第八章 包装材料和容器的安全性

第八章包装材料和容器的安全性第一节概述•一、食品包装的起源、概念和作用•包装起源于原始人对食物的贮运，到人类社会有商品交换和贸易活动时，包装逐渐成为商品的重要组成部分。现代生活离不开包装，而现代包装已成为人们日常生活消费中必不可少的内容。在发达国家,包装业总产值约占GDP的2%,全球的包装工业总产值为3.45亿欧元,在所有的包装产品中,食品类的比例高达50%.•包装是指为了在流通中保护产品、方便贮运、促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料和辅助材料的总称，也指为了达到上述目的而采用的容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。•食品包装的主要目的是保护食品质量和卫生，不损失原始成分和营养，方便贮运，促进销售，提高货架期和商品价值。在食品工业高度发展的今天，食品包装已形成集先进技术、材料、设备为一体的完整的工业体系。在食品加工、运输、销售及家庭使用中都占有重要的位置。•二、食品包装原料的不安全因素及食品包装材料的基本要求•现代食品包装技术无疑可大大延长食品的保存期，保持食品的新鲜度，提高食品的美观性和商品价值。但是，由于使用了种类繁多的包装材料，如玻璃、陶瓷、搪瓷、金属、纸、橡胶以及塑料等，在一定程度上也增加了食品的不安全因素。•对食品包装材料及容器的基本要求:•除了要适合食品的耐冷冻、耐高温、耐油脂、防渗漏、抗酸碱、防潮、保香、保色、保味等性能外，特别要注意食品容器、包装材料的安全性。即不能香食品中释放有害物质，不与食品中营养成分发生反应。•包装对产品的保护性:物理保护,隔、防、阻;化学性防护,抗氧化、变色、老化、腐蚀、污染;生物性保护;其他,防盗、防伪.第二节纸及其制品•纸或纸基材料构成的包装材料，因其成本低、易获得、易回收等优点，在现代化的包装工业体协中占有非常重要的地位。从发展的趋势来看，纸及其制品作为食品的包装材料的用量越来越大。•纸及其制品的主要特定：加工性能良好、印刷性能良好，具有一定的机械性能，便于复合加工，卫生安全性好，且原料来源广泛，容易形成大批量生产，品种多样、成本低廉、重量较轻、便于运输、废弃物可回收利用，无白色污染鞥等。一、常用的纸及其纸制品常用的食品包装用纸有牛皮纸、羊皮纸和防潮纸等。牛皮纸主要用于外包装；羊皮纸可用于奶油、糖果、茶叶等食品的包装；防潮纸又称涂蜡纸，主要用于新鲜蔬菜等食品的包装。纸板：常用的纸板有黄纸板、箱纸板、瓦楞纸板、白纸板等。纸容器：指纸袋、纸盒、纸杯、纸箱、纸桶等容器。它按用途可分为两大类：一类用于销售包装，另一类用于运输包装。纸复合罐于20世纪50年代开始用于食品包装。由于选用了高性能的纸板、金属薄层衬里及树脂薄膜，使复合罐密封性能有所提高，多用于粉状、颗粒状干食品或浓缩果汁、酱类的包装。二、食品包装纸中有害物质的来源纯净的纸是无毒、无害的，但由于原材料受到污染，或经过加工处理，纸中通常会有一些杂质、细菌和某些化学残留物，从而影响包装食品的安全性。食品包装纸中有害物质的主要来源有如下几个方面。1、造纸原料中的污染物；2、造纸过程中添加的助剂残留,包括施胶剂(防渗),填料,漂白等；3、包装纸在涂蜡、荧光增白处理过程中，使其含有较多的多环芳烃化合物和荧光增白化学污染物；4、彩色颜料污染；5、成品纸表面的微生物及微尘杂质污染。三、纸对食品安全的影响包装纸对食品安全的影响与制纸原料、添加物、油墨等有关。•1,制纸原料制纸原料主要有木浆、草浆、棉浆等。由于作物在种植过程中使用农药等，因此在制纸原料中含有害物质，有的害掺有一定比列的回收废纸，铅、镉、多氯联苯等有害物质仍留在纸浆中。•2,添加物制纸中所用的添加物有亚硫酸钠、次氯酸钙,过氧化氢,碳酸钙,硫酸铝、氢氧化钠、次氯酸钠、松香、防霉剂等，这些物质残留将对食品造成污染，此外，为了使纸增白，在纸中添加荧光增白剂，这种增白剂是一种致癌物。•3.油墨目前我国还没有食品包装印刷专用油墨，一般工业印刷用油墨所用颜料及溶剂等还缺乏具体的卫生要求。油墨中含有铅、镉等有害元素及甲苯、二甲苯及多氯联苯等挥发性物质。这些物质与食品接触，可对食品造成污染。