食品接觸材料中熒光增白劑的研究進展

摘 要：本文詳細闡述了食品接觸材料中熒光增白劑的研究進展，包括其種類、性質(zhì)、遷移規(guī)律、檢測方法以及安全性評估等方面。分析了熒光增白劑在不同食品接觸材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀和潛在風(fēng)險，概述了目前常用的檢測技術(shù)，并探討了未來的研究方向，旨在為保障食品安全和規(guī)范食品接觸材料的使用提供全面的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：食品接觸材料；熒光增白劑；遷移規(guī)律；檢測方法；安全性

Research Progress of Fluorescent Brighteners in

Food Contact Materials

ZHANG Huansheng， WEI Xiaochun， TANG Yuhong

（Wenzhou Supervision and Testing Institute for Quality and Technology/National Footwear Quality Supervision and Inspection Center （Wenzhou）， Wenzhou 325007， China）

Abstract： In this paper， the research progress of fluorescent brighteners in food contact materials is elaborated in detail， including their types， properties， migration rules， detection methods and safety evaluation. This paper analyzes the application status and potential risks of fluorescent brighteners in different food contact materials， summarizes the commonly used detection technologies， and discusses future research directions， aiming to provide a comprehensive theoretical basis and technical support for ensuring food safety and standardizing the use of food contact materials.

Keywords： food contact material; fluorescent whitening agent; migration rule; detection method; safety

食品接觸材料作為食品生產(chǎn)、加工、儲存和運輸過程中不可或缺的一部分，其安全性直接關(guān)系到食品的質(zhì)量和消費者的健康。熒光增白劑作為一種常見的工業(yè)添加劑，被廣泛應(yīng)用于造紙、塑料、紡織等行業(yè)，以提高產(chǎn)品的白度和光澤度。然而，當(dāng)這些含有熒光增白劑的材料接觸食品時，可能會發(fā)生遷移現(xiàn)象，從而對食品安全構(gòu)成潛在威脅。因此，深入研究食品接觸材料中熒光增白劑的相關(guān)問題具有重要的現(xiàn)實意義。

1 熒光增白劑的種類與性質(zhì)

1.1 常見熒光增白劑的分類

熒光增白劑種類繁多，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為二苯乙烯基聯(lián)苯類、雙三嗪氨基二苯乙烯類、吡唑啉類以及香豆素類等。其中，二苯乙烯基聯(lián)苯類如CBS-X等，具有較高的熒光量子效率和增白效果，可廣泛應(yīng)用于洗滌劑、紙張等領(lǐng)域；雙三嗪氨基二苯乙烯類如VBL等，是造紙工業(yè)中常用的熒光增白劑；吡唑啉類熒光增白劑則常用于塑料和纖維制品中，具有較好的熱穩(wěn)定性和耐光性；香豆素類熒光增白劑具有較強的熒光強度和獨特的光學(xué)性能，在某些特殊領(lǐng)域有所應(yīng)用[1]。

1.2 物理化學(xué)性質(zhì)

熒光增白劑一般為白色或淡黃色粉末，具有良好的溶解性，可溶于水、醇、醚等有機溶劑。它們在紫外光的照射下能夠吸收紫外線并發(fā)出藍色或藍紫色熒光，從而使物體表面看起來更白、更亮，達到增白的效果[2]。其化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，但在一些特定條件下，如高溫、酸堿環(huán)境等，可能會發(fā)生分解或轉(zhuǎn)化，影響其熒光性能和遷移行為。

2 食品接觸材料中熒光增白劑的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 紙質(zhì)食品接觸材料

在紙質(zhì)食品包裝中，熒光增白劑常被用于提高紙張的白度和外觀質(zhì)量。例如，食品紙盒、紙杯、紙袋等可能會含有熒光增白劑。由于紙張生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過漂白等工序，為了進一步改善色澤，部分廠家會添加熒光增白劑[3]。然而，這些熒光增白劑可能會通過與食品的直接接觸或在潮濕環(huán)境下的遷移，進入食品中。在紙質(zhì)食品接觸材料方面，如常見的食品包裝紙、紙杯等，熒光增白劑有一定應(yīng)用。一些小型食品企業(yè)為了降低成本，可能會使用含有熒光增白劑的紙張。以街邊小餐館使用的一次性紙杯為例，這些紙杯為了呈現(xiàn)出潔白的外觀，吸引消費者，會添加熒光增白劑。然而，這種增白劑在與食品接觸時，可能會隨著食品的溫度、濕度等條件的變化遷移到食品中。一旦人體攝入，可能會對肝臟等器官造成潛在危害。隨著消費者食品安全意識的提高，越來越多的大型食品企業(yè)開始選用無增白劑的環(huán)保紙質(zhì)包裝材料。

