食品塑料接触材料中有害物质的迁移研究现状_王燕飞.pdf

工艺管控158|2023年04月0 引言市面上最常用的塑料材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等1-2。正常使用时，食品接触材料及制品会直接或预期与食品接触，其在特定条件下迁移出的有害物质进入到食品中会产生新的食品安全问题。2017 年国家标准变更，原标准名称均增加了“食品安全国家标准”字样，至此食品接触材料及制品的安全要求提档升级，进一步表明了国家对食品接触材料及制品的重视。迁移特指食品包装中的残留物或添加剂，从包装材料内向与食品接触的内表面扩散，从而存在于食品中的过程3。食品塑料接触材料的有害物迁移是个食品安全问题，我国已逐渐重视食品接触材料的迁移风险分析，对其安全性评价指标参考日本的设置，项目主要包括脱色试验、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属、单体迁移指标等。本文主要对食品塑料接触材料中的单体迁移物质的检测方法进行综述研究。1 国内外法令法规对比关于食品接触材料的安全监管主要有美、欧和日三种模式。美国主要通过联邦政府立法，法规约束，将食品接触材料纳入食品添加剂管理范畴。欧盟主要以法规、指令或决议的形式代替“标准”，欧盟管理机构相对成立较晚，法规设置兼顾欧盟成员国各方利益。日本管理模式在一定程度上也参考美国、欧盟，但也存在区别，它是政府部门制定管理性法律法规，行业协会制定自主标准，行业普遍遵守，主要以行业管理为主。但由于其市场现状、资源和管理等不同，风险评估体系系统性不足4。当前，美国、欧盟体系对食品接触材料物质迁移限量的法规体系相对是完善的，一定程度上能有效保证食品接触材料的安全使用。食品塑料接触材料中有害物质的迁移研究现状王燕飞1，郑伟龙2，张帅3，黄丹1，陈莉1，王国军4*(1.台州市产品质量安全检测研究院，浙江 台州 318000；2.台州学院，浙江 台州 318000；3.浙江味老大工贸有限公司，浙江 台州 317312；4.台州方圆质检有限公司，浙江 台州 318000；)摘要：食品塑料接触材料加工过程中添加添加剂，添加剂所含的单体、助剂、降解物等化学残留物会通过多种途径迁移到食品中，引发食品污染。文章通过对中国和外国相关法律法规、监管、标准等进行对比，综述了各国对食品塑料接触材料中有害物质的迁移研究现状，并对食品塑料接触包装材料中重金属、丙烯腈、增塑剂、抗氧化剂、双酚 A 等有害物质分析方法研究进展进行总结分析，为食品塑料接触材料风险预警、相关研究提供一定的理论基础。关键词：食品接触材料；有害物质；迁移；食品安全；检测方法中图分类号：TS2 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2023)12-0158-04DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.12.042Research Status of Migration of Harmful Substances in Food Plastic Contact MaterialsWANG Yan-fei1,ZHENG Wei-long2,ZHANG Shuai3,HUANG Dan1,CHEN Li1,WANG Guo-jun4*(1.Taizhou Institute of Product Quality and Safety Inspection,Taizhou 318000,China;2.Taizhou University,Taizhou 318000,China;3.Zhejiang Weilaoda Industrial and Trading Co.,Ltd.,Taizhou 317312,China;4.Taizhou Fangyuan Test Co.,Ltd.,Taizhou 318000,China)Abstract:Food plastic contact materials structural components,added with additives during processing,and expected to contact with food under normal or foreseeable conditions.The monomers,additives,degradants and other chemical residues contained in the additives will migrate to the food through various