另外，回收纸的再利用和机械设备的污染也应引起重视。第三节塑料制品塑料是以一种高分子聚合物树脂为基本成分，再加入一些用来改善性能的各种添加剂制成的高分子材料。它可分为热塑性塑料和热固性塑料。是近30年来发展最快的包装材料。作为包装材料物质进行应用，大多数塑料材料可达到食品包装材料对卫生安全性的要求，但仍存在着不少影响食品的不安全因素。一、塑料中有害物质的来源塑料中有还物资的来源主要有以下几个方面1树脂本身有一定的毒性；2树脂中残留的有毒单体、裂解物及老化产生的有毒物质；3塑料包装容器表面的微尘杂质及微生物的污染；4塑料制品在制作过程中添加的稳定剂、增塑剂、着色剂等带来的危害；5塑料回收料在利用吸附着的一些污染物和添加的色素可造成食品的污染。二、塑料制品对食品安全性的影响1、聚乙烯（Polyethlene,PE）聚乙烯是乙烯的聚合物，为半透明和不透明的固体物质。聚乙烯塑料本身是一种无毒材料，其污染物主要包括聚乙烯中的单体乙烯、低分子量聚乙烯、添加剂残留以及回收制品污染物。2、聚丙烯（Polyropyrene，PP）聚丙稀由丙烯聚合而成，属于长直链聚烷烃类。一般认为聚丙稀较安全，其安全性高于聚乙烯塑料。聚丙烯作为食品包装材料安全性问题主要使回收再利用品，与聚乙烯塑料类似。3、聚氯乙稀(PVC)聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而成的。聚氯乙烯塑料是由聚氯乙烯树脂为主要原料，再加以增塑剂、稳定剂等加工制成。聚氯乙烯树脂本身是一种无毒聚合物，但其原料单体氯乙烯具有麻醉作用，同时还具有致癌和致畸作用，它在肝脏中可形成氧化氯乙烯，具有强烈的烷化作用，可与DNA结合产生肿瘤。因此，聚氯乙烯塑料的安全性问题主要是残留的氯乙烯单体、降解产物以及添加剂的溶出造成的食品污染。工程用PVC常含重金属化合物的稳定剂,如铅、镉、二丁基锡等.4、聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成。聚苯乙烯树脂本身无味、无臭、无毒、不易生长霉菌。其安全性问题主要是单体苯乙烯及甲苯、乙苯和异丙苯的残留。5、复合薄膜复合薄膜是塑料包装发展的方向。复合薄膜的突出问题是黏合剂，目前采用的黏合方式有两种：一种是采用改性聚丙烯直接复合，它不存在食品安全问题；另一种是采用黏合剂黏合，大多采用聚氨酯型黏合剂，这种黏合剂中含有甲苯二异氰酸酯（TDI），这种薄膜经蒸煮会使TDI迁移到食品中并水解产生具有致癌性的2，4-二氨基甲苯。6,其他如聚偏二氯乙烯(PVDC),丙烯睛共聚塑料,聚碳酸酯树脂(PC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),三聚氰胺树脂(热固型)等.三、塑料添加剂的选用塑料添加剂对于保证塑料制品的质量非常重要，主要有以下几种。1、稳定剂稳定剂是防止塑料制品在空气中长期受光的作用，或长期在较高温度下降解的一类物质。稳定剂主要有硬脂酸锌盐、铅盐、钡盐、镉盐等，但铅盐、钡盐、镉盐对人体危害较大，食品包装材料一般不用这类稳定剂。锌盐稳定剂在许多国家都允许使用，其用量规定为1％～3％。2、增塑剂增塑剂可以增加塑料制品的可塑性。增塑剂主要有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类等。其中，邻苯二甲酸酯类应用最广，毒性较低；磷酸酯类增塑剂中的已二酸二锌酯耐低温性较好。3、其他着色剂主要为染料及颜料；润滑剂主要是一些高级脂肪酸、高级醇类或脂肪酸酯类；抗氧化剂一把为BHA（丁基羟基茴香醚）和BHT（二丁基羟基甲苯）；抗静电剂有烷基苯磺酸盐、α－烯烃磺酸盐等，毒性均较低。第四节金属制品金属包装容器十分普遍，入以铁、铝、铜不锈钢等为金属板、片加工成型的桶、罐、管、盘、壶、锅等，以及以金属（主要为铝箔）制作的复合材料容器。此外，还有银制品、铜制品和锌制品等。与其他材料相比，金属包装材料的容器具有以下优点：1、优良的阻隔性能；2、优良的机械性能；3、方便性好；4、表面装饰性好；5、废弃物容易处理；6、加工技术与设备成熟。它的缺点有以下两方面：1、化学稳定性差；2、经济性差。