2.2 塑料食品接觸材料

一些塑料食品包裝材料，如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯等，也可能含有熒光增白劑。在塑料加工過程中，熒光增白劑可以改善塑料制品的外觀，使其更具吸引力。此外，塑料餐具、保鮮膜等食品接觸塑料制品中也可能存在熒光增白劑的應(yīng)用情況，尤其是在一些彩色或半透明的塑料制品中，熒光增白劑的使用可能更為普遍，其潛在的遷移風(fēng)險也不容忽視。在塑料食品接觸材料中，如塑料餐具、塑料食品包裝袋等也可能含有熒光增白劑。研究表明，長期使用含有增白劑遷移的塑料餐具，可能會對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。目前，歐盟等國家或地區(qū)對塑料食品接觸材料中增白劑的使用進行了嚴(yán)格限制，我國也在逐步加強監(jiān)管。

2.3 其他食品接觸材料

除了紙和塑料，熒光增白劑還可能存在于一些紡織品、橡膠制品等食品接觸材料中。例如，食品加工過程中使用的橡膠手套、輸送帶等，如果含有熒光增白劑，在與食品接觸過程中可能會發(fā)生遷移，從而對食品造成污染。部分橡膠奶嘴為了色澤更誘人，可能會添加少量熒光增白劑。嬰兒在吮吸奶嘴時，增白劑有可能通過唾液進入嬰兒體內(nèi)，由于嬰兒身體機能尚未發(fā)育完全，對其健康的潛在威脅不容小覷。而硅膠廚具，如部分硅膠鏟中可能含有增白劑。在烹飪過程中，增白劑可能會隨著廚具與食物的接觸進入食物中。

3 熒光增白劑在食品接觸材料中的遷移規(guī)律

3.1 遷移的影響因素

3.1.1 食品接觸材料的性質(zhì)

材料的化學(xué)組成、結(jié)晶度、表面粗糙度等因素會影響熒光增白劑的遷移。例如，親水性材料相較于疏水性材料，可能更容易使熒光增白劑遷移到與之接觸的食品中。材料的厚度也會對遷移產(chǎn)生影響，較薄的材料中熒光增白劑更容易遷移出來。

3.1.2 食品的性質(zhì)

食品的成分、酸堿度、脂肪含量以及水分含量等對熒光增白劑的遷移有顯著影響。酸性食品可能會促進某些熒光增白劑的遷移，而高脂肪食品可能更容易吸附遷移出來的熒光增白劑[4]。此外，食品的儲存溫度和時間也會改變熒光增白劑的遷移速率和程度，一般來說，溫度升高和儲存時間延長均會導(dǎo)致遷移量增加。

3.1.3 環(huán)境因素

環(huán)境溫度、濕度以及光照等條件也會影響熒光增白劑在食品接觸材料中的遷移行為。高溫高濕環(huán)境可能加速材料中熒光增白劑的釋放和遷移，而光照可能導(dǎo)致熒光增白劑的結(jié)構(gòu)變化，進而影響其遷移性能。

3.2 遷移模型研究

為了更好地預(yù)測熒光增白劑在食品接觸材料中的遷移情況，研究者們建立了多種遷移模型，如基于菲克擴散定律的數(shù)學(xué)模型、有限元分析模型等。這些模型考慮了材料和食品的性質(zhì)、接觸時間和溫度等因素，通過模擬計算可以估算熒光增白劑的遷移量和遷移速率，為食品安全評估提供了重要的理論依據(jù)[5]。然而，由于實際情況的復(fù)雜性，仍需對這些模型進行不斷地優(yōu)化和完善，以更準(zhǔn)確地反映真實的遷移過程。

4 食品接觸材料中熒光增白劑的檢測方法

4.1 儀器分析方法

4.1.1 高效液相色譜法

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是目前檢測熒光增白劑最常用的方法之一。它具有分離效率高、靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點。通過將樣品中的熒光增白劑分離后，利用紫外或熒光檢測器進行檢測，可以準(zhǔn)確測定其含量和種類。在檢測食品接觸材料中的熒光增白劑時，通常需要對樣品進行預(yù)處理，如提取、凈化等，以提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

