淺談塑料包裝材料與食品的質量和安全性

張馳

摘 要：塑料包裝材料對食品質量與安全的影響是一個復雜而多維的問題，涉及環境、健康、經濟和技術等多個方面。本文旨在綜合分析現有研究成果，探討塑料包裝材料對食品質量與食品安全的影響，并提出相應的改進建議。

關鍵詞：塑料包裝；食品質量；食品安全

一、塑料包裝材料的環境影響

塑料作為一種廣泛使用的包裝材料，其環境影響主要體現在兩個方面：一是塑料廢棄物的環境污染問題；二是塑料包裝材料在使用過程中可能釋放的有害化學物質。

環境污染：塑料包裝材料在使用后大部分未經處理直接排放到環境中，形成了嚴重的塑料污染問題。這些塑料廢棄物不僅占用了大量土地，還通過微塑料等形式進入水體，對生態系統造成了破壞[1]。此外，塑料的分解過程中會釋放出有害化學物質，如BPA、鄰苯二甲酸鹽（PBDEs）等，這些化學物質對人類健康構成了潛在威脅。

有害化學物質的釋放：塑料包裝材料中的添加劑、加工助劑以及未完全反應的單體等都可能在一定條件下遷移到食品中，從而影響食品的安全性。例如，某些塑料包裝材料中的油墨和樹脂可能含有重金屬或其他有毒有害物質，這些物質的遷移不僅會降低食品的營養價值，還可能對消費者的健康造成危害。

二、塑料包裝材料對食品質量的影響

塑料包裝材料對食品質量的影響主要體現在以下幾個方面：

保鮮效果：塑料包裝材料通常具有良好的密封性能，可以有效延長食品的保質期。這對于減少食品浪費、保障食品供應鏈穩定具有重要意義。

防潮防腐：塑料包裝材料還可以提供一定程度的防潮防腐功能，尤其是在濕潤環境中，有助于保持食品的新鮮度和口感。

然而，塑料包裝材料也存在一些缺點，如可能導致食品變質、營養流失等問題，這需要通過科學合理的包裝設計來克服。

三、塑料包裝材料中有害化學物質對食品質量和安全的顯著影響

塑料包裝材料中的有害化學物質對食品質量和安全的影響主要體現在以下幾個方面：

激素干擾物質：研究表明，塑料食品包裝中普遍存在能夠激活或抑制人體內分泌系統關鍵受體的化學物質，如孕酮X受體（PXR）、過氧化物增殖物激活受體γ（PPARγ）、雌激素受體α（ERα）和雄激素受體（AR）。這些化學物質被稱為“化學物質關注列表”，它們通過遷移進入食品中，可能導致內分泌失調和代謝紊亂。

致癌物質：一些塑料包裝材料中的化學物質，如某些類型的鄰苯二甲酸酯（phthalates）和雙（2-乙基己基）腈（DeHA），已被觀察到具有毒性效果，并且在一定條件下可能對人類健康構成風險。盡管DeHA作為DeHP的替代品在PVC材料中廣泛使用，但其暴露也可能引起毒性反應。

環境激素：除了上述激素干擾物質外，還有一些化學物質屬于環境激素，這類物質在自然界中不常見，但可以模擬內分泌系統的作用，對人體健康產生潛在威脅[2]。

其他未知或未經毒理學評估的化學物質：塑料包裝材料中的化學物質遷移問題還涉及到許多未知或未經充分毒理學評估的化學物質，這增加了食品安全的不確定性。塑料包裝材料中的有害化學物質，包括激素干擾物、致癌物質、環境激素以及其他未知或未經評估的化學物質，對食品質量和安全構成了顯著影響。這些化學物質通過遷移進入食品中，可能導致內分泌失調、代謝紊亂、甚至癌癥等健康問題。

四、生物基塑料和可降解塑料在食品包裝領域的應用現狀及效果

生物基塑料和可降解塑料在食品包裝領域的應用現狀及效果表明，這些材料因其環保性、可持續性和生物相容性而受到越來越多的關注。生物基塑料主要是基于可再生資源，如淀粉、纖維素、聚乳酸（PLA）等，它們可以完全或部分由生物質制成，或者具有生物降解性。這些材料在食品包裝中的應用，不僅有助于減少對石油基塑料的依賴，還能減輕環境污染問題。

