我國(guó)糖果巧克力及其制品食品接觸材料膳食暴露評(píng)估基礎(chǔ)參數(shù)構(gòu)建調(diào)查

賈海先,楊道遠(yuǎn),張楠,李麗萍,趙榕,趙耀,劉偉*,隋海霞*

1(北京市疾病預(yù)防控制中心,北京,100013)2(國(guó)家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心,北京,100022)

目前,我國(guó)在食品中化學(xué)性有害因素和微生物致病因子等方面已建立了比較完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,但食品接觸材料對(duì)人體健康影響的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估剛剛起步,主要在于食品接觸材料膳食暴露評(píng)估(接觸面積法)中的重要基礎(chǔ)參數(shù)還很不完善,食品接觸材料中有意添加物和非有意添加物等化學(xué)物質(zhì)遷移導(dǎo)致的暴露水平難以準(zhǔn)確估計(jì),給評(píng)估結(jié)果帶來(lái)較大的不確定性,甚至可能造成暴露風(fēng)險(xiǎn)的低估[1-2]。在相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)中,食品接觸材料及制品的接觸面積與食品、食品模擬物體積或質(zhì)量的比(S/V)是一項(xiàng)重要參數(shù)。S/V的結(jié)果將直接影響化學(xué)物遷移量的結(jié)果,進(jìn)而影響最終的膳食暴露評(píng)估結(jié)果和結(jié)論。在既往研究中,S/V多采用歐盟6 dm2/kg的參數(shù)值,而隨著研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)該值難以涵蓋包裝較小的食品,并不能很好地適用于我國(guó)食品接觸材料的膳食暴露評(píng)估[3]。

近年來(lái),小規(guī)格或1人份的包裝食品(包括糖果巧克力及其制品)逐漸在市場(chǎng)上流行起來(lái),這種食品的S/V通常大于6 dm2/kg[3-5],加之我國(guó)居民特別是兒童青少年對(duì)糖果巧克力及其制品消費(fèi)量不低[6],更應(yīng)著手建立糖果巧克力及其制品食品接觸材料膳食暴露評(píng)估基礎(chǔ)參數(shù)的構(gòu)建,完善S/V值,為后續(xù)科學(xué)準(zhǔn)確地評(píng)估膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)及修訂食品接觸材料相關(guān)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

通過(guò)市場(chǎng)采購(gòu)方式,本研究共采集283種糖果巧克力及其制品樣品。市場(chǎng)采購(gòu)涵蓋超市、商店、網(wǎng)絡(luò)電商平臺(tái)等,同時(shí)兼顧品牌和地域等方面,確保采集到的糖果巧克力及其制品能夠覆蓋我國(guó)居民日常消費(fèi)的主要類型。參考國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局《食品生產(chǎn)許可分類目錄》[7]、GB 17403—2016 《糖果巧克力生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范》,結(jié)合產(chǎn)品類屬及包裝近似程度,將糖果、巧克力及巧克力制品、代可可脂巧克力及代可可脂巧克力制品3類食品作為一大類產(chǎn)品進(jìn)行分析。其中,根據(jù)我國(guó)GB/T 23823—2009《糖果分類》,結(jié)合市售及居民主要消費(fèi)實(shí)際情況,將糖果分為硬質(zhì)糖果、充氣糖果、凝膠糖果、膠基糖果、酥質(zhì)糖果、壓片糖果、太妃糖果、奶糖糖果8小類;根據(jù)我國(guó)GB 9678.2—2014 《巧克力、代可可脂巧克力及其制品》,將巧克力及其制品分為巧克力及巧克力制品、代可可脂巧克力及代可可脂巧克力制品2小類。樣品合計(jì)共1大類、3亞類、10小類。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 表面積測(cè)定方法

對(duì)于形狀規(guī)則易于測(cè)量的包裝,采用直接測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算表面積;對(duì)于形狀不規(guī)則、不易于測(cè)量的包裝,采用3D面積測(cè)量?jī)x(PHS600LT,上海匯像公司)對(duì)樣品的表面積進(jìn)行掃描測(cè)量,獲得表面積數(shù)據(jù)。

1.2.2S/V計(jì)算與分析

記錄樣品單個(gè)小包裝的質(zhì)量或體積,結(jié)合測(cè)定的表面積,計(jì)算S/V。S/V計(jì)算分析使用文字處理系統(tǒng)(word processing system,WPS)表格。