4.1.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）適用于分析揮發(fā)性較強的熒光增白劑及其降解產(chǎn)物。該方法具有高分辨率、高靈敏度和定性準(zhǔn)確的特點，可以對復(fù)雜樣品中的熒光增白劑進行準(zhǔn)確的定性和定量分析。但對于一些熱穩(wěn)定性較差的熒光增白劑，可能需要進行衍生化處理后才能進行檢測。

4.1.3 熒光分光光度法

基于熒光增白劑的熒光特性，熒光分光光度法可以直接測定樣品中的熒光增白劑含量。該方法操作簡便、快速，但選擇性相對較差，容易受到樣品中其他熒光物質(zhì)的干擾，因此通常需要結(jié)合其他分離方法如固相萃取等進行樣品前處理和分離，以提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2 快速檢測方法

4.2.1 免疫分析法

免疫分析法是利用抗原-抗體特異性結(jié)合反應(yīng)的原理，開發(fā)出的針對特定熒光增白劑的快速檢測方法。該方法具有靈敏度高、特異性強、操作簡便等優(yōu)點，不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備，適用于現(xiàn)場快速篩查[6]。例如，酶聯(lián)免疫吸附測定（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay，ELISA）法已被應(yīng)用于食品接觸材料中熒光增白劑的檢測，但其檢測的準(zhǔn)確性可能受到抗體的特異性和穩(wěn)定性等因素的影響。

4.2.2 傳感器檢測法

傳感器檢測法是近年來發(fā)展起來的一種快速檢測技術(shù)，如基于光學(xué)傳感器、電化學(xué)傳感器等的熒光增白劑檢測方法。這些傳感器具有響應(yīng)速度快、便攜性好、可實時監(jiān)測等優(yōu)點。例如，利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移原理制備的光學(xué)傳感器，可以快速、靈敏地檢測食品接觸材料中的熒光增白劑，但目前該方法還處于研究階段，需要進一步優(yōu)化和完善。

5 食品接觸材料中熒光增白劑的安全性評估

5.1 毒理學(xué)研究

對熒光增白劑的毒理學(xué)研究主要包括急性毒性、慢性毒性、遺傳毒性和生殖毒性等方面的試驗。一些常見的熒光增白劑如CBS-X等，在急性毒性試驗中顯示出較低的毒性，但長期低劑量暴露的慢性毒性以及對生殖系統(tǒng)和遺傳物質(zhì)的潛在影響仍存在爭議。

5.2 風(fēng)險評估方法

目前，國際上普遍采用風(fēng)險評估方法來評價食品接觸材料中熒光增白劑對人體健康的影響。風(fēng)險評估主要包括危害識別、危害特征描述、暴露評估和風(fēng)險特征描述4個步驟。通過對熒光增白劑的毒理學(xué)數(shù)據(jù)和遷移數(shù)據(jù)的綜合分析，評估其在不同暴露場景下對消費者的健康風(fēng)險。

6 結(jié)語

食品接觸材料中熒光增白劑的研究已取得一定的進展，對其種類、性質(zhì)、遷移規(guī)律、檢測方法和安全性評估等方面有了較為深入的了解。然而，仍存在許多問題需要進一步研究和解決。在檢測方法方面，需要開發(fā)更加快速、準(zhǔn)確、靈敏且適用于現(xiàn)場檢測的技術(shù)，同時降低檢測成本，提高檢測效率。對于遷移規(guī)律的研究，應(yīng)進一步考慮實際使用過程中的復(fù)雜因素，建立更完善的遷移模型，以更準(zhǔn)確地預(yù)測熒光增白劑的遷移行為。在安全性評估方面，需要進行更多的毒理學(xué)研究，尤其是長期低劑量暴露的健康影響，以填補數(shù)據(jù)空白，完善風(fēng)險評估體系。此外，隨著新型食品接觸材料的不斷涌現(xiàn)，對其中熒光增白劑的研究也應(yīng)與時俱進，相關(guān)人員應(yīng)加強監(jiān)管和規(guī)范其使用，確保食品安全，保護消費者的健康權(quán)益。未來，跨學(xué)科的合作研究將有助于推動食品接觸材料中熒光增白劑研究的進一步發(fā)展，為食品接觸材料的安全使用提供更有力的保障。

參考文獻

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作者簡介：章宦勝（1988—），男，浙江溫州人，碩士，工程師。研究方向：輕工產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的檢測分析。