紙質食品包裝產品的風險分析及質量控制

□ 杜 威 許燕君 杭州市標準化研究院 張 奇 能 靜 浙江工業大學食品科學與工程系

紙質食品包裝和容器是一類傳統的食品接觸材料，尤其隨著社會經濟水平的提高、文明程度不斷提高，國家和政府對環保問題的重視，食品紙包裝由于具有原料豐富、易降解、質輕，便于印刷、加工，時尚美觀、輕便、低碳環保等突出優點[1]，越來越多地取代塑料包裝走向市場。由大數據結果表明，近70%的全球消費者更趨向于使用食品紙質包裝，其原因除了紙質包裝的美觀性以外，還包括紙質的環保性，可預計未來食品包裝行業的主流趨勢將是紙包裝化。

自2007年起，國家質檢總局規定部分食品紙包裝、紙質容器等制品須納入生產許可發證管理范疇，截至2017年底，獲得生產許可證的食品紙包裝、紙質容器生產企業尚不到1 500家。我國一些規模較大的紙包裝產品生產企業和生產基地主要集中在長三角和珠三角地區[2]。紙包裝許可發證產品的類型主要包括包裝類和容器類，其中包裝類包括：紙、紙板、茶葉濾紙、涂蠟紙[3]及淋膜類等，容器類包括：紙袋、紙杯、紙盒、紙餐具[4]及淋膜類等[5]。

表1 2018年部分省市質監局發布的食品紙包裝和紙容器抽查產品情況表

1 我國紙質食品包裝類產品的安全狀況

1.1 食品接觸用紙和紙板材料及其制品生產工藝概述

食品紙包裝產品加工工藝主要是采用不同紙質基材（牛皮紙、羊皮紙、雙膠紙及銅板紙）為原料，采用涂覆的方式制備淋膜紙，一般將高聚物通過流延機在原紙表面形成一層涂覆層，涂層主要是聚乙烯涂層淋膜[6]，PE膜質量一般為10～35 g/m2，具有阻隔性、耐水、耐油、防潮、防滲透及隔熱的功能。涂蠟紙采用食用石蠟熔融浸漬涂布在紙上，具有阻光性、防潮、抗水性能和防油脂滲透性能。

1.2 我國紙質食品接觸材料行業狀況及監督抽查情況

2018年，國家質檢總局發布的食品相關產品質量國家監督抽查情況，食品接觸用紙和紙板制品抽查了565家企業的565批次產品，包括食品包裝用紙和紙板材料、紙杯、食品接觸用紙容器3種產品。其中有32批次不合格，涉及的不合格項目為感官指標、滲漏性能、杯身挺度、熒光性物質、抗壓強度、滲油性能、砷及軸向壓潰力8個項目。抽查結果分析：對17個省（區、市）117家企業的117批次食品包裝用紙和紙板材料進行抽查，檢出1批次不合格，不合格檢出率為0.9%，不合格項目涉及熒光性物質。對24個省（區、市）202家企業的202批次紙杯進行抽查，檢出21批次不合格，不合格檢出率為10.4%，不合格項目涉及感官指標、杯身挺度和滲漏性能。對23個省（區、市）246家企業的246批次食品接觸用紙容器進行抽查，檢出10批次不合格，不合格檢出率為4.1%，不合格項目涉及熒光性物質、抗壓強度、滲油性能、砷及軸向壓潰力[7]。

1.3 食品接觸用紙和紙板材料及制品現有質量安全分析

據2018年和2017年國家質監局發布的食品紙包裝容器產品監督調查信息發布清框分析，食品紙包裝、紙質容器產品的合格率相對較高，主要不合格批次是由于杯身挺度不達標，熔煉偏差[8]，極個別批次有熒光檢出，質量及食品安全方面比較好。

2 食品接觸用紙和紙板材料及制品污染物來源分析

據食品紙包裝類產品的原料及生產工藝流程，分析其污染來源主要有以下幾類。

2.1 原材料

食品紙包裝、容器其原材料主要為木質纖維、非木質纖維、非植物纖維。由于一些木漿、草漿、棉槳原料作物在種植過程中使用農藥等，可能存在有害物質。有的原料摻有一定比例的回收廢紙或再生紙材料，可能有大腸菌群、致病菌、霉菌或鉛、鎘、苯及聯苯的多氯取代物、揮發性醛類等有害物質殘留在紙漿中[9]。此外，造紙原料中也可能存在殺蟲劑[10]、農藥殘留、再生纖維帶來的污染以及二異丙基萘、苯酰苯等化學物質[11]，溶出物的主要成分包括鄰苯二甲酸類酯、酮類甾體、樺木醇或樹脂質酸等[12]。

