包装材料污染：食品科学概论

包装是指为了在流通中保护产品、方便储运、促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料和辅助材料的总成。食品包装是指采用适当的包装材料、容器和包装技术，把食品包裹起来，以使食品在运输和储藏过程中保持其价值和原有形态。

（一）食品包装的种类

按包装材料和容器的材质不同，可将食品包装分为：

1.纸和纸板

主要有纸盒、纸箱、纸袋、纸罐、纸杯等。

2.塑料

主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯腈共聚塑料、聚碳酸酯树脂、复合薄膜以及塑料薄膜袋、编织袋、周转箱、热收缩膜包装、软管等。

3.金属

主要有镀锡钢板、镀铬钢板、铝等制成的金属罐、桶等。

4.其他

主要有橡胶、搪瓷、陶瓷等。

（二）塑料包装材料及制品

1.塑料的组成、分类和性能

塑料是一类以高分子聚合物树脂为基本成分，再加入一些用来改善性能的各种添加剂制成的高分子材料。常用的塑料添加剂有增塑剂、稳定剂、填充剂、着色剂等。通常按在加热、冷却时呈现的性质不同，把塑料分为热塑性塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等）和热固性塑料（脲醛塑料、醛酚塑料）。

2.塑料中有害物质的来源

塑料以及合成树脂都是由很多小分子单体聚合而成，小分子单体的分子数越多，聚合度越高，塑料的性质越稳定，当与食品接触时，向食品中迁移的可能性就越小。用到塑料中的低分子物质或添加剂很多，如防腐剂、抗氧化剂、杀虫剂、热稳定剂、增塑剂、着色剂、润滑剂等，它们易从塑料中迁移。因此，塑料包装用于食品也存在一定的安全性问题，比如：

（1）树脂本身有一定的毒性。

（2）树脂中残留有毒单体、裂解物及老化产生的有毒物质。

（3）塑料包装容器表面有微尘杂质及微生物污染。

（4）塑料制品在制作过程中添加的稳定剂、增塑剂、着色剂等可能带来危害。

（5）塑料回收再利用时附着的一些污染物和添加的色素可造成食品的污染。

3.塑料包装材料的污染

（1）聚乙烯（PE）：聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的化合物，聚乙烯包装的优点是：对水蒸气的透湿率低，有一定的拉伸强度和撕裂强度，柔韧性好，耐低温，化学性能稳定，热封性好，易成型加工等。其缺点是：对氧气、二氧化碳的透气率高，不耐高温，印刷性能和透明度较差。聚乙烯本身是一种无毒材料，它属于聚烯烃类长直链烷烃树脂。聚乙烯塑料的污染物主要包括聚乙烯中的单体乙烯、添加剂残留以及回收制品污染物。其中乙烯有低毒，但由于沸点低、极易挥发，在塑料包装材料中残留量很低，添加剂量又非常少，基本上不存在残留问题，因此，一般认为聚乙烯塑料是安全的包装材料。但是，聚乙烯塑料回收再生制品存在较大的不安全性，由于回收渠道复杂，回收容器上常残留有害物质，难以保证清洗处理完全，从而造成对食品的污染。因此，一般规定聚乙烯回收再生品不能用于制作食品的包装容器。

（2）聚丙烯（PP）：是由丙烯聚合而成的一类高分子化合物，其力学性能优于聚乙烯。其优点是：透明度高，光泽度好，具有良好的机械性能和拉伸强度，硬度及韧性均高于PE。耐油脂，耐高温。PP的阻隔性能优于PE，化学稳定性好，易加工成型。缺点为：耐低温比PE差，热封性差。PP主要用于制作食品塑料袋、薄膜、保鲜盒等。PP加工中使用的添加剂与PE塑料相似，一般认为是安全的，其安全性高于PE。PP的安全性问题主要针对回收再利用品，与PE类似。