然而，盡管生物基塑料和可降解塑料在理論上具有許多優勢，但它們在實際應用中仍面臨一些挑戰。例如，這些材料的加工性能、機械性能、熱穩定性以及阻隔性（如氣體和水分的阻隔能力）通常不如傳統的石油基塑料。此外，生物基塑料與食品接觸時可能會發生物質遷移的問題，這對于確保食品安全是一個重要考慮因素。

為了克服這些限制，研究人員正在探索不同的策略，包括通過添加納米填料、微填料或增塑劑來改善生物基塑料的物理和化學性能。此外，一些創新技術，如高壓處理、冷等離子體、微波、超聲波和紫外線照射，也被用于提高生物基塑料的屏障性能和延長食品的保質期。近年來，生物基塑料和可降解塑料的研究和開發取得了一定的進展。例如，已有研究成功將PLA、聚羥基脂肪酸酯（PHB）、淀粉等材料轉化為食品包裝材料，并開發出能夠控制活性成分釋放或清除不希望物質的主動包裝技術。此外，一些生物基塑料還被開發成可食用的包裝材料，為消費者提供額外的健康益處。

五、檢測和控制塑料包裝材料中的有害物質

有效檢測和控制塑料包裝材料中的有害物質以確保食品安全，可以通過以下幾個步驟實現：

采用先進的分析技術：使用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）可以徹底分析塑料食品接觸材料中不同的物質/遷移物。這種方法能夠識別出未列入法規許可名單的化學物質，從而發現并識別出未知的化學遷移物。GC-Q-Orbitrap HRMS結合自動化數據處理軟件，為快速識別和風險評估塑料食品接觸材料中的未知物質提供了一種有效手段。

關注微塑料和納米塑料的釋放：微塑料和納米塑料（pMP和pNP）的釋放是一個新興問題，它們不僅威脅環境，還可能對人類健康產生潛在影響。因此，需要開發驗證和統一的策略來解決這一問題，并采用多儀器方法，如拉曼顯微鏡、X射線光電子能譜（XPS）、掃描電子顯微鏡（SEM）等，以及基于傅里葉變換紅外（FT-IR）光譜的簡單方法進行質量定量[3]。

實施基于效果的評估：基于細胞的生物測定法來調查紙張和硬紙板包裝材料中生物活性化學物質的存在及其對人類相關終點的影響。這表明，對于食品接觸材料（FCMs），采用基于效果的評估方法是識別化學物質危害的有價值工具，有助于確保FCMs的安全使用。

綜合應用分析指紋圖譜方法和化學計量學工具通過將分析指紋圖譜方法與化學計量學工具結合使用，可以對塑料食品接觸材料進行安全評估。這種方法可以幫助理解密集聚合物材料中的傳輸現象和反應性，為識別和控制有害物質提供了另一種途徑。

六、改進建議

開發綠色環保的包裝材料：鼓勵研發生物基塑料、可降解塑料等綠色包裝材料，以減少對環境的污染[4]。

加強塑料包裝材料的安全標準：完善相關法規和標準，加強對塑料包裝材料中有害物質的檢測和控制，確保食品安全。

提高公眾意識：通過教育和宣傳活動，提高消費者對塑料包裝材料可能帶來的風險的認識，促使消費者選擇更安全、更環保的包裝材料。

推廣智能包裝技術：利用智能包裝技術，如改性氣氛包裝（MAP）、主動包裝（AP）等，可以在不犧牲食品質量和安全的前提下，延長食品的保質期。

塑料包裝材料對食品質量與安全的影響是多方面的，既包括了積極的一面，也存在著不容忽視的問題。因此，需要從材料研發、法規制定、公眾教育等多個角度出發，共同努力，推動塑料包裝材料向更加安全、環保的方向發展。

參考文獻：

1. L. Ncube， A. Ude et al. “Environmental Impact of Food Packaging Materials： A Review of Contemporary Development from Conventional Plastics to Polylactic Acid Based Materials.” Materials （2020）.

2. 黃大川.食品包裝材料對食品安全的影響及預防措施探討[J].食品工業科技，2007，No.192（04）：188-190+193.

3. D. Raheem. “Application of plastics and paper as food packaging materials – an overview.” （2013）. 177-188.

4. 秦蓓.塑料食品包裝材料安全性研究現狀[J].包裝工程，2011，32（19）：33-37+42.