[01633432]食品包装污染物安全性监测技术与应用

该课题的提出是针对中国食品质量安全控制领域存在的以下两个主要问题:一是中国在包装安全方面的研究工作起步较晚,研究基础薄弱,在食品包装卫生检测标准控制指标主要为蒸发残渣、高锰酸钾消耗、重金属(以铅计)等,标准涉及的单体和有机化合物残留项目严重不足,且其中的多项标准不能从根本上适应食品包装行业的发展需求;二是缺乏食品包装材料安全性的评估技术与标准,尤其是缺少对食品包装材料中重要有害物质的安全性评价相关技术方法,尚未建立食品包装材料中有害物质安全评价体系.因此,为解决中国主要食品包装材料中存在的安全问题,促进中国更加科学的食品包装材料标准的制定,提高中国食品包装材料安全性的综合监督管理水平,科技部在十一五"国家科技支撑计划中设立了重点项目"食品包装材料主要有害物质控制技术研究",项目编号2009BADB9B04.该课题主要针对纸制、塑料、陶瓷以及金属食品包装容器中的增塑剂、抗氧化剂、溶剂残留、单体、重金属、助剂残留、涂层、荧光增白等重要污染物,建立了污染物的预处理、富集和检测方法,掌握了重要污染物在食品模拟物中的迁移规律,建立了相应的迁移预测模型,针对其中一些重要污染物提出了其食品安全性限量要求.并根据金属容器主要有害物安全限量要求,研发金属罐生产新工艺、涂层新配方,生产符合安全性指标的食品包装罐;研发、改进金属罐涂层生产工艺和涂层配方,进行技术升级、设备改进与配置,并形成产业化生产.主要开发了多种快速、同时检测技术.通过优化表面增强拉曼光谱(SERS)纳米增强基底的制备方法及检测的实验参数的设置,根据包装污染物特征拉曼指纹峰进行定性、半定量检测,单体BPA、增塑剂DEHP、抗氧化剂(BHA、BHT)的检测限可达0.1ppm;采用ICP-MS技术,建立了铅、砷、镉、镍、钴、锌的同时检测技术.SERS方法检测包装污染物为国内外首创,ICP-MS方法突破了原有标准方法一次只能测定单一元素的局限,建立的镉、镍、钴、锌、铝、六价铬的检测方法,在国内处于领先水平.并推广应用到在国家食品质量安全监督检验中心的日常监测业务中,有效节约开发资金600万元,授权发明专利24件.首次建立了金属包装内层涂膜中的BPB、BPE、BPF、BADGE、BFDGE向四种模拟物的迁移规律;首次研究了国内市场上罐装啤酒中BPA、BPB、BPE、BPF、BADGE、BFDGE的污染水平,探索了6种污染物含量与啤酒储藏时间之间的规律.选择常见的马口铁罐和铝制金属罐,研究其所含的污染物在不同模拟物和不同条件下的迁移规律,并进行金属罐中关键污染物的安全性评价和生产工艺改进,降低了迁移量;针对国内外在印刷油墨中有毒有害物质迁移规律和模型方面的空白,建立了基于实际条件制作真实油墨迁移单元,探讨纸张结构、温度等因素对迁移行为的影响,同时研究了纸张中污染物在微波条件下的迁移行为和规律;基于欧盟、美国FDA以及中国的现有规程和标准,提出了11种纸质包装中潜在危害物(9种塑化剂和2种固化剂)的限量标准和特定迁移限量,而原来中国相关标准中有4种无要求、3种国内标准中没有提及,该项目研究结果用于6项国家标准的制定,2个质量监督管理的法规文件的编写.将迁移规律研究结果应用于金属罐内壁涂膜、涂膜设备和工艺改良,在中粮、苏州华源包装包装公司实施.开发的不含邻苯二甲酸酯类物质的金属瓶盖安全密封垫圈符合美国欧盟标准要求,已占中国出口芦笋、蘑菇罐头瓶盖市场的80%以上,每吨降低成本7千元,每年创造价值约420万元;饮料罐专用涂装工艺生产的饮料罐获得广州亚运专供饮料产品的认证,已经在国内主要饮料品牌上得到应用;开发了基于UV油墨及其固化技术、在线湿膜高速测量技术,改造了涂料印刷生产线,生产能力到达5000张/小时,涂膜的厚度均匀性提高15%以上,每条高速印铁生产线年节约成本约90万元.近四年来获利3045万元.首次综合考虑了PC制品的老化影响及污染物迁移特性;根据塑料的老化特性和污染物迁移特性,建立污染物的检测指标及迁移规律,制定了回收料的鉴别方法;首次研究表明PC饮用水桶材料具有较好的抗老化性能,影响PC饮用水桶老化的关键因素是紫外光照;长期使用(最长时间超过12年)和人工加速老化实验后的PC饮水桶中的双酚A含量和迁移量未见明显高于新桶,在物理特性满足使用要求的情况下,PC饮水桶能长期使用.该成果中主要针对金属罐开展了其密封胶圈、专用涂装工艺技术的研究,并实施了产业化应用.而其他包装材料、容器的相关研究成果的后续产业化技术、产品研发未能涉及,在后期应逐步扩大应用范围.