食品接觸用搪瓷制品工藝中重金屬溶出的分析及對策

蒲 波

(遼寧省檢驗檢測認證中心，遼寧省產品質量監督檢驗院，遼寧 沈陽 110032)

食品接觸用搪瓷制品是指在金屬表面搪涂一層或多層類似玻璃的瓷釉，然后在高溫下燒制而成的金屬與無機材料牢固結合的復合材料制成的產品。搪瓷制品的瓷釉層可保護金屬免于氧化和腐蝕，金屬的韌性增強了瓷釉層的彈性和機械強度，因此，搪瓷產品具有易清洗、耐高溫、表面光潔、不易滋生細菌，隔熱效果比金屬制品好，比陶瓷和玻璃制品經久耐用等特點[1]。食品用搪瓷制品按用途可分為：搪瓷燒器、搪瓷烤器和搪瓷食物器皿，其中搪瓷食物器皿是指用于盛放、貯存和接食物或食用用水的搪瓷制品，如杯、碟、碗、壺、罐等人們的日常生活用品，由于搪瓷食物器皿與人們日常生活密切相關，成為消費者及監管部門重點關注產品。

由于搪瓷的瓷釉和裝飾彩繪可能含有鉛、鎘等重金屬元素，在接觸食品時重金屬元素遷移到食品中，進而進入人體，這些元素在人體內不易排出，長期食用含鉛、鎘等重金屬元素的食物，對人體免疫系統會造成影響，導致多種疾病發生[2]，因此各國都制定了鉛、鎘等重金屬元素限量標準，我國于2016年實施的GB 4806.3-2016《食品安全國家標準 搪瓷制品》[3]國家標準對鉛、鎘元素的遷移量進行限制。

從加強食品接觸用搪瓷制品安全監管，突出事中事后安全監管，規范和指導搪瓷材質食品相關產品的生產安全著手，對食品接觸用搪瓷制品的安全因素進行分析，結合生產工藝采取有效的控制措施確保搪瓷材質食品相關產品質量安全。

1 食品接觸用搪瓷制品安全風險分析

食品接觸用搪瓷制品在制造過程中，釉料和裝飾圖案內可能會存在鉛、鎘、銻、鉻、鎳、鈷、砷、鋅、鋇等重金屬元素溶出，若用于盛裝食物，特別是酸性食物，會造成鉛、鎘等重金屬溶入食物而進入人體血液，且不易排出體外；長期食用含鉛、鎘等重金屬離子的食物，對人體免疫系統會造成影響，導致多種疾病[2]。

食品接觸搪瓷制品風險來源主要有以下幾個方面：

1.1 生產原輔料

食品接觸搪瓷制品的風險來源于原輔料中重金屬元素帶入，搪瓷的瓷釉主要由礦物原料、化工原料和色素按一定的比例，經過1200 ℃左右的高溫熔融，并經過急劇的冷卻成粒狀或片狀的硼硅酸鹽玻璃質，按使用工藝分為底釉、面釉、邊釉和飾花釉。其中礦物原料主要有石英、長石、粘土；化工原料是瓷釉的輔助組成部分，主要包括：硼砂、硝酸鈉、純堿、碳酸鋰、碳酸鈣、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鈦、氧化銻、二氧化鋯、氧化鈷、氧化鎳、二氧化錳、氧化鐵等；色素原料是指用于裝飾瓷釉顏色的材料[4]。上述瓷釉原料中的含有鉛、鎘等有害元素。

生產中用的磨加物主要有使熔塊研磨成具有懸浮性的物質，如水和粘土；另一類是使釉漿適宜于涂搪和調整搪瓷釉性能的物質，如硼砂、石英、碳酸鈉等，這類磨加物中易含有鉛、鎘等有害元素[5]。

生產過程中使用的花紙、顏料、不銹鋼包邊材料等也存在重金屬含量高的問題。

1.2 生產工藝

搪瓷制品在生產過程中的關鍵步驟是搪燒，主要控制燒制的溫度、時間以及窯爐的氣氛(氧化性或還原性)，如含密著劑的硼硅酸鹽底釉，燒成溫度約為880～930 ℃,為使其能在坯體表面形成氧化鐵層,有利于瓷層同坯體(鋼材)良好密著，故須采取氧化氣氛。面釉燒成溫度略低，用銻乳濁色的銻面釉為850～900 ℃，鈦面釉為820～860 ℃。為使面釉具有良好乳濁和鮮艷色彩，并與底釉緊密結合，要嚴格控制燒成時間和爐中氣氛，鑄鐵坯體若用銻釉和鈦釉則對氣氛尤為敏感。搪瓷燒制的溫度、時間、氣氛不僅影響產品的理化性能、對可溶性的重金屬的控制也十分得要，工藝參數控制得好，能最大程度將有害物趨趕，降低溶出量。在制釉工藝的球磨過程中存在無鉛原料與含鉛原料的交叉污染，涂搪工藝的噴涂過程存在食品不接觸的釉料濺到與食品接觸層表面的風險，搪瓷制品燒制工藝存在食品接觸與搪瓷與非食品接觸用搪瓷混燒造成污染的風險，成品檢驗工藝中存在重金屬元素不符合國標的風險[6]。

