浅谈塑料包装材料与食品的质量和安全性

张驰

摘 要：塑料包装材料对食品质量与安全的影响是一个复杂而多维的问题，涉及环境、健康、经济和技术等多个方面。本文旨在综合分析现有研究成果，探讨塑料包装材料对食品质量与食品安全的影响，并提出相应的改进建议。

关键词：塑料包装；食品质量；食品安全

一、塑料包装材料的环境影响

塑料作为一种广泛使用的包装材料，其环境影响主要体现在两个方面：一是塑料废弃物的环境污染问题；二是塑料包装材料在使用过程中可能释放的有害化学物质。

环境污染：塑料包装材料在使用后大部分未经处理直接排放到环境中，形成了严重的塑料污染问题。这些塑料废弃物不仅占用了大量土地，还通过微塑料等形式进入水体，对生态系统造成了破坏[1]。此外，塑料的分解过程中会释放出有害化学物质，如BPA、邻苯二甲酸盐（PBDEs）等，这些化学物质对人类健康构成了潜在威胁。

有害化学物质的释放：塑料包装材料中的添加剂、加工助剂以及未完全反应的单体等都可能在一定条件下迁移到食品中，从而影响食品的安全性。例如，某些塑料包装材料中的油墨和树脂可能含有重金属或其他有毒有害物质，这些物质的迁移不仅会降低食品的营养价值，还可能对消费者的健康造成危害。

二、塑料包装材料对食品质量的影响

塑料包装材料对食品质量的影响主要体现在以下几个方面：

保鲜效果：塑料包装材料通常具有良好的密封性能，可以有效延长食品的保质期。这对于减少食品浪费、保障食品供应链稳定具有重要意义。

防潮防腐：塑料包装材料还可以提供一定程度的防潮防腐功能，尤其是在湿润环境中，有助于保持食品的新鲜度和口感。

然而，塑料包装材料也存在一些缺点，如可能导致食品变质、营养流失等问题，这需要通过科学合理的包装设计来克服。

三、塑料包装材料中有害化学物质对食品质量和安全的显著影响

塑料包装材料中的有害化学物质对食品质量和安全的影响主要体现在以下几个方面：

激素干扰物质：研究表明，塑料食品包装中普遍存在能够激活或抑制人体内分泌系统关键受体的化学物质，如孕酮X受体（PXR）、过氧化物增殖物激活受体γ（PPARγ）、雌激素受体α（ERα）和雄激素受体（AR）。这些化学物质被称为“化学物质关注列表”，它们通过迁移进入食品中，可能导致内分泌失调和代谢紊乱。

致癌物质：一些塑料包装材料中的化学物质，如某些类型的邻苯二甲酸酯（phthalates）和双（2-乙基己基）腈（DeHA），已被观察到具有毒性效果，并且在一定条件下可能对人类健康构成风险。尽管DeHA作为DeHP的替代品在PVC材料中广泛使用，但其暴露也可能引起毒性反应。

环境激素：除了上述激素干扰物质外，还有一些化学物质属于环境激素，这类物质在自然界中不常见，但可以模拟内分泌系统的作用，对人体健康产生潜在威胁[2]。

其他未知或未经毒理学评估的化学物质：塑料包装材料中的化学物质迁移问题还涉及到许多未知或未经充分毒理学评估的化学物质，这增加了食品安全的不确定性。塑料包装材料中的有害化学物质，包括激素干扰物、致癌物质、环境激素以及其他未知或未经评估的化学物质，对食品质量和安全构成了显著影响。这些化学物质通过迁移进入食品中，可能导致内分泌失调、代谢紊乱、甚至癌症等健康问题。

四、生物基塑料和可降解塑料在食品包装领域的应用现状及效果

生物基塑料和可降解塑料在食品包装领域的应用现状及效果表明，这些材料因其环保性、可持续性和生物相容性而受到越来越多的关注。生物基塑料主要是基于可再生资源，如淀粉、纤维素、聚乳酸（PLA）等，它们可以完全或部分由生物质制成，或者具有生物降解性。这些材料在食品包装中的应用，不仅有助于减少对石油基塑料的依赖，还能减轻环境污染问题。

