《食品安全学》第7章-食品包装材料和容器对食品安全性的影响

第七章食品包装材料和容器对食品安全性的影响食品包装作用保护商品质量和卫生不损失原始成分和营养方便贮运促进销售提高货架期和商品价值向安全、轻便、美观、经济的方向发展食品包装材料安全性的基本要求1.不能向食品中释放有害物质2.不与食品中成分发生反应第一节塑料包装材料及其制品的食品安全性问题塑料包装材料的优点1.塑料的资源丰富，耗能少2.轻、比重小、机械性能好3.适宜的阻隔性与渗透性4.化学稳定性好5.光学性能优良6.卫生性能良好7.塑料的加工工艺性好，便于加工成不同形式一、塑料包装材料的污染物来源1．塑料包装表面污染物由于塑料易于带电，造成包装表面的微生物及微尘杂质污染食品2．塑料包装材料本身的有毒残留物迁移包括：有毒单体残留、有毒添加剂残留、聚合物中的低聚物残留老化产生的有毒物3．包装材料回收或处理不当包装材料由于回收和处理不当，带入污染物，不符合卫生要求，再利用时引起食品的污染。4.塑料制品在制作过程中添加的稳定剂、增塑剂、抗氧化剂、抗静电剂着色剂等带来的危害。（1）稳定剂用来防止塑料制品在空气中长期受氧和光的作用而变质或在高温下降解。（2）增塑剂5.油墨污染6.复合薄膜用粘合剂(一)聚乙烯(PoIyethyIene，PE)二、常用塑料及其制品对食品安全性的影响由乙烯单体经自由基聚合而成，是典型的热塑性结晶聚合物，外观呈乳白色半透明的蜡质状，无毒无味，质轻，易燃烧，良好的耐化学腐蚀性，电绝缘性及耐低温性。具有良好的机械性能和化学稳定性，加工性能好，广泛用于工业、农业、医药、卫生和日常生活用。本身无毒LD50大于最大可能灌胃量，在急性毒性试验、慢性毒性试验、致畸试验和致癌试验中均未见明显的毒性作用。用作薄膜食品袋和塑料桶。残留物：聚乙烯单体乙烯（有低毒）低相对分子质量聚乙烯（溶于油脂,有蜡味）回收制品污染物残留添加色素残留（涂料色素）一般规定聚乙烯回收再生品不能再用于制作食品的包装容器是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。制成薄膜材料用于食品包装，可代替玻璃纸。可用于含油食品包装，可制成热收缩薄膜，用于食品热收缩包装残留物：添加剂（易老化，需要加入抗氧化剂和紫外线吸收剂等添加剂）回收再利用品残留一般认为较安全，其安全性高于聚乙烯塑料。(二)聚丙烯(PoIypropyrene，PP)主要制成透明食品盒、水果盘、小餐具等可制成收缩膜,用于食品收缩包装以及低发泡薄片材料热塑成型一次性使用的快餐食品盒、盘等残留物：苯乙烯单体（最大无作用剂量为133mg／kg）乙苯异丙苯甲苯(三)聚苯乙烯(PoIystyrene，PS)由聚氯乙烯树脂为主要原料，再加以增塑剂、稳定剂等添加剂组成。残留物：氯乙烯单体降解产物添加剂(增塑剂、热稳定剂和紫外线吸收剂等)溶出残留(四)聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)本身无毒原料单体氯乙烯具有麻醉作用引起人体四肢血管的收缩而产生痛感具有致癌和致畸作用在肝脏中可形成氧化氯乙烯具有强烈的烷化作用与DNA结合产生肿瘤主要用于薄膜，也可用作食品肠衣。适合于长期保藏残留物：偏二氯乙烯(VDC)单体（其代谢产物为致突变阳性）添加剂（我国没有此残留限量标准规定，日本规定增塑剂的蒸发残留量小于30mg／kg）(五)聚偏二氯乙烯(PoIyvinylideneresin，PVDC)（六）聚对苯二甲酸乙二醇酯PET由对苯二甲酸或其甲酯和乙二醇缩聚而成的聚对苯二甲酸乙二酯，由于具有透明性好、阻气性高，广泛用于液体食品的包装，在美国和欧美国家作为碳酸饮料容易使用。（七）聚碳酸酯（PC）（八）尿素树脂—VR由尿素和甲醛制成。树脂本身光亮透明，可随意着色。但在成型条件欠妥时，将会出现溶出的现象。即使合格的实验品也不适宜在高温下使用。