2.2 添加劑

制紙過程中的添加劑主要有亞硫酸鈉、硫酸鋁、氫氧化鈉、次氯酸鈉、松香、防霉劑、殺菌劑、染料劑及消泡劑，由于工藝操作不當，有可能在紙中殘留而導致食品污染。此外，為了達到增白效果，通常會在原紙中添加熒光增白劑[13]，熒光物質可能會導致細胞發生變異，接觸過量的熒光劑，可能會致使毒性蓄積在肝臟或其他臟器中，從而帶來潛在的致癌風險。

2.3 顏料、油墨和有機溶劑

傳統的包裝印刷油墨主要包括兩大類：樹脂型連結料油墨和溶劑型連結料油墨[14]。油墨本身和有機溶劑中均存在一定量的致癌物質，如重金屬（鉛、鎘）、苯及苯的取代物、乙酸酯類、異丙醇和正丙醇等[15]，這些有害物質會在油墨的印刷過程中揮發，若由于工藝過程中控制不好，會導致油墨殘留物質在包裝和使用過程中繼續散發而帶來食品安全問題。溶劑型印刷油墨的溶劑中常常含有苯及苯的取代物、乙酸乙酯、異丙醇等有害物質。此外，重金屬殘留主要有砷、鎘、鉻、汞及鉛等元素[16]，主要是制造過程中添加的各種助劑、印刷用顏料、油墨等都使紙杯易受苯酚和重金屬等物質的污染，重金屬元素往往是由包裝物遷移到食品中。顏料、樹脂、助劑和溶劑是生產油墨的主要物質，可能對產品包裝的安全性產生間接危害，特別是采用染料做為顏料的替代物，染料從包裝向食品的遷移將對食品的安全性造成危害。此外，若為提高油墨在紙質基材表面的附著力而添加一些如硅氧烷類物質作為偶聯劑，但由于其溶劑中往往含有甲醇等有害物質，也將會對食品包裝的安全性造成一定的不良影響。考慮到成本及印刷適應性等因素，傳統的溶劑型油墨在紙質包裝印刷領域中還大量存在，溶劑中的苯及苯的取代物、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丙醇[17]等有毒有害物質會殘留在包裝物上，隨著時間推移會遷移到食品里，對食品造成不良影響，使之變質、變味。

2.4 粘合劑

在紙包類產品中，覆膜時一般采用的是溶劑型粘合劑。粘合劑產品大致分為溶劑型及無溶劑聚氨酯類粘合劑（PU）、丙烯酸酯類粘合劑（PEA）、聚醋酸乙烯乳液膠（VAC）、醋酸乙烯-乙烯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）類熱熔膠及苯乙烯嵌段聚合物（SBC）類熱熔膠等，其中應用最廣泛的是以乙酸-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）為主體樹脂的熱融型粘合劑，其粘合力強，穩定性高，光穩定性好，流動性強，便于涂覆，設備簡單易操作，生產能耗低。另外，常用的芳香族聚氨酯粘合劑，其原料為芳香族的多異氰酸酯（TDI）。粘合劑中的主要風險物質包括初級芳香胺、殘留單體、易遷移的低聚物、重金屬、甲醛及苯類溶劑殘留等[18]，這些物質可能引起粘合劑遷移到食品中，產生安全風險。丙烯酸酯類粘合劑的風險物質主要為殘留的單體及低聚物；而聚氨酯類粘合劑多為反應型粘合劑，其主要風險物質為初級芳香胺；甲醛及苯類溶劑殘留則主要存在于溶劑型粘合劑中[19]。

