廚房家電的食品接觸安全合規(guī)性評價方法研究

鄧旭　李博文　商貴芹　邵晨杰

1.中國質(zhì)量認證中心　北京　100070；2.常州進出口工業(yè)及消費品安全檢測中心　江蘇常州　213022

民以食為天，食以安為先。食品安全問題，作為與老百姓健康生活息息相關(guān)的重要問題，歷來受到黨和國家領(lǐng)導人的高度重視。實際上，食品安全問題并不僅僅是食品本身是否安全的問題，與食品接觸的材料在長期使用過程中，有害物質(zhì)是否會遷移到食品中，進而危害人體健康，也是食品安全問題中的重要一環(huán)。

為了解決食品接觸材料的安全問題，我國近幾年先后頒布了新版的食品安全法和食品接觸材料國家安全標準。在新版國標的要求中，廚房家電作為組合材料及制品，被明確地列入了食品接觸材料新國標的管控范圍。

然而，新國標中關(guān)于廚房家電的遷移試驗方法和限量要求均是針對各部件/各材質(zhì)確定，且目前已開展的食品安全評估工作也都是針對各部件分別進行的。但是，部件安全整機就真的安全嗎？整機有沒有一套合理的遷移試驗方法和限量要求？本文基于新版國標的要求，以日常廚房家電中用量最大、結(jié)構(gòu)復雜、風險較大的電壓力煲為研究對象，通過整機模擬測試和分配件加權(quán)回歸整機兩種測試方法，對產(chǎn)品進行了整機食品接觸安全性的評估。希望為后續(xù)工作的開展提供一定的借鑒意義。

1　廚房家電食品接觸安全合規(guī)性評價方法

根據(jù)新版國標，廚房家電產(chǎn)品作為組合材料及制品，需滿足GB 4806.1-2016中4.2.2的要求，即產(chǎn)品中的各類材質(zhì)材料均應(yīng)符合相關(guān)食安國標的要求。若各材料有相同限量要求時，應(yīng)符合權(quán)重加和值或該項目的最小限量值。此外，產(chǎn)品的標簽標識、原輔料使用情況、符合性聲明和生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范也應(yīng)符合標準要求。

1.1　傳統(tǒng)評價方法

目前已開展的廚房家電食品接觸安全評估流程為：首先對整機中的食品接觸部件進行識別，判定哪些部件需要進行評估，然后明確整機的實際使用條件（即工作溫度、時間、擬接觸食品種類），隨后依照GB 31604及各產(chǎn)品標準要求，明確遷移試驗溫度、時間及模擬物并進行浸泡試驗，最后對模擬物中的各限量物質(zhì)進行測定，并根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品標準要求判定其食品接觸安全性。

該方法作為目前較為通行的評估辦法，可有效的對整機產(chǎn)品中各食品接觸部件進行評價，而且從測試條件來講，由于各部件均依照整機最嚴苛的運行條件和最大的食品接觸面積/體積比進行評估，所以能較為嚴謹?shù)脑u估整機產(chǎn)品的食品接觸安全性。但是該方法也有一定的局限性，如：在整機實際運行時，各部件是否存在疊加析出效應(yīng)？在各部件存在相同限量要求時，是否依據(jù)權(quán)重加和值或最小值進行評價？整機產(chǎn)品若存在切割、磨碎、高壓高溫加熱時，部件模擬條件能否還原真實場景等？這些都是目前的傳統(tǒng)評價方法不能有效解決的問題。

表1　某電壓力煲食品接觸安全考核項目表

表2　某壓力鍋在4%乙酸中的整機模擬測試結(jié)果

1.2　整機食品接觸安全評價

實際上，廚房家電在加工食品時作為一個整機，最真實的評價方法應(yīng)當是在整機中搭載模擬物，以實際的工作條件去運行，然后對遷移到模擬物中的各類物質(zhì)進行測定和評價。另一方面，部分整機產(chǎn)品如絞肉機、面包機、烤箱等不能在搭載食品模擬物的狀態(tài)下運行。針對上述兩種情況，本文分別用了整機模擬測試和分配件加權(quán)回歸整機兩種方法，評估了某品牌電壓力煲的食品接觸安全性。

