塑料食品包裝的安全性分析

黎 盛，徐 丹，徐 毅，吳習(xí)宇

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400716)

塑料食品包裝的安全性分析

黎 盛，徐 丹，徐 毅，吳習(xí)宇

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400716)

臺(tái)灣發(fā)生的塑化劑事件，再次引發(fā)了人們對(duì)食品安全的高度關(guān)注，同時(shí)也引發(fā)了人們對(duì)塑料食品包裝安全的關(guān)心。塑料食品包裝主要在材料本身、粘合劑和印刷油墨等三個(gè)方面對(duì)食品安全構(gòu)成隱形威脅。塑料包裝材料內(nèi)部殘留的有毒、有害物質(zhì)，通過遷移、溶出影響所盛裝食品的品質(zhì)，從而導(dǎo)致食品安全問題。軟包裝復(fù)合薄膜的生產(chǎn)過程中所必須使用的溶劑型聚氨酯粘合劑存在一定的安全隱患，包裝印刷油墨存在的色遷移和色滲透對(duì)食品安全存在危害等問題。對(duì)塑料食品包裝的安全性進(jìn)行分析，以期引發(fā)人們對(duì)綠色包裝的重視和研究。

食品包裝材料，增塑劑，粘合劑，油墨，遷移

1.1 增塑劑

增塑劑添加到聚合物中，因其能夠增大產(chǎn)品的可塑性，改善成型時(shí)的流動(dòng)性和賦予制品柔韌性而被廣泛地應(yīng)用于塑料中［1］。越柔軟的塑料，所添加的增塑劑越多。這類添加劑目前已被科學(xué)證明對(duì)人體具有明顯危害性，近段時(shí)間沸沸揚(yáng)揚(yáng)的臺(tái)灣塑化劑風(fēng)波即是證明。此外，增塑劑還具有種類多、降解難、生物富集性強(qiáng)的特點(diǎn)。

增塑劑的品種繁多，其中鄰苯二甲酸酯類是用途最廣、用量最大的一類增塑劑，大約占據(jù)著90%的市場份額。早期的毒性研究認(rèn)為鄰苯二甲酸酯的毒性較低。從嚙齒動(dòng)物的LD50值分析，其急性毒性相當(dāng)于蔗糖，只相當(dāng)于乙醇的10%、食鹽的25%～50%［2］，據(jù)此判斷對(duì)人體基本沒有急性毒害。但近年來的一些研究卻不支持這樣的結(jié)論。部分科研人員在人體組織內(nèi)和尸檢時(shí)檢出了鄰苯二甲酸酯的存在，美國國家癌癥研究所發(fā)現(xiàn)大劑量的鄰苯二甲酸酯會(huì)使老鼠致癌［3］。此后，人們開始對(duì)鄰苯二甲酸酯的毒性及致癌問題展開激烈的爭論。

鄰苯二甲酸酯與聚烯烴類塑料分子具有相溶性，但兩者之間并沒有穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)合鍵，所以聚烯烴類塑料制品在使用過程中添加了這類增塑劑，其容易從塑料中向外部遷移，對(duì)食品和環(huán)境造成污染。厲曙光等學(xué)者在對(duì)市場上不同品牌和不同出廠日期的塑料桶裝食用油進(jìn)行了檢測分析之后，發(fā)現(xiàn)所有塑料桶裝大豆色拉油、調(diào)和油、花生油中都檢測到鄰苯二甲酸酯類增塑劑，而這些增塑劑主要來自于其盛裝塑料容器［4］。

因此，尋找低滲出、低遷移、低毒性甚至無毒性的新型高效增塑劑，是目前塑膠制品行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。經(jīng)過多年的研究，替代鄰苯二甲酸酯類增塑劑的新型環(huán)保增塑劑研究已取得了一定進(jìn)展，如國內(nèi)某企業(yè)研制成功的植物基環(huán)保增塑劑，是一種新型環(huán)保增塑劑，可廣泛應(yīng)用于橡膠和聚氯乙烯(PVC)的加工［5］。此外，采用植物合成塑料，減少對(duì)石油塑料的依賴，也是塑料行業(yè)發(fā)展方向之一。2011年8月，國外某企業(yè)推出一款新型利樂磚包裝，其瓶蓋采用了新型材料——植物合成塑料。它使用甘蔗這一可再生的生物原料，從中提取衍生產(chǎn)品然后進(jìn)行聚合而制成，具有環(huán)保、綠色的特點(diǎn)。

