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食品包装材料及主要材质的安全性分析

作者:王甫 来源:中国食品和包装机械工业协会网 时间:2015-09-12 09:40:23 次数:

 

食品包装材料及主要材质的安全性分析

[  ]  分类介绍了塑料、纸类、金属、玻璃、陶瓷等常见食品包装材料,论述了其中存在的安全问题。可见包装材料的安全性与食品安全有密切的关系,食品包装必须保证被包装食品的卫生安全,才能成为放心食品。食品包装材料及主要材质的安全性分析旨在帮助人们关注食品安全,增加食品包装企业的质量意识,提高消费者的鉴别能力。

 [关键词]  食品包装;食品安全;放心食品

食品包装是现代食品工业的最后一道工序,它起着保护、宣传和方便食品储藏、运输、销售的重要作用。在一定程度上,食品包装已经成为食品不可分割的重要组成部分,对食品质量产生直接或间接的影响。不但危害消费者的身体健康,而且影响我国整个食品包装业甚至是食品工业的健康发展。食品包装与食品安全有密切的关系,食品包装必须保证被包装食品的卫生安全,才能成为放心食品。

目前我国允许使用的食品容器、包装材料从原料上可分为塑料制品;天然、合成橡胶制品;陶瓷、搪瓷容器;铝、不锈钢、铁质容器;玻璃容器;食品包装用纸;复合薄膜、复合薄膜袋;竹木;棉麻等。

1、塑料

塑料是一种以高分子聚合物—树脂为基本成分,再加入一些用来改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料。目前几乎所有的食品,不论多少,都用塑料包装。塑料包装材料作为包装材料的后起之秀,因其原材料丰富、成本低廉、性能优良、质轻美观的特点,成为近四十年来世界上发展最快的包装材料。

塑料包装材料的安全性主要表现为材料内部残留的有毒有害物质迁移、溶出而导致食品污染,其主要来源有以下几方面:

1.1  树脂本身具有一定毒性;树脂中未聚合的游离单体、裂解物(氯乙烯、苯乙烯、酚类、丁腈胶、甲醛)、降解物及老化产生的有毒物质对食品安全均有影响。美国食品药物管理局指出,不是聚氯乙烯(PVC)本身而是残存于PVC中的氯乙烯(VCM)在经口摄取后有致癌的可能,因而禁止PVC制品作为食品包装材料。聚氯乙烯游离单体氯乙烯(VCM)具有麻醉作用,可引起人体四肢血管的收缩而产生痛感,同时具有致癌、致畸作用,它在肝脏中形成氧化氯乙烯,具有强烈的烷化作用,可与DNA结合产生肿瘤[1]。聚苯乙烯中残留物质苯乙烯、乙苯、甲苯和异丙苯等对食品安全构成危害。苯乙烯可抑制大鼠生育,使肝、肾重量减轻。低分子量聚乙烯溶于油脂产生腊味,影响产品质量。制作奶瓶用的聚碳酸酯树脂原料产生苯酚,有一定毒性,产生异味。这些有害物质对食品安全的影响程度取决于材料中这些物质的浓度、结合的紧密性、与材料接触食物的性质、时间、温度及在食品中的溶解性等[2]

1.2  塑料包装表面污染。因塑料易带电,易吸附微尘杂质和微生物,对食品形成污染。

1.3  塑料制品在制造过程中添加的稳定剂、增塑剂、着色剂等助剂的毒性。食品包装常用塑料PE(聚乙烯)PP(聚丙烯)PET(聚酯),因为加工过程中助剂使用较少,树脂本身比较稳定,它们的安全性是很高的。

1.4  非法使用的回收塑料中的大量有毒添加剂、重金属、色素、病毒等对食品造成的污染。塑料材料的回收复用是大势所趋,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。有的为了掩盖回收品质量缺陷,往往添加大量涂料,导致涂料色素残留大,造成对食品的污染。因监管原因,甚至大量的医学垃圾塑料被回收利用,这些都给食品安全造成隐患。国家规定,聚乙烯回收再生品不得用于制作食品包装材料。

