食品包裝用復合膜袋中溶劑殘留質量分析

鐘肖瓊 蔣秋輝 梁崧強 羅鋒 李華源

（1.廣東廣業清怡食品科技股份有限公司；2.廣東省食品工業研究所有限公司； 3.食品企業質量安全檢測技術示范中心；4.廣東省質量監督食品檢驗站）

食品包裝用復合膜袋作為食品包裝的最后一道工序用，在食品的保鮮、貯藏、運輸等過程中，有著舉足輕重的作用。但是，與食品接觸的包裝復合膜袋在生產過程中，會添加各種各樣的添加劑[1]，其含有的有毒有害物質在一定的條件下，會向食品中遷移，從而增加了食品的安全風險隱患[2]。食品包裝用復合膜袋產品是一種通過膠黏劑將多種塑料、紙等產品復合在一起的產品[3]，膠黏劑等產品中含有大量的溶劑如乙酸乙酯、苯等，這就是使得食品包裝膜袋產品中會有殘留溶劑的風險[4]。本文采用頂空氣相色譜儀檢測食品包裝用復合膜袋產品中的溶劑殘留，獲得其產品質量狀況，分析其不合格原因，研究其質量對策。

1.材料與方法

1.1 試驗材料

本次試驗樣品為食品包裝復合膜袋生產企業中采樣，涉及2020年共計1149批次。產品材質結構涉及兩層、三層和四層塑料膜復合，產品生產工藝涉及干法復合、無溶劑復合、共擠復合等。

1.2 試驗方法

目前，國內復合包裝膜袋產品溶劑殘留標準主要采用GB/T 10004-2008中規定的溶劑殘留檢測方法，檢驗項目為溶劑殘留總量和苯類溶劑殘留量[5]。依據《食品用塑料包裝、容器、工具等制品生產許可審查細則》，檢驗溶劑的種類為苯系溶劑：苯、甲苯、二甲苯（含對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯）；其他溶劑：乙醇、異丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯

2.試驗結果與討論

2.1 產品合格率

經檢驗，本次2020年全年共計檢驗食品包裝復合膜袋產品1149批次，發現不合格產品75批次，合格率為93.47%，根據《食品用塑料包裝容器工具等制品生產許可實施細則》中的要求，溶劑殘留總量的指標≤5.0 mg/m2，苯類的指標≤0.5 mg/m2。2020年全年復合膜袋溶劑殘留量合格率如圖1所示。

圖1 2020年全年復合膜袋產品溶劑殘留合格率結果

從圖1看出，復合膜袋產品溶劑殘留的合格率在1月和4月份最低，為87.39%和89.52%，其他幾個月合格率都能達到90%及以上。10月份合格率最高，為98.57%，其次為9月份，合格率為98.31%，11月份合格率也有98.06%。2月和3月份由于春節和疫情的影響使得檢驗批次不多，合格率的代表性不強；9月和10月檢驗批也不多，其合格率均偏高，5、6、7、8月份檢驗批次比較正常，其合格率為94%左右，比較能體現復合膜袋產品質量的真實情況。

由圖2所示，1月和4月的合格率環比大幅下降，3月和5月突然增高，其余各月總體平穩。考慮主要原因還是1月份和4月份檢驗批次突然增多，其中樣品質量良莠不齊，使得合格率突然下降，3月和5月恢復正常，其合格率環比就有大幅提高，其他各月還是保持平穩，有正常波動。

圖2 復合膜袋產品溶劑殘留項目月份合格率環比圖

2.2 不合格項目

由圖3可以看出，不合格項目主要是溶劑殘留總量和苯類殘留量。其分布不成規律，總的來看還是溶劑殘留總量和苯類殘留量不合格的批次差不多，苯類殘留量不合格批次略高，但差距不明顯，兩者同樣在9月份和10月份不合格率較低，同時這幾個月的檢驗批次也比較少，其結果代表性不強。1月、4月、5月、8月不合格率較高，與此同時，這幾個月也是檢驗批次最多的幾個月，發現的問題相應的比較多。其他幾個月相對平穩，并且溶劑殘留苯類和總量的不合格率相差不大。

圖3 2020年全年復合膜袋產品不合格項目分布

2.3 不合格溶劑種類

由圖4可以看出，2020年全年復合膜袋產品溶劑殘留不合格主要為甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇五種溶劑。由于1月份總的檢驗批次較多，因此檢出乙酸乙酯、二甲苯、乙酸丁酯都比較多不合格。由于疫情影響，2月和3月份整體檢出率都比較低。從后面幾個月份數據來看，二甲苯檢出不合格最高，但是也在逐月明顯下降。乙酸乙酯也是主要的檢出不合格項目，它在4、5、6、8、11、12月都有檢出不合格的情況，其中4月份最高。從乙酸丁酯來看，只有1、4、6、8、11月份有檢出不合格，并且總體也呈下降趨勢，說明潮汕地區復合膜袋產品質量總體趨勢趨向合格穩定。另外苯、乙醇和正丁醇基本無檢出，甲苯也在1、3、5、8、9月零星有檢出。

