食品接触材料中防止有害物质迁移的策略和方法——基于GB 4806.7-2023标准

引言

食品接触材料（FCM）在使用过程中可能会迁移有害物质，如重金属、单体、添加剂等，进入食品中，进而被消费者摄入，对健康造成危害。为了确保食品接触材料的安全性，中国发布了新的食品级标准GB 4806.7-2023《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》。本文将详细解析如何防止食品接触材料中的有害物质迁移，并结合GB 4806.7-2023标准进行阐述，以帮助企业和消费者更好地理解和保障食品安全。

一、GB 4806.7-2023标准概述1. 标准简介

GB 4806.7-2023《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》是中国关于食品接触塑料材料及制品的新标准，旨在确保这些材料在使用过程中不会对食品安全造成危害。标准涵盖了成分限制、总迁移量（OML）、特定迁移量（SML）、模拟物测试、合规声明等内容，全面保障食品接触材料在化学和物理方面的安全性。

2. 主要内容

成分限制：规定了可用于食品接触塑料的单体和添加剂清单，确保材料成分的安全性。

总迁移量（OML）：规定了材料在特定条件下迁移到食品中的所有物质的总量，不得超过10 mg/dm²。

特定迁移量（SML）：规定了特定物质在特定条件下迁移到食品中的量，需符合规定的限值。

模拟物测试：规定了不同食品类别的模拟物测试要求，以评估材料在实际使用条件下的安全性。

合规声明：生产企业需提供合规声明，确保其产品符合GB 4806.7-2023标准的要求。

二、有害物质及其迁移机制1. 有害物质的类型

食品接触材料中常见的有害物质包括：

重金属：如铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）等。

单体：如乙烯基氯（VCM）、苯乙烯（SM）等。

添加剂：如邻苯二甲酸酯（PAEs）、双酚A（BPA）等。

降解产物：材料在高温或光照等条件下降解产生的有害物质。

2. 迁移机制

有害物质从食品接触材料迁移到食品中的机制主要包括：

扩散：有害物质在材料内部通过分子扩散移动，并逐渐迁移到材料表面。

溶解：有害物质在接触食品或模拟物中溶解，进入食品中。

渗透：在压力或温度的作用下，有害物质通过材料渗透到食品中。

三、防止有害物质迁移的策略1. 材料选择和配方优化选用高纯度原材料

选择高纯度的聚合物和添加剂，减少材料中有害物质的含量，从源头上控制有害物质的迁移风险。

优化配方

通过优化配方，选择合适的添加剂和稳定剂，减少有害物质的使用量。例如，使用低迁移性或非迁移性的增塑剂替代传统的邻苯二甲酸酯。

2. 改善材料结构增加材料的密度和结晶度

通过增加材料的密度和结晶度，可以减少有害物质的扩散速率。例如，采用双轴拉伸工艺生产高结晶度的聚丙烯（PP）薄膜。

引入多层结构

采用多层结构材料，通过增加阻隔层（如乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）、聚酰胺（PA）等），提高材料的阻隔性能，减少有害物质的迁移。

3. 表面处理技术涂层技术

在材料表面涂覆一层具有高阻隔性能的涂层，如乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）涂层、聚偏二氯乙烯（PVDC）涂层等，可以显著减少有害物质的迁移。

等离子处理

通过等离子处理材料表面，可以增加材料表面的交联度和惰性，减少有害物质的迁移。

4. 控制生产工艺合理控制加工温度和时间

在生产过程中，合理控制加工温度和时间，避免高温长时间加工导致材料降解和有害物质释放。例如，采用短时间高温快速成型工艺。

优化加工条件

通过优化加工条件，如降低挤出压力、提高冷却速度等，可以减少有害物质的迁移。

5. 进行全面的迁移测试总迁移量（OML）测试

OML测试评估材料在特定条件下迁移到食品中的所有物质的总量。根据GB 4806.7-2023标准，食品接触材料的总迁移量不得超过10 mg/dm²。

特定迁移量（SML）测试

SML测试评估特定物质（如重金属、单体、添加剂等）在特定条件下迁移到食品中的量。GB 4806.7-2023标准规定了多种物质的特定迁移限值，需逐一进行测试。

模拟物测试

根据食品接触材料的预期使用条件，选择合适的模拟物进行测试。常用的模拟物包括：

蒸馏水或去离子水：用于水性食品。

10%乙酸溶液：用于酸性食品。

橄榄油或其他合适的油脂：用于油脂性食品。

四、实例分析：防止食品接触材料中有害物质迁移案例背景

某塑料食品容器生产企业希望评估其产品是否符合GB 4806.7-2023标准，并采取有效措施防止有害物质迁移。

1. 材料选择和配方优化选用高纯度原材料

企业选择了高纯度的聚丙烯（PP）材料，减少了材料中的有害物质含量。

优化配方

企业采用了低迁移性的增塑剂替代传统的邻苯二甲酸酯，减少了有害物质的使用量。

2. 改善材料结构增加材料的密度和结晶度

企业采用双轴拉伸工艺生产高结晶度的聚丙烯（PP）薄膜，增加了材料的密度和结晶度，减少了有害物质的扩散速率。

引入多层结构

企业采用了多层结构材料，在材料中增加了乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）阻隔层，提高了材料的阻隔性能，减少了有害物质的迁移。

3. 表面处理技术涂层技术

企业在材料表面涂覆了一层聚偏二氯乙烯（PVDC）涂层，显著减少了有害物质的迁移。

等离子处理

企业通过等离子处理材料表面，增加了材料表面的交联度和惰性，减少了有害物质的迁移。

4. 控制生产工艺合理控制加工温度和时间

企业在生产过程中，合理控制了加工温度和时间，避免了高温长时间加工导致材料降解和有害物质释放。

优化加工条件

企业通过优化加工条件，如降低挤出压力、提高冷却速度等，减少了有害物质的迁移。

5. 进行全面的迁移测试总迁移量（OML）测试

企业委托第三方检测机构，进行了总迁移量测试。测试结果显示，塑料食品容器的总迁移量为8 mg/dm²，低于10 mg/dm²的限值，符合GB 4806.7-2023标准的OML要求。

特定迁移量（SML）测试

企业进行了特定迁移量测试，检测了铅（Pb）、镉（Cd）、双酚A（BPA）等特定物质的迁移量。测试结果显示，所有检测项目均符合GB 4806.7-2023标准的SML限值要求。

模拟物测试

企业使用蒸馏水、10%乙酸溶液和橄榄油作为模拟物，进行了迁移测试。测试结果显示，塑料食品容器在不同模拟物中的迁移量均符合GB 4806.7-2023标准的要求。

结果评估

通过全面的材料选择、配方优化、结构改善、表面处理、生产工艺控制和迁移测试，企业确保其生产的塑料食品容器符合GB 4806.7-2023标准，有效防止了有害物质的迁移，保障了食品安全。

五、总结

防止食品接触材料中有害物质迁移是保障食品安全和消费者健康的重要手段。通过严格遵循GB 4806.7-2023标准，企业可以通过材料选择和配方优化、改善材料结构、表面处理技术、控制生产工艺和进行全面的迁移测试等策略，有效防止有害物质迁移，确保产品的安全性和合规性。通过选择合格的原材料、优化生产工艺和进行全面的物理性能测试，企业可以在保障产品质量的同时，提升市场竞争力和消费者信任度。未来，随着科技的发展和法规的不断更新，食品接触材料的安全性将得到进一步提升，为消费者提供更加安全、可靠的产品。