食品安全的現(xiàn)狀與對策

隨著食品問題不斷發(fā)生，食品安全已成為世界各國的中心主題。食品包裝作為食品的“貼身衣物”,其在原料、輔料、工藝等方面的安全性,將直接關(guān)系到食品的質(zhì)量安全,繼而對人體健康構(gòu)成威脅。食品包裝與食品安全有著密切的關(guān)系,包裝材料中有害化學(xué)物質(zhì)的遷移則是引起食品污染的重要途徑之一。目前,美國、西歐和日本學(xué)者對紙殼類、塑料類、金屬罐類食品包裝中的小分子污染物的遷移及毒性問題進(jìn)行了深入的研究,相應(yīng)的法規(guī)或行規(guī)亦紛紛出臺,如美國食品與藥品管理機(jī)構(gòu)(FDA)發(fā)布的FCN通告、歐盟發(fā)布的各類框架協(xié)議等規(guī)章,嚴(yán)格限制了用于食品包裝材料的種類、所用助劑的種類及用量、小分子遷移量等指標(biāo),最大限度地降低對被包裝食品的污染,以保障食品的安全。1復(fù)合材料的研究根據(jù)不同特性食品的需要,食品的包裝材料可分為塑料、紙質(zhì)、玻璃、金屬以及復(fù)合材料等。遷移到食品中的有害物質(zhì)主要來源于食品的包裝材料,特別是包裝材料在印刷過程中使用含苯、正己烷、鹵代烴等有害化工材料為主要原料的油墨、溶劑及輔料。1.1遷移物的檢測塑料包裝材料中的化學(xué)物遷移是最早被研究的。Lau等在分析液體食品模型基礎(chǔ)上,建立了用來描述食品接觸材料中的增塑劑進(jìn)入固體食品的遷移數(shù)學(xué)模型,分析了遷移物在聚合物中的擴(kuò)散、在聚合物/食品界面上的溶解以及在大塊固體食品中的傳質(zhì)等因素對總遷移的影響,總結(jié)了聚合物包裝材料中可能存在的遷移物(表1),并對于它們的檢測方法也給予了介紹。1.2紙質(zhì)成為包裝材料的導(dǎo)想點(diǎn)紙質(zhì)食品包裝材料雖然不如塑料材料市場份額大,但隨著人們環(huán)保意識的提高,紙質(zhì)將逐漸成為包裝材料的主角。與塑料比起來,雖然紙質(zhì)包裝材料有易于回收利用、價(jià)格低廉、貯運(yùn)方便及生產(chǎn)靈活性較高等優(yōu)點(diǎn),但是,其中仍然普遍存在著一系列有害物質(zhì)(表2)。1.3納米金屬罐涂層金屬包裝材料即以金屬薄板或箔材為原料加工而成的各種容器。由于金屬包裝材料的高阻隔、耐高低溫、易回收等優(yōu)點(diǎn),在食品包裝上的應(yīng)用越來越廣。但是,金屬包裝材料穩(wěn)定性差,易被酸堿腐蝕,特別是金屬離子的遷移,不僅會影響食品風(fēng)味,還會對人體造成損害。鐵制容器鍍層鋅的遷移會引起食物中毒;鋁制材料含有鉛、鋅等元素,具有蓄積毒性;鋁的抗腐蝕性很差,易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)析出或生成有害物質(zhì),且回收鋁的雜質(zhì)和有害金屬難以控制;不銹鋼制品中加入了大量鎳元素,受高溫作用時(shí),食物中不穩(wěn)定物質(zhì)易發(fā)生糊化、變性等,還可能產(chǎn)生致癌物,且乙醇可使鎳溶解析出,導(dǎo)致人體慢性中毒。因而,金屬食品罐內(nèi)通常有一個(gè)內(nèi)表面涂層(清漆的或聚酯的)用以保護(hù)食品。但是,聚酯涂層一般為高度交鏈熱固性樹脂,清漆類涂層一般為PVC有機(jī)溶膠和環(huán)氧清漆,有機(jī)溶膠要求在大約200℃下進(jìn)行固化,而在此高溫下PVC易分解。因此,通常加入凈化劑BADGE(雙酚A二環(huán)氧甘油醚)和NOGE(酚醛甘油醚)及其衍生物以清除HCl。雙酚A(BPA)是食品罐涂層環(huán)氧樹脂和聚碳酸酯(PC)塑料的生產(chǎn)原料,將其交鏈即可用于涂敷。