1.5  油墨污染。油墨大致可分为苯类油墨、无苯油墨和醇性油墨、水性油墨等种类。油墨中主要物质有颜料、树脂、助剂和溶剂。油墨厂家往往考虑树脂和助剂对安全性的影响,而忽视颜料和溶剂间接对食品安全的危害。国内的小油墨厂家甚至用染料来代替颜料进行油墨的制作,而染料的迁移会严重影响食品的安全性;另外有的油墨为提高附着牢度会添加一些促进剂,如硅氧烷类物质,此类物质会在一定的干燥温度下基团发生键的断裂,生成甲醇等物质,而甲醇会对人的神经系统产生危害。在塑料食品包装袋上印刷的油墨,因苯等一些有毒物不易挥发,对食品安全的影响更大。近几年来,各地塑料食品包装袋抽检合格率普遍偏低,只有50%~60%,主要不合格项是苯残留超标等,而造成苯超标的主要原因是在塑料包装印刷过程中为了稀释油墨使用含苯类溶剂。20057月《每周质量报告》报道,央视记者在甘肃、青海、浙江、江苏4个省对十几家不同规模的塑料彩印企业调查发现,由于甲苯价格低,企业为了把浓稠的油墨快速印制在塑料薄膜上,都把它作为调配混合溶剂的主要原料。兰州质监稽查人员随机抽查了7家生产复合型食品包装膜的塑料彩印企业,送往甘肃省产品质量检验中心和国家包装制品质量检验中心检测,结果显示,7个样品中有5个被检出苯残留超标,涉及牛肉干、奶粉、糖果、卤豆干、薯片五种食品的包装。

1.6  复合薄膜用黏合剂。黏合剂大致可分为聚醚类和聚氨酯类黏合剂。聚醚类黏合剂正逐步在淘汰,而聚氨酯类黏合剂有脂肪族和芳香族两种。黏合剂按照使用类型还可分为水性黏合剂、溶剂型黏合剂和无溶剂型黏合剂。水性黏合剂对食品安全不会产生什么影响,但由于功能方面的局限,在我国还没有广泛的应用[3]。在我国主要还是使用溶剂型黏合剂[4]。在食品安全方面,绝大多数的人们只是认为如果产生的残留溶剂低就不会对食品安全产生影响,其实这只是片面的。在我国使用的溶剂型黏合剂有99%是芳香族的黏合剂[5],它含有芳香族异氰酸酯,用这种袋装食品后经高温蒸煮,可使它迁移至食品中并水解生成芳香胺,是致癌物质。我国目前没有食品包装用黏合剂的国家标准,各个生产供应商的企业标准中也没有重金属含量指标,但国外的食品包装中对芳香胺有着严格的限制,欧盟规定其迁移量小于10ppb[5]。欧共体的94/62/EC90/128/EEC指令中,对制造复合包装材料用胶和包装袋成品中铅、汞、镉、铬的含量规定了严格的指标要求[2]

2纸类

纸包装材料因其一系列独特的优点,在食品包装中占有相当重要的地位。在某些发达国家,纸包装材料占总包装材料总量的40% 50%,我国占40% 左右。国家标准对食品包装原纸的卫生指标、理化指标及微生物指标有规定。单纯的纸是卫生、无毒、无害的,且在自然条件下能够被微生物分解,对环境无污染。纸中有害物质的来源及对食品安全的影响主要存在以下几个方面:

2.1  造纸原料本身带来的污染。生产食品包装纸的原材料有木浆、草浆等,存在农药残留。有的使用一定比例的回收废纸制纸,因为废旧回收纸虽然经过脱色,但只是将油墨颜料脱去,而有害物质铅、镉、多氯联苯等仍可留在纸浆中;有的采用霉变原料生产,使成品含有大量霉菌。

2.2  造纸过程中的添加物。造纸需在纸浆中加入化学品,如防渗剂/施胶剂、填料、漂白剂、染色剂等。纸的溶出物大多来自纸浆的添加剂、染色剂和无机颜料。其中多使用各种金属,这些金属即使在mg/kg级以下亦能溶出而致病[2]。例如,在纸的加工过程中,尤其是使用化学法制浆,纸和纸板通常会残留一定的化学物质,如硫酸盐法制浆过程残留的碱液及盐类。食品安全卫生法还规定,食品包装材料禁止使用荧光染料或荧光增白剂,它是一种致癌物[6]。此外,从纸制品中还能溶出防霉剂或树脂加工时使用的甲醛。

