食品包裝材料中有害物質遷移的研究進展

林遠洪

食品安全成為世界各國廣泛關注的熱點話題，食品包裝材料的質量安全備受關注。 食品包裝在原料、輔料、工藝等方面的安全性，將直接關系到食品的質量安全，對人體健康構成威脅。食品包裝材料中有害化學物質的遷移成為引起食品污染的重要途徑。目前，國內已經對食品包裝材料中添加的功能性助劑以及包裝印刷過程中使用有害化工材料為主要原料的油墨、溶劑及輔料的遷移規律進行了的研究，并通過限制用于食品包裝材料的種類、小分子遷移量等指標，最大限度地降低對被包裝食品的污染，以保障食品的安全。

食品包裝中可能存在的有害物質

塑料包裝材料的危害主要是材料內部殘留的有毒有害化學污染物的遷移和溶出而導致食品污染。包裝材料中有害物質的主要來源有以下幾大類：

加工助劑。為改善聚合物材料的加工和使用性能，而在聚合過程中加入的添加劑會存在不同程度的向食品遷移溶出的問題，由于某些添加劑或者添加劑降解物對人體具有一定毒性。因此大多數加工助劑都可能構成包裝材料安全的風險。常用的加工助劑有：增塑劑、穩定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、著色劑等。

油墨。油墨是用于包裝材料印刷的重要材料，主要物質有粘接料、色料、填充料和輔助料等。食品包裝材料的新型化使得印刷油墨在其上的使用越來越廣泛，油墨的衛生安全性尤為突出。包裝印刷油墨的危害表現在三個方面：苯類溶劑殘留；油墨中所使用的顏料、染料中存在著重金屬、苯胺或稠環化合物等物質；復合用粘膠劑可能殘留揮發性有機化合物（VOC）。

原料。 原料本身含有的有毒有害物質，如殘存于聚氯乙烯樹脂中的氯乙烯，PS樹脂中的苯乙烯，PET樹脂中的低分子量低聚體，PC塑料樹脂中的雙酚A等。另外，塑料在聚合合成工藝中，因反應不完全或分子鏈斷裂也會有一些可能致癌的單體殘留，如氯乙烯、苯乙烯等；再生食品包裝材料在再生生產過程中也會產生一些低分子物質。

食品包裝材料中有毒有害物質的遷移規律

遷移指包裝材料中化學物質向與食品接觸的內表面擴散并被溶劑化或溶解。遷移是一個擴散和平衡的過程。遷移物在聚合薄膜中擴散遷移可分為三個相互聯系的階段：滲透質在聚合物內擴散、滲透質在聚合物與食品界面處溶解、滲透質溶入食品。遷移測試是用于評價包裝材料向食品中流入的有毒有害物質的含量水平。遷移量除取決于遷移物質本身的性質和用量外，還與接觸物質和環境系條件有關。塑料材料及制品在使用中可能接觸的食品種類廣泛，國家標準《GB/T 23296.1-2009食品接觸材料 塑料中受限物質 塑料中物質向食品及食品模擬物特定遷移試驗和含量測定方法以及食品模擬物暴露條件選擇的指南》允許使用常規的模擬物進行遷移實驗。其中，水食品模擬物包括模擬物A、模擬物B、模擬物C；脂類食品模擬物，可用具有標準規格（特性）的合成甘油三酯混合物、向日葵油或玉米油代替。

塑料包裝材料中有害物質的遷移規律。鄰苯二甲酸酯類化合物對溫度高、油脂含量高的食物相對溫度低、油脂含量低的食物污染程度較大。鄰苯二甲酸鹽類被稱為揮發性或半揮發性有機化合物，常作為增塑劑和阻燃劑廣泛用于工業和消費產品。目前有文獻研究了聚氯乙烯材料中增塑劑鄰苯二甲酸鹽類的遷移規律，發現鄰苯二甲酸鹽類短時間內沒有遷移，但經過一定的時間后會發生遷移，同時指出鄰苯二甲酸鹽增塑聚氯乙烯的使用存在潛在毒性和高遷移性。