圖4 2020年復合膜袋溶劑殘留種類的不合格分布

由表1可以看出苯、乙醇兩種溶劑在全年均為未檢出。二甲苯和乙酸乙酯是檢出率和不合格率最高的兩種溶劑，分別有43批次和37批次檢出，其次為乙酸丁酯，有17批次檢出，其檢出批次只有前兩者的一半左右。正丁醇在全年只有檢出2批次，而甲苯的檢出批次也比較少，只有7批次。

表1 2020年復合膜袋溶劑殘留不合格項目分布

綜合來看，食品包裝用復合膜袋產品最主要的不合格溶劑為二甲苯和乙酸乙酯。

3.不合格原因分析

3.1 原材料的選擇

食品用塑料膜（袋）在工藝復合過程中，需要添加油墨、膠黏劑和稀釋劑等含有大量的苯、乙酸乙酯的溶劑，這就會產生潛在的殘留超標風險[6]。另外，不同的油墨其溶劑釋放性是不相同的，特別是有些低檔次油墨，由于使用了比較低檔的連結料、樹脂和顏料，其溶劑釋放性較差，最終印品的溶劑殘留量就較大。還有復合過程中使用的膠黏劑需要大量的稀釋劑，一些慢干型溶劑，其揮發速度對溶劑殘留的影響也很大，就會導致嚴重的溶劑殘留。

3.2 生產工藝的影響

復合膜袋在生產過程中，印刷和復合過程都對溶劑殘留量有著一定的影響。復合包裝膜袋的印刷大多很多顏色，需要幾種或十幾種油墨，如果此時的印刷機的生產速度和烘干溫度及風量不匹配，就會生不同程度的溶劑殘留問題。再是復合工藝需要使用的膠黏劑也是很大量的，其工作濃度可以從20%到50%不等，需要揮發的溶劑的重量差別很大，如果工藝參數選擇不但，也會導致溶劑殘留超標問題[7]。

熟化工藝是解決溶劑殘留問題的最后一道工序，選擇合適的熟化溫度和時間是很重要的環節，一般建議在45-55℃熟化48 h，當然這也要結合生產時使用的溶劑量和薄膜材料等。

3.3 環境的溫度影響

一些企業由于生產場地的限制，印刷復合等生產線全部在同一生產車間，容易交叉污染，車間內環?？照{送風力度不夠，不利于溶劑的揮發。

3.4 質控意識

很多包裝企業對產品質量控制意識不強，隨意生產，生產過程中沒有對溶劑殘留控制的意識。很多企業的企業標準并沒有更新至與國家公布的審查細則相持平或更嚴格，對自己企業的產品質量把控不嚴格，肯定會出現這樣那樣的質量問題，同時也不利于企業的發展。

4.建議

4.1 生產加工企業加強企業的內部管理通過生產許可管理制度、質量管理體系認證，從體系上進行保證。企業應加強學習新版的《食品用塑料包裝容器工具等制品食品相關產品生產許可實施細則》，該新細則對溶劑殘留量的規定比原來更加嚴格，溶劑殘留量：總量是≤5.0 mg/m2；溶劑殘留量：苯系物含量是≤0.5 mg/m2，生產企業應對后續產品質量加以嚴格控制，確保符合要求。其次，要制定與之相適應的企業標準，對自己的產品有一個質量把控，溶劑殘留的指標要和審查細則相同或者更嚴格。

4.2 加強原材料的進貨管理。首先，企業應當選用無苯油墨和溶劑，并在生產過程中嚴格控制，避免污染。最好讓供應商提供其產品無苯的檢驗報告。其次，應當盡量選用快干型的溶劑和合適的薄膜基材，依據自己的產品進行合理配置，選擇合適的薄膜基材對應不同的油墨和溶劑。

4.3 改進生產工藝。首先，應合理的設計油墨、溶劑和膠黏劑的使用量，過多不容易揮發；其次應該根據上膠量等合理的設計生產速度。最后要合理設計熟化的時間和溫度，這是保證溶劑殘留指標合格的最后一道工序，不同薄膜和溶劑適用的溫度不盡相同，企業應根據自己不同的產品進行相應的調整。

4.4 、引進先進的加工設備，改善生產場所。企業應積極的引進先進的生產設備，使得膜袋在印刷復合時，溶劑能充分揮發，從而減少溶劑和氣味殘留。也可以對設備加裝更大功率的干燥設備或延長干燥時間（通過增加設備收卷距離實現）。對生產場所進行合理設計，各個生產工序應相對獨立，防止交叉污染；加裝環保空調，使生產車間空氣循環流通，利于溶劑的揮發。