1.2.3 材質(zhì)確認(rèn)和包裝形式劃分

對(duì)于玻璃、金屬、內(nèi)表面實(shí)際接觸層為紙的復(fù)合材質(zhì)等特性鮮明的材質(zhì)以及有明確標(biāo)識(shí)的塑料材質(zhì),采用目視法進(jìn)行材質(zhì)判定。對(duì)無(wú)法通過(guò)目視法進(jìn)行判定的塑料材質(zhì),通過(guò)紅外光譜法(IRTracer-100傅立葉變換紅外光譜儀,日本島津公司)進(jìn)行主要材質(zhì)的定性分析和確認(rèn)。

按包裝材質(zhì)劃分為單一材質(zhì)、復(fù)合材質(zhì)和組合材質(zhì)。復(fù)合材質(zhì)是由紙、塑料薄膜或鋁箔經(jīng)黏合劑(聚氨酯和改性聚丙烯)復(fù)合而成的食品包裝材料;組合材質(zhì)是指與食品實(shí)際接觸層超過(guò)1種獨(dú)立材料,如包裝袋和內(nèi)托盤等。本研究所調(diào)查的均為與被包裝食品實(shí)際接觸層(包括主體內(nèi)表面、蓋內(nèi)表面、內(nèi)托盤等)的材質(zhì)。按包裝形式劃分為普通袋裝、帶托盤袋裝、自立袋、裹包和盒(瓶、罐、桶)裝。

2 結(jié)果與分析

2.1 接觸材料類型和包裝形式

283件糖果巧克力及其制品樣品包括糖果154件,巧克力及其制品95件,代可可脂巧克力及其制品34件。對(duì)樣品的實(shí)際接觸內(nèi)表面主體接觸材料(材質(zhì))分析發(fā)現(xiàn)(表1),食品接觸材料涉及金屬、紙、玻璃、聚酰胺(polyamide,PA)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)、低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)、乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl alcohol,EVOH)、乙烯-丙烯酸共聚物(ethylene-acrylic acid,EAA)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)。其中,44.88%(127/283)的糖果巧克力及其制品接觸材料為復(fù)合材質(zhì),主要為PP、PE、紙和PET等,37.81%(107/283)為單一材質(zhì),食品接觸層的材質(zhì)主要是PP、金屬、PE和PET等,17.31%(49/283)為組合材質(zhì),食品接觸層的材質(zhì)涉及種類較多。

表1 包裝材質(zhì)形式和實(shí)際接觸內(nèi)表面接觸材料類型Table 1 Packaging form and food contact material types

包裝形式包括普通袋裝(154/283,54.42%)、裹包(78/283,27.56%)、盒裝(37/283,13.07%)、自立袋(9/283,3.18%)、帶托盤袋裝(5/283,1.77%)。不同材質(zhì)形式產(chǎn)品的包裝形式及占比如圖1與圖2所示。

a-裹包;b-普通袋裝;c-帶托盤袋裝;d-自立袋;e-盒(瓶、罐、桶)裝圖1 不同產(chǎn)品的包裝形式Fig.1 Packaging forms of different products

2.2 不同接觸材料糖果巧克力及其制品的類別和S/V

通過(guò)分析不同接觸材料糖果巧克力及其制品的S/V數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)(表2),從合計(jì)看,所有材質(zhì)的S/V最小值、均值和最大值分別為7.80、57.44和282.83 dm2/kg。從各類別小計(jì)看,S/V均值最大的為PA+PP材質(zhì),為124.09 dm2/kg,其次為PP+PET和EVOH+PP,分別為116.97和101.35 dm2/kg,均值最小的為玻璃+PE,為9.84 dm2/kg。從各類別看,S/V最小的為PP包裝的凝膠糖果,為7.80 dm2/kg,S/V最大的為PE包裝的巧克力及巧克力制品,為282.83 dm2/kg。

a-單一材質(zhì);b-復(fù)合材質(zhì);c-組合材質(zhì)圖2 不同材質(zhì)形式產(chǎn)品的包裝形式比例Fig.2 The proportion of packaging form of products with different materials forms

表2 不同接觸材料糖果巧克力及其制品的類別和S/VTable 2 The type,S/V of different food contact materials of candies,chocolates and their products

續(xù)表2

續(xù)表2

2.3 不同類別糖果巧克力及其制品的接觸材料和S/V

不同類型糖果巧克力及其制品、不同接觸材料的S/V情況(表3)表明,S/V均值最小的為玻璃+PE盛放的硬質(zhì)糖果,S/V為9.84 dm2/kg,S/V均值最大的為PE盛放的硬質(zhì)糖果,S/V為184.87 dm2/kg。所有類別糖果巧克力及其制品的S/V均值均高于6 dm2/kg。

