塑料食品接触材料中有害物质分析

作者简介：王瑜洁（1991—），女，河南驻马店人，硕士，实验师。研究方向：农产品质量安全。

摘 要：食品安全与食品接触材料的安全密切相关，作为一种常用的食品接触材料，塑料食品接触材料的安全性受到了广泛关注。本文探讨了塑料食品接触材料中可能存在的有害物质的性质和危害，如增塑剂、抗氧化剂、残留单体和低聚体以及其他助剂，以期为塑料食品接触材料的安全监管提供参考依据。

关键词：塑料；食品接触材料；有害物质；食品安全

Analysis of Hazardous Substances in Plastic Food Contact Materials

WANG Yujie

（Institute of Agricultural Quality Standard and Testing Technology， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China）

Abstract： Food safety is closely related to the safety of food contact materials. As a commonly used food contact material， the safety of plastic food contact materials has received extensive attention. This paper discusses the properties and hazards of harmful substances that may exist in plastic food contact materials， such as plasticizers， antioxidants， residual monomers and oligomers， and other additives， in order to provide reference for the safety supervision of plastic food contact materials.

Keywords： plastic; food contact materials; harmful substances; food safety

近年来，与塑料有关的食品安全事件频繁发生，如聚氯乙烯保鲜膜的危害、白酒中塑化剂事件、“不粘锅”表面聚四氟乙烯涂层引发的担忧以及职业打假人揭露驼奶粉中含有邻苯二甲酸二丁酯的问题等。由于塑料展现出的多重优点，如材质轻、强度高、气密性好、成本低以及易于加工成型和印刷等，相较于传统材料（如玻璃、纸、金属等），塑料在食品接触材料领域的应用更为广泛。塑料已成为人们日常生活中不可或缺的一种高分子材料，在食品包装、餐具、厨具、食品加工设备以及厨房电器产品等领域得到了广泛应用。然而，随之而来的食品安全问题引起了广泛关注和深入研究。

塑料作为一种食品接触材料，在保护食品免受环境温度、湿度、微生物等不利因素影响的同时，其本身在生产中会产生反应副产物、低聚体等物质，这些物质在使用时可能会释放到环境中。此外，为提升塑料性能，通常会添加化学助剂，而印刷、包装中使用的油墨、粘合剂也可能含有有毒有害物质，这些化学助剂、油墨、粘合剂中的有毒有害物质在一定条件下可能会迁移到食品中，具体迁移路径如图1所示。迁移过程受到多种因素的影响，如塑料的种类、接触食品的性质、接触时间以及储藏环境的温

度等。

1 增塑剂

增塑剂作为一种高分子材料助剂，被广泛应用于塑料中以提高其塑性。其中，邻苯二甲酸酯类化合物（Phthalic Acid Ester，PAEs）因其出色的性能和广泛的适用性，成为使用量最大的增塑剂之一。据统计，全球每年的PAEs产量高达550万t。二甲酸酯类化合物主要通过邻苯二甲酸酐与醇发生酯化反应制得，常见的PAEs包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等。

在良溶剂中，PAEs分子插入到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的作用力，降低了聚合物的结晶度，从而使聚合物塑性增加。该类化合物与高分子聚合物以较弱的范德华力结合[1]，因此使用过程中易从塑料制品中逸出而迁移至环境或食品中，进而对人体产生危害，如生殖发育毒性、遗传毒性、免疫毒性、神经毒性和内分泌干扰作用等。其中，内分泌干扰作用是PAEs最显著的不良影响之一，有抗雄激素和弱雌激素作用[2]。SUN等[3]对孕早期及孕晚期母亲尿液中的9种邻苯二甲酸酯代谢物进行了检测，发现孕妇暴露于邻苯二甲酸酯可能干扰脐血中糖皮质激素水平。原因可能是邻苯二甲酸酯影响胎盘基因的表达，从而导致皮质醇代谢的改变。此外，研究還发现，女婴母体尿液中邻苯二甲酸酯代谢物与糖皮质激素呈正相关，而男婴则呈负相关，这提示邻苯二甲酸酯对糖皮质激素的影响可能存在性别差异。

2 抗氧化剂

为了延缓或抑制塑料食品接触材料的氧化，保障其性能并延长使用寿命，通常会在其中添加抗氧化剂。根据抗氧化剂的来源不同，可分为天然抗氧化剂和合成抗氧化剂。然而，由于提纯成本较高，目前天然抗氧化剂在塑料食品接触材料中的应用并不广泛。常见的合成抗氧化剂包括没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、叔丁基对羟基茴香醚、叔丁基对苯二酚、2，6-二叔丁基对甲基苯酚等。尽管抗氧化剂在提升材料性能方面表现出色，但长期摄入可能会对机体的生殖系统和免疫功能产生不良影响[4]。有研究表明，高剂量的叔丁基对羟基茴香醚会对大鼠的生殖系统产生不利影响，可能导致大鼠生殖功能障碍、生殖器官发育不全，还可能引发甲状腺素、睾酮水平的变化，影响性器官的重量和性成熟的程度[5]。