即价格较贵。一、铁质食品容器铁质制作的容器在食品中的应用较广，如烘盘及食品机械中的部件。铁质容器的安全性问题主要有下面两个方面。1、白铁皮（俗称铅皮）镀有锌层，接触食品后锌会迁移至食品，国内曾有报道用镀锌铁皮容器盛装饮料而发生食品中毒的事件。在食品工业中应用的大部分是黑铁皮。2、铁质工具不宜长期接触食品。二、铝制食品容器铝制品的食品安全性问题主要在于铸铝和回收铝中的杂质。调查表明，精铝食具中金属溶出量明显低于回收铝食具，尤其是回收铝食具中铅的溶出量最大达170mg/L。可见，回收铝中的杂质和金属难以控制，易造成食品的污染。铝的毒性主要表现为对大脑、肝脏、骨骼、造血系统和细胞的毒性。临床研究证明，透析性脑痴呆症的发生与铝有关。长期接受含铝营养液的病人，可发生胆汁淤积性肝病，肝细胞变性。动物试验也证实了这一病理现象。铝中毒是常发生小细胞低色素性贫血。三、不锈钢食品容器不锈钢用途广泛，型号较多，不同型号的不锈钢加入的铬、镍等金属的量有所不同。使用不锈钢食品容器时要注意其在受高温作用时，不锈钢中的镍会使容器表面呈现黑色，同时由于不锈钢食具传热快、温度会短时间升得很高，因而容易使食物中不稳定物质如色素、氨基酸、挥发性物质、淀粉等发生变性现象。同时，注意不能使不锈钢容器与酒精接触，以防镉、镍游离。第五节玻璃玻璃是由硅酸盐、碱性成分（纯碱、石灰石、硼砂等）、金属氧化物等为原料，在1000～1500℃高温下熔融而成的固体物质。玻璃的种类很多，根据所用的原材料和化学成分不同，可分为氧化铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、铅晶体玻璃、膨硅酸玻璃等。玻璃是一种惰性材料，无毒无味、化学性质极稳定、与绝大多内容物不发生化学反应，是一种比较安全的食品包装材料。玻璃的食品安全性问题主要是从玻璃中溶出的迁移物。另外，在高档玻璃器皿中，如高脚酒杯往往添加铅化合物，一般可高达玻璃的30％，有可能迁移到酒或饮料中，对人体造成危害。第六节橡胶制品、陶瓷和搪瓷一、橡胶制品对食品安全性的影响橡胶可分为天然橡胶与合成橡胶两大类，橡胶制品常用作奶嘴、瓶盖、高压锅垫圈及输送食品原料、辅料、水的管道等。天然橡胶是以异戊二烯为主要成分的天然长链高分子化合物，本身既不分解也不被人体吸收，一般认为是对人体无害，但由于加工的需要，加入的多种助剂，如促进剂、防老剂、填充剂等，给食品带来了不安全的问题。合成橡胶是由单体聚合而成的高分子化合物，影响食品安全性问题主要是单体和添加剂的残留。橡胶加工时使用的促进剂有氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化铝等无机化合物，由于使用量均较少，因而较安全（除含铅的促进剂外）。有机促进剂有醛胺类如乌洛托品，能产生甲醛，对肝脏有毒性；硫脲类如乙撑硫脲有致癌性；秋兰姆类能与锌结合，对人体可产生危害；另外还有胍类、次磺酰胺类等，它们大部分具有毒性。防老剂中主要使用的有酚类和芳香胺类，大多数有毒性，而填充剂也是一类不安全因子。二、陶瓷、搪瓷对食品安全性的影响陶瓷、搪瓷容器的主要危害来源于制作过程中在坯体上涂的彩釉、瓷釉等引起的。釉料主要是由铅、锌、镉、锑、钡、铜、铬、钴等多种金属氧化物及其盐类组成，它们多为有害物质。当用搪瓷、陶瓷容器盛装酸性食品（如醋、果汁等）和酒时，这些物质容易溶出而迁移入食品，造成污染。据甘肃、广西、上海等省市调查，测定了600件搪瓷制品，主要有害金属的溶出量为铅0～1.3mg/L、镉0～2.2mg/L、锑0～1.1mg/L。第七节容器内壁涂料食品容器、工具及设备为防止腐蚀、耐浸泡等常需在其表面涂一层涂料。目前，中国允许食用的食品容器内壁涂料有聚酰胺环氧树脂涂料、过氯乙烯涂料、有机硅防粘涂料、环氧酚醛涂料等。美国杜邦公司不粘锅涂料:全氟辛酸铵特富龙:氟塑料(塑料王)第八节包装材料与容器的发展方向近年来，中国食品工业迅猛发展。面对如此快速发展的食品工业，食品包装的环保进程却没有跟上，致使许多产品因包装不符合国际标准而无缘参与国际竞争，失掉了应有的市场份额。因此食品包装材料与容器的环保引起社会各界的关注，中国食品包装材料与容器的发展方向主要有以下几