2.5 造紙助劑

在制漿造紙過程中，為了提高紙漿強度或改善紙張的某些性狀，或是降低原料消耗以及改良操作條件等，常會采用一些化學物質作為助劑，如制漿原料的制漿助劑[20]（蒸煮、漂白、廢紙脫模及廢液處理），造紙助劑（助濾劑、助留劑、成型助劑及消泡劑）、樹脂障礙控制劑；施膠劑、保濕劑（如脲醛、三聚氰胺等合成樹脂）、紙用顏料、熒光增白劑（如二苯乙烯衍生物）和涂布加工助劑（粘結劑、分散劑、表面活性劑、疏水劑或交聯劑），油墨、印刷劑，如：紙用顏料、色凝劑載色體(硝化纖維素、丙烯等樹脂)、如塑化劑和溶劑(醇類物質的碳氫化物和酯)的殘留；鄰苯二甲酸酯類、有機氯化物的殘留（木漿原料中防腐劑五氯苯酚的殘留，紙和紙板中多氯聯苯的殘留等），以及印刷油墨及連結劑中的一些有機揮發物包含烷類、烯類、芳烴類、鹵烴類、醛類、酯類及酮類等，接觸材料印刷油墨中殘留的光引發劑（二苯甲酮系列物質），在儲存、運輸和食用過程中可能會向食品中遷移，對食品安全造成影響，危害人體健康。

2.6 涂蠟紙包

制備涂蠟紙包應采用食品包裝專用石蠟，其涂蠟需符合GB 1886.26-2016 《食品安全國家標準 食品添加劑石蠟》標準規定，若為了降低生產成本使用工業石蠟進行紙包材料浸漬，則可能引入多環芳烴和重金屬等多種有毒有害物質。

3 食品接觸用紙和紙板材料及制品風險控制

3.1 原輔料來源控制

紙包裝制品是以紙漿及紙板為主要原料的包裝制品，其使用的主要原材料為木漿、甘蔗漿、蘆葦漿及竹漿等。目前制紙企業多以漿板為原料進行打漿處理。打漿過程中，需要調料，包括施膠、加填、染色、各種化學試劑及不同纖維漿料的配入等。所使用的施膠劑、染色劑、防腐劑、消泡劑、助濾劑及石蠟等制備原紙的原輔料需符合國家法律、法規要求，無毒無害、清潔無污染，不得使用含汞、鹵族元素、磷等元素的防腐劑[21]，不允許添加熒光增白劑，不允許使用再生材料、回收或回用廢紙原料，如廢舊報紙、書籍等印刷品。原輔料需購自取證的企業，建立合格供應商名錄，提供符合要求的產品質量檢驗合格的第三方全項檢驗報告或合格證明，不能使用“中水”或其他有害物質超標的水作為生產用水。

3.2 化學添加劑的控制

在生產加工中，必須按GB 9685-2016國家食品安全標準嚴格控制化學物質添加量和選用品種[22]，并建立生產工藝監控制度和工藝監控參數條件。生產中使用的添加劑、助劑、油墨、粘合劑的基本信息和風險物質的控制措施要清晰，品種和添加量均應建立明確的明細控制方案，其控制信息能明確對產品安全性進行判斷。選擇使用高純度的油墨原料可減少遷移物的種類，選用相對分子質量（＞1 000）的原料可增加遷移的難度，避免或減少小分子量物質的遷移。添加劑盡量選取聚合添加劑及固化添加劑,并增加其交聯密度，在無法避免遷移的情況下也應選擇特定遷移量高的限定物或是毒性已知和有健全毒理數據的物質。對于油墨安全規范中尚未作出規定的物質或是在生產、貯存過程中降解、變質的物質也可能對人身健康造成危害，應該加強相關基礎研究，進行必要的風險評估，在法規標準上完善現有體系，有針對性的出臺各種條件下食品包裝油墨的遷移法規，進一步規范國內市場油墨安全采購指南[23]。推薦采用無苯無酮環保型油墨，以水為溶劑的水基油墨，以毒性排序最小的乙醇為溶劑的醇性油墨和無溶劑、在一定波長紫外光照射下能光固化的油墨。

3.3 重金屬元素控制

紙質包裝材料中常見的有害殘留污染物除了熒光增白劑、病原微生物、有機揮發性溶劑類物質、增塑劑及有機氯化合物等外，還有重金屬殘留，主要是在包裝的制造過程中添加的各種造紙助劑、印刷用油墨等都易使紙質材料受到重金屬物質（主要是鉛、鎘）的污染，采用此包裝可能會導致重金屬遷移到食品中。因此，要在采購和生產工藝中控制劣質油墨、涂料的使用[24]，及使用GB 9685-2016國家標準目錄中的品種和控制配方量。