3 残留单体和低聚体

塑料是以單体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物。因此，在塑料食品接触材料中，可能会存在残留单体和低聚体，这些物质有可能迁移到与之接触的食品中。以聚苯乙烯为例，其中的残留单体苯乙烯的迁移程度受到多种因素的影响，包括单体残留量、食品接触材料的厚度、接触食品的性质以及接触时间等。值得注意的是，苯乙烯在2017年已被世界卫生组织列入2B类致癌物清单中，因此，对于食品接触材料的安全性需引起高度重视。

当前，研究主要聚焦于未完全反应的单体，却对低聚体存在的可能性有所忽视。然而，低聚体所带来的安全风险亦不容忽视。研究揭示，塑料食品接触材料在使用过程中可能会产生二聚体、三聚体、四聚体等降解产物，这些低聚体可能会对人体健康构成潜在威胁[6]。

4 粘合剂

粘合剂通常由聚合物、抗氧化剂、增粘剂、溶剂、增塑剂、填料和助粘剂等多种成分组成。尽管在常规应用中，粘合剂并不会直接与包装内的食品接触，但塑料食品接触材料中使用的多层材料常常包含聚氨酯粘合剂层，这可能导致助剂通过不同层之间的迁移而进入食品中[7]。

UBEDA等[8]对聚氨酯粘合剂中两种环酯在食品多层包装材料中的迁移情况进行了深入研究。研究结果显示，这两种环酯的迁移浓度超过欧盟规定的最高水平（10 ng·g-1）。在消化过程中，这两种环酯的浓度均出现了不同程度的降低，同时其水解分子的数量却有所增加。此外，通过体外内分泌活性测定发现，在较高的测试浓度下，这两种环酯对雄激素受体的活性产生了一定的影响，提示这些化合物可能具有雄激素受体拮抗剂的作用。

5 其他助剂

塑料食品接触材料中使用的助剂种类繁多。其中，白色塑料食品接触材料中可能添加荧光增白剂以提高其白度，为增强产品的色泽美观程度，还可能添加着色剂。荧光增白剂在聚乙烯中的迁移率会随着温度的升高而增加，尤其在脂肪类食品的接触材料中，其迁移率会进一步上升。

此外，为提高材料的稳定性，热稳定剂和光稳定剂也是常用的添加剂。苯并三唑类光稳定剂因其出色的紫外线吸收能力和稳定的性质，在聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等塑料食品接触材料中被广泛应用。然而，有研究表明，部分苯并三唑类光稳定剂与雌二醇共存时可能产生协同效应，进而引发潜在的食品安全风险，但具体的机理和风险仍需进一步深入探究[5]。

塑料食品接触材料中还可能包含阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等多种助剂。

6 展望

塑料食品接触材料在为人们提供便捷的同时，也伴随着一系列环境与食品安全问题。塑料食品接触材料具有难降解、不易回收的特性，且其中的有毒有害化学物质可能向食品、土壤、海洋迁移，对人类健康和环境构成了严重的潜在威胁。然而，随着科学技术的不断进步和人们对这些有毒有害物质的深入研究，相信未来能够更有效地预防和减少这些有毒有害物质从塑料食品接触材料向食品、土壤、海洋中迁移的风险，从而保护环境与食品安全。

目前，人们对于可持续发展的意识日益增强，促使众多塑料食品接触材料替代品快速发展。在我国，聚乳酸、聚乙烯醇、聚己内酯等常见的人工合成可降解塑料已应用在食品包装、餐具等方面。此外，从各种动植物中提取的淀粉、纤维素、壳聚糖等天然物质已成为生物基塑料的主要原料，并逐步走入人们的生活。

尽管这些新兴的塑料品种在食品接触材料领域的应用已经逐步商业化，但仍存在一些挑战，如成本高昂、性能欠佳、降解不完全等。因此，短时间内传统的塑料食品接触材料仍难以被完全取代，其中的有毒有害物质的迁移及对人体的危害仍是研究的重点。未来，可通过不断进行技术创新和工艺优化，有效降低或遏制有毒有害物质的迁移，推动塑料食品接触材料向更加安全、可靠的方向发展，这有助于在确保食品安全的同时，更好地满足人们对可持续发展和环境保护的需求。

参考文献

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[3]SUN X J，LI J F，JIN S N，et al.Associations between repeated measures of maternal urinary phthalate metabolites during pregnancy and cord blood glucocorticoids[J].Environment International，2018，121：471-479.

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[6]CAVAZZA A，BIGNARDI C，GRIMALDI M，et al.Oligomers： hidden sources of bisphenol a from reusable food contact materials[J].Food Research International，2021，139：109959.

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[8]UBEDA S，AZNAR M，ROSENMAI A K，et al.Migration studies and toxicity evaluation of cyclic polyesters oligomers from food packaging adhesives[J].Food Chemistry，2020，311：125918.