1.2 穩(wěn)定劑

在塑料行業(yè)中，穩(wěn)定劑是使用頻率僅次于增塑劑的另一類添加劑，其主要有熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑兩類。常用的熱穩(wěn)定劑品種主要有金屬皂、有機(jī)錫、鉛鹽類、復(fù)合穩(wěn)定劑等。常用的光穩(wěn)定劑主要有光屏蔽劑、猝滅劑、紫外吸收劑和自由基捕獲劑。一些研究表明，部分紫外線吸收劑類的光穩(wěn)定劑是有毒有害的。例如匈牙利的Sotonyi等人研究認(rèn)為光穩(wěn)定劑Tinu.vin770能使老鼠心臟中毒;日本的Kawa.mura研究小組通過研究發(fā)現(xiàn)，紫外線吸收劑具有雌激素活性，并且其雌激素活性強(qiáng)于雙酚A［4］。

為防止這些添加劑對(duì)食品安全造成危害，我國于2009年6月1日開始實(shí)施了國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB9685 -2008，以下簡稱《2008標(biāo)準(zhǔn)》)。其中規(guī)定的添加劑品種有959種，并列出了允許使用的添加劑品種、使用范圍、特定遷移量、最大使用量、最大殘留量及其它限制性要求。此外，衛(wèi)生部還組織起草了《食品相關(guān)產(chǎn)品新品種行政許可管理規(guī)定》，針對(duì)沒有列入國家標(biāo)準(zhǔn)中的添加劑以及用于食品容器、包裝材料的相關(guān)物質(zhì)，做出了相關(guān)規(guī)定和要求，并且規(guī)定，新產(chǎn)品必須向評(píng)審機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng)，提供毒理學(xué)安全性評(píng)估資料、遷移量和/或殘留量、估計(jì)膳食暴露量及其評(píng)估方法等資料，經(jīng)確認(rèn)之后方可使用。生產(chǎn)企業(yè)如果嚴(yán)格執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)，可以保證塑料食品包裝的安全。因此，相關(guān)部門的有效監(jiān)管也能為食品安全提供有力的保障。

2 粘合劑帶來的食品安全隱患

食品包裝常用的軟包裝復(fù)合薄膜，通常是由多層不同材質(zhì)的薄膜復(fù)合而成。自上世紀(jì)50年代問世以來，由于其綜合性能優(yōu)異而被廣泛應(yīng)用于食品、藥品等行業(yè)之中。由于軟包裝復(fù)合薄膜的廣泛使用，軟包裝復(fù)合薄膜的粘合劑也大量使用。據(jù)中國包裝協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估算，我國國內(nèi)食品軟包裝復(fù)合薄膜粘合劑使用量不小于15萬t/年［6］。

軟包裝復(fù)合薄膜的生產(chǎn)工藝主要有兩類——擠出復(fù)合法和干式復(fù)合法。干式復(fù)合法生產(chǎn)由于工藝簡單，投資小，產(chǎn)品質(zhì)量高且穩(wěn)定，在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用，占據(jù)著70%以上的市場份額。而干式復(fù)合法生產(chǎn)過程中所必須使用的溶劑型聚氨酯粘合劑則存在一定的安全隱患;主要原因有二個(gè)方面，一是排放到空氣中的有機(jī)溶劑不僅危害周圍人員的身體健康，同時(shí)造成了一定的環(huán)境污染;二是在存放過程中，溶劑殘留物對(duì)盛裝的產(chǎn)品造成污染，可能導(dǎo)致其變味、變質(zhì)。因此，國際上對(duì)食品、藥品包裝的粘合劑都制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定用于食品或藥品包裝中粘合劑的類型，并采用“明確清單體系”。美國食品藥品管理局制定出了相關(guān)的法律法規(guī)21FDACFR17O-178，對(duì)溶劑殘留要求是乙酸乙酯殘留量小于5mg/rrf，甲苯殘留量為零。歐盟制定了2002/72/EC等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)食品企業(yè)的溶劑殘留要求更為嚴(yán)格，如食品包裝復(fù)合膜要求乙酸乙酯殘留量小于2mg/rrf，甲苯殘留量為零。我國于2009年8月1日實(shí)施的《包裝用復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合最新版標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T10004—2008)中規(guī)定溶劑殘留總量小于等于5mg/m2，其中苯類溶劑不得檢出［7］。