（九）酚醛树脂—PR酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成。由于树脂本身为深褐色，所以可用的颜色受到一定的限制。酚醛树脂一般用来制造箱或盒，盛装用调料煮过的鱼贝类。酚醛树脂的溶出物主要来自甲醛、酚以及着色颜料。（十）三聚氰胺树脂—MF三聚氰胺树脂由三聚氰胺和甲醛制成，在其中掺入填充料及纤维等而制成型。三聚氰胺树脂成型温度比尿素树脂高，甲醛的溶出也较少。三聚氰胺树脂一般用来制造带盖的容器，但在食品容器方面的应用要比酚醛树脂少一些。(十一)丙烯腈共聚塑料丙烯腈一丁二烯主要应用于机械强度较高的食品包装丙烯腈一苯乙烯用作机械强度高、有透明性要求的食品包装材料残留物丙烯腈单体(C3H3N)可向食品中迁移动物急性中毒表现为兴奋、呼吸快而浅、窒息、抽搐，甚至死亡。可造成循环系统、肾脏损伤和血液生化物质的改变。英国和美国认为丙烯腈单体对实验动物有致癌性。CAC（国际食品法典委员会）规定小于0.02mg/kg我国还没有规定(十二)热固性塑料酚醛塑料氨基塑料（安全性高）酚醛树脂的残留物甲醛苯酚毒性较大，可对人体造成危害。主要用作食品包装的瓶盖酚醛塑料容易长霉，易引起微生物污染，不适宜用作接触食品的包装三、塑料包装材料及其制品的卫生标准基本要求：无毒耐腐蚀性防有害物质渗透性防生物侵入性塑料或塑料制品制定的卫生标准P164溶出残留量的测定方法：模拟溶媒溶出试验毒理试验溶出试验:模拟盛装食品条件，选择几种溶剂作为浸泡液，测定浸泡液中有害物质的含量常用的浸泡液:3％一4％的乙酸(模拟食醋)己烷或庚烷(模拟食用油)蒸馏水、乳酸、乙醇、碳酸氢钠和蔗糖水溶液浸泡液检测项目单体物质、甲醛、苯乙烯、异丙苯等针对项目重金属溶出物总量(以高锰酸钾消耗量mg/L水浸泡液计）蒸发残渣（以mg/L浸泡液计）第二节橡胶制品的食品安全性问题天然橡胶（本身无毒，其主要的食品安全性问题在于生产不同工艺性能的产品时所加入的各种添加剂）合成橡胶（由单体聚合而成的高分子化合物，影响食品安全性的问题和塑料一样，主要是单体和添加剂残留。）橡胶水提取液成分有30多种成分，其中20种具有毒性。包括：硫化促进剂、氧化剂、增塑剂甲酸盐硫化促进剂有致畸倾向防老剂中的荼胺类化合物，具有明显的致癌性，能引起膀肮癌。安全隐患用作奶嘴、瓶盖、垫片、垫圈、高压锅圈等直接接触食品。食品工业中应用的橡胶管道对食品安全也会有一定的影响。橡胶制品可能接触酒精饮料、含油的食品或高压水蒸汽而溶出有毒物质。橡胶制品卫生质量建议指标P167第三节纸和纸板包装材料的食品安全性问题食品包装用纸的食品安全问题(1)纸原料不清洁，有污染，甚至霉变，使成品染上大量霉菌；(2)经荧光增白剂处理，使包装纸和原料纸中含有荧光化学污染物；(3)包装纸涂蜡，使其含有过高的多环芳烃化合物；(4)彩色颜料污染，如糖果使用的彩色包装纸，接触糖果造成污染(5)挥发性物质、农药及重金属等化学残留物的污染。一、纸包装材料的优点1.原料来源丰富，价格较低廉；2.纸容器质量较轻，可折叠，具有一定的韧性和抗压能力，弹性良好，有一定的缓冲作用；3.纸容器易加工成型，结构多样，印刷装潢性好，包装适应性强；4.优异的复合性，加工纸与纸板种类多，性能全面；5.无二次环境污染，易回收利用或降解。1.造纸原料本身带来的污染2.纸和纸板中的很多残留成分是添加剂和改良剂3.打印墨的有关成分如重金属、多氯联苯等有害物质4.贮存、运输过程中的污染二、残留成分的来源三、食品包装用纸中的主要有毒有害物质及检测（一）荧光增白剂1.来源荧光增白剂是能够使纸张白度增加的一种特殊燃料，能吸收不可见的紫外光将其变成可见光，消除纸浆中的黄色，增加纸张的视觉白度。荧光增白剂被人体吸收后会加重肝脏的负担；如果有伤口，荧光增白剂和伤口处的蛋白质结合，会阻碍伤口的愈合；医学临床试验证明，如过量接触荧光增白剂，可能会成为潜在的致癌因素。2.