ways,causing food pollution.By comparing the relevant laws,regulations,supervision and standards at home and abroad,this paper summarizes the research status of migration of harmful substances in food plastic contact materials in various countries,and summarizes and analyzes the research progress of analysis methods of heavy metals,acrylonitrile,plasticizer,antioxidant,bisphenol A and other harmful substances in food plastic contact packaging materials,so as to provide early warning Relevant research provides a theoretical basis.Keywords:food contact materials;hazardous substances;migration;food safety;detection methods2023年04月|159我国的食品接触材料法规管理体系形成时间较短，其管理参考食品管理，即采取分段管理的模式。标准主要由基础标准、产品标准、检验方法标准及规范四部分构成，部分标准以欧盟等国外标准为基础修改采用。近几年，我国相继出台了食品接触材料相关的系列标准。其中 GB 4806.12016食品接触材料及制品通用安全要求 是食品接触材料及制品新标准体系的框架性基石，该标准规定了食品接触材料及制品的总迁移量和特定迁移量应符合相应食品安全国家标准的规定，该标准参考欧盟 10/2011 法规。2 有害物质的迁移研究现状食品包装安全是食品安全的重要组成部分。但一些市售塑料包装材料生产质量参差不齐，安全隐患众多。本文结合 GB/T 235092009食品包装容器及材料分类 主要研究当前食品接触材料中研究较多的潜在有害物质，从重金属、丙烯腈、增塑剂、抗氧化剂、双酚 A 等 5 个方面研究检测分析方法研究进展，旨在为食品塑料接触材料的绿色健康发展提供参考、奠定基础，为可生物降解塑料的研究提供理论基础。2.1 重金属汞、铅、砷以及铬、镉等重金属因其具有显著的生物毒性，并且易富集，难降解，会迁移至食物中对人体健康和自然环境造成严重的危害，在食品卫生安全领域向来备受关注。食品塑料接触材料中重金属的来源主要包括印刷过程的污染、生产中添加的添加剂、塑料原材料本身遭到重金属的污染等5。目前重金属的常用检测方法包括比色法、紫外-可见分光光度法、原子分光光度法、原子吸 收 光 谱 法、ICP 发 射 光 谱 法、ICP 质 谱 法 等。国家标准6规定食品接触材料及制品、食品模拟物中重金属(以铅计)的测定方法是比色法，根据颜色深浅的比较，判定食品接触材料及其制品中重金属(以铅计)迁移量是否大于 1 mg/L，是个定性的过程，测试过程较简单，但不够精确。徐亚民等7建立了石墨炉原子吸收光谱法测定塑料食品接触材料中可迁移重金属铅，结果表明该方法含量精密度(RSD 5%)良好，回收率在 92.75%96.62%之间，检出限为 0.913 g/L，与比色法相比，准确度高和数据直观。石玉平等8建立了微波消解-电感藕合等离子体-质谱法测定 PE、PP、PS 和 ABS 等常用塑料包装材料中微量砷、铅、镉、铬、汞的方法。方法检出限介于 0.060.10 g/g 之间，加标回收率 93%106%，RSD0.997 9)，加标回收率在81.00%108.17%之间，检出限小于 0.015 mg/kg，相对标准偏差在 2.5%以内。塑化剂的迁移量随着温度升高而增加，且油明显高于水中。此方法灵敏度高、准确可靠、适用面广。樊继彩等23采用气相色谱串联三重四级杆质谱(GCMS/MS)法测定塑化剂迁移量。结果表明 PE 材质塑料保鲜膜在室温条件下浸泡 5 h 后，DEP、DIBP、DBP 和 DEHP 4 种塑化剂均有迁移。并从实验和理论两方面结果论证均显示塑化剂容易从食品包装材料迁移到食品中。程满环等24采用 GC-MS 法检测一次性塑料餐盒中 10 种常见塑化剂的含量，并选择适当的模拟液，分别模拟其在不同食品环境中邻苯二甲酸酯类的迁移规律，在两种餐盒中均检出了 DIBP、DBP 和 DEHP 不同迁移液，这三种塑化剂均有迁移，且受迁移液种类影响显著。