關(guān)于降解食品包裝材料及制品檢驗(yàn)研究

魏明華 杜延超

(濟(jì)南市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)院，山東濟(jì)南 250000)

如今環(huán)境污染與能源緊缺問(wèn)題成為世界性難題，由于塑料材料的運(yùn)用，所產(chǎn)生的廢棄物對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，“白色污染”問(wèn)題成為世界范圍內(nèi)需解決的問(wèn)題。塑料材料的制作原料主要源于石油，日漸枯竭的石油資源成為影響一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)和發(fā)展的主要因素[1]。

在此背景下，世界各國(guó)都開始研究如何減少和降低塑料制品的應(yīng)用，致力于研發(fā)出可再生、污染小的替代性材料。其中生物可降解塑料就是一種典型的可再生、污染小的材料。隨著我國(guó)“限塑令”的推行，生物可降解塑料開始廣泛的運(yùn)用于日常生產(chǎn)和生活當(dāng)中。因此，文章針對(duì)生物可降解食品包裝材料進(jìn)行研究，并對(duì)其制品的檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)加以明確，分析其成分及質(zhì)量安全性，積極推廣綠色環(huán)保型塑制品材料，為打造食品包裝材料新業(yè)態(tài)做出一份微薄的貢獻(xiàn)[2]。

1 研究背景

食品包裝材料以塑料為主，為了更好保護(hù)生態(tài)環(huán)境安全，強(qiáng)化塑料材料的管控成為世界各國(guó)的必然選擇。我國(guó)自2008年1 月就已出臺(tái)《關(guān)于限制生產(chǎn)銷售使用塑料購(gòu)物袋的通知》，并于同年6 月全面禁止全國(guó)范圍內(nèi)的超薄塑料袋，并推行有償使用制度。到2015 年1 月，我國(guó)吉林省篩選推行“禁塑令”，全面禁止生產(chǎn)、銷售不可降解塑料袋、餐具等，成為我國(guó)首個(gè)頒發(fā)限塑令的省份。到2019 年，海南省頒發(fā)《全面禁止生產(chǎn)、銷售及使用一次性不可降解塑料制品實(shí)施方案》，明確至2025 年，省內(nèi)禁止生產(chǎn)、銷售及使用塑料制品。2020年1 月，國(guó)家推出《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》，明確率先在國(guó)內(nèi)部分地區(qū)禁止和限制塑料制品生產(chǎn)、銷售及使用[3]；明確要求針對(duì)一次性發(fā)泡塑料餐具、棉簽及含塑料微珠的產(chǎn)品需分步驟禁止生產(chǎn)銷售，在此基礎(chǔ)上大力研發(fā)推廣環(huán)保綠色的塑料制品，積極探索和發(fā)展一條符合綠色環(huán)保主題的全新發(fā)展業(yè)態(tài)。

2 常用可降解食品包裝材料類型

2.1 淀粉材料

淀粉本身是由葡萄糖成分組合的天然高分子鏈聚合物，內(nèi)部蘊(yùn)含數(shù)十萬(wàn)的分子數(shù)量。在結(jié)構(gòu)上，淀粉可直接劃分為直鏈和支鏈兩種，其中直鏈可有效溶于水中，而支鏈則正好相反，兩者的分子數(shù)含量和植物的來(lái)源存在較為緊密的聯(lián)系。通常純熱塑性淀粉因?yàn)槠浞肿渔湺舜嬖诖罅苛u基，因此具備一定的吸濕效果，但是所具備的力學(xué)性能優(yōu)于吸濕性而受到影響。在淀粉分子鏈相互間很容易產(chǎn)生雙螺旋結(jié)構(gòu)，由此致使材料整體強(qiáng)度不符合要求。

在具體工藝上，通常會(huì)對(duì)淀粉的分子結(jié)構(gòu)實(shí)施針對(duì)性物理及化學(xué)改性，也可與其他具備較高相容性的分子材料混合，從而具備較高的抗?jié)櫭浶?、成膜性及物理機(jī)械性等，并且受微生物作用，淀粉材料最終可降解為葡萄糖、無(wú)害二氧化碳及水。

2.2 PLA 材料（聚乳酸材料）

PLA 材料屬于當(dāng)前研究及運(yùn)用較為廣泛的生物基可降解材料，其主要由乳酸聚合所得。在聚合方式上，首先是將玉米、秸稈等原料作為基料，并于溶液狀態(tài)實(shí)現(xiàn)乳酸單體聚合的效果；其次是可采用兩步法將乳酸聚合所得環(huán)狀二聚體丙交酯再次凝聚為聚乳酸，這種聚合操作的工藝較為成熟。聚乳酸本身具備良好生物降解性的同時(shí)，其相容性也較為理想，并且其物理機(jī)械性能也非常突出，集中表現(xiàn)于光澤度、透明度及強(qiáng)度和耐熱性等方面，兼具抑菌、防霉的效果。PLA 材料在最終降解后可產(chǎn)生二氧化碳與水，成為當(dāng)前領(lǐng)域中公認(rèn)的環(huán)保類材料。因?yàn)槿梭w當(dāng)中也具備單體狀的乳酸成分，所以PLA 材料對(duì)人體的危害非常低，具備綠色、無(wú)公害特性。