分析方法分子荧光光度法、紫外分光光度法；定性薄层层析法；半定性定量高效液相色谱法；定性定量分析（二）重金属1.来源1.造纸用的植物纤维在生长过程中吸收了自然界存在的重金属2.由于一些不法企业使用了废纸，废纸中的油墨、填料等可能含有有重金属，从而导致食品包装用纸中可能含有大量的有毒重金属，对人们的健康构成严重威胁。2.分析方法GB11680—1989，GB/T5009.78—2003（三）甲醛甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上，甲醛高居第一位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强制突变物之一。1.来源食品用纸包装产品中甲醛的可能来源主要有三个方面：第一，造纸过程中加入的助剂可能带来甲醛，如二聚氰胺甲醛树脂等；第二，部分不法企业使用废纸做原料，废纸中的填料、油墨等可能含有甲醛；第三，食品包装容器在成型时所使用的胶黏剂可能带来甲醛的残留。2.分析方法近年来，食品纸制包装产品已成为人们日常生活中不可缺少的必备品，然而，目前国内对于食品用纸包装中微量甲醛的测定研究相对缺乏。资料显示，用乙酰丙酮紫外分光光度法测定食品纸包装中甲醛的分析方法，可用于食品纸包装中甲醛的常规检测。（四）多氯联苯易溶于脂肪，极难分解，易在生物体的脂肪内大量富集，很难排出体外。动物毒性实验表明其具有高毒性。表现为：①致癌性；②生殖毒性；③神经毒性；④干扰内分泌系统1.来源主要是脱墨废纸，废纸脱墨后，虽可将油墨颜料脱去，但是多氯联苯仍可残留在浆中。不法商家为降低成本通常掺入一定比例的废纸，污染到食品中。2.分析方法主要包括气相色谱-ECD检测法和气相色谱/质谱联用法等。（五）二噁英1.来源制浆造纸中含氯漂白剂的使用，是食品包装用纸中二噁英产生的主要原因；还有可能来源于制桨过程中使用的消泡剂。2.分析方法测定要求超微量多组定量分析，是现代分析的难点，分析仪器多采用气相色谱/质谱联用，并且需采用分辨率10000以上的高分辨率质谱仪。国内尚未颁布有关二噁英分析方法的标准。第四节金属、玻璃、搪瓷和陶瓷包装材料及其制品的食品安全性问题一、金属包装材料对食品安全性的影响1、铁、铝或铜等金属板、片加工成型桶、罐、管金属箔(主要为铝箔)制做的复合材料容器2、铜制品3、锡制品4、银制品马口铁罐头的安全性马口铁罐头罐身为镀锡的薄钢板，锡起保护作用，但锡会溶出而污染罐内食品。在马口铁罐头内壁上涂一层涂料，有助于减少锡铅等溶入罐中内，但有实验表明：由于表面涂料而使罐中的迁移物质变得更为复杂。铝质包装材料主要的食品安全性问题是铸铝中和回收铝中的杂质目前使用的铝原料的纯度较高，有害金属较少回收铝中的杂质和金属难以控制，易造成食品的污染。影响因素食物侵蚀铝质器皿的作用随pH、温度、共存物质的性质而不同。有报道铝锅于100℃分别煮肉汤(pH＝5.0)或掺水牛奶(pH＝7.5)时，牛奶中铝含量是肉汤中的1倍。铝锅煮饭，靠近铝壁的米饭里含有不少铝。二、玻璃包装材料的食品安全性问题优点：玻璃包装容器的主要优点是无毒无味、化学稳定性极好、卫生清洁和耐气候性好。玻璃是一种情性材料，一般认为玻璃对绝大多数内容物不发生化学反应而析出有害物质。迁移物：二氧化硅(SiO2)三、搪瓷和陶瓷包装材料对食品安全性的影响第五节食品包装材料的痕量污染物在塑料加工过程中用于聚合反应的催化剂残留物可能出现在食品成品中；包装加工机械的润滑剂也可能进入食品中。微生物污染第六节食品包装材料化学污染物摄入量评估摄入量评估复杂而困难以包装材料的人均使用量来衡量，即以一个国家用于食品包装的特定材料的总产量除以这个国家的人口数。如：1987年，英国用于和食品相关的聚氯乙烯的问量为13000t，而人口数量为55000000，平均用量为246g/（人·年）食品包装材料安全所面临问题需要考虑的化学物品种较多分析方法的开发和应用迁移和食品安全性的关系