雙酚是重要的有機化工原料，廣泛應用于多種高分子材料和精細化工產品的生產。目前的研究中主要證實雙酚從PC塑料瓶至水及其他飲料的遷移，同時研究了五種不同的清潔劑和漂白劑對PC塑料瓶釋放出雙酚的影響。結果表明，在最壞的情況下，即使PC塑料樣本清洗三次，檢出雙酚的量仍保持約超出控制500倍的高濃度。同時，雙酚遷移到食品模擬物以及眾多塑料奶瓶的現象也已被證實。

紙質包裝材料中有害物質的遷移規律。紙和紙板在使用時會經過后續加工處理：涂臘、涂清漆、淋膜聚乙烯或聚丙烯，其中包括消泡劑、脫墨劑、施膠劑、濕強劑等功能型助劑，還有油墨以及再生材料的二次污染。它們與食品具有高的接觸面積，并且食品表面有脂肪，且大多都是高溫接觸，將加速材料中脂溶性物質的遷移。目前文獻一方面研究了幾個歐洲國家的快餐食品的包裝，其中包括披薩、炸土豆、炸雞翅的紙盒、三明治的紙包裝，發現它們都不同程度地受到雙酚和鄰苯二甲酸酯類化學品的污染。結果發現，紙和紙板食品包裝中的增粘劑松香酸和脫水松香酸類物質向不同食品模擬物中的遷移，且發現二者對DNA均具有破壞作用。另一方面研究了外賣食品包裝紙和紙容器中的化學殘留物。實驗表明這些水或乙醇溶出物，主要成分有鄰苯二甲酸酯、甾酮、樹脂酸等，可以使細胞的滲透性、線粒體功能、細胞形態發生改變，阻止細胞生長速度和基因的復制能力。

有毒有害物質的遷移主要受食品模擬物、遷移時間和溫度等因素的影響。目前的研究發現，在油性環境下，遷移物遷移相對量最大；在酸性和中環境下，遷移物遷移相對量均較少。時間和溫度也是影響化學物質遷移的重要因素，短時高溫浸泡與長時低溫浸泡的效果相同。在相同的接觸時間內，遷移量隨溫度升高而增大。同時，在相同溫度條件下，總遷移量隨時間延長而增加，且溫度越高，增加趨勢越明顯。在低溫條件下，即使接觸時間較長，遷移的變化也很小。除此之外，微波加熱、高壓處理等都會加速有害物質的遷移速度。

有害物質遷移的標準狀況

遷移試驗是指在規定條件下，為測定食品接觸材料及制品的組分遷移到與之接觸的食品或制品模擬物中的量而進行的試驗。目前，國外歐、美、日等發達國際和地區已建立了包裝污染物在食品和食品包裝系統中的分配遷移模型和公式，為遷移分析積累了大量的實驗數據。2015年至2016年間，國家衛計委陸續發布《GB 4806.1～4806.11食品接觸材料衛生標準》系列標準及《GB 31604.1～31604.49食品安全國家標準 食品接觸材料及制品遷移試驗》系列標準，食品接觸材料衛生標準涵蓋食品接觸用紙和紙板材料及制品、金屬材料及制品、橡膠材料及制品、陶瓷制品、搪瓷制品、玻璃制品、塑料樹脂、塑料材料及制品、食品接觸用涂料及涂層等材料；食品接觸材料及制品遷移試驗包括總遷移量、雙酚A、1，3-苯二甲胺、1，3-丁二烯、丙烯腈、鄰苯二甲酸酯、砷、鎘、鉻、鉛、銻、鋅等數十種化學污染物以及高錳酸鉀消耗量、脫色試驗、食品模擬物中重金屬、樹脂的質量從原料到成品的遷移試驗。這樣，前述系列標準與2009年國家質檢總局發布的《GB/T 23296.1～23296.26食品接觸材料 高分子材料 食品模擬物》系列標準形成食品接觸材料遷移較完善的標準體系，牢牢筑起食品包裝材料質量安全防線。

綜上所述，食品包裝材料本身所含有的有毒有害物質及其遷移是導致食品安全問題的重要因素之一。我國食品接觸材料標準體系的日益完善，今后食品模擬物的適用性、穩定性及新的食品模擬物體系進一步研究，包裝材料檢測分析、政策法規、質量安全監管網絡健全，我國食品包裝行業將朝著安全、衛生、環保的方向發展，減小或遏制有害物質遷移、確保食品安全，大力推動食品工業的發展。