1.2.1 整機模擬測試

整機模擬測試根據(jù)產(chǎn)品實際使用時接觸的食物種類確定模擬物，并在整機最嚴苛的工作條件下運行，在運行結(jié)束后，對模擬物的限用物質(zhì)進行測定和評價。其中，食品模擬物的選取依照GB 31604進行，同時需考慮模擬物能否在整機工況下裝載運行，如：若選用95%作為模擬物，其在高溫下?lián)]發(fā)嚴重，且可能引起爆炸，故不能選?。徽麢C最嚴格工況需依據(jù)產(chǎn)品實際情況確定，原則上應(yīng)滿足最高工作溫度和最長工作時間兩個條件，但部分產(chǎn)品無法在同一運行模式下滿足兩個條件，那么則應(yīng)分別對最高工作溫度和最長工作時間兩個條件下運行；限量指標的確定，應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品中各部件使用材質(zhì)的情況綜合確定，如電壓力煲各部件中涵蓋金屬、塑料、橡膠、涂層，則應(yīng)選取總遷移量、高錳酸鉀消耗量、重金屬遷出、有害單體析出等指標進行評價（具體的試驗條件和評價指標選取在本文試驗部分介紹）。

1.2.2 分配件加權(quán)回歸整機

分配件加權(quán)回歸整機方法首先測試出各食品接觸配件相同項目的遷移值，然后乘以各配件實際接觸食品的面積，得出各配件的遷移重量；再將同一項目各配件的遷移重量相加得到該項目的遷移總量，最后除以各配件食品接觸總面積（或食品接觸體積和換算系數(shù)的乘積）得到整機的遷移結(jié)果。該結(jié)果應(yīng)滿足整機的限量要求（具體的加權(quán)公式在本文試驗部分介紹）。

2　廚房家電整機食品接觸安全評價方法初探（實驗研究）

2.1　試驗部分

2.1.1 試驗樣品

某品牌電壓力煲4臺

表3　某電壓力煲各配件鎳遷出結(jié)果及食品接觸面積表

表4　某電壓力煲各配件鎳遷出結(jié)果及食品接觸面積表

2.1.2 試驗儀器

電熱恒溫水浴鍋 HH-8D單列帶循環(huán)

烘箱 FD 115

分析天平 XS-205

電感耦合等離子發(fā)射光譜儀 710 ICP-OES

離子色譜儀 METROHM 861

紫外分光光度計 U-2910

氣相色譜/三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀 GC/MSMS7890A-7000B

2.2　整機模擬測試試驗條件確認

（1）食品模擬物的確定：原則上應(yīng)選取水、4%乙酸、10%乙醇、50%乙醇、95%乙醇、異辛烷和植物油進行遷移模擬試驗。但電壓力煲的加熱溫度在100℃以上，50%乙醇、95%乙醇、異辛烷在此溫度揮發(fā)及其嚴重，可能引發(fā)產(chǎn)品爆炸，且植物油的遷移物分離提純難度過大。因此本試驗最終選取了水、4%乙酸和10%乙醇作為食品模擬物。

（2）工作時間和溫度的確定：經(jīng)確認，該產(chǎn)品在“蹄筋”模式下，同時達到了最高工作溫度（114℃）和最長工作時間（45min）。因此確定在“蹄筋”模式下進行遷移試驗。

（3）特殊工作條件的確定：由于該產(chǎn)品在工作結(jié)束后，會自動進入2h左右的保溫模式，因此在整機模擬測試時，考慮了保溫功能并相應(yīng)的延長了模擬物浸泡時間。

2.3　分配件加權(quán)方案的確定

分配件加權(quán)分為總遷移量加權(quán)和特定遷移量加權(quán)兩種方法，具體加權(quán)公式如下：

（1）總遷移量加權(quán)計算公式：

式中：

X——總遷移量的加權(quán)計算結(jié)果（mg/dm2）；

x1-n——各配件的總遷移量測試結(jié)果（mg/dm2）；

s1-n——各配件在設(shè)備中可能與食品接觸的面積（dm2）；

S——設(shè)備最小刻度值時對應(yīng)的食品接觸面積（dm2）。

（2）特定遷移量加權(quán)計算公式：

式中：

X——特定遷移量的加權(quán)計算結(jié)果（mg/kg）；

x1-n——各配件的特定遷移量測試結(jié)果（mg/kg）；

s1-n——各配件在設(shè)備中可能與食品接觸的面積（dm2）；

V0——設(shè)備最小刻度值對應(yīng)的體積（L）；

R——分配件加權(quán)計算校正因子，即設(shè)備整機的食品接觸面積與食品模擬物體積的比。一般來說，R的取值為6 dm2/L。

2.4　整機安全限量指標的確定

該電壓力煲中含有金屬、涂層、橡膠三類材質(zhì)，且從密封圈顏色判斷，應(yīng)有著色劑的加入。因此，依照GB 4806系列標準及GB 9685的要求，確定本試驗考核指標為：總遷移量、重金屬析出量和著色劑指標。具體如表1所示。

