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食品塑料包装材料有害物质探析范文

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食品塑料包装材料有害物质探析

摘要:介绍了食品塑料包装中增塑剂、抗氧化剂等有害物质的来源以其危害,简述了食品塑料包装材料有害物质的检测方法,以及食品塑料包装材料中有害物质迁移量的检测方法。

关键词:食品塑料包装材料;有害物质;分析方法

随着食品包装材料日益多样化,消费者对包装材料质量的关注度也日趋重视。食品塑料包装材料中的合成树脂、各种添加剂等有害物质,对人们的日常生活以及身体健康都会造成极大危害。因此,为了加强食品塑料包装质量安全监管,保护消费者的身体健康,研究塑料包装材料有害物质检测方法具有重要意义。

1食品塑料包装材料中有害物质的来源和危害

1.1合成树脂

合成树脂是食品塑料包装材料中的主要构成成分,在食品塑料包装生产中常用的合成树脂包括聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等。通常情况下,用于食品塑料包装制作的合成树脂是无毒的,但是这些合成树脂游离出来的单体分子、裂解物以及降解物等大多是有毒的,比如用于制作聚氯乙烯以及偏二氯乙烯的氯乙烯,会产生致癌作用,而甲苯、乙苯等聚苯乙烯的生产残留单体分子,会对眼睛以及上呼吸道粘膜产生危害,甚至会引发血液疾病。

1.2添加助剂

助剂是在食品塑料包装制作过程中,为了使塑料包装材料达到一定的加工及使用要求而添加的一些辅助物质,包括增塑剂、抗氧化剂、稳定剂、着色剂等,大部分的添加助剂都会给人体健康带来安全隐患。

1.2.1增塑剂

增塑剂主要用于增加食品塑料包装材料的可塑性及柔软性,是应用率最高也是最广泛的添加助剂。目前,常用的增塑剂大多是邻苯二甲酸酯类,比如邻苯二甲酸二(2-乙基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二乙基酯(DEP)等。肖乃玉等人研究发现,人体内残留的邻苯类物质会影响人类的激素分泌系统以及生殖系统,并损害到人体内脏器官,同时邻苯类物质还有致癌危害。国家有关部门明确规定了食品塑料包装材料中DEHP的最大残留量不能超过1.5mg/kg,且只能用于非脂肪性食品的包装材料,并严禁用于婴幼儿食品的包装材料和食品中。

1.2.2抗氧剂

添加抗氧剂是为了增加食品塑料包装的使用寿命,防止食品塑料包装材料因氧化反应而分解,抗氧剂是一种应用率较高的添加助剂。目前常用的抗氧化效果好的抗氧剂是Irganox1010等。抗氧剂在与食品的接触中会缓慢的向食品迁移,而抗氧剂进入到人体内会损害人的肾、肠等器官并有致畸危害。

1.3印刷残留物

食品塑料包装印刷后的油墨、溶剂残留也是有害物质的主要来源,包括甲苯、二甲苯、丁酮、乙酸乙酯等。这些有害物质主要是在塑料包装生产过程中没有达到应有的挥发效果,从而造成混合溶剂残留。其中的苯类残留物如果进入到人体会影响造血功能并损害神经系统。所以国家有关部门明确规定食品塑料包装的溶剂残留量不能大于4mg/㎡,同时规定不能检测出食品塑料包装含有苯类溶剂残留。

2食品塑料包装材料中有害物质的分析方法

2.1增塑剂分析方法

目前食品塑料包装材料中增塑剂的分析方法有气相色谱法(GC)以及质谱法(MS)等,目前普遍采用的是气相色谱-质谱联用法(GC-MS)。气相色谱法是使用毛细管柱并以气体为流动相,当试样混合物流经管柱时,由于混合物的成份分子存在化学性质差异,使分子得以分离并被管柱所保留,之后因保留时间的差异而分别流出管柱;质谱法是将分子断裂成离子化碎片,然后通过其质荷比来测定待测物的分子量。其优点是分离效率高、操作简单、灵敏度好,对邻苯二甲酸酯类增塑剂含量检测有较好效果。

2.2抗氧剂分析方法

食品塑料包装材料中抗氧剂的分析方法包括热分析法、紫外光谱法、色谱法等。在分析分子量较低并且易挥发的抗氧剂时,通常采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS),这种分析方法有着较高的灵敏度,所以是目前常用的抗氧剂分析方法之一。高效液相色谱法(HPLC)也是常用的抗氧剂分析方法之一,这种分析方法对试样的挥发性以及热稳定性没有限制要求,对作为流动相的溶剂性质也没有特别要求,提升了HPLC分离操作的方便性。

2.3印刷残留物分析方法

对于食品塑料包装材料中的残留溶剂如丙酮、甲苯、苯乙烯、氯乙烯等的分析,早期采用了分光光度分析法、干燥失重分析法等,其中分光光度分析法灵敏度较低,干燥失重分析法的使用限制以及影响因素较多,这两种方法目前已很少使用。气相色谱法有着操作简便、快捷以及重现性较好等特点,而且对于丙酮、甲苯等溶剂残留量的分析效果良好,所以广泛应用于食品塑料包装材料的残留溶剂分析检测。

3食品塑料包装材料中有害物质迁移量的检测

食品塑料包装材料中有害物质的迁移量是指在食品与塑料包装接触过程中,塑料包装中的有害物质慢慢转移、扩散到食品中的量。而食品塑料包装材料中有害物质迁移量的检测,普遍是通过塑料包装有害物质在食品模拟溶液中的迁移试验进行的,例如醇类食品使用10%的乙醇做为模拟代替溶液,而油性食品使用橄榄油等做为模拟代替溶液,并以食品可能遇到的最差情况为依据,设定有害物质迁移试验的浸泡时间、温度等试验条件,然后检测浸泡的食品塑料包装有害物质在模拟溶液中的含量,从而得到食品塑料包装样品的有害物质迁移量评估结果。现有迁移试验表明,食品塑料包装材料中的结晶度以及扩散活化能越高,则包装中有害物质的迁移量就越少,而塑料包装中添加助剂的分子量越小,则越容易出现有害物质从塑料包装迁移到食品中的现象,同时,温度的升高以及塑料包装厚度的增加,也会提升塑料包装中有害物质的迁移量。

4结束语

食品塑料包装的安全问题受到社会各界的广泛关注,随着科学技术的不断发展,以及对食品塑料包装材料中有害物质的不断研究,必然能够更好地解决这个问题,为消费者的身体健康提供更有力保障。

参考文献:

[1]肖乃玉,陆杏春,郭清兵,等.塑料食品包装中邻苯二甲酸酯类增塑剂迁移研究进展[J].包装工程,2010(11):123-127.

[2]靳贵英,莫湫萍.食品药品塑料包装材料有害物质分析研究进展[J].今日药学,2017,27(11):785-792.

[3]王滢.食品复合塑料包装材料中残留有害物迁移行为的研究[D].天津:天津科技大学,2015.

作者:吕晓飞 单位:国家环保产品质量监督检验中心