1.3 生產環境

搪瓷制品生產環境中的粉塵、微粒及腐蝕等污染風險。

1.4 搪瓷制品在使用過程中的條件

搪瓷制品在使用過程中的遷移量也受到使用環境條件的影響，與食物接觸時的溫度，所接觸食物的酸堿性以及接觸的時間長短等都會影響到有害物質的遷移。

2 搪瓷風險因子控制措施

根據食品接觸用搪瓷制品的風險分析，結合生產的工藝過程設置關鍵質量控制點(CCP)，如圖1所示，各控制點應制定操作規程及工藝技術參數。

圖1 搪瓷生產關鍵工藝流程Fig.1 Critical process of enamel products

2.1 原輔料驗收

鉛、鎘等重金屬來源于釉料中、磨料、花紙等原材料，原輔料質量的好壞直接關系到最終產品質量合格與否，因此做好原材料的質量控制顯得尤為重要。瓷釉、色素、花紙、磨加物是搪瓷制品中有毒有害物質控制四大關鍵要素，四者之間的關系是相輔相成的關系，四者缺一不可。應保持釉料、顏料、花紙及磨加物等原材料的進貨檢驗或驗收(包括有毒有害物質檢驗記錄)記錄，建立釉料、顏料、花紙及磨加物等實物檔案。加大技術創新力度，優化產品配方，使配方中不含或盡量少含有毒有害物質，從源頭上把關，控制主動引入有毒有害物質。

控制原材料的同時要制定嚴格的試燒控制程序，當原輔材料供應商發生改變、原輔材料發生變化，應重新進行試燒試驗，對試燒品不定期進行抽檢，委托第三方進行鉛、鎘溶出量測試；做好原輔材料采購及管理記錄。

2.2 球 磨

在球磨該工藝上要嚴格將食品接觸用釉料與非食品用釉料必須分開球磨；更換原料必須徹底清洗球磨機；防止不同原料間交叉污染；產品生產過程安全控制記錄。

2.3 涂搪過程

在食品用搪瓷制品的噴涂時防止與食品不接觸的釉料濺到與食品接觸層表面、生產過程安全控制記錄。

2.4 搪燒工藝

工廠應對搪燒時間、燒成溫度、通風條件(窯爐氣氛)等按搪燒制度進行有效控制，對含密著劑的硼硅酸鹽底釉，燒成溫度約為880～930 ℃,用銻乳濁色的銻面釉為850～900 ℃，鈦面釉為820～860 ℃。無鉛、鎘等有毒有害物質的產品不得與含鉛、鎘等有毒有害物質的產品混燒，低鉛、鎘等有毒有害物質的產品不得與高鉛、鎘等有毒有害物質的產品混燒。

2.5 裝飾過程

食品用搪瓷制品的燒制、噴涂時防止與食品不接觸的釉料濺到與食品接觸層表面；必要時涂透明釉；生產過程安全控制記錄。

2.6 成品檢測

嚴格按照國標GB 4806.3-2016進行定期檢驗，并保存好檢驗記錄、同時做好不合格品管理[7]。

作為食品接觸用搪瓷制品的生產企業，應根據原輔料、生產工藝及產品特點，建立適合企業的風險分析體系。明確相關風險因子種類、風險來源、關鍵控制點、關鍵控制因子、關鍵限值及控制要求、關鍵控制措施等。生產企業應根據生產過程風險分析的結果，對食品安全產生影響的危害因素設立相應的關鍵控制點，在工藝流程圖中標明。應針對每個關鍵控制點規定的關鍵限值和控制措施進行控制，并保存相關記錄。

應對每批成品的銷售進行記錄，記錄應能追溯每批產品的售出情況，必要時應能及時全部追回，銷售記錄的保存期限不得少于二年。

3 結 論

本文結合食品接觸用搪瓷制品的生產實際，分析制品存在重金屬元素超標安全風險因子，從制品的原輔料、生產工藝、質量管理等方面采取風險控制措施，以確保原輔料、半成品、成品符合相應的食品安全要求。為食品接觸用搪瓷制品企業生產質量控制和監管部門的安全監督提供依據。