3　遷移試驗結(jié)果及分析

3.1　整機模擬測試結(jié)果分析

表2為某電壓力煲在4%乙酸模擬物中，按照“蹄筋”模式工作45min，且保溫2h后的遷移結(jié)果。由表中數(shù)據(jù)可知，鎳的三次遷移結(jié)果分別為0.796mg/kg、3.308mg/kg、和1.692 mg/kg，三次測試結(jié)果均超標，且第二次超標結(jié)果達到限定值的三倍。其他指標未發(fā)現(xiàn)超標情況。另外由于10%乙醇的整機模擬測試結(jié)果均為合格，故此處不再進行闡述。

為進一步分析鎳含量超標原因，本文對該電壓力煲中的各食品接觸部件進行了鎳指標析出的測試，并匯總了各部件與食品接觸的面積，具體見表3。

由表3可見，在部件測試結(jié)果中，各部件的測試結(jié)果均為出現(xiàn)超標情況。但整機卻出現(xiàn)了鎳含量超標的情況，分析原因可能有二：①內(nèi)鍋食品接觸面積占比較大，存在遷出放大效應(yīng)。表3中復合底內(nèi)鍋的鎳遷出量為0.102mg/kg，雖然小于限量要求（0.5mg/kg），但其食品接觸面積為14.17dm2，遠大于其他部件。受此放大效應(yīng)的影響，在整機檢測結(jié)果中出現(xiàn)了鎳含量超標的情況。②測試條件更嚴苛，在分配件測試時，內(nèi)鍋的試驗溫度為100℃，1h。然而在整機模擬測試時，由于壓力煲加壓的影響，模擬物溫度可達114℃左右，且在工作結(jié)束后進入2h的保溫階段，相較于標準規(guī)定的試驗條件更為嚴苛，也加劇了鎳的遷出情況。

3.2　分配件加權(quán)回歸整機測試結(jié)果分析

表4為某電壓力煲的分配件依照2.1.4公式進行加權(quán)計算后的結(jié)果。由表4可見，鎳的加權(quán)計算結(jié)果為0.64mg/kg，同樣也出現(xiàn)了超標的情況，且其他指標也未發(fā)現(xiàn)超標情況，這與整機模擬測試的結(jié)果保持一致。這說明分配件測試加權(quán)法，作為整機評估的替代方法，可以起到一定的預(yù)警效果，尤其是如果發(fā)現(xiàn)整機中大面積部件出現(xiàn)析出值逼近限值時，應(yīng)對整機的食品接觸安全性做進一步評估。

另一方面，從檢測數(shù)值來看，分配件加權(quán)和整機模擬測試仍有不小差異，究其原因可能是受配件的食品接觸面積估算、食品接觸方式（直接接觸/間接接觸）、遷移試驗條件的影響。應(yīng)補充后續(xù)試驗才能驗證整機模擬與分配件加權(quán)之間的數(shù)值耦合關(guān)系。

4　結(jié)論

（1）部件安全不一定代表整機安全。除了針對各部件進行合規(guī)性評價，整機模擬條件下的食品接觸安全評估也非常必要。

（2）大面積部件析出結(jié)果若逼近限值，則整機析出結(jié)果可能超標。很多加熱類廚房家電的內(nèi)膽外均覆有有機涂層，從標準層面而言，這些涂層并不算是嚴格意義上的有效阻隔層，因此內(nèi)膽基材中的重金屬仍有遷移至食物中的可能性。另外再加上大部件析出的放大效應(yīng)，更可能導致整機析出的超標。相關(guān)企業(yè)應(yīng)引起重視。

（3）分配件測試加權(quán)作為整機食品安全評估的替代方法，可適用于某些無法在裝載模擬物的情況下完成整機測試的產(chǎn)品，如面包機、絞肉機等。該測試方法可通過對部件的測試結(jié)果進行加權(quán)計算，預(yù)警整機產(chǎn)品的超標風險。經(jīng)試驗驗證，分配件測試加權(quán)計算結(jié)果，與整機模擬測試結(jié)果存在著一定的關(guān)聯(lián)性，但由于分配件的測試條件與整機模擬測試條件存在一定差異，且配件與食品的接觸方式（如直接/間接接觸）更有不同，故相應(yīng)的評估工作還有待進一步開展。

（4）本文所用樣品的測試條件相較于日常使用條件更為嚴苛，且單個樣品的測試結(jié)果具有一定的偶然性，不代表行業(yè)整體水平。本文僅是為廚房家電的整機模擬測試提供試驗思路和具體實踐。

（5）除本文所測電壓力煲外，我們還對其他型號電壓力煲以及破壁料理機、電燉鍋、原汁機、養(yǎng)生壺等產(chǎn)品展開了整機模擬測試和分配件加權(quán)回歸整機測試，從檢測結(jié)果看未出現(xiàn)明顯的超標情況，但存在部分指標逼近限值的情況。且隨著整機工作溫度的時間的增加，析出值呈現(xiàn)上升趨勢。