由于在產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加環(huán)氧樹脂和PC塑料,人類接觸的BPA有所增加,將對健康造成危害。1.4油墨印刷過程重金屬殘留及危害目前,我國允許使用的食品容器、包裝材料比較多,不同類型的材料所帶來的安全隱患也各不相同,油墨印刷過程中重金屬、有機(jī)揮發(fā)物和溶劑等有害物質(zhì)的殘留及微生物的污染等問題普遍存在。此外,常作為食品包裝的襯墊材料,橡膠制品就存在合成橡膠單體或加工助劑滲出的潛在危害;玻璃材料可能溶出重金屬離子、二氧化硅;以及陶瓷包裝的瓷釉中也可能溶出金屬氧化物。2在正常條件下，食品材料中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移2.1塑料包裝材料中有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)移2.1.1添加劑2.1.1.鄰苯二甲酸鹽對pvc溶液穩(wěn)定性的影響鄰苯二甲酸鹽類被稱為揮發(fā)性(半揮發(fā)性)有機(jī)化合物,常作為增塑劑和阻燃劑廣泛用于工業(yè)和消費(fèi)產(chǎn)品。Gotardo用0.9%NaCl和5%葡萄糖液作食品模擬物,研究了PVC材料中增塑劑DEHP的遷移,研究發(fā)現(xiàn)DEHP短時(shí)間內(nèi)沒有遷移,但經(jīng)過一定的時(shí)間后會發(fā)生遷移。Bueno-Ferrer等對環(huán)氧大豆油塑化的PVC食品包裝的特性和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,指出鄰苯二甲酸鹽增塑PVC的使用存在潛在毒性和高遷移性。作為無害環(huán)保增塑劑環(huán)氧大豆油(ESBO),可成為鄰苯二甲酸鹽類替代物,同時(shí),ESBO也已被證明能夠有效地防止PVC在處理過程中穩(wěn)定劑的退化。然而,Fankhauser-Noti等在對ESBO遷移到食品的研究中發(fā)現(xiàn),ESBO對老鼠具有毒性作用,且毒性成分未知。同時(shí),ESBO從食物罐蓋墊圈遷移至油膩食品的問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了歐洲的法律限制。Chen等研究了PVC薄膜中鄰苯二甲酸鹽遷移的水平,且估計(jì)了鄰苯二甲酸鹽遷移的最壞情況,即在加熱條件下,當(dāng)膳食量是400g時(shí),鄰苯二甲酸鹽攝入量為1705.6μg,計(jì)算得DEHP每日耐受攝入量的百分比是92.2%。Guo等應(yīng)用固相萃取和氣相色譜質(zhì)譜法成功檢測了火腿腸包裝膜中鄰苯二甲酸鹽的遷移,如鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、DBP、BBP、DEHP、DNOP以及己二酸二丁酯(DBA)。2.1.1.個(gè)精細(xì)化工產(chǎn)品對bpa的遷移BPA是重要的有機(jī)化工原料,不僅可用于生產(chǎn)PC、環(huán)氧樹脂類等多種高分子材料,還可用于生產(chǎn)增塑劑、阻燃劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、橡膠防老劑、農(nóng)藥、涂料等精細(xì)化工產(chǎn)品,諸如食品及飲料容器的內(nèi)涂層中。Le等證實(shí)了BPA從PC瓶至水及其他飲料的遷移。Maia等研究了五種不同的清潔劑和漂白劑對PC瓶釋放出BPA的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在最壞的情況下,即使PC樣本清洗三次,檢出BPA的量仍保持約超出控制500倍的高濃度。同時(shí),Maia等也指出BPA遷移到食品模擬物以及眾多塑料奶瓶的現(xiàn)象也已被證實(shí)。