（3）聚氯乙烯（PVC）：是由氯乙烯聚合而成的。PVC是由聚氯乙烯树脂为主要原料，再加入增塑剂、稳定剂等加工制成。PVC树脂本身是一种无毒聚合物，但其原料单体氯乙烯具有麻醉作用，可引起人体四肢血管的收缩而产生痛感，同时还具有致癌和致畸作用。它在肝脏中可形成氧化氯乙烯，具有强烈的烷化作用，可与DNA结合产生肿瘤。因此，PVC塑料的安全性问题主要是残留的氯乙烯单体、降解产物以及添加剂的溶出造成的食品污染。(www.xing528.com)

（4）聚苯乙烯（PS）：由苯乙烯单体聚合而成。PS本身无毒、无味、无臭、不易生长霉菌，可制成收缩膜、食品盒等。其安全性问题主要是单体苯乙烯及甲苯、乙苯和异丙苯等。

（5）聚偏二氯乙烯（PVDC）：是由偏氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物。PVDC薄膜主要用于制造火腿肠等灌肠类食品的肠衣。PVDC中可能有氯乙烯和偏氯乙烯残留，属于中等毒性物质。按GB 4806.6—2016《食品安全国家标准　食品接触用塑料树脂》规定，氯乙烯和偏氯乙烯残留量应分别低于0.01 mg/kg和0.01 mg/kg。

（6）聚碳酸酯（PC）：是分子链中含有碳酸酯基的一类高分子聚合物，酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族—芳香族等多种类型。芳香族PC是允许使用在食品包装材料中的，生成过程中需添加双酚A用于产品防碎，而研究表明双酚A能导致内分泌失调，会威胁幼儿的健康，甚至诱发癌症和导致肥胖等。我国卫生部发布公告称，2011年9月1日起，禁止进口和销售PC婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶。

（7）聚酯（PET）：是对聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称，俗称涤纶。PET具有良好的阻气、阻湿、阻油和保香性能。PET安全性好，大量用于饮料包装。

（8）复合薄膜：是指由两层或两层以上的不同品种可挠性材料，通过一定技术组合而成，所用复合基材有塑料薄膜、铝箔、纸和玻璃纸等。复合薄膜是塑料包装发展的方向，其突出问题是黏合剂。目前采用的黏合方式有两种，一种是采用改性PP直接复合，不存在食品安全问题；另一种是采用黏合剂黏合，多数厂家采用聚氨酯型黏合剂，但这种黏合剂中含有甲苯二异氰酸酯（TDI），用这种复合薄膜袋装食品经蒸煮后，就会使TDI迁移至食品中并水解产生具有致癌性的2，4-二氨基甲苯（TDA）。

（三）橡胶、搪瓷和陶瓷包装材料及制品

1.橡胶包装材料及制品

橡胶制品常用作奶嘴、瓶盖、高压锅垫圈及输送食品原料、辅料、水的管道等。橡胶中很多成分具有毒性，这些成分包括硫化促进剂、抗氧化剂和增塑剂等。橡胶制品在使用时，这些单体和助剂有可能迁移至食品，对人体产生不良影响，橡胶加工时使用的无机促进剂用量较少，因而较安全。有机促进剂如甲醛类的乌洛托品能产生甲醛，对肝脏有毒性；秋兰姆类、胍类、噻唑类、次氯酰胺类对人体也有危害。

2.搪瓷和陶瓷包装材料及制品

搪瓷器是将瓷釉涂覆在金属坯胎上，经过焙烧而制成的产品，搪瓷的配方复杂。陶瓷器是将瓷釉涂覆在由黏土、长石和石英等混合物烧结成的坯胎上，再经焙烧而成的产品。搪瓷、陶瓷容器的主要危害来源于制作过程中在坯体上涂的彩釉、瓷釉、陶釉等。釉料主要是由铅、锌、镉、锑、钡、钛、铜、镉、铬、钴等多种金属氧化物及其盐类组成，它们多为有害物质。当使用搪瓷容器或陶瓷容器盛装酸性食品（如醋、果汁）和酒时，这些物质容易溶出而迁入食品，甚至引起中毒。陶瓷器卫生标准是以4%乙酸浸泡后铅、镉的溶出量为标准，标准规定，镉的溶出量应小于0.5 mg/L。搪瓷器卫生标准是以铅、镉、锑的溶出量为控制要求，标准规定铅小于1 mg/L，镉小于0.5 mg/L，锑小于0.7 mg/L。

