食品接觸用不銹鋼器皿的材質(zhì)及表面處理工藝對(duì)重金屬遷移量影響的研究

方哲堅(jiān) 陳俊聰 李 銳

(1.廣東省潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 廣東 潮州 521000;2.廣東省潮州市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心 廣東 潮州 521000)

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食品接觸用不銹鋼器皿的材質(zhì)及表面處理工藝對(duì)重金屬遷移量影響的研究

方哲堅(jiān)1陳俊聰2李 銳1

(1.廣東省潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 廣東 潮州 521000;2.廣東省潮州市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心 廣東 潮州 521000)

隨著時(shí)代的發(fā)展，國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)步，人民素養(yǎng)逐漸向著金錢(qián)靠攏，各種為了賺錢(qián)而不顧人民生命安全的時(shí)間不斷出現(xiàn)，這其中最讓人感到氣憤的就是食品安全方面的問(wèn)題，近十年來(lái)，蘇丹紅、毒奶粉、地溝油、染色饅頭、僵尸肉、福爾馬林鳳爪等一系列讓人觸目驚心的食品安全問(wèn)題不斷挑釁著我們的底線(xiàn)，現(xiàn)在談食色變已經(jīng)不是什么新鮮事。在食品安全問(wèn)題之外的是能夠間接的通過(guò)食材損害我們身體的物質(zhì)，前幾年的毒塑料和近幾年的有毒不銹鋼，這一樁樁一件件無(wú)不威脅著我們的生命安全，妨礙人民群眾進(jìn)行正常的生產(chǎn)與生活。基于此，本文以食品接觸用不銹鋼器皿的材質(zhì)及表面處理工藝對(duì)重金屬遷移量影響的研究為主題，深入分析不同材質(zhì)的不銹鋼器皿在進(jìn)行表面處理工藝時(shí)對(duì)于重金屬遷移量的影響，探究其影響方式，為我國(guó)食具材料安全問(wèn)題的研究提供一定的參考。

食品接觸用不銹鋼器皿；材質(zhì)及表面處理工藝；重金屬遷移量；影響

在一般情況下，我國(guó)的食品用不銹鋼器皿的主要成分元素是由鉻和鎳組成，同時(shí)含有銷(xiāo)量的鎘、銅、錳等微量金屬元素，是一種成分簡(jiǎn)單的合金材料。根據(jù)其主要金屬元素含量的多少可以分為鉻系不銹鋼和鎳系不銹鋼兩種。因其具有可塑性強(qiáng)、制作簡(jiǎn)單、延展性好、耐腐蝕和易于加工等特點(diǎn)多用于廚具的制造。但是，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，不銹鋼材質(zhì)的廚具在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間與酸性物質(zhì)的接觸后，其本身含有的金屬元素會(huì)被析出，并被其所承載的食材吸收，最終在人體內(nèi)部沉淀，在這些被析出的金屬元素中Ni、Cd等金屬元素并不會(huì)被人體所吸收或排放，反而會(huì)在人體內(nèi)部沉積，當(dāng)金屬元素的數(shù)量達(dá)到一定限度時(shí)便會(huì)危害人們的健康。這種危害并不是輕微的、無(wú)害的，經(jīng)研究證實(shí)，當(dāng)鉻元素在人體內(nèi)大量沉積時(shí)，能夠引起人體內(nèi)部正常細(xì)胞的癌變，增加人體患癌的幾率，其主要患癌病癥是胰腺癌、肺癌、上皮癌等多種癌患，對(duì)于患者的身體健康和生命安全造成巨大的影響[1]。鉻元素的過(guò)量沉積還會(huì)造成人體的胃穿孔，呼吸道和食道潰瘍，鼻內(nèi)出血等癥狀，嚴(yán)重的還造成腎臟和肝臟的損傷，致使循環(huán)系統(tǒng)衰竭壞死，導(dǎo)致人體休克甚至死亡。對(duì)于孕婦來(lái)說(shuō)，鉻的過(guò)量攝入還有可能導(dǎo)致嬰兒智力發(fā)育的不完全，造成種種不利影響。并且，不同的材質(zhì)、不同的表面處理工藝都會(huì)對(duì)食品接觸用不銹鋼器皿的金屬遷移量產(chǎn)生不同的影響。