由于人們經(jīng)常性地接觸BPA,90%以上的人都能檢出體內(nèi)或多或少地存在BPA。2.1.1.對寧波口岸出口的接觸食品的測定肖道清等運(yùn)用固相萃取/氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測定接觸食品的塑料材料和制品中24種受限的芳香族伯胺的特定遷移量,該法在對寧波口岸出口的接觸食品的塑料制品的檢測中,檢出了2-氯苯胺和二甲基苯胺。Lu等運(yùn)用高效液相色譜法對中國貨柜普遍使用的奶制品塑料包裝材中的三聚氰胺遷移到食品的現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)研。Silva等研究了時(shí)間、溫度對塑料中阻燃劑二異丙苯齊聚物(DPBD)遷移至高脂肪含量食品如巧克力、人造黃油以及食品模擬物水溶液的動(dòng)力學(xué)影響。2.1.2單帶和低聚體2.1.2.苯乙烯單體的遷移苯乙烯單體具有一定的毒性,能抑制大鼠生育,使其肝、腎重量減輕,并且苯乙烯單體容易被氧化生成一種能誘導(dǎo)有機(jī)體突變的化合物苯基環(huán)氧乙烷。Vitrac等研究顯示,聚苯乙烯包裝罐中存在殘留的苯乙烯單體能夠遷移到乳酪中,且被統(tǒng)計(jì)的人群中每人每天攝入的苯乙烯單體平均在12μg左右。Ghazi-Khansari等研究了不同溫度和時(shí)間條件下杯體材料聚苯乙烯到牛奶的遷移,并運(yùn)用紫外可見檢測器及高效液相色譜法對苯乙烯單體進(jìn)行了檢測。Ahmad等在研究泡沫塑料杯和透明塑料杯時(shí)發(fā)現(xiàn)杯中的熱水被杯體材料苯乙烯和其他芳香族化合物污染。同時(shí)有人指出,溫度在聚苯乙烯杯體材料苯乙烯單體的浸出中發(fā)揮了重要作用。2.1.2.氯乙烯單體對pvc品質(zhì)的影響PVC聚合物材料目前已廣泛應(yīng)用于食品包裝。PVC材料本身熱穩(wěn)定性差,在相對低溫條件下接觸鹽酸會發(fā)生劇烈鏈降解,出現(xiàn)褪色、老化等現(xiàn)象,影響包裝質(zhì)量。氯乙烯單體毒性很強(qiáng),許多國家對它在PVC食品包裝中的含量進(jìn)行嚴(yán)格控制。歐盟規(guī)定氯乙烯單體向食品或者模擬食品溶劑中的遷移量不能超過0.01mg/kg。研究發(fā)現(xiàn),在恒定的溫度下,每天稱PVC材料質(zhì)量,樣品與溶劑接觸時(shí)間越長,樣品質(zhì)量變化越大。Silva等構(gòu)建了一個(gè)集體運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力學(xué)模型,就脂肪含量和貯藏溫度對塑料薄膜接觸不同的肉類產(chǎn)品的遷移影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,脂肪含量和貯存溫度升高,則塑料薄膜的遷移現(xiàn)象加劇。2.1.2.pet瓶中含有部分化合物塑料包裝材料在我國發(fā)展很快,PET產(chǎn)品以優(yōu)良的使用性能快速地增長被稱為最具潛力的包裝材料。但由于工業(yè)生產(chǎn)聚酯PET原料的復(fù)雜性,導(dǎo)致最終生成的PET瓶中會含有一些化合物,如氯苯、苯酚、乙醛、苯甲酮、苯基環(huán)己烷、甲苯等。經(jīng)檢測證實(shí),這些化合物中乙醛的量較大,可以達(dá)到100ppm,脫醛后低于5ppm,其它化合物的量均小于5ppm。Schmid等運(yùn)用太陽能水消毒程序安全的對PET瓶釋放的增塑劑二乙基羥胺(DEHA)和DEHP進(jìn)行檢測和處理。2.1.3化學(xué)處理劑的使用在一定條件下,塑料包裝材料中的一些物質(zhì)會發(fā)生分解,分解產(chǎn)物擴(kuò)散至包裝材料表面將造成食品污染,如二苯基硫脲及其分解物(包括異氰硫基苯、苯胺、二苯脲等)。