3 印刷油墨的遷移、滲透問題

目前，食品包裝材料表面印刷廣泛使用的是多色油墨，盡管油墨未與食品直接接觸，但在食品包裝與儲(chǔ)存過程中，受溫度、壓力等外界環(huán)境條件的影響，油墨中的某些有毒有害物質(zhì)可能會(huì)遷移到食品和環(huán)境中，從而對(duì)食品安全產(chǎn)生影響，也對(duì)人體健康形成一定的危害。

食品包裝印刷油墨與其它油墨一樣，由連結(jié)料、色料(主要是顏料)、填充料和輔助料等幾部分組成［8］，經(jīng)過加工后形成均勻的有色膠黏狀流體。食品包裝的印刷油墨主要有兩類——樹脂型印刷油墨(多指膠印油墨)和溶劑型印刷油墨。溶劑型印刷油墨一般都含有苯及苯系物、乙酸乙酯及乙酸丁酯等酯類物質(zhì)。苯及苯系物雖然不會(huì)大量殘留在復(fù)合膜之間，但不可避免地會(huì)部分殘留。人們對(duì)這些溶劑對(duì)引發(fā)血液系統(tǒng)疾病及癌癥等方面的認(rèn)識(shí)和研究已經(jīng)形成共識(shí)。歐盟內(nèi)部許多國家已明令禁止在食品生產(chǎn)、包裝過程中引入苯類物質(zhì)，也對(duì)食品包裝上印刷油墨材料內(nèi)的4-甲基二苯甲酮及二苯甲酮總的遷移極限量進(jìn)行規(guī)定，必須小于0.6mg/kg。國際上對(duì)包裝材料使用油墨的甲苯殘留量為小于1mg/kg［9］。由于我國還處于發(fā)展中階段，對(duì)甲苯殘留量的容忍度稍高，規(guī)定食品包裝袋的甲苯殘留量應(yīng)控制在3mg/kg以內(nèi)。因此，加強(qiáng)食品包裝材料上油墨中有機(jī)溶劑的分析監(jiān)測及其向食品的遷移行為的研究，對(duì)于提高我國食品安全具有重要意義。而樹脂型印刷油墨和溶劑型印刷油墨都不同程度的含有重金屬，如汞、鉛、鉻、硒、銻、鋇等，可通過化學(xué)遷移對(duì)食品內(nèi)容物造成污染，也對(duì)人體存在極大的危害。

油墨的色遷移是指油墨層中顏料小分子在一定的溫度條件下，布朗運(yùn)動(dòng)加劇，從而脫離原來依靠微弱的分子間力而形成的晶格［10］。跟隨其它有機(jī)分子一起作遷移運(yùn)動(dòng)，將顏色散布到其他區(qū)域。如在堆放或存儲(chǔ)過程中，隨著時(shí)間的變化，部分印刷面上的圖案顏色會(huì)慢慢地向未印刷面上進(jìn)行遷移，導(dǎo)致未印刷面上也出現(xiàn)一些顏色。這種現(xiàn)象發(fā)生的原因主要是油墨中表面活性劑或連結(jié)料的軟化點(diǎn)過低造成的，也與顏料分子接觸到的物質(zhì)，如水分、殘留溶劑等有著密切的聯(lián)系。濕度越高，水分越多，顏料晶體的分解受水的影響作用就越嚴(yán)重，色遷移量也就越大［11］。國內(nèi)學(xué)者劉志剛等人運(yùn)用高效液相色譜法結(jié)合數(shù)值分析方法研究了包裝中的油墨遷移問題。研究結(jié)果表明，溫度對(duì)遷移速度起決定性作用，即溫度越高，擴(kuò)散系數(shù)越大，遷移就越快［12］。

