张文德 河北省唐山市疾病预防控制中心
纸质包装材料中化学物质的来源
木材
木材是纸质品生产的原料之一,为去除霉变气味,纸浆原料往往加入一些化学防腐剂,因此,其残留及安全问题令人关注。曾有报道指出,从干果包装纸箱检出三氯苯甲醚(TCA)0.008~0.16μg/g和三氯苯酚(TCP)0.12~0.77μg/g、对干果中的最高迁移量分别为0.012μg/g、0.005μg/g。干果中TCA的嗅觉阈值为0.00012μg/g,人的嗅觉非常灵敏,极微量的霉变气味,甚至有些用精密仪器都很难检测出来的气味,人的嗅觉都能感知。现在,随着TCP使用的减少,纸质品中TCP及TCA的检出率已逐渐降低,但有机构从盘子及餐巾纸中也检出约0.075μg/gTCP。TCP被国际癌症研究所(IARC)评价为2B(对人可疑致癌物)。现在使用毒性较低的三溴苯酚作为TCP的替代品,但产生的新物质三溴苯甲醚又是新的安全问题。
五氯苯酚(PCP)既是木材的防腐剂,又是农业大量使用的除草剂和杀菌剂,再生纸曾检出PCP 0.05~0.11μg/g。PCP挥发性很低,不被氧化,也难于水解,难以通过空气迁移,但容易光解和被生物降解。在碱性介质和高温条件下,五氯酚生成八氯二苯并对二恶英。PCP有致癌性,日本于1990年停止登记使用。
回收纸
回收纸中残留的化学物质成分极为复杂,作为污染源,也是最被关注的问题之一。回收纸中除含有害物质重金属Hg、Pb、Cd、Cr等外,还有油墨、增塑剂、粘接剂、光催化剂、染料、漂白剂、抗氧化剂等有机物质。回收纸的再生过程中,虽然经过浮选、精制,除去大量的污染物质,但仍有少量物质残留其中,不可能完全去除,因此,安全问题愈加令人担忧。其中,最受关注的是油墨印刷问题,因为油墨含有大量有机化合物,并具有一定的毒性,接触食品可能对人体健康构成危害。二苯甲酮(BZ)被认为是一种内分泌干扰素,它的羟基代谢物具有弱雌激素样活性,在油墨印制中作光催化剂,能渗透到纸的内部,有报道称当含BZ2.25~7.1μg/cm2纸容器所接触的冷冻食品,用微波炉加热时,容器中有5~8%(最高为1μg/g)的BZ会迁移量到食品中。即使不接触,通过空气也可扩散迁移到食品中。相关人士对刚刚购入的冷冻食品进行测定,纸质容器对食品的迁移为1.2%~2.0%,当冷冻保存1年后迁移量增加至8%~9%。有些纸制品与食品的接触面部分涂聚乙烯涂料,而BZ这样极性较低的化学物质很容易吸收聚乙烯,几乎起不到屏障效果。相关机构在脱落印刷面的白纸和再生纸制品中,检出BZ分别为0.026~0.09μg/g和0.032~0.86μg/g,再生纸制品检出的含量明显高于白纸,其原因不只是印刷面油墨的影响,还有原废旧纸的可能。
米基酮(4,4-二甲胺基二苯甲酮,MK)、4,4-二乙基胺基二苯甲酮(DEAB)和4-二甲胺基二苯甲酮(DMAB)与BZ一样,都作为光催化剂,有致癌的危险。曾有报道称日本及英国的食品用再生纸容器中,不仅分别检出1.7~12μg/g及0.06~3.9μg/gMK和少量的BZ(白纸制品则没有检出),还分别检出DEAB为0.6~10μg/g和0.1~0.2μg/g、DMAB为0.7~0.9μg/g和0.1~0.6μg/g。模拟试验MK、DEAB、DMAB的最大迁移量为0.002μg/mL。BZ和MK的无毒量(NOAEL)为20mg/kg体重/dy和50mg/kg体重/dy。据相关报道,MK、DEAB、DMAB有致癌性。1999年日本印刷行业协会规定,在食品包装材料的印刷油墨中停止使用MK。英国等国家也在控制使用。