一、冷加工變形處理工藝對(duì)食品接觸用不銹鋼器皿的金屬遷移量產(chǎn)生的影響

在對(duì)奧氏體不銹鋼原材料進(jìn)行食具容器加工時(shí)，由于冷加工變形處理工藝的沖拉應(yīng)力作用，會(huì)導(dǎo)致不銹鋼材料發(fā)生元素相變，即轉(zhuǎn)化成板條狀馬氏體不銹鋼。這種現(xiàn)象發(fā)生的原因在于，當(dāng)奧氏體不銹鋼材料處于一個(gè)固定的溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生相變反應(yīng)，自動(dòng)的轉(zhuǎn)換為馬氏體不銹鋼材料[2]。由于相變發(fā)生的過(guò)程中，奧氏體不銹鋼材料的基體會(huì)產(chǎn)生切變，在這個(gè)時(shí)候?qū)W氏體材料外加沖拉應(yīng)力就會(huì)加速相變反應(yīng)的速度，加快馬氏體不銹鋼材料的形成。因此，當(dāng)奧氏體不銹鋼材料在進(jìn)行冷加工變形處理工藝時(shí)，位錯(cuò)的增生會(huì)導(dǎo)致馬氏體相變，而馬氏體相變的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致不銹鋼基體的抗腐蝕性能的降低，導(dǎo)致不銹鋼材料中的鉻、鎳金屬元素的重金屬遷移量增加。所以，當(dāng)重金屬遷移量增多時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者在使用這種食品接觸用不銹鋼器皿時(shí)，會(huì)增加金屬元素在人類(lèi)體內(nèi)的沉積量，危害人類(lèi)的身體健康。

當(dāng)奧氏體不銹鋼產(chǎn)品出現(xiàn)馬氏體相變時(shí)，可以通過(guò)固液處理法、電脈沖處理法等多種方式消除奧氏體不銹鋼產(chǎn)品上的馬氏體病變，避免因馬氏體相變的存在而導(dǎo)致的重金屬遷移量的增加，危害消費(fèi)者的身體健康和生命安全[3]。

二、材質(zhì)對(duì)食品接觸用不銹鋼器皿重金屬遷移量的影響

在市場(chǎng)上，常見(jiàn)的不銹鋼材質(zhì)有奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和200系列不銹鋼，通過(guò)對(duì)不同材質(zhì)的不銹鋼在4%濃度醋酸溶液中的重金屬遷移量浸泡實(shí)驗(yàn)，我們得出了以下結(jié)果：

1.從表1可以看出，重金屬元素的遷移量并不是隨著材料中鉻和鎳含量的提高而增加，不銹鋼組織對(duì)于重金屬的遷移量影響較明顯[4]；

2.從表1可以看出，相比之下，奧氏體不銹鋼材料的重金屬遷移量明顯比馬氏體不銹鋼材料的重金屬遷移量低，鐵素體不銹鋼材料的重金屬遷移量也要低于馬氏體不銹鋼材料；

3.從表1可以看出，如果不銹鋼材料中的鉻含量低于15%的話(huà)，其重金屬遷移量較高。

表1 不同材質(zhì)的重金屬遷移量

由此，我們可以得出結(jié)論，在不同的不銹鋼材質(zhì)中，馬氏體不銹鋼材料重金屬遷移量最高，非標(biāo)200系列不銹鋼材料次之，奧氏體06Cr19Ni10、鐵素體不銹鋼材料的重金屬遷移量最少，在經(jīng)過(guò)一定的處理后可以放心的制作成食品接觸用不銹鋼器皿，并走向市場(chǎng)[5]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，不同材質(zhì)、不同處理工藝不銹鋼材料的重金屬遷移量有很大的不同，隨著重金屬遷移量的增高，其對(duì)于人體的危害也就越高，嚴(yán)重時(shí)可以致死。通過(guò)上述介紹我們得出結(jié)論，在進(jìn)行不銹鋼材料的表面處理加工時(shí)，要控制加工時(shí)的溫度，避免馬氏體相變的出現(xiàn)，造成重金屬遷移量的增多。在制造食品接觸用不銹鋼器皿時(shí)，對(duì)于原材料應(yīng)選擇奧氏體或鐵素體不銹鋼，最好優(yōu)先選擇06Cr19Ni10、10Cr17等牌號(hào)的不銹鋼材料，在需要選擇使用馬氏體不銹鋼材料制作餐具和食品生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的鉆磨工具等主體部分時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用低碳馬氏體或材料，以保證將重金屬遷移量降到最低，為消費(fèi)者的身體健康和生命安全負(fù)責(zé)。

[1]謝春玉.食品接觸不銹鋼安全性影響因素和質(zhì)控措施的研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2016,(24).

[2]王侖,孫卓軍,宋曉云,郭兵,趙付文,于洪觀,李艷秋,高建國(guó).食品接觸塑料中重金屬在食品模擬液中遷移[J].合成樹(shù)脂及塑料,2015,(6).

[3]朱麗萍,盧明,何淵井.我國(guó)食品接觸不銹鋼制品質(zhì)量狀況分析[J].中國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)管理,2013,(Z6).

廣東省潮州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2016GY33)