食品包裝是食品的重要組成部分，具有保護(hù)食品不受外來(lái)生物、化學(xué)和物理因素的破環(huán)，維持食品質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。隨著消費(fèi)者安全意識(shí)和政府監(jiān)管力度的加強(qiáng)，食品包裝安全亦被提升到同等監(jiān)管高度。為滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，開(kāi)發(fā)新型、綠色、安全的多功能食品包裝及材料，是將來(lái)食品包裝發(fā)展的方向。
一、食品包裝中的污染物
食品包裝中有毒、有害物質(zhì)的殘留會(huì)產(chǎn)生食品污染并導(dǎo)致中毒。蘭州的“毒奶粉”中不僅含有三聚氰胺，還含有殘留超標(biāo)的甲苯、二甲苯等物質(zhì)，其包裝袋抽檢不合格率高達(dá)50%。目前，導(dǎo)致食品包裝污染的原因主要有包裝材料使用不當(dāng)，生產(chǎn)工藝不符合標(biāo)準(zhǔn)，加工助劑違規(guī)添加，印刷中大量使用含苯類物質(zhì)的油墨以及監(jiān)管體制和手段落后等。這些諸多問(wèn)題最終導(dǎo)致包裝材料不符合食品包裝要求，引發(fā)食品污染。表7列出各種包裝材料中可能存在的有毒、有害物質(zhì)。
包裝材料中有毒、有害的化學(xué)物質(zhì)遷移是引起食品污染的重要原因之一，其污染食品的方式主要有兩種:一種是有毒、有害物質(zhì)直接遷移到食品當(dāng)中，這屬于物理性遷移;另一種是包裝材料與食品接觸后發(fā)生降解，而產(chǎn)生毒害物質(zhì)，這屬于化學(xué)遷移，如聚碳酸酯(PC)材料與食品中的胺類物質(zhì)接觸時(shí)可發(fā)生胺解，從而釋放出具有干擾人體內(nèi)分泌的雙酚A物質(zhì)。研究表明PC材料中的雙酚A污染食品時(shí)，由物理性遷移導(dǎo)致的污染量較少，主要是由于PC材料降解而產(chǎn)生的污染。
有毒、有害物質(zhì)的遷移主要受食品模擬物、遷移時(shí)間和溫度等因素的影響。由于食品本身的成分較復(fù)雜，有些物質(zhì)成分對(duì)污染物的遷移量會(huì)有微量的影響，所以需要選擇簡(jiǎn)單、合理的食物模擬物用于遷移試驗(yàn)。根據(jù)歐共體的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基于食品自身特性的不同，可選用蒸餾水、3%的醋酸、15%乙醇和精餾橄欖油作為食品的模擬物。時(shí)間和溫度也是影響化學(xué)物質(zhì)遷移的重要因素，經(jīng)研究證實(shí)短時(shí)高溫浸泡與長(zhǎng)時(shí)低溫浸泡的效果相同。除此之外，微波加熱、高壓處理和γ射線等都會(huì)加速有害物質(zhì)的遷移速度。Rivas-Ca觡edo等]發(fā)現(xiàn)經(jīng)高壓處理后，塑料中的直鏈烷烴和苯化合物會(huì)發(fā)生大量的遷移。LLDPE薄膜經(jīng)γ射線輻照后，薄膜中的抗氧化劑發(fā)生遷移，并且遷移量隨著輻射劑量的增大而增大。
二、物質(zhì)遷移的作用機(jī)理
化學(xué)物質(zhì)從包裝材料中擴(kuò)散遷移到食品中的過(guò)程，大多是基于Fick第二擴(kuò)散定律，主要是分成3個(gè)連續(xù)的過(guò)程，分別為化學(xué)物質(zhì)在包裝材料中擴(kuò)散，化學(xué)物質(zhì)在包裝材料與食品接觸處的溶解，化學(xué)物質(zhì)溶入食品，即分為擴(kuò)散、溶解和遷移3個(gè)過(guò)程，并且物質(zhì)的遷移發(fā)生在包裝材料厚度的方向。Reynier等根據(jù)分子官能團(tuán)將化學(xué)物的分子結(jié)構(gòu)分成柔性部分和剛性部分，其中柔性部分包括長(zhǎng)的烷基鏈和線性分子，而剛性部分則包括芳基、支鏈為小分子的鏈段、雜環(huán)和球型結(jié)構(gòu)，并且柔性部分在包裝材料中的遷移是蠕動(dòng)性的，剛性部分是跳躍式的。如果分子結(jié)構(gòu)中包括這兩種形式的分子結(jié)構(gòu)，則其遷移是蠕動(dòng)和跳躍式相結(jié)合。