2.4 抗氧化剂抗氧化剂能够防止塑料在热和氧气的作用下老化，延缓塑料的氧化过程。为了延长食物的贮存期，食品塑料接触材料中也常添加抗氧化剂，经济效益高，还能保证食品的安全。但企业为了节约成本，添加的抗氧化剂往往以人工合成抗氧化剂为主，其毒性大于天然抗氧化剂。在长期盛装食品过程中，抗氧化剂会迁移到食物中危害人身健康。目前国内外对抗氧化剂迁移规律的研究多数局限于某种材料中的一种或几种抗氧化剂在脂肪类食品模拟物中的迁移规律25-26。郭春海等27研究了迁移量及迁移率与时间、温度、模拟物属性、抗氧化剂初始浓度和聚丙烯材料的厚度等参数的关系。结果显示食品模拟物的属性是抗氧化剂迁移的最大影响因素。另外温度的升高迁移量和迁移率增加，材料厚度增加迁移量增加而迁移率降低，抗氧化剂初始浓度越高则迁移量越高迁移率越低。胡长鹰等28发现迁移温度升高，时间越长，抗氧化剂的迁移量增加，在一定范围内，迁移量与温度和时间均成正相关。2.5 双酚A双酚 A(BPA)是一种良好的塑料添加剂，广泛用于制造饮水杯、奶瓶、食品包装材料及容器内壁涂料层等，但其化学结构与雌激素类似，具有弱雌激素和强抗雄激素活性，属内分泌干扰物29。近年来，各国陆续关注到双酚 A 为有毒化学物质，并纷纷在儿童用品、食品包装、饮料容器等领域对双酚 A 的限量进行了规定，对一些儿童用品甚至完全禁用双酚 A。目前检测方法主要有荧光分析法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法、高效液相色谱法等。蒋小良等30研究了包装材料在不同食品模拟物中双酚 A 的迁移量，研究表明其迁移量顺序为 10%乙醇溶液 3%乙酸溶液 蒸馏水，并对双酚 A 迁移量与温度、时间及微波作用关系进行研究。结果表明，双酚 A 向食品中迁移量随接触时间的延长、温度的升高而增加，微波作用也能显著提高迁移量。汪仕韬等31研究开发了食品用塑料包装材料中双酚 A 的高效液相色谱-荧光检测方法。溶剂为甲醇，50 的条件下，超声萃取 60 min，浓缩后在荧光激发波长 225 nm，发射波长 302 nm 进行检测。双酚 A 在一定范围内线性良好，相关系数大于 0.999,方法检出限0.05 mg/kg，加标回收率 93.07%107.54%之间。3 结语塑料污染是全球性挑战，近期人民日报提出了对塑料进行全生命周期管理的概念，对塑料中有害物质的迁移研究是其中重要的一环。食品塑料接触材料的安全是保障食品安全的重要一环，是食品安全的关键部分，是一道重要防线，因此对食品接触材料的安全性评价也受到各国政府的高度重视。本文通过综述食品塑料接触材料常见的重金属、丙烯腈、增塑剂、抗氧化剂、双酚 A 有害物质迁移检测方法研究进展，为保障食品塑料接触材料安全提供理论依据。参考文献：1 汪洋.食品包装材料中有害物迁移与暴露参数的质量风险控制研究D.昆明:昆明理工大学,2018.2 杨杰.常见食品接触材料(塑料制品)材质特性与使用注意事项J.饮食科学,2017,22:137-139.3 中华人民共和国卫生和计划生育委员会.食品接触材料及制品迁移实验通则:GB 31604.12015S.北京:中国标准出版社,2015.4 On plastic materials and articles intended to come into contact with food:(EU)No 10/2011S.Strasbourg:European Union,2011.5 黄丹,陈莉,王国军,等.食品用有色塑料容器工具及其原料色母粒中主要有害物质检测研究进展J.应2023年04月|161用化工,2017,46(1):172-175,179.6 中华人民共和国卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准 食品接触材料及制品 食品模拟物中重金属的测定:GB 31604.92016S.北京:中国标准出版社,2016.7 徐亚民,刘阳,魏天柱,等.石墨炉原子吸收光谱法测定塑料食品包装材料中可迁移重金属铅J.农业科技与装备,2017(6):33-36.8 石玉平,王永宁,黄莉.微波消解-电感耦合等离子体-质谱法测定塑料包装材料中痕量重金属元素J.分析仪器,2007(2):41-44.9 黄丹,陈莉,夏慧丽,等.微波消解/ICP-MS 法测定食品级色母粒中13 种金属元素J.塑料科技,2016,44(5):78-82.10 李志平,吴雄杰,赵康,等.食品塑料包装材料中常见有毒有害单体介绍J.塑料包装,2016,26(5):56-60.11 刘艇飞.塑料制品中丙烯腈单体的控制及迁移研究D.杭州:浙江工业大学,2016.12 费国平.鞋类产品中丙烯腈的危害及来源J.