食品接觸不銹鋼安全性影響因素和質(zhì)控措施的研究

謝春玉

摘要：本文綜述了不銹鋼的食品接觸安全特性和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)關(guān)注的安全問題和限量指標(biāo)進(jìn)行比較。通過安全項(xiàng)目檢測(cè)，以及有關(guān)遷移試驗(yàn)條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。因此，應(yīng)從原材料到加工的把關(guān)及產(chǎn)品合理使用控制，以確保不銹鋼制品的食品安全性。

關(guān)鍵詞：不銹鋼；安全性；重金屬遷移；質(zhì)控

中圖分類號(hào)：TS2016

文獻(xiàn)識(shí)別碼：A

文章編號(hào)：1001-828X（2016）036-000346-02

不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的總稱，不銹鋼制品具有耐腐蝕、耐高溫、易加工、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)良性能，但不銹鋼材料中含有鉻、鎳、錳等合金元素及鉛、鎘、砷等雜質(zhì)元素，在使用中會(huì)遷移，當(dāng)遷移量達(dá)到一定量時(shí)，就會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利的影響，因此，不銹鋼制品與食品接觸過程中重金屬的遷移情況和安全性成為大眾關(guān)注的問題，也是世界各國(guó)食品接觸材料安全領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。通過長(zhǎng)期大量研究工作，我國(guó)在1988年就制定了GB9684-1988《不銹鋼食具容器衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，2011年修訂為食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9684-2011《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼制品》，2016年又進(jìn)一步修訂為GB 4806.9-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用金屬材料及制品》，規(guī)定了限量指標(biāo)，如表1。

食品接觸用不銹鋼制品安全性的影響因素有哪些？如何確保原輔料、半成品和成品符合相應(yīng)的食品安全要求？為此，本文使用生產(chǎn)線和市場(chǎng)上的各種有代表性的材料和產(chǎn)品進(jìn)行了安全項(xiàng)目檢測(cè)，以及有關(guān)遷移試驗(yàn)條件的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行了以下的研究。

一、材料組織及成分對(duì)重金屬遷移影響

通過直讀光譜儀（GSl000）、全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀（Prodigy-xp）和原子熒光光度計(jì)（AFS-830）測(cè)定材料的化學(xué)成分和重金屬遷移量，結(jié)果如表2所示：（1）馬氏體的重金屬遷移量明顯比奧氏體鐵素體高，因馬氏體組織存在大量錯(cuò)位、空位缺陷，這此缺陷使馬氏體容易受到腐蝕，增加重金屬的遷移；（2）材料成分中鉻含量越低，重金屬遷移量越多，包括目前爭(zhēng)議最大的非標(biāo)200系列，只要其鉻含量高于13%，其重金屬遷移量也在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但當(dāng)鉻含量低于11%時(shí)，其重金屬遷移量明顯超標(biāo)，因?yàn)椴讳P和耐蝕特性是由于鋼表面形成富鉻氧化膜而鈍化，鋼中鉻含量大于12%以后引起的耐蝕性突變，；（3）材料成分中碳含量越低，重金屬遷移量越少，原因是，在退火狀態(tài)下，馬氏體中的碳可以充分與鉻結(jié)合成碳化鉻，使其基體中鉻含量迅速降低，耐腐蝕性能變差，極易在酸性介質(zhì)下發(fā)生腐蝕，增大重金屬遷移。

二、不銹鋼冷加工變形對(duì)重金屬遷移影響

通過液壓式萬能材料試驗(yàn)機(jī)（WE-30）拉伸試驗(yàn)，再測(cè)定材料的重金屬遷移量，結(jié)果如表3所示：拉伸加工后重金屬遷移量明顯增加，因?yàn)槔浼庸ぴ谝欢l件下會(huì)產(chǎn)生形變誘發(fā)馬氏體，其含量隨冷加工變形量的增大而增加嗍，軋制、拉伸變形量越大，產(chǎn)生馬氏體相變量越多，馬氏體的出現(xiàn)降低了奧氏體的耐腐蝕性能，增加了重金屬遷移。

三、不銹鋼表面質(zhì)量（粗糙度）對(duì)重金屬遷移影響

通過表面粗糙度測(cè)試儀（JB-IC）測(cè)量各自表面粗糙度，再測(cè)重金屬遷移，結(jié)果如圖1所示：表面越粗糙，重金屬遷移量越大，因?yàn)椴讳P鋼的表面效應(yīng)隨著表面粗糙越大而擴(kuò)大，導(dǎo)致耐蝕性能變差。

四、介質(zhì)對(duì)重金屬遷移影響

在不同濃度乙酸溶液中浸泡，測(cè)定各自的重金屬遷移量，結(jié)果如圖2所示：乙酸浸泡液濃度越高，重金屬遷移量越多，是由于乙酸浸泡溶液是離子導(dǎo)體，濃度升高，影響不銹鋼在在電解質(zhì)中的電化學(xué)行為，加速不銹鋼的腐蝕，增大重金屬遷移。

五、結(jié)語

食品接觸不銹鋼的安全性影響因素有：材料組織、化學(xué)成分、加工變形、表面質(zhì)量及使用條件等，奧氏體組織比馬氏體組織的重金屬遷移量少，不銹鋼冷加工會(huì)引發(fā)相變，表面粗糙、介質(zhì)濃度升高都會(huì)增大遷移量。因些，我們可以從三方面控制：

1.選材：食具容器及食品生產(chǎn)設(shè)備的主體部分應(yīng)選用奧氏體、奧氏體·鐵素體、鐵素體等符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的不銹鋼材料制造，優(yōu)先選用304等cr、Ni含量較高的牌號(hào)材料，餐具允許采用馬氏體材料，但要盡可能選用低碳成分的，食品生產(chǎn)設(shè)備的鉆磨工具為了保證足夠硬度的除外。

2.加工：由于冷加工會(huì)引發(fā)相變，因此，在加工過程中盡量在較高溫度下進(jìn)行，減少馬氏體相變，此外，表面處理首選電解拋光、鏡面拋光等方法，以保證表面質(zhì)量，減少遷移析出。

3.使用過程：不要長(zhǎng)時(shí)間使用不銹鋼餐具容器盛放酸性或堿性食品，以免破壞表面鈍化膜；不用強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化性洗滌清洗，切忌用銳器鏟刮，如餐具容器已破損應(yīng)及時(shí)更換。