塑料包裝材料在制造過程中使用化學(xué)處理劑,殘留物也可能滯留在包裝材料表面導(dǎo)致食品污染。此外,周圍環(huán)境也可能成為污染源,比如空氣中的萘能被低密度聚乙烯(LDPE)包裝材料吸收,然后遷移擴(kuò)散至包裝的牛奶中,并且萘的遷移程度與牛奶中的脂肪濃度呈正相關(guān)性。2.2功能型助劑聚丙烯紙和紙板在使用時(shí)會經(jīng)過后續(xù)加工處理:涂臘、涂清漆、淋膜PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯),其中包括消泡劑、脫墨劑、施膠劑、濕強(qiáng)劑等功能型助劑,還有油墨以及再生材料的二次污染。它們與食品具有高的接觸面積,并且食品表面有脂肪,且大多都是高溫接觸,將加速材料中脂溶性物質(zhì)的遷移。2.2.1紙媒食品中的化學(xué)殘留Lopez-Espinosa研究了幾個(gè)歐洲國家(比利時(shí)、葡萄牙、西班牙、匈牙利)的快餐食品的包裝,其中包括Pizza、炸土豆、炸雞翅的紙盒、三明治的紙(殼)包裝,發(fā)現(xiàn)它們都不同程度地受到雙酚A(BPA)和鄰苯二甲酸酯類化學(xué)品的污染。Ozaki等研究了紙和紙板食品包裝中的增粘劑松香酸(AA)和脫水松香酸類物質(zhì)(DHA)向不同食品模擬物中的遷移,且發(fā)現(xiàn)二者對DNA均具有破壞作用。Espinosa等研究了外賣食品包裝紙和紙容器中的化學(xué)殘留物。Severin等通過一些短期毒性實(shí)驗(yàn)評估了紙類包裝溶出物的毒性,實(shí)驗(yàn)表明這些水或乙醇溶出物可以使細(xì)胞的滲透性、線粒體功能、細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,細(xì)胞生長速度和基因的復(fù)制能力被阻止;溶出物的主要成分是鄰苯二甲酸酯、甾酮、樺木醇、樹脂酸等。Ozaki等對28種食品接觸性包裝材料的毒性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明大多數(shù)經(jīng)回收再造的紙制品都含有4,4’-異(二甲胺基)二苯甲酮(MK)、4,4’-異(二乙基胺基)二苯甲酮(DEAB)、4-(二甲胺基)二苯甲酮(DMAB)和BPA等化學(xué)物質(zhì),且都具有遺傳毒性。2.2.2生產(chǎn)過程的遷移Triantafyllou等研究表明,不同類型和不同揮發(fā)性能力的污染物有可能會轉(zhuǎn)移到干燥食品中,對有機(jī)污染物遷移的最高水平與脂肪含量有關(guān),且接觸時(shí)間和溫度都對食品污染物遷移模型有著顯著的影響。由于牛奶包裝一般采用多層復(fù)合的塑料軟包裝薄膜或者紙塑復(fù)合包裝,而包裝盒(膜)過薄或者印墨過濃都將有可能導(dǎo)致印墨中的異丙基噻噸酮這種化學(xué)成分透過包裝滲透到牛奶或奶粉之中。作為劇毒化學(xué)品多氯聯(lián)苯的代替品芳香族碳水化合物二異丙基萘同分異構(gòu)體混合物(DIPNs)的6種同分異構(gòu)體很容易從紙張中遷移到干燥的食品中,且濃度達(dá)1.2mg/kg。Rodushkin等對橙汁層壓紙板包裝中鋁元素的遷移進(jìn)行了研究,并對食品用紙包裝中鋁元素(Al)含量進(jìn)行了長達(dá)一年的監(jiān)測,細(xì)致研究了無菌紙包裝材料中Al至橙汁的遷移。目前與食品接觸的紙和紙板材料及制品不在歐盟特定指令的控制范圍之內(nèi),這方面研究也缺乏必要的遷移預(yù)測模型。2.3不同內(nèi)容物饅頭的轉(zhuǎn)移高效液相色譜圖Cabado等研究發(fā)現(xiàn)BPA環(huán)氧樹脂醚和BFDGE在海鮮罐頭中存在著明顯的遷移現(xiàn)象,且BFDGE的遷移發(fā)生在所有魚類物種,遷移量不受滅菌條件所限,與存儲的時(shí)間方式以及內(nèi)容物的脂肪含量有關(guān)。