中国皮革,2014(8):126-127.13 陈明,舒溢,茅辰,等.AS 和ABS 塑料类食品接触材料中丙烯腈的迁移研究J.食品安全质量检测学报,2014,5(11):3564-3570.14 陶强,吴雄杰,丁耀进,等.顶空-气相色谱法测定食品接触用塑料制品中丙烯腈方法的比较J.上海化工,2021,46(10):51-55.15 Zhang L,Wu Q,Liang JIH,et al.Simultaneous determination of 8 kinds of phthalic acidesters inplastc food packagingmaterals by highperformance liquid chromatographyJ.Food Scx,2012,33(20):184-188.16 高文超,曹进,丁宏.食品包装材料中邻苯二甲酸酯类塑化剂迁移研究进展J.食品安全质量检测学报,2017,8(7):2383-2388.17 焦逊,赵鹏,徐龙华,等.PVC 保鲜膜中DEHP和DEHA 向猪肉中迁移规律研究J.食品科学技术报,2018,36(4):55-60.18 Du ZN,Miao HJ,Li JG,et al.Research on the migration regularity and the modeling building of plastic1zersin food contact material PVCJ.J Food Saf Qual,2015,6(11)：4627-4634.19 Liu XF,Chen DW,Lv JC,et al.Determination of the 18 types of phthalates plasticizerin part whiter spirits in BeijingJ.Chin J Health LabTechnol,2016,26(3):347-349.20 Peng FL,Ji WL,Peng DH,et al.Establishment and application of ultra performance liqud chromatography-tandem mass spectrometry fordetecting six environmental endocrine disruptors in urineJ.J Occup Environ Med,2016,33(5):499-503.21 林仕鸿,古治民,陈卫强,等.食品包装材料中邻苯二甲酸酯含量的检测和迁移规律J.化工管理,2021,13:49-51.22 徐立明,刘建波,张书武.食品接触塑料袋中塑化剂迁移情况探究J.塑料科技,2018,46(5):95-100.23 樊继彩,王姝婷,何华丽,等.塑化剂从包装材料向食品模拟物迁移的实验和理论研究J.中国卫生检验杂志,2021,31(19):2327-2329.24 程满环,施邑.一次性塑料餐盒中塑化剂含量测定及迁移研究J.广州化工,2021,49(12):102-104.25 黄肖红,胡长鹰,王志伟.HDPE 膜中抗氧化剂1076 于不同浓度乙醇中的迁移研究J.包装工程,2007,28(12):51-53.26 李小梅,宋欢,林勤保,等.UPLC 研究塑料食品包装材料中的抗氧化剂及其迁移J.化学研究与应用,2010,22(8):980-984.27 郭春海,陈瑞春,马育松,等.食品接触材料聚乙烯和聚丙烯中9 种抗氧化剂在食品模拟物中的迁移规律研究J.包装工程,2011,32(17):20-24.28 胡长鹰,黄肖红.HDPE 膜中抗氧化剂1076 向替代脂肪类食品模拟物迁移的研究J.食品工业科技,2009,30(2)244-247.29 李志平,吴雄杰,赵康,等.食品塑料包装材料中常见有毒有害单体介绍J.塑料包装,2016,26(5):56-60.30 蒋小良,曾铭,郝雨,等.食品包装材料中双酚A在食品模拟物中迁移规律的研究J.分析测试技术与仪器,2013,19(3):133-137.31 汪仕韬,纪丽君,龚珊,等.食品用塑料包装材料中双酚A 和壬基苯酚的高效液相色谱-荧光法测定J.分析科学学报,2020,36(4):559-562.作者简介：王燕飞(1985-)，女，汉族，浙江台州人，工程师，研究生，硕士，主要从事食品、塑料相关产品及化工产品等的分析检测和项目研究工作。王国军(1981-)，男，汉族，浙江台州人，高级工程师，本科，学士，主要从事食品、塑料相关产品及化工产品等的分析检测研究工作(通讯作者)。基金项目：浙江省市场监督管理局雏鹰计划培育项目(CY2022357)；浙江省市场监督管理局科研计划项目(ZC2021B097)。