影響化學(xué)物質(zhì)遷移的主要因素是化學(xué)物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)D和分配系數(shù)K，其中擴(kuò)散系數(shù)主要受到分子質(zhì)量、結(jié)晶度、粒子大小、粒子形狀、玻璃化換轉(zhuǎn)化溫度、環(huán)境溫度等因素的影響，而影響分配系數(shù)的因素有物質(zhì)的極性、氫鍵、溫度、化學(xué)結(jié)構(gòu)和粒子的大小)。Silva等研究了時(shí)間對(duì)DPBD(1，4-二苯基-1，3-丁二烯，一種塑料阻燃劑)和三氯生(一種食品包裝用抗菌劑)在豬肉中遷移系數(shù)的影響，結(jié)果顯示在高溫條件下兩種化學(xué)物質(zhì)的遷移系數(shù)明顯高于低溫條件下的遷移系數(shù)，并且它們?cè)谪i肉中的遷移速度比在整個(gè)包裝體系中的遷移速度快。
三、食品包裝安全問(wèn)題解決建議
食品包裝材料中有毒、有害物質(zhì)大部分來(lái)源于生產(chǎn)時(shí)的加工助劑。為解決食品包裝的安全問(wèn)題，除了加強(qiáng)監(jiān)管部門(mén)的監(jiān)督力度、建立健全相應(yīng)的政策法規(guī)外，還應(yīng)該避免或減少使用加工助劑，大力開(kāi)發(fā)具有低滲出、低遷移、低毒或無(wú)毒、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的加工助劑。Sanches-Silva等研究了6種光引發(fā)劑在食品模擬物中的遷移情況，結(jié)果表明同一光引發(fā)劑在不同的食品模擬物中的遷移量不同。因此，在化學(xué)物質(zhì)遷移檢測(cè)方面，應(yīng)對(duì)食品模擬物的適應(yīng)性、穩(wěn)定性和食品模擬體系做進(jìn)一步探索和試驗(yàn)，為獲得高效、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供適合的試驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)還要加強(qiáng)檢測(cè)方法的開(kāi)發(fā)。由于化學(xué)物質(zhì)從包裝材料中遷移到食品中的過(guò)程復(fù)雜，遷移試驗(yàn)耗時(shí)且成本較高，所以要對(duì)食品做詳細(xì)的分類，選擇合適的食品模擬物，并且具體問(wèn)題具體分析，在此基礎(chǔ)上建立遷移預(yù)測(cè)模型。包裝材料本身也可影響化學(xué)物質(zhì)的遷移，因此應(yīng)選擇天然、無(wú)毒的包裝基材，且包裝材料應(yīng)性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)致密，這也可以進(jìn)一步降低有毒、有害物質(zhì)的遷移活動(dòng)。Nerín等研究了多層結(jié)構(gòu)對(duì)29種物質(zhì)遷移的影響，以GC-MS為檢測(cè)方法，Tenax為食品模擬物。研究結(jié)果表明大多數(shù)的物質(zhì)不發(fā)生遷移，只有3種物質(zhì)發(fā)生遷移現(xiàn)象，并且其遷移量均低于特殊遷移極限(SML)。由此說(shuō)明包裝材料自身的結(jié)構(gòu)影響污染物的遷移。
總之，食品包裝工業(yè)正在發(fā)生變革，正朝著高技術(shù)、多功能、環(huán)保化的方向發(fā)展，并且不斷涌現(xiàn)出新的包裝形式，如活性包裝、智能包裝、無(wú)菌包裝等，使食品的質(zhì)量和安全性得以提高。今后，活性包裝和綠色包裝材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是未來(lái)食品包裝發(fā)展的重點(diǎn)。在包裝設(shè)計(jì)時(shí)要有集成化的設(shè)計(jì)理念，將幾種包裝技術(shù)和功能集于一體，降低有毒、有害加工助劑的使用，減少有毒、有害物質(zhì)的遷移，從而使食品包裝達(dá)到最佳的效果。除提高包裝技術(shù)外，還需考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等因素，因此應(yīng)加大力度發(fā)展可食性和可降解性包裝材料。只有這樣，食品包裝才有更廣闊的發(fā)展前景。
粵公網(wǎng)安備44050702001361號(hào)
|
技術(shù)支持：啟成網(wǎng)絡(luò)