3.4 生產過程控制

生產過程質量控制是減少包裝產品污染不可漏缺的管理環節。如在日常加工過程中，機器不良運行可能造成包裝產品污染，如機器傳動性能不良而導致的濺油；機器的某些部件臟污；機器的某些部件非正常運轉等，都容易使產品被污染；所以應對生產設備進行定期的檢修及維護，建立規范化、標準化的生產方式和管理機制，確保生產機器時刻保持潔凈、穩定的工作狀態，避免食品包裝產品在印刷和印后加工的過程中發生污染。在印刷時，如果印刷油墨溶劑揮發性能差、連結度低，則容易出現印跡過底現象，使印品背面附著油墨，造成污染。印刷時要對噴墨用量進行嚴格控制，并選用快干、易固著和耐磨的油墨進行印刷。做好生產現場的衛生及防蟲害控制，加工車間配備必要的消毒殺菌設施。

3.5 庫房及運輸控制

企業原輔料、成品（半成品）及包裝材料應分別存放在與之規模相適應的庫房中，不得相互產生交叉污染，并有明確標識，做好防漏、防潮、防塵、防蟲、防鼠及其他防害措施。庫房內的溫度、濕度符合原輔料存放要求，庫房整潔衛生、通風良好、地面平滑。運輸工具、包裝均要衛生，做好防污染措施。

3.6 建立食品安全預警機制

目前，食品生產行業亟待建立完善的食品紙包材預警機制和危險事件處理體系，建立食品紙包材安全預警機制。從企業源頭抓起，減少出現食品安全事故后或經由媒體曝光后才開始處理的情況。對于已發生的食品安全事故，除對當事人嚴肅依法查處外，還應實行倒追責任制。加大對售假者的懲罰力度，杜絕違法犯罪者的僥幸心理。同時，可對現有監管體系進行進一步的整理細化，明確監管職責，建立完善的監管執法體系。此外，應對食品安全標準進行統一，提高相關檢測手段，完善食品安全檢測系統。

3.7 進一步完善食品包裝材料安全性標準

進一步完善食品包裝材料的安全性標準需建立以風險評估為基礎的科學性標準制定程序[25]，加強食品標準的風險評估基礎性研究。隨著科學技術的發展，市場上涌現了很多新型食品包裝材料，需要對其進行深入研究，根據食品安全法規、食品衛生學、食品毒理學等科學分析、分析網絡數據反饋等一系列風險評估結果確定其安全性。目前我國整體風險評估工作基礎薄弱，尚未建立完善的監測體系和暴露量評估體系，以風險評估為基礎的標準制定工作未得到很好的落實。應加快全國范圍內的風險評估體系建設，建立暴露量監測和評價模型及有害物質殘留遷移或者物理接觸污染包裝內的食品的基礎研究，建立以風險評估結果為依據的標準制定程序。

3.8 國際、高校科研單位、行業及企業共同合作參與標準的制定

目前國家雖已制定了相關紙包類產品系列標準，并且很多限量標準的制定都是參照國際上其他國家的要求，但缺乏相應的生產管理規程，因此安全指標的具體實施往往未能達到國際標準，這一問題也導致了我國標準體系混亂、標準制定落后的局面。同時，由于行業內企業往往未能充分參與到食品包裝材料標準制訂的過程中，而且食品包裝材料更迭速度較快，這就導致了我國食品包裝材料標準的制定往往滯后于其產品的發展。所以，需加強與國際食品行業及相關高校科研單位的交流合作，這可為理順我國標準體系、加快標準整合清理工作提供很大的幫助。同時，對食品紙質包裝材料新技術的研究，需要加強多功能性紙類風險評估工作（阻濕、防水、殺菌、防腐、耐油及耐酸等性能），制定相關標準。

3.9 加強食品檢測方法的研究

一些新型的食品包裝材料并未納入法律法規規定的范圍內，在管理和檢測時沒有統一的標準，不利于規范和管理。由于我國食品包裝材料檢測方面的基礎研究相對薄弱，食品包裝安全材料的法律法規還存在很多空白，這在食品包裝材料安全性的檢測上十分明顯[26]。相對來說食品包裝需要檢測的項目少，檢驗要求較低，而且很多食品包裝材料中的有害物質含量低，對其的檢測比較困難，甚至一些有害物質沒有標準的檢測方法。在檢測時，由于檢測方法、手段、環境及技術等的限制，檢測結果會受到諸多因素的干擾，一些不法企業可能利用這些漏洞以次充好，甚至將可能會對人體造成傷害的包裝材料運用到食品包裝中去。加強食品檢測方法的研究對提高食品包裝材料的質量監控具有重要意義。