多氯联苯(PCB)化学性质稳定,拥有遇热难以分解,不易氧化,对酸碱稳定,不腐蚀金属,极难溶于水,绝缘性好,沸点高,难燃等特性。在电器、感压纸及涂料和粘接剂等领域使用广泛。过去作为感热纸及无碳纸的溶剂,后来被二异丙萘所替代。二异丙萘与MK及DEAB等作用一样,再生纸制品中曾检出2.5~57μg/g,食品中的最大迁移为1.24μg/g。
双酚A(BPA)作为感热纸和无碳纸的显色剂,是由无色的发色剂和显色剂混合配制而成,当感热纸受热及无碳纸受到压力时发色剂与显色剂就会发生显色反应。日本和荷兰的食品用再生纸制品曾检出BPA分别为0.2~26μg/g和0.6~24μg/g。部分白纸制品也检出微量的BPA,但再生纸制品的检出值高出白纸制品的10倍以上。BPA同MK和二异丙萘一样,都可能来源于废旧纸中。欧盟的食品科学委员会(SCF)设定BPA的一日摄入耐受量(TDI)为0.011mg/kg体重/dy。
添加剂及加工助剂
1,2-苯并异噻唑-3-酮(BIT)在工业上作防霉剂,有抑菌作用。用于油墨印刷、涂料、粘接剂、胶乳等防霉。有报道称从食品用白纸及再生纸制品中分别检出0.07~0.34μg/g和0.09~0.46μg/gBIT。该纸制品与纸的种类和印刷无关,而与造纸过程中添加的防霉剂有关。邻苯二甲酸酯作为粘接剂和可塑剂,在铝箔和纸制成的包装材料中曾检出DBP、BBP、DEHP分别为7.9~38μg/g、1.5~66μg/g、0.9~26μg/g,包装的奶油和人造黄油分别检出2.4~11μg/g、3.1~48μg/g、2.3~12μg/g。包装砂糖的纸袋有一半以上都检出DBP和DINP,最高浓度分别为200μg/g、450μg/g。当保存4个月时,包装材料中有57%~74%向砂糖中迁移(DBP:0.5~1.0μg/g、DINP:2.2~2.6μg/g)。其原因与袋缝连接部位使用的粘接剂有关。
其他
二恶英(Dioxin)的发生源有PCB;聚氯酚为原料的杀菌剂、防腐剂和除草剂;家庭、医疗及产业废弃物的焚烧;金属冶炼、氯化工、电线及废磁卡的回收;纸漂白、废弃物填埋、家用炉、汽车尾气排放等。但主要是废弃物的燃烧,日本废弃物燃烧约占二恶英发生总量的90%。造纸行业的氯漂白产生的二恶英约占0.01%。木材中的木质素与漂白剂中的氯反应生成二恶英,但大多在废水中,纸浆中残留较少。还有报道从咖啡过滤器、盘子纸、再生纸等检出0.3~12.2pg/g二恶英。现在,针对氯漂白问题改用氧漂白,但卫生纸的生产多是使用含氯漂白剂。
松香酸类(Abietic acid)是针叶树中松香树脂(树脂酸精制后的天然树脂)的主要成分,造纸行业广泛用作添加剂(施胶剂),它可使纸张具有耐水及防止油墨渗洇的能力,又用于制造松香粘合剂、油墨、油漆、油溶性染料等起泡剂和橡胶、电器绝缘材料、合成树脂剂有机化工产品的基础原料。松香酸通过微生物分解生成脱氢松香酸。防水性的纸盘子、纸杯等和再生纸制品都曾检出松香酸类,含量较高,浓度在120~1440μg/g范围,其来源可能是原料木材,也可能是纸中的添加剂。
松香酸的毒理学研究显示,有报道认为松香酸对人有过敏反应,脱氢松香酸使人体上皮细胞和纤维芽细胞存活率降低;对人体红血球和多形球细胞有毒性;松香酸可引起人肺上皮细胞的溶解,小鼠淋巴细胞的变异;遗传毒性尚无定论。根据食品中迁移量试验结果,松香酸类的最大摄取量为0.016mg/kg体重/dy,欧洲委员会(CE)的食品科学委员会(SCF)设定松香的TDI为1mg/kg体重/dy。
近年来纸质品包装材料中化学物质的检出结果见表1。
国外纸质包装容器的安全标准
美国
