食品包装材料安全性能分析和检测方法研究

食品包装材料安全性能分析和检测方法研究

毛鹏辉, ,郭其乐

中国包装科研测试中心

摘要：对于食品包装行业而言，其发展水平不断提升，在食品包装方面有了更为精美的设计，而且还具有较高的方便性和实用性。而食品包装是现代食品工业当中的一项重要工序，不仅可以对食品起到宣传与保护作用，而且还能够为食品的运输、储藏以及销售提供方便。因此，在食品安全管理工作当中，食品包装材料管理是十分重要的一项工作内容，需要深入分析食品包装材料安全现状，探究其存在的安全问题，并找出问题的产生原因，合理采取解决对策，以此来提高食品包装材料的安全性，促进食品包装行业健康发展。

关键词：食品包装材料；安全性能；检测方法

中途分类号：TB48文献标识码：A

引言

食品工程是粮油加工、食品制造以及饮料制造等工程技术的统称，是以食品从物料输送、清理、乳化、传热、工艺（发酵、蒸发或其他工业化加工工艺）、干燥、制冷、无菌处理以及真空包装等基本操作单元为研究对象的系统化工程，与生物、化学、微生物学、机械工程以及人体营养学等学科关联密切。而在市场化的食品工程中，食品安全问题是底线要求。食品安全与消费者的身体健康密切相关，因此维护食品安全需引起相关市场监督部门的充分重视。

1 食品包装材料的安全性

1.1 纸类包装材料

在食品包装材料当中，纸是最原始的一类材料，不仅材质简单，而且还容易包装，十分轻便，因此受到了包装企业的广泛欢迎。由于纸质包装材料的成本相对较低，包装流程相对简单，可以降低企业在生产包装材料时的整体成本。通过对纸质材料加以利用，可以对纸杯、纸筒以及纸袋等相关产品进行制作，从而有效包装产品。纸质包装材料虽然可以方便人们的生活，但也存在相应的缺陷。企业在收集纸质材料时往往会遇到发霉纸张，而该类纸张中有许多霉菌和有害物质，一旦制成具体的包装材料，将会导致食物出现发霉和变质等问题。这极大地缩短了食物的保质期，导致相关食物无法长时间保存，进而造成相应的食物浪费现象。与此同时，当变质食物在空气中暴露后，大气中还会飘散许多有害物质，一旦这些有害物质进入人体，将会严重伤害人们的呼吸道，进而引发相关病症。特别是苯、铅等相关有害物质，一旦被人体长期吸入，将会导致人体出现头晕和失眠等相关症状，严重时甚至引发癌症。

1.2 包装高分子材料自身的安全性

高分子材料是通过将小分子单体经过聚合反应，例如加聚或者缩聚反应等，形成的高分子聚合物。高分子聚合物通常自身几乎没有毒性，我们日常所用的食品包装大多用的是无毒的塑料树脂。但是在聚合物合成的过程中会常常残留一些小分子单体，这些单体有一定毒性，甚至可能成为致癌的危险物质。例如：聚苯乙烯制成的各类食品塑料包装袋中则包含着有毒单体苯乙烯，而苯乙烯为可疑致癌物，对黏膜具有刺激性，长时间在此环境下甚至会引发阻塞性肺部发病；聚碳酸酯则会释出双酚A，它会在很大程度上破坏激素，抑制内分泌系统，恶化肿瘤。如果食品包装中含有该类物质，会导致食品中含有一定量双酚A。人若长时间食用被其污染过的食品，很容易导致内分泌紊乱，其对婴幼儿的危害尤其明显；聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）的单体氯乙烯对肝肾甚至神经系统都有危害，且有明显的致突变性。并且若周围温度达到50℃以上，该类制品就会逐渐析出氯化氢气体，对眼和呼吸道黏膜有强烈的刺激性作用；还有以三聚氰胺（Melamine）为原材料制成的食品包装受热分解会释放剧毒的氰化物气体，并且其包装袋中会有一定量游离的甲醛，而甲醛已经被公认为是一种致癌物。

2 检测方法

2.1 液体样品

用于迁移试验的液体食品模拟物可以直接分析，也可以通过固-液或液-液（微）提取步骤进行提取。提取有助于浓缩样品，但由于提取过程中的不完全转移，会造成一些材料的损失。一般来说，提取物通过GC（气相色谱）、LC（液相色谱）和NMR（核磁共振）进行分析。此外，不同检测方法的组合使用也是行之有效的，一些互补的检测方法有助于测定更广泛的物质。GC适用于分离挥发性化合物，而LC法适用于分离低挥发性或非挥发性物质、热稳定性差的物质。此外，四级杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、轨道离子阱质谱等不同种类的质谱皆可用于液相色谱-质谱联用仪和气相色谱-质谱联用仪。

2.2 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）

ICP-MS是一种质谱型元素分析方法，主要应用于需要同时测定多种重金属元素的场景，与其他色谱分离技术联用还可进行元素价态分析，它的分析能力极强，甚至可以取代传统的电感耦合等离子体光谱、火焰原子吸收光谱等技术。ICP-MS因具有速度快（每个样品全元素测定大约只需4分钟）、检出限低（大部分在亚ng/L－p p b级）、精度高、动态线性范围宽（一次测量线性范围能覆盖9个数量级）等优点而被广泛应用于食品接触包装材料中重金属元素的检测。但是，ICP-MS存在运行费用高、样品介质影响较大（TDS<0.2%），设备运行过程中常使分子离子的强度过高、干扰检测等缺点。

2.3 原子吸收光谱法

原子吸收光谱法（atomic absorption spectroscopy，AAS），即基态原子吸收光谱法，是基于待测元素的基态原子蒸汽对其特征谱线的吸收，由特征谱线的特征性和谱线被减弱的程度对待测元素定性定量分析的一种检测方法。基态原子气体吸收辐射光谱法主要类型包括采用氢化物基态原子吸收光谱法、冷化物原子吸收光谱法、火焰化物原子吸收光谱法以及新型石墨炉基态原子吸收光谱法几种检测类型，可根据采用重金属含量检测方法种类的不同，选择不同的检测方法。在我国粮食中进行重金属含量检测时期也可选择新型石墨炉基态原子吸收光谱法。

2.4 固体样品

聚合物及固体食品模拟物可通过大气压ASAP-MS法（将大气压固体分析探头电离源（ASAP）与三重四级质谱仪耦合的测量方法）、DART-MS法（实时直接分析质谱法）、DESI-MS法（基于解吸电喷雾电离质谱分析法）测量。这些方法不涉及任何分离步骤，可以避免提取步骤，属于一种快速技术，但是通过这些方法测量会获得复杂的碎片，因此通常用于分析已知物质。 虽然通过直接测定聚合物便捷且快速，但无法获得迁移物质的相关信息，为此，对食品塑料包装材料样品的前处理至关重要。任何固体样品的色谱分析都需要提取步骤，以将尽可能多的化合物转移到液相或气相。进一步分析的方法有两种，一是先热解吸极易挥发的物质，然后是用GC-MS（气相色谱-质谱联用仪）测定，二是将材料溶解后使用任意一种分析方法检测。

结束语

综上所述，现阶段由于食品包装材料所引发的安全问题相对较多，为了规范我国食品包装材料市场，需要进一步完善相关法律法规，有效发挥政府的监督职能，以提高企业自律意识。要对新型的包装材料和技术进行开发，完善材料检测体系和卫生标准，以此来有效解决相关安全问题，进一步保证食品包装材料质量和安全性，提高食品安全管理水平，促进我国食品包装行业规范化和标准化发展。

参考文献

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