然而，尽管生物基塑料和可降解塑料在理论上具有许多优势，但它们在实际应用中仍面临一些挑战。例如，这些材料的加工性能、机械性能、热稳定性以及阻隔性（如气体和水分的阻隔能力）通常不如传统的石油基塑料。此外，生物基塑料与食品接触时可能会发生物质迁移的问题，这对于确保食品安全是一个重要考虑因素。

为了克服这些限制，研究人员正在探索不同的策略，包括通过添加纳米填料、微填料或增塑剂来改善生物基塑料的物理和化学性能。此外，一些创新技术，如高压处理、冷等离子体、微波、超声波和紫外线照射，也被用于提高生物基塑料的屏障性能和延长食品的保质期。近年来，生物基塑料和可降解塑料的研究和开发取得了一定的进展。例如，已有研究成功将PLA、聚羟基脂肪酸酯（PHB）、淀粉等材料转化为食品包装材料，并开发出能够控制活性成分释放或清除不希望物质的主动包装技术。此外，一些生物基塑料还被开发成可食用的包装材料，为消费者提供额外的健康益处。

五、检测和控制塑料包装材料中的有害物质

有效检测和控制塑料包装材料中的有害物质以确保食品安全，可以通过以下几个步骤实现：

采用先进的分析技术：使用气相色谱-质谱联用（GC-MS）可以彻底分析塑料食品接触材料中不同的物质/迁移物。这种方法能够识别出未列入法规许可名单的化学物质，从而发现并识别出未知的化学迁移物。GC-Q-Orbitrap HRMS结合自动化数据处理软件，为快速识别和风险评估塑料食品接触材料中的未知物质提供了一种有效手段。

关注微塑料和纳米塑料的释放：微塑料和纳米塑料（pMP和pNP）的释放是一个新兴问题，它们不仅威胁环境，还可能对人类健康产生潜在影响。因此，需要开发验证和统一的策略来解决这一问题，并采用多仪器方法，如拉曼显微镜、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）等，以及基于傅里叶变换红外（FT-IR）光谱的简单方法进行质量定量[3]。

实施基于效果的评估：基于细胞的生物测定法来调查纸张和硬纸板包装材料中生物活性化学物质的存在及其对人类相关终点的影响。这表明，对于食品接触材料（FCMs），采用基于效果的评估方法是识别化学物质危害的有价值工具，有助于确保FCMs的安全使用。

综合应用分析指纹图谱方法和化学计量学工具通过将分析指纹图谱方法与化学计量学工具结合使用，可以对塑料食品接触材料进行安全评估。这种方法可以帮助理解密集聚合物材料中的传输现象和反应性，为识别和控制有害物质提供了另一种途径。

六、改进建议

开发绿色环保的包装材料：鼓励研发生物基塑料、可降解塑料等绿色包装材料，以减少对环境的污染[4]。

加强塑料包装材料的安全标准：完善相关法规和标准，加强对塑料包装材料中有害物质的检测和控制，确保食品安全。

提高公众意识：通过教育和宣传活动，提高消费者对塑料包装材料可能带来的风险的认识，促使消费者选择更安全、更环保的包装材料。

推广智能包装技术：利用智能包装技术，如改性气氛包装（MAP）、主动包装（AP）等，可以在不牺牲食品质量和安全的前提下，延长食品的保质期。

塑料包装材料对食品质量与安全的影响是多方面的，既包括了积极的一面，也存在着不容忽视的问题。因此，需要从材料研发、法规制定、公众教育等多个角度出发，共同努力，推动塑料包装材料向更加安全、环保的方向发展。

参考文献：

1. L. Ncube， A. Ude et al. “Environmental Impact of Food Packaging Materials： A Review of Contemporary Development from Conventional Plastics to Polylactic Acid Based Materials.” Materials （2020）.

2. 黄大川.食品包装材料对食品安全的影响及预防措施探讨[J].食品工业科技，2007，No.192（04）：188-190+193.

3. D. Raheem. “Application of plastics and paper as food packaging materials – an overview.” （2013）. 177-188.

4. 秦蓓.塑料食品包装材料安全性研究现状[J].包装工程，2011，32（19）：33-37+42.