可降解吸管中高锰酸钾消耗量的测定及其影响因素的探究

陈海园 林均然

吸管是很常见的一类生活用品，广泛用于包装饮料及饮品等领域。随着“限塑令”的逐步实施，包装纸行业的内生需求也在不断增长，因此推广可降解吸管势在必行。而高锰酸钾消耗量反映的是从食品接触材料及制品迁移出的可被高锰酸钾所氧化物质的量，也是试样中可迁移出的能被氧化的水溶性有机物的总和。这些有机物的溶出可能影响人体内荷尔蒙的量，导致内分泌系统失调，影响生殖、发育等机能。正因如此，高锰酸钾消耗量是可以反映可降解吸管质量的重要指标。

本文参照GB 31604.2-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品高锰酸钾消耗量的测定》，对各吸管的高锰酸钾消耗量进行测定，并探究可降解吸管中数据偏高的影响因素。结果发现，与36个批次不可降解塑料吸管相比，5个批次可降塑料解吸管的高锰酸钾消耗量数据相对偏高；在30个批次纸吸管中，2个批次的高锰酸钾消耗量超过40mg/kg，5个批次在临界值附近。通过对71个批次吸管中高锰酸钾消耗量的检测表明，纸吸管的高锰酸钾消耗量风险较大，木质素和总糖对纸制品高锰酸钾消耗量的贡献率为42%-94%，是导致食品接触用纸和纸板材料及制品中高锰酸钾消耗量结果较高的两个最主要贡献来源。这有助于为可降解吸管的高锰酸钾消耗量提供数据支持，为相关标准法规的制定提供科学依据，并为相关企业、消费者、监管部门提供借鉴参考。

一、材料与方法

2.试验方法。本研究按照GB 5009.156-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品迁移试验预处理方法通则》和GB 31604.1-2015《食品安全国家标准 食品接触材料及制品迁移试验通则》对样品和所用玻璃器皿进行处理，按6dm2/L的比例浸泡样品，并对试样进行测试。准确量取100mL浸泡液于250mL锥形瓶中，加入5mL硫酸溶液（硫酸︰水=1︰2，体积比）和10.0mL高锰酸钾标准滴定溶液（0.01mol/L），再加入2-4颗玻璃珠，准确煮沸5min。趁热加入10.0mL草酸标准滴定溶液（0.01mol/L），再以高锰酸钾标准滴定溶液（0.01mol/L）滴定至微红色。另取100mL水做试剂空白试验。

二、结果与分析

1.不可降解塑料吸管数据分析。市面上不可降解的塑料吸管材质主要为PP聚丙烯，参照产品标准为GB/T 24693-2009《聚丙烯饮用吸管》，其中高锰酸钾消耗量按照GB 31604.2-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品高锰酸钾消耗量的测定》进行研究测试，结果如表1所示。目前，GB 4806.7-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》主要是用于食品接触用材料及制品，包括未经硫化的热塑性弹性体材料及制品，所以，聚丙烯塑料吸管按照GB 4806.7-2016中对高锰酸钾消耗量的要求为≤10mg/kg。由表1数据可知，36个批次不可降解塑料吸管高锰酸钾消耗量的值是0.17mg/kg-1.4mg/kg，均未超出限量值；其中5个批次的高锰酸钾消耗量超过1mg/kg，其余均未超过。

2.可降解吸管数据汇总。当前GB 4806.7-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》主要是用于食品接触用材料及制品卫生性能的考核标准，所以可降解塑料吸管按照GB 4806.7-2016中对高锰酸钾消耗量的要求为≤10mg/kg。由表2数据可知，可降解塑料吸管高锰酸钾消耗量的值是0.84mg/kg-2.7mg/kg，与不可降解塑料吸管的数据相比略有偏高。

GB 4806.8-2016《食品安全国家标准 食品接触用纸和纸板材料及制品》对纸制品高锰酸钾消耗量的指标要求为≤40mg/kg。由表3数据可知，在30个批次纸吸管中，5个批次在临界值附近，2个批次的高锰酸钾消耗量超过40mg/kg，最大达到86mg/kg，是限量值的2倍。

3.影响因素分析。通过数据分析可以发现，与聚丙烯塑料吸管相比，聚乳酸吸管高錳酸钾消耗量的数据偏高。聚乳酸（PLA）是一种环保的生物降解塑料，主要由植物中提取的淀粉制得，在自然中经过微生物处理可以降解为二氧化碳和水，是一种有效替代石油基塑料的环境友好型塑料。而纸制品主要成分包括纤维素、半纤维素、木质素、树脂、色素、果胶、淀粉、松香、胶乳等，其中的还原性物质多为无安全风险的天然生物质成分，这些物质进入浸泡液后，在高锰酸钾强氧化剂的作用下会发生氧化反应，可能导致纸制品中高锰酸钾消耗量测试结果偏高。研究显示，木质素和总糖对纸制品高锰酸钾消耗量的贡献率为42%-94%，是导致食品接触用纸和纸板材料及制品中高锰酸钾消耗量结果较高的两个最主要贡献来源。因此，通过高锰酸钾消耗量指标对纸制品中天然生物质成分进行安全管理的意义不大，GB4806.8变更标准征求意见稿中也删除了高锰酸钾消耗量指标。此外，根据朱丽娴等人关于食品接触用纸高锰酸钾消耗量的来源分析可知，淀粉是食品接触用纸高锰酸钾消耗量的来源之一，淀粉对人体健康无害，由淀粉引起的高锰酸钾消耗量会增大检测的结果，从而给高锰酸钾消耗量的结果带来一定的误差。

三、结论与讨论

通过对71个批次吸管中高锰酸钾消耗量的检测可以发现，相较于不可降解塑料吸管，可降解塑料吸管高锰酸钾消耗量的数据相对偏高；纸吸管高锰酸钾消耗量风险较大，但由于木质素和总糖是导致食品接触用纸和纸板材料及制品中高锰酸钾消耗量结果较高的两个最主要贡献来源，因此通过高锰酸钾消耗量指标对纸制品中天然生物质成分进行安全管理意义不大，但作为塑料材质仍具有参考意义，可为相关企业、消费者、监管部门提供借鉴参考。同时，目前并没有针对可降解吸管产品的强制标准和法律法规，处于标准空白。因此，建议开展可降解吸管相关风险评估，从而为监管部门提供科学监督依据和技术保障。

作者简介：陈海园（1991-），女，汉族，浙江温州人，大学本科，研究方向为食品包装。