◎ 鄭海杰
(深圳市捷利康生物科技有限公司,廣東 深圳 518118)
食品包裝是構成一個完整的食品的重要部分,作為食品的保護屏障,保證其不被外界不良因素影響,如腐敗微生物、化學污染物、光照、氧氣、水分和外力等,從而確保食品在存儲及運輸中的質量及安全,并延長其保質期[1]。特殊醫學用途配方食品屬于一種預包裝食品,可滿足進食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或患有特定疾病等特殊人群的營養需求[2],因為產品的特殊性,消費者和指導消費者使用產品的臨床營養師或醫生對產品包裝的安全性相對普通食品更為關注。作為新興領域,目前國內對特醫食品包裝材料研究較少,所以對特醫食品包裝的特點、應用、存在的問題等的研究有助于推動特醫食品行業健康、安全、有序發展。
在中國20世紀80年代末,特醫食品按藥品準入制度,以腸內營養制劑的形式在臨床上被應用[3]。玻璃制品是早期腸內營養制劑的包裝材料之一。隨著現代科技和臨床研究水平的不斷提高,其包裝也有了很大的發展。目前,腸內營養制劑80%~90%的包裝采用塑料瓶和塑料袋,其次是馬口鐵罐裝,主要用于粉劑腸內營養制劑,而采用玻璃材料包裝相對較少。新《食品安全法》明確了特醫食品的法律地位,明確將特殊醫學用途配方食品作為“食品”進行注冊管理[3]。目前,我國特醫食品的產品形態主要包括粉劑和液態兩種形式[2]。國內外常規使用的特醫食品包裝材料有玻璃材料、塑料制品、金屬制品、食品包裝用紙、復合薄膜袋和復合包裝袋等產品[4]。
玻璃容器具諸多優點,如無毒無味、阻隔性能高、成型性好、化學性能穩定、耐熱、耐壓、抗腐蝕及易清洗等,在高溫殺菌或低溫貯藏均適用,且便于循環利用,對環境影響小。玻璃是非常傳統的材料,一直以來未被金屬、塑料、紙類等包裝材料完全取代,得益于其穩定的化學性能,對包裝內食品不會產生危害物質遷移,是公認的安全系數高的包裝材料[5]。鑒于材料的阻隔功能和惰性特征,早期的腸內營養制劑普遍采用玻璃瓶作為包裝載體,經濟、實用、保質期長。但玻璃瓶在衛生保障、儲存、運輸以及使用后的處置等方面,均存在先天不足?;厥盏牟A孔忧逑磿r易產生污染,在醫院使用過程中,玻璃輸液瓶也易引發污染,故目前特醫食品采用玻璃材質的占比極小。
塑料包裝與其他材料相比,可塑性強、彈性及絕緣性能好、強度高、質量輕、抗腐蝕、易加工、資源充足、成本低以及對內包裝食品保護效果好[5]。目前,塑料瓶和塑料袋是液態特醫食品較常用的材料之一。PET(聚對苯二甲酸乙二酯)瓶是塑料瓶的一種,其無毒安全、強度大、防滲透、質量輕,并且有絕對價格優勢,在市場上應用廣泛[6]。PET瓶在飲料包裝中應用非常廣泛。塑料瓶憑借節能、環保且美觀的優勢大量取代了玻璃瓶在食品中的應用[7]。在特醫食品行業,PET瓶也被廣泛使用。蘇昕峰等[8]發明了一種含內容物瓶蓋的口服式腸內營養塑料瓶,可放置標準配方之外需額外補充的微量營養素,尤其適用于對溫度、光、氧氣不穩定的維生素和益生菌等產品,配備彈簧吸管,方便具有自主吞咽功能的固定體位臥床人群使用。
現有的腸內營養制劑或特醫食品塑料袋包裝采用了單向閥和多層膜技術,使其營養液保存期限接近玻璃瓶,且可實現無菌化的密閉營養液輸注。王智軍等[3]發明了一種新型特醫食品粉劑塑料包裝袋,通過熔接縫連接將包裝袋劃分為左右兩個密封空腔,分別放置量杯和攪拌棒,可將熱敏感組分和/或微量營養素獨立包裝,克服了傳統工藝引起的營養素損失和非均質性的缺點。
金屬包裝材料具有良好的阻隔性、遮光性、阻氣防潮性,避免引起內部食品的受潮、變質、腐敗、色香味的變化,其缺點在于原料成本高、易于被腐蝕、體積大、包裝厭氧菌易繁殖,且因易析出有危害的金屬離子而不能包裝酸性食品[4]。鐵罐是全球奶粉最早使用的包裝形式。目前,市場上的嬰幼兒配方奶粉和粉劑特醫食品依然以馬口鐵罐包裝占主導趨勢。從安全角度來看,嬰配奶粉的包裝優選馬口鐵罐,其次是功能性紙罐,再次是內部有袋裝的紙盒。罐裝的缺點不便于攜帶,且生產和運輸成本都較高,隨著全球原料供應緊俏,金屬罐裝可能因成本限制逐漸被輕質塑料包裝取代[9]。