羅生亮運(yùn)用高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜法重點(diǎn)研究了肉類罐頭中的內(nèi)容物、存儲時(shí)間對BADGE及其衍生物的遷移量的影響,結(jié)果表明,不同內(nèi)容物罐頭中從內(nèi)壁涂層遷移至樣品的BADGE及其衍生物存在顯著性差異(p<0.05);Student-Newman-Keuls法檢驗(yàn)表明存儲12個(gè)月后目標(biāo)化合物的遷移量與6個(gè)月、9個(gè)月存在顯著性差異,存儲溫度為4~20℃時(shí)化合物遷移量沒有顯著差異,但是罐頭加熱到100℃后,目標(biāo)化合物遷移量是最大的。此外,Veríssimo等研究發(fā)現(xiàn)鋁罐中的Al能夠遷移到內(nèi)容物啤酒和茶葉中,且遷移現(xiàn)象十分明顯。2.4銻遷移量的檢測戴騏等建立了氫化物發(fā)生原子熒光光譜法(HG-AFS),并成功應(yīng)用于進(jìn)出口玻璃食具、器皿中砷(As)、銻(Sb)遷移量的檢測,As檢出限為0.02μg/L,Sb檢出限為0.03μg/L,回收率范圍為96%~101%。Kim等對92種兒童消費(fèi)糖果的包裝材料中重金屬的遷移進(jìn)行了分析,檢測出了7種重金屬,其中源于外殼墨水特別是綠色或黃色包裝圖案的鉛(Pb)和鉻(Cr)濃度較高,食用糖果后將對兒童健康造成危害。3特殊條件下，食品材料中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移3.1微波條件下合成配方微波爐加熱食品用塑料材料和容器已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但相應(yīng)包裝材料中化學(xué)物遷移的問題卻懸而未決。微波產(chǎn)生的瞬間高溫能夠顯著加快包裝材料內(nèi)化學(xué)物向食品(尤其是油脂類食品)的遷移。塑料和復(fù)合紙中的殘留單體、添加劑等物質(zhì)的擴(kuò)散會隨溫度增高而增大,并且某些分解物質(zhì)會成為潛在遷移物,帶來不良的遷移后果。目前,國外開展了微波條件下PVC、PET等包裝材料化學(xué)物遷移實(shí)驗(yàn)研究,但對PE材料的研究則較少,國內(nèi)的研究更為缺乏。劉志剛等對微波條件下聚烯烴抗氧化劑向脂肪食品模擬物遷移的研究表明,對于同一加熱功率,材料中抗氧化劑的遷移量隨著微波加熱時(shí)間的延長而增大;對于同一加熱時(shí)間,遷移量隨著微波加熱功率的增大而增大。3.2對食品模擬物的遷移γ輻射殺菌會導(dǎo)致產(chǎn)生有害的輻射分解產(chǎn)物,如低分子質(zhì)量揮發(fā)性物質(zhì),引起臭味或新的化學(xué)遷移問題,給人們健康帶來危害。Jeon等研究了γ-輻照條件下,PVC薄膜中抗氧化劑向食品模擬物的遷移,結(jié)論表明LLDPE在受到γ輻射后抗氧劑Irganox1076和Irgafos168向食品模擬物的遷移,且發(fā)現(xiàn)1076的遷移量隨輻射計(jì)量的增大而增大。Panagiota等研究了食品級PVC薄膜中增塑劑DEHP和乙酰檸檬酸三丁酯的遷移,實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論了歐盟擬定的DEHA特定遷移量的上限(18g/L)。同時(shí),增塑劑擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算顯示了輻照與控制樣本之間的差異。3.3材料中有害物質(zhì)的遷移HPP能夠使包裝材料的分子摩擦產(chǎn)生足夠的熱,從而增加食品包裝系