另外，世界許多國家為了減少或消除揮發(fā)性的有機(jī)化合物排放到大氣中，正積極研究和推廣使用無溶劑排放的輻射固化油墨。概括而言，當(dāng)前的包裝印刷油墨正朝著水溶性、綠色、無溶劑型方向發(fā)展。為適應(yīng)新型材料的不同要求，引入納米等新技術(shù)還將開發(fā)出具有減量、高性能特點(diǎn)的新型油墨［13］。

此外，我們有必要從包裝設(shè)計(jì)的角度去系統(tǒng)考慮食品包裝的安全問題。顏色鮮艷的食品包裝，能吸引更多的消費(fèi)者，但印在包裝上五顏六色的圖案、特殊的工藝，卻可能危害健康。日本的《食品衛(wèi)生法》中明確要求，食品包裝不能使用過多的顏色，因?yàn)橛≡诖由系倪@些物質(zhì)，很可能污染食物，引發(fā)食品安全問題。因此，新時(shí)代的包裝設(shè)計(jì)師，應(yīng)該在設(shè)計(jì)包裝的同時(shí)，考慮盡量減少油墨的使用以及特殊工藝的使用問題，從系統(tǒng)的角度來考慮，確保食品的安全問題。

4 結(jié)論

隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，外觀新穎、設(shè)計(jì)獨(dú)特的食品包裝增強(qiáng)了食品本身的魅力、豐富了我們的日常生活。但是，在我們高度關(guān)注食品安全的同時(shí)，也要對(duì)食品包裝的安全加以重視，將食品包裝安全與食品自身安全放在同等重要的位置。讓綠色食品包裝為綠色食品提供切實(shí)的安全保障。

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Security analysis of plastic food packaging

LI Sheng，XU Dan，XU Yi，WU Xi-yu
(College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400716，China)

Taiwan plasticizing agent event had caused great concerns for food safety again，particularly for the safety of plastic food packaging.Plastic food packaging posed invisible threat to food security mainly from three aspects including the plastic food packaging materials themselves，the adhesives’and the printing inks of plastic packaging.First，the residual toxic and hazardous substances migrating and dissoluting from the plastic packaging affected the food quality，resulting in food security issues.Second，the solvent-based polyurethane adhesives’which had to be used in the production process of flexible packaging composite films bring risks in food security. And last，the color migration and penetration of packaging printing ink threaten the food security.Therefore，the safety of plastic food packaging was analyzed，in order to call more attention to green packaging.

food packaging material;plasticizers;adhesives;inks;migration

TS206.4

A

1002-0306(2011)12-0391-03

“民以食為天”，突出了“食”在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾?。但是頻頻出現(xiàn)的危害老百姓身心健康的添加劑、塑化劑等問題，將食品安全問題推向了輿論的風(fēng)口浪尖，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本應(yīng)為人類生活帶來更大便利以及愉悅感的食品及其包裝工業(yè)，為何不斷出現(xiàn)安全問題?本文站在塑料食品包裝的角度，從包裝材料本身、粘合劑、印刷油墨等三個(gè)方面，探討包裝可能導(dǎo)致的食品安全問題，以期引發(fā)人們對(duì)綠色包裝的關(guān)注。

1 塑料包裝材料本身的安全性問題

塑料包裝材料本身的安全性問題是指包裝材料內(nèi)部殘留的有毒、有害物質(zhì)，通過遷移、溶出等途徑影響所盛裝食品的品質(zhì)，從而導(dǎo)致食品安全問題。從當(dāng)前包裝工業(yè)的實(shí)際情況分析，這類安全問題主要是在塑料包裝材料加工制作過程中，為了對(duì)包裝材料進(jìn)行改良而添加了加工助劑，而某些加工助劑本身或者其降解物對(duì)人體具有一定毒性，這類物質(zhì)通過慢性遷移或者溶出等方式進(jìn)入所盛裝的食品中，從而引起食品安全問題。在目前廣泛應(yīng)用的加工助劑中，使用最多的是增塑劑，其次是穩(wěn)定劑。

2011-08-29

黎盛(1980-)，女，碩士研究生，講師，研究方向:食品包裝。

西南大學(xué)青年基金項(xiàng)目(20710403)。