表3 不同類別糖果巧克力及其制品的接觸材料和S/VTable 3 The food contact materials,S/V of different type of candies,chocolates and their products

續(xù)表3

2.4 糖果巧克力及其制品接觸材料S/V分布分析

100%的糖果巧克力及其制品的接觸材料的S/V(圖3)大于6 dm2/kg,其中,2.12%(6/283)介于7.5～15.0 dm2/kg,53.36%(151/283)介于15.0～52.5 dm2/kg,35.69%(101/283)介于52.5～105.0 dm2/kg,8.48%(24/283)介于105.0～202.5 dm2/kg,0.35%(1/283)介于202.5～285.0 dm2/kg。

2.5 S/V在糖果巧克力及其制品接觸材料暴露評(píng)估中的應(yīng)用探討

本研究只探討S/V在遷移量結(jié)果換算中的應(yīng)用情況。遷移量計(jì)算如公式(1)所示：

(1)

式中：M,某物質(zhì)的特定遷移量,mg/kg;M1,食品接觸材料單位食品接觸面積某危害物質(zhì)遷移的量,mg/dm2;S/V,遷移試驗(yàn)所用的接觸面積與體積之比,dm2/kg。

假設(shè)目標(biāo)危害物質(zhì)從S/V未知的PP包裝的遷移量為3 μg/in2,根據(jù)遷移量計(jì)算公式,將歐盟S/V=6 dm2/kg、美國(guó)S/V=1 in2/10 g以及本研究獲得的糖果巧克力及其制品的S/V均值57.44 dm2/kg分別帶入后,可得歐盟、美國(guó)及本研究的遷移量分別為0.279、0.300和2.671 mg/kg。該結(jié)果顯示,S/V在遷移試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算中意義重大。如果該危害物質(zhì)的特定遷移限量為0.29 mg/kg,則采用美國(guó)和本研究得出的結(jié)果均判為不合規(guī)。如果再結(jié)合實(shí)際食物消費(fèi)量進(jìn)行暴露評(píng)估,則此物質(zhì)可能會(huì)造成潛在食品安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,采用本研究的S/V可以使遷移試驗(yàn)結(jié)果更加接近實(shí)際,更能真實(shí)反映食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 糖果巧克力及其制品接觸材料S/V分布Fig.3 S/V distribution of food contact materials of candies,chocolates and their products

3 結(jié)論與討論

目前我國(guó)食品接觸材料風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系構(gòu)建工作中,已開展了飲料、飲料酒以及0～3歲嬰幼兒全食品類別的消費(fèi)系數(shù)、分配系數(shù)[8-10]和飲料、飲料酒和堅(jiān)果籽類包裝S/V數(shù)據(jù)庫(kù)[11-13]的相關(guān)研究。本研究通過(guò)調(diào)查研究,初步構(gòu)建了糖果巧克力及其制品食品接觸材料的S/V基礎(chǔ)參數(shù),結(jié)果表明,糖果巧克力及其制品類食品的S/V全部在6 dm2/kg以上,且均值高達(dá)57.44 dm2/kg,與前述報(bào)道中61.1%～96.7%的食品接觸材料的S/V>6 dm2/kg的結(jié)果[11-13]相比,采用6 dm2/kg的常規(guī)暴露評(píng)估參數(shù)可能會(huì)低估糖果巧克力及其制品接觸材料的暴露風(fēng)險(xiǎn),建議采用專門構(gòu)建的參數(shù),結(jié)合實(shí)際消費(fèi)情況評(píng)估該類食品的接觸材料暴露風(fēng)險(xiǎn),以獲得更加科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)估結(jié)果。

本研究仍存在一定的不確定性,比如糖果巧克力及其制品食品分類體系未統(tǒng)一、金屬材質(zhì)未做進(jìn)一步細(xì)分以及塑料材質(zhì)鑒定以定性為主,僅體現(xiàn)最主要材質(zhì)等等。希望后續(xù)的研究可以在以上幾方面加以改進(jìn)。同時(shí),建議盡快完善我國(guó)各類食品的接觸材料暴露評(píng)估各項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建,關(guān)注國(guó)際食品接觸材料及制品的評(píng)估重點(diǎn)、難點(diǎn)和新方法[2,14-15],不斷提升我國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估水平,保障居民身體健康。