紙質包裝與塑料、玻璃材質相比,抗腐蝕性和密封性都較差,但對環境污染小。需要關注的安全問題主要是在造紙原料以及添加劑的污染上。部分食品紙質包裝生產時未經過深層次加工、處理,殘留了農藥、油墨等有毒有害物質,污染食品,加之外觀印刷使用添加劑和油墨,可能間接影響食品的質量[10]。
鋁塑復合包裝材料有以下優點:強度高、抗撕裂、耐擠壓、柔軟防潮、隔氧、屏蔽、抗靜電和耐沖擊,使其在食品包裝工業中得到廣泛的應用并占據重要的地位[11]。復合包裝袋有大袋包裝和獨立小包裝,大袋包裝對于嬰幼兒配方奶粉是常用的包裝形式之一。特醫食品的使用具有很強的特殊性,獨立小包裝被越來越多的企業采用。獨立小包裝,密封性強,攜帶取用方便,不需計量,避免因多次取用造成的污染風險,但其包裝成本高,對外包裝信息(生產日期/批號、保質期等)需要標識在獨立小包裝上,以便于對其產品質量監控及追溯。
食品包裝中的化學成分可通過接觸遷移至食品中并造成潛在風險,所以食品包裝材料的安全性是衡量食品安全的一個重要指標[12],與食品直接接觸的包裝材料,必須滿足2點。①保護食品免受外界污染,保證食品自身品質。②減少接觸材料化學成分向食品中遷移,確保食品的衛生和安全[4]。
為保證食品安全,應從源頭控制食品包裝材料中有毒有害物質的含量。目前,我國特醫法規對特醫食品包裝材料和容器有害物質的遷移與控制提出了明確要求,如:《食品安全國家標準 食品接觸材料及制品通用安全要求》(GB 4806.1—2016)、《食品安全國家標準 食品接觸材料及制品用添加劑使用標準》(GB 9685—2016)、《食品安全國家標準 食品接觸用塑料材料及制品》(GB 4806.7—2016)、《食品安全國家標準 玻璃制品》(GB 4806.5—2016)、《食品安全國家標準 食品接觸用金屬材料及制品》(GB 4806.9—2016 )等。
分析并控制改善包裝材料物理性能的添加劑成分和包裝材料中殘留的化學物質的遷移行為,是控制食品包裝安全、保證食品質量行之有效的措施。譬如,食品屬性、塑料包裝材料類型與貯藏環境溫度均會影響有害物質的遷移,材料結晶度與遷移率呈反比關系,聚丙烯均聚物會降低脂肪類食品抗氧化劑的遷移率,溫度能有效促進分子的遷移行為,與遷移分子的活化能呈正比關系[13]。研究這些遷移規律,對于選擇包裝材料材質,選擇適宜的儲存條件,從而降低有害物質遷移行為具有很大幫助。又如,食品接觸紙質包裝材料中潛在的主要有害物質包括:全氟化表面活性劑——全氟辛烷磺?;衔铮≒erfluorooctane sulfonate,PFOS)和全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)、熒光增白劑、特定芳香胺(PAAs)、甲醛、五氯苯酚、丙烯酰胺和重金屬。而鑒于食品接觸性紙質包裝材料中丙烯酰胺高遷移風險,要求企業在造紙時選用較純的聚丙烯酰胺,降低單體的殘留。食品接觸紙質包裝材料中重金屬的遷移,對人體的危害是長期、反復的,導致人體慢性中毒,所以在紙制品原料質量、加工和運輸方面,應嚴加監管,以保障食品包裝材料的安全衛生[14]。
特醫食品包裝材料未來的發展趨勢是功能型、環保型、智能型的食品包裝材料。傳統食品包裝材料如玻璃、金屬、塑料、紙品等未來必然面臨極大挑戰。特醫食品包裝材料的發展應遵循我國可持續發展戰略規劃,優選環保材料,降低添加劑使用,最大程度減少有毒有害物質的遷移。隨著我國科學技術的發展、管理制度的完善,特醫食品包裝材料的標準體系也會逐步標準化、系統化。