FDA对使用的化学物质以“肯定列表”方式,规定了食品用纸质容器生产时用的防霉剂、螯合剂、消泡剂及辅助剂等约250种物质。并根据接触食品的性状(水性及脂肪性食品、干燥食品)规定了所用的化学物质,其中水性及脂肪性食品约有300种,干燥食品约有100种,都明确规定了使用方法和使用量。BPA是一种破坏内分泌干扰素,为可疑致癌物。对BPA的风险评估,美国通过了《2009年食品安全加强法》,要求FDA在2009年12月31日前,各州将逐步禁止食品和饮料容器中含有BPA。
欧盟(EU)
EU全部采用欧洲委员会制订的欧洲标准(EN),欧洲各国的本国标准原则上以EN为标准。EN标准规定包括甲醛、Hg、Pb、Cd、Cr、着色剂、荧光剂等12项,欧洲议会(CE)设定了推荐标准(Resolution AP(2002/1)),补充了EC指令,并依据食品的性状,对接触的原料及造纸工艺过程、最终产品中化学物质的残留量等都做出了规定。2008年10月欧洲化学品管理局(ECHA)正式认定将BBP、DEHP、DBP(增塑剂)、蒽、重铬酸钠、氧化双三丁基锡及三乙基砷酸酯(木材防腐剂)等15种物质列在高度关注物质的候选名单中。2009年EU制订了食品包装油墨印刷材料中DMAB和BZ的总迁移量低于0.6mg/kg的规定。
法国
法国的纸制品规定了五氯酚、多氯联苯、Hg、Pb、Cd、Cr、乙二醛等检测指标;法国还宣布自2010年1月1日起,禁止使用非生物降解的塑料材料包装食品、农产品,改由环保可降解材料完全替代。
日本
日本食品卫生法规定,接触食品用的器具、容器包装,其材质必须符合规定要求。包装纸及纸质容器用的材质,多氯联苯(PCB)含量为5μg/g以下;着色剂及荧光性物质不得溶出。自1968年发生Kanemi油中毒事件以后,确认了PCB的污染,1972年禁止生产和使用。对于与食品接触面涂有石腊、氧化铝及塑料等成分的层压纸制成的纸质品容器,按规定的塑料标准进行试验。
联合国
废弃物中的PCB向环境中的释放可持续30年以上,被国际列为持久有机污染物(POPs)之一。2001年5月联合国通过的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(即POPs条约)规定,含有PCB的物质使用期截止到2025年,到2028年从地球上要彻底取消。中国也作出承诺,这意味着15年之内每个国家都有承担处理PCB废弃物的义务。
中国
我国是纸质品包装材料生产和消费的大国,为了规范使用,曾相继出台了一系列标准和法规,早在1989年就制订了《食品包装用原纸卫生标准》(GB 11680);1990年卫生部颁布了《食品包装用原纸卫生管理办法》;2008年国标委颁布了《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》(GB 9685)。但在我国,使用有毒有害物质,尤其是非法利用回收纸材料生产的食品包装纸及容器等违规行为依然较为严重。为贯彻落实《食品安全法》,规范食品纸质容器包装材料的生产和使用,促进食品包装材料行业健康有序发展,确保食品安全,国家质检总局2009年5月公布了《关于开展食品用纸包装、容器等制品生产许可证无证查处工作的公告》,并从2009年9月1日起,在全国范围内开始查处未获得食品用纸包装、容器等制品生产许可证的生产、销售以及使用等行为,纸杯、纸餐具等食品用纸包装、容器必须有QS标志才能上市出售。
本文针对当前国际上食品纸质包装材料的卫生与安全问题进行了分析,希望能够帮助提高国内相关企业生产使用安全食品纸质容器包装材料的意识。
食安中国
(责任编辑:yangj)