（四）金属包装材料及制品

金属用作包装材料有较长的历史，马口铁用于食品包装已有近200年的历史，其他金属包装材料用于食品包装也有100多年的历史。金属包装主要是以铁、铝等为原材料，将其加工成各种形式的容器来包装食品。

1.铁质包装材料

铁质容器的安全性问题主要有两个方面：

（1）白铁皮（俗称铅皮）：镀有锌层，接触食品后，锌会迁移至食品，国内曾有报道用镀锌铁皮容器盛装的饮料引起食品中毒的事件。在食品工业中应用的大部分是黑铁皮。

（2）铁质工具不宜长期接触食品。

2.铝制包装材料

铝制包装材料主要分为熟铝、生铝、合金铝3类。过量摄入铝元素对人体的神经细胞带来危害，如炒菜普遍使用的生铝铲会将铝屑过多地通过食物带入人体。因此，在铝制食具的使用上应注意，最好不要将剩菜、剩饭放在铝锅、铝饭盒内过夜，更不能存放酸性食物。因为铝的抗腐蚀性很差，酸、碱、盐均能与铝发生化学反应，析出或生成有害物质。应避免使用生铝制作炊具。在食品中应用的铝材（包括铝箔）应该采用精铝，不应采用废旧回收铝做原料。铝的毒性表现在对脑、肝、骨、造血和细胞的毒性。研究表明，透析性脑痴呆与铝有关，长期输入含铝营养液的病人易发生胆汁淤积性肝病。铝中毒时常见的是小细胞低色素贫血。我国规定在食品包装材料和容器中精铝制品和回收铝制品的铅溶出量应分别低于0.2 mg/L和5 mg/L，锌、砷、镉溶出量应分别控制在1、0.04、0.02 mg/L以下。

3.不锈钢包装材料

不锈钢的基本成分是金属铁，加入了大量的镍元素，能使金属铁及其表面形成致密的抗氧化膜，提高其电极电位，使之在大气和其他介质中不易被锈蚀。但在高温条件下，镍会使容器表面呈现黑色。使用不锈钢包装食品时，应注意不能与酒精接触，以防镉、镍游离，容易导致人体慢性中毒。由于食品与金属制品直接接触会造成金属溶出，因此对某些金属溶出物都有控制指标。我国罐头食品要求铅溶出量小于1 mg/kg，锡溶出量小于200 mg/kg，砷溶出量小于0.5 mg/kg。

（五）玻璃包装材料及制品

玻璃包装材料具有无毒无味、光亮、可回收及重复使用、阻隔性能好等优点，但也存在运输费用高、易破碎、印刷性能差等不足。玻璃包装材料的安全性问题主要是从玻璃中溶出的迁移物，如在高脚酒杯中往往添加铅化合物，加入量高达玻璃的30%，可能迁移至酒或饮料中，对人造成危害。另外，玻璃的着色需要使用金属盐，如蓝色需要用氧化钴，茶色需要用石墨，竹青色、淡白色及深绿色需要用氧化铜和重铬酸钾等。

（六）纸质包装材料

纸及其纸制品包装材料因其成本低等优点，在现代化的包装市场中用量越来越大。常用纸质包装容器有纸袋、纸盒、纸杯、纸箱、纸筒等。纸质包装材料在制作过程中，通常会有一些杂质、细菌和某些化学残留物影响包装食品的安全性。包装纸对食品安全受造纸原料、添加物和油墨等的影响。