袋中的熒光增白劑C.I.220,結(jié)果顯示幾款食品紙質(zhì)直接接觸包裝材料中的C.I.220最大值為259 mg·kg-1,證實(shí)了生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)這幾款產(chǎn)品中存在違規(guī)添加熒光增白劑的問(wèn)題。因此,針對(duì)食品接觸材料中熒光增白劑項(xiàng)目不合格的產(chǎn)品應(yīng)報(bào)送當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)監(jiān)督管理部門(mén)監(jiān)管。李紅艷等[7]以固相萃取-高效液相色譜法對(duì)食品接觸材料中的6種常見(jiàn)的芳香胺進(jìn)行遷移量測(cè)定,檢出限為0.01 mg·L-1,檢出波長(zhǎng)為240~280 nm, 濃度以0.2~20.0 mg·L-1為宜,相關(guān)系數(shù)>0.997,加標(biāo)回收率為86.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2%~6.1%。研究結(jié)果顯示食品接觸材料中的芳香胺遷移風(fēng)險(xiǎn)較高。該研究為食品接觸材料生產(chǎn)廠家使用芳香胺原料生產(chǎn)產(chǎn)品提供了科學(xué)參考。
綜上所述,材料中所含的揮發(fā)性氣味物質(zhì)類(lèi)型較多,危害較大。本文基于食品安全考慮,研究了遷移模型及遷移試驗(yàn),其對(duì)于食品接觸材料中揮發(fā)性氣味物質(zhì)的測(cè)試與分析具有重要作用。應(yīng)用遷移模型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照遷移模型及遷移條件進(jìn)行遷移量的測(cè)試,根據(jù)食品產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸需求制定食品接觸包裝材料生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系,為直接接觸類(lèi)食品包裝材料生產(chǎn)奠定基礎(chǔ),進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)食品包裝材料的安全發(fā)展。