食品包装在食品工业生产中已占据了相当重要的地位,它的最基本作用是保藏食品,使食品免受外界因素的影响。另外包装还可增加食品的商品价值。食品在生产加工、贮运和销售过程中,包装材料中的某些有害成分可能转移到食品中造成污染,危害人体健康。随着包装容器和材料种类的不断增多,由此而带来的安全问题也引起人们的关注。
目前,食品包装材料有塑料、纸与纸板、金属(镀锡薄板、铝、不锈钢)、陶瓷与搪瓷、玻璃、橡胶、复合材料、化学纤维等。包装材料中污染物质的来源及危害介绍如下:
(1)塑料包装材料
①常用塑料包装材料的性质和用途:
聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)两种塑料都是饱和的聚烯烃。高压聚乙烯质地柔软,多制成薄膜,其特点是具透气性、不耐高温、耐油性亦差。低压聚乙烯坚硬、耐高温,可以煮沸消毒。聚丙烯透明度好,耐热,具有防潮性(其透气性差),常用于制成薄膜、编织袋和食品周转箱等,毒性较低,属于低毒级物质。
聚苯乙烯塑料(PS)有透明聚苯乙烯和泡沫聚苯乙烯两个品种(后者在加工中加入发泡剂制成,如快餐饭盒)。以聚苯乙烯容器储存牛奶、肉汁、糖液及酱油等可产生异味;储放发酵奶饮料后,可能有极少量苯乙烯移入饮料,其移入量与储存温度、时间成正比。
聚氯乙烯(PVC)是氯乙烯的聚合物。聚氯乙烯塑料的相容性比很广泛,可以加入多种塑料添加剂。聚氯乙烯透明度较高,但易老化和分解。一般用于制作薄膜(大部分为工业用)、盛装液体用瓶,硬聚氯乙烯可制作管道。
聚碳酸酯塑料(PC)具有无毒、耐油脂的特点,广泛用于食品包装,也可用于制造食品的模具、婴儿奶瓶等。美国FDA允许此种塑料接触多种食品。
聚对苯二甲酸乙二醇脂塑料可制成直接或间接接触食品的容器和薄膜,特别适合于制复合薄膜。在聚合中使用含锑、锗、钴和锰的催化剂,因此应防止这些催化剂的残留。
不饱和聚酯树脂及玻璃钢制品:以不饱和聚酯树脂加入过氧甲乙酮为引发剂,环烷酸钴为催化剂,玻璃纤维为增强材料制成玻璃钢。主要用于盛装肉类、水产、蔬菜、饮料以及酒类等食品的储槽,也大量用作饮用水的水箱。
②塑料包装制品中污染物来源:
用于食品包装的大多数塑料树脂材料是无毒的,但有的单体却有毒性,并且有的毒性较强,有的已证明为致癌物。如:聚苯乙烯树脂中的苯乙烯单体对肝脏细胞有破坏作用;聚氯乙烯、丙烯腈塑料的单体是强致癌物。另外塑料添加剂,包括增塑剂、稳定剂、着色剂、油墨和润滑剂等,均不同程度的有一些毒性,在使用时可能转移到食品中。
塑料包装物表面污染,塑料易于带电,造成其表面易吸附灰尘、杂质造成包装的食品污染。
包装材料回收处理不当会使塑料包装材料在使用中带入大量有害污染物质,回收处理不当,极易造成食品污染。
(2)橡胶
橡胶也是高分子化合物,有天然和合成两种。天然橡胶系以异戊二烯为主要成分的不饱和态的直链高分子化合物,在体内不被酶分解,也不被吸收,因此可被认为是无毒的。但因工艺需要,常加入各种添加剂。合成橡胶系高分子聚合物,因此可能存在着未聚合的单体及添加剂的污染问题。
①橡胶胶乳及其单体:
合成橡胶单体因橡胶种类不同而异,大多是由二烯类单体聚合而成的。异丁橡胶和异戊橡胶的单体为异丁二烯、异戊二烯,有麻醉作用,但尚未发现有慢性毒性作用。丁苯橡胶蒸汽有刺激性,但小剂量也未发现有慢性毒性作用。丁腈(丁二烯丙烯腈)耐热性和耐油性较好,但其单体丙烯腈有较强毒性,也可引起流血并有致畸作用。美国已将其溶出限量由0.3mg/kg降至0.05mg/kg。氯丁二烯橡胶的单体1,3-二氯丁二烯,有报告可致肺癌和皮肤癌,但有争论。硅橡胶的毒性较小,可用于食品工业,也可作为人体内脏器使用。
②添加剂:
主要的添加剂有硫化促进剂、防老剂和填充剂。其中某些添加剂具有毒性,或对试验动物具有致癌作用。我国规定α-巯基咪唑啉、α-硫醇基苯并噻唑(促进剂M)、二硫化二甲并噻唑(促进剂DM)、乙苯-β-萘胺(防老剂J)、对苯二胺类、苯乙烯代苯酚、防老剂124等不得在食品用橡胶制品中使用。
(3)涂料
用于食品包装金属容器中的涂料主要有以下几种:(www.xing528.com)
①溶剂挥干成膜涂料:
如过氧乙烯漆、虫胶漆等。系将固体涂料树脂(成膜物质)溶于溶剂中,涂覆后,溶剂挥干,树脂析出成膜。此种树脂涂料和加入的增塑剂与食品接触时,常可溶出造成食品污染。必须严禁采用多氯联苯和磷酸三甲酚等有毒增塑剂。溶剂也应选用无毒者。
②加固化剂交联成膜树脂:
主要代表为环氧树脂和聚酯树脂。常用固化剂为胺类化合物。此类成膜后分子非常大,除未完全聚合的单体及添加剂外,涂料本身不易向食品移行。其毒性主要在于树脂中存在的单体环氧丙烷,与未参与反应的固化剂,如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺等。
③环氧成膜树脂:
干性油为主的油漆属于这一类。干性油在加入的催干剂(多为金属盐类)作用下形成漆膜。此类漆膜不耐浸泡,不宜盛装液态食品。
④高分子乳液涂料:
聚四氟乙烯树脂为代表,可耐热280℃,属于防黏的高分子颗粒型,多涂于煎锅或烘干盘表面,以防止烹调食品黏附于容器上。其卫生问题主要是聚合不充分,可能会有含氟低聚物溶于油脂中。在使用时,加热不能超过其耐受温度280℃,否则会使其分解产生挥发性很强的有毒害的氟化物。
(4)陶瓷或搪瓷
二者都是以釉药涂于素烧胎(陶瓷)或金属坯(搪瓷)上经800~900℃高温炉搪结而成。其安全卫生问题主要是由釉彩而引起,釉的彩色大多数为无机金属颜料,如硫镉、氧化铬、硝酸锰。上釉彩工艺有三种,其中釉上彩及彩粉中的有害金属易于移入食品中,而釉下彩则不易移入。其卫生标准以4%乙酸液浸泡后,溶于浸泡液中的Pb与Cd量,应分别低于7.0mg/L、0.5mg/L。
搪瓷食具容器的安全卫生问题同样是釉料中重金属移入食品中带来的危害,常见的也为铅、镉、锑的溶出量(4%乙酸浸泡)分别应低于1.0mg/L、0.5mg/L与0.7mg/L。
(5)铝制品
主要的卫生问题在于回收铝的制品。由于其中含有的杂质种类较多,必须限制其溶出物的杂质金属量,常见为锌、镉和砷。因此我国1990年规定,凡是回收铝,不得用来制作食具,如必须使用时,应仅供制作铲、瓢、勺,同时必须符合GB11333(铝制食具容器卫生标准)。
(6)不锈钢
以控制铅、铬、镍、镉和砷为主,按在4%乙酸浸泡液中分别不高于1.0mg/L、0.5mg/L、3.0mg/L、0.02mg/L和0.04mg/L。
(7)玻璃制品
玻璃制品原料为二氧化硅,毒性小,但应注意原料的纯度,至于在4%乙酸中溶出的金属,主要为铅。而高档玻璃器皿(如高脚酒杯)制作时,常加入铅化合物,其数量可达玻璃重量的30%,是较突出的卫生问题。
(8)包装纸
包装纸中污染物质主要来源于荧光增白剂;废品纸的化学污染和微生物污染;浸蜡包装纸中多环芳烃;彩色或印刷图案中油墨的污染等。
(9)复合包装材料
污染物来源主要是黏合剂。有的采用聚氨酯型黏合剂,它常含有甲苯、二异氰酸酯(TDI)、蒸煮食物时,可以使TDI移入食品,TDI水解可以产生具有致癌作用的2,4-二氨基甲苯(TDA)。所以应控制TDI在黏合剂中的含量,按美国FAO认可TDI在食物中含量应小于0.024mg/kg。我国规定由纸、塑料薄膜或铝箔黏合(黏合剂多采用聚氨酯和改性聚丙烯)复合而成的复合包装袋(蒸煮袋或普通复合袋),其4%乙醇浸泡液中甲苯二胺应≤0.004mg/L。
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