2.3  油墨污染较严重。我国没有食品包装专用油墨,在纸包装上印刷的油墨,大多是含甲苯、二甲苯的有机溶剂型凹印油墨,为了稀释油墨常使用含苯类溶剂,造成残留的苯类溶剂超标。苯类溶剂在GB9685标准中不被许可使用,但仍被大量使用;其次,油墨中所使用的颜料、染料中,存在着重金属(铅、镉、汞、铬等)、苯胺或稠环化合物等物质,引起重金属污染,而苯胺类或稠环类染料则是明显的致癌物质。印刷时因相互叠在一起,造成无印刷面也接触油墨,形成二次污染。所以,纸制包装印刷油墨中的有害物质,对食品安全的影响很严重。为了保证食品包装安全,采用无苯印刷将成为发展趋势。

2.4  贮存、运输过程中的污染纸包装物在贮存、运输时表面受到灰尘、杂质及微生物污染,对食品安全造成影响。

此外,纸包装材料封口较困难,受潮后牢度会下降,受外力作用易破裂。因此,使用纸类作为食品包装材料,要特别注意避免因封口不严或包装破损而引起的食品包装安全问题。

3金属

金属包装材料是传统包装材料之一,用于食品包装有近200年的历史。金属包装材料以金属薄板或箔材为原料加工成各种形式的容器用于包装食品。由于金属包装材料的高阻隔性、耐高低温性、废弃物易回收等优点,在食品包装上的应用越来越广。

金属作为食品包装材料最大的缺点是化学稳定性差,不耐酸碱性,特别是用其包装高酸性食品时易被腐蚀,同时金属离子易析出,从而影响食品风味。

铁制容器的安全问题主要是镀锌层,接触食品后锌会迁移至食品引起食物中毒。铝制材料含有铅、锌等元素,长期摄入会造成慢性蓄积中毒;铝的抗腐蚀性很差,易发生化学反应析出或生成有害物质,回收铝的杂质和有害金属难以控制;不锈钢制品中加入了大量镍元素,受高温作用时,使容器表面呈黑色,同时其传热快,容易使食物中不稳定物质发生糊化、变性等,还可能产生致癌物,不锈钢不能与乙醇接触,乙醇可将镍溶解,导致人体慢性中毒。

因此,一般需要在金属容器的内、外壁涂涂料。内壁涂料是涂布在金属罐内壁的有机涂层,可防止内容物与金属直接接触,避免电化学腐蚀,提高食品货架期,但涂层中的化学污染物也会在罐头的加工和贮藏过程中向内容物迁移造成污染。这类物质有BPA(双酚-A)BADGE(双酚- A 二缩水甘油醚)NOGE(酚醛清漆甘油醚)及其衍生物。双酚- A 环氧衍生物是一种环境激素,通过罐头食品进入体内,造成内分泌失衡及遗传基因变异。

4玻璃

玻璃是一种古老的包装材料,3000多年前埃及人首先制造出玻璃容器,从此玻璃成为食品及其它物品的包装材料。玻璃是由硅酸盐、金属氧化物等的熔融物,是一种惰性材料,无毒无害。玻璃作为包装材料的最大特点是:高阻隔、光亮透明、化学稳定性好、易成型,其用量占包装材料总量的10% 左右。

用作食品包装的玻璃是氧化物玻璃中的钠-钙-硅系列玻璃。在包装安全性方面:

4.1  熔炼过程中有毒物质的溶出。一般来说,玻璃内部离子结合紧密,高温熔炼后大部分形成不溶性盐类物质而具有极好的化学惰性,不与被包装的食品发生作用,具有良好的包装安全性。但是熔炼不好的玻璃制品可能发生来自玻璃原料的有毒物质溶出问题。所以,对玻璃制品应作水浸泡处理或加稀酸加热处理。对包装有严格要求的食品药品可改钠钙玻璃为硼硅玻璃,同时应注意玻璃熔炼和成型加工质量,以确保被包装食品的安全性;

4.2  注意避免重金属如铅的超标。高档玻璃器皿中如高脚酒杯往往添加铅化合物,加入量一般高达玻璃的30%。这是玻璃器皿中较突出的卫生问题。

4.3  对加色玻璃,应注意着色剂的安全性。为了防止有害光线对内容物的损害,用各种着色剂使玻璃着色而添加的金属盐,其主要的安全性问题是从玻璃中溶出的迁移物,如添加的铅化合物可能迁移到酒或饮料中,二氧化硅也可溶出[2]