2.3 植物纖維材料

植物纖維材料用于食品包裝材料通常是制作一次性的纖維容器，可借助廢棄秸稈類植物纖維為主料，在此基礎(chǔ)上摻入符合安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)毒成型劑，再通過(guò)特殊工藝及成型方法最終制造出可降解的環(huán)保綠色材料。此類材料本身特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)明顯，具備耐油、耐冷凍及耐酸堿的特點(diǎn)，其強(qiáng)度更是高于泡沫和紙質(zhì)材料。采用植物纖維產(chǎn)品不但有效的治理了“白色污染”的問(wèn)題，同時(shí)也給秸稈植物纖維的綜合運(yùn)用開拓了一條良好的路徑。

3 食品包裝材料制作中降解材料的運(yùn)用

可降解材料本身具備綠色、環(huán)保、安全及無(wú)污染的特點(diǎn)，在食品領(lǐng)域當(dāng)中具有非常巨大的市場(chǎng)需求。但此類材料普遍在耐熱性、耐水性及機(jī)械強(qiáng)度方面存在明顯的缺陷，并且產(chǎn)品本身的保質(zhì)期也相對(duì)較短，這些都直接造成了一定的限制效果。當(dāng)前可降解材料在食品包裝領(lǐng)域當(dāng)中的運(yùn)用，主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面，一是膜袋類食品包裝材料，二是容器工具類包裝材料。

降解材料可以針對(duì)性的實(shí)施改性，重點(diǎn)需要切實(shí)提升機(jī)械強(qiáng)度，強(qiáng)化阻隔性能，并在此基礎(chǔ)上賦予特殊功能，如具備抗菌性、可食用性、智能顯示性等等，這些都將成為往后食品包裝材料持續(xù)研究及發(fā)展的主要方向和趨勢(shì)。當(dāng)前在實(shí)際使用中，可降解材料主要用于制作膜袋材料和容器工具類材料兩種。

4 關(guān)于降解食品包裝材料制品及檢驗(yàn)的質(zhì)量要求

降解食品包裝材料制品，具體指已可用于與食品進(jìn)行接觸用的食品包裝成品。針對(duì)成品的要求，當(dāng)在食品包裝材料領(lǐng)域中仍然以降解和機(jī)械性能為主，而可降解塑料本身作為食品相關(guān)材料則要求其充分滿足檢驗(yàn)符合安全質(zhì)量要求。

關(guān)于降解食品包裝材料制品及檢驗(yàn)的質(zhì)量，則表現(xiàn)為必須符合國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)的限量要求。最早于2016 年，國(guó)家衛(wèi)計(jì)委頒發(fā)了一系列有關(guān)食品包裝降解材料的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。其中，強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 4806.7-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用塑料制品》的內(nèi)容當(dāng)中明確規(guī)定，與食品直接接觸的包裝材料和其他相關(guān)材料的特定遷移量、遷移總量限量及最大殘留量等標(biāo)準(zhǔn)均要符合其規(guī)定要求。

此外，還需充分符合相應(yīng)的感官及理化指標(biāo)（如表1 所示），因?yàn)橛胁糠痔砑觿┗蚪到馓砑游飳?duì)人體具備一定的毒副作用，因此此類食品包裝制品要求其添加劑的品種、應(yīng)用范圍、最大劑量、殘留量及特定遷移量等均應(yīng)當(dāng)充分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 降解材料在國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)中的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上，在食品包裝材料制作當(dāng)中，可降解材料具備循環(huán)、環(huán)保及無(wú)污染的特點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中成為主流趨勢(shì)。如今我國(guó)在可降解食品包裝材料領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了初步的成效，研發(fā)并推出了淀粉材料、PLA 材料（聚乳酸材料）、植物纖維材料等代表性的可降解材料類型。但整體而言所具備的降解技術(shù)并不成熟，同時(shí)存在生產(chǎn)成本高、質(zhì)量安全難以保障的缺陷。

在往后的研究工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)更多的將研發(fā)重點(diǎn)集中于可降解材料制品及檢驗(yàn)的質(zhì)量方面，嚴(yán)格要求強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 4806.7-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用塑料制品》中的包裝材料和其他相關(guān)材料的特定遷移量、遷移總量限量及最大殘留量等指標(biāo)均需符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。只有這樣才能切實(shí)保障降解食品包裝材料及制品的質(zhì)量。