5陶瓷

我国是使用陶瓷制品历史最悠久的国家,与金属、塑料等包装材料制成的容器相比,陶瓷容器更能保持食品的风味。例如用陶瓷容器包装的腐乳,质量优于塑料容器包装的腐乳,是因为玻璃容器,陶瓷容器具有良好的气密性,而且玻璃,陶瓷分子间排列并不是十分严密,不能完全阻隔空气,这有利于腐乳的后期发酵[7]。此外用其包装部分酒类饮料,相当长时间不会变质甚至存放时间愈久愈醇香,由此产生了“酒  是陈的香”这句俗语。

陶瓷包装材料用于食品包装的卫生安全问题,主要是指上釉陶瓷表面釉层中重金属元素铅或镉的溶出。一般认为陶瓷包装容器是无毒、卫生、安全的,不会与所包装食品发生任何不良反应。但长期研究表明:釉料主要由铅、锌、镉、锑、钡、铜、铬、钴等多种金属氧化物及其盐类组成,多为有害物质。陶瓷在10001500℃下烧制而成,如果烧制温度低,彩釉未能形成不溶性硅酸盐,在使用陶瓷容器时易使有毒有害物质溶出而污染食品[2]。如在盛装酸性食品(如醋、果汁)和酒时,这些物质容易溶出而迁入食品,引起安全问题。国内外对陶瓷包装容器铅、镉溶出量均有允许极限值的规定。

6橡胶

天然橡胶是以异戊二烯为主要成分的天然长链高分子化合物,本身不分解也不被人体吸收。加工时橡胶的添加剂有交联剂、防老化剂、加硫剂、硫化促进剂及填充料等。天然橡胶的溶出物受原料中天然物(蛋白质、含水碳素)的影响较大,而且由于硫化促进剂的溶出使其数值加大。合成橡胶是用单体聚合而成,使用的防老化剂对溶出物的量有一定影响。单体和添加物的残留对食品安全有一定影响[2]

我国规定不得使用酚醛树脂用于制作食具、容器、生产管道、输送带等直接接触食品的包装材料;我国规定氯丁胶一般不得用于制作食品用橡胶制品,氧化铅、六甲四胺、芳胺类、α-巯基咪唑啉、α-巯醇基苯并噻唑(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;我国规定在食品工业中使用的橡胶制品的着色剂应是氧化铁、钛白粉。因此在外观上规定用红、白两种色泽的橡胶为食品工业用,强调黑色的橡胶制品为非食品工业用。

7综述

以上对食品包装材料及主要材质的安全性进行了简单的介绍。随着国家经济的发展、政策的调整以及消费观念的改变,人们已从过去对食品的视觉、触觉、味觉的保护要求转向对内在品质的营养保护、消除不可视或潜在的污染与危害的深层要求,迫切要求人们寻找对环境、对人类生存无害的绿色包装材料以及相配的包装技术。因此迫切需要借鉴发达国家的经验,建立科学、有针对性、实用的食品包装安全控制体系;建立健全食品包装材料新的法规制度,加快产品标准修改制定工作,制订与国际接轨的食品包装质量标准体系。同时消费者要加大自我保护意识。从消费者对食品包装材料卫生安全信任度的调查中可知,人们认为玻璃、陶瓷、金属的安全性较高[8],但这些材料也存在安全隐患,消费者安全知识缺乏,如无法认清标签上的信息标签,影响到了对安全信息的接受程度[9],急需提高对包装材料的鉴别能力。

放心食品,安全包装,环保印刷。食品用包装、容器、工具等制品市场准入制度让消费者对食品本身放心的同时也对食品包装的卫生状况有信心,全社会共同努力促进我国食品包装行业朝着安全、卫生、环保的方向发展。

参考文献

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[2]黄大川,食品包装材料对食品安全的影响及预防措施探讨[J]. 食品工业科技,2007(4): 188-190

[3]周其华,醇溶性聚氨酯胶粘剂的开发与应用[J].上海包装, 200237-38

[4]软包装常用胶黏剂[J].中国包装工业.2007(7):44-45

[5]孙智明,张世宽,曹福林等. 浅谈塑料软包装对食品安全卫生的影响[J]. 塑料包装,2006,16(6) :25-27

[6]黄崇杏,王志伟,王双飞,纸质食品包装材料中的残留污染物[J]. 包装工程,2007,28(7):43-46

[7]张丽华,白凤翎,不同包装材料对腐乳质量的影响[J].中国酿造.2004(1):37-38

[8]郁新颜,食品包装的卫生安全分析[J]. 包装工程,2005,26(5):43-46

[9]刘金霞,食品安全信息缺失:消费者也有责任[J].中国经济
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