食品接触用不锈钢器皿的材质及表面处理工艺对重金属迁移量影响的研究

方哲坚 陈俊聪 李 锐

(1.广东省潮州市质量计量监督检测所 广东 潮州 521000;2.广东省潮州市食品检验检测中心 广东 潮州 521000)



食品接触用不锈钢器皿的材质及表面处理工艺对重金属迁移量影响的研究

方哲坚1陈俊聪2李 锐1

(1.广东省潮州市质量计量监督检测所 广东 潮州 521000;2.广东省潮州市食品检验检测中心 广东 潮州 521000)

随着时代的发展，国家经济水平的进步，人民素养逐渐向着金钱靠拢，各种为了赚钱而不顾人民生命安全的时间不断出现，这其中最让人感到气愤的就是食品安全方面的问题，近十年来，苏丹红、毒奶粉、地沟油、染色馒头、僵尸肉、福尔马林凤爪等一系列让人触目惊心的食品安全问题不断挑衅着我们的底线，现在谈食色变已经不是什么新鲜事。在食品安全问题之外的是能够间接的通过食材损害我们身体的物质，前几年的毒塑料和近几年的有毒不锈钢，这一桩桩一件件无不威胁着我们的生命安全，妨碍人民群众进行正常的生产与生活。基于此，本文以食品接触用不锈钢器皿的材质及表面处理工艺对重金属迁移量影响的研究为主题，深入分析不同材质的不锈钢器皿在进行表面处理工艺时对于重金属迁移量的影响，探究其影响方式，为我国食具材料安全问题的研究提供一定的参考。

食品接触用不锈钢器皿；材质及表面处理工艺；重金属迁移量；影响

在一般情况下，我国的食品用不锈钢器皿的主要成分元素是由铬和镍组成，同时含有销量的镉、铜、锰等微量金属元素，是一种成分简单的合金材料。根据其主要金属元素含量的多少可以分为铬系不锈钢和镍系不锈钢两种。因其具有可塑性强、制作简单、延展性好、耐腐蚀和易于加工等特点多用于厨具的制造。但是，经研究发现，不锈钢材质的厨具在经过长时间与酸性物质的接触后，其本身含有的金属元素会被析出，并被其所承载的食材吸收，最终在人体内部沉淀，在这些被析出的金属元素中Ni、Cd等金属元素并不会被人体所吸收或排放，反而会在人体内部沉积，当金属元素的数量达到一定限度时便会危害人们的健康。这种危害并不是轻微的、无害的，经研究证实，当铬元素在人体内大量沉积时，能够引起人体内部正常细胞的癌变，增加人体患癌的几率，其主要患癌病症是胰腺癌、肺癌、上皮癌等多种癌患，对于患者的身体健康和生命安全造成巨大的影响[1]。铬元素的过量沉积还会造成人体的胃穿孔，呼吸道和食道溃疡，鼻内出血等症状，严重的还造成肾脏和肝脏的损伤，致使循环系统衰竭坏死，导致人体休克甚至死亡。对于孕妇来说，铬的过量摄入还有可能导致婴儿智力发育的不完全，造成种种不利影响。并且，不同的材质、不同的表面处理工艺都会对食品接触用不锈钢器皿的金属迁移量产生不同的影响。

一、冷加工变形处理工艺对食品接触用不锈钢器皿的金属迁移量产生的影响

在对奥氏体不锈钢原材料进行食具容器加工时，由于冷加工变形处理工艺的冲拉应力作用，会导致不锈钢材料发生元素相变，即转化成板条状马氏体不锈钢。这种现象发生的原因在于，当奥氏体不锈钢材料处于一个固定的温度时，就会发生相变反应，自动的转换为马氏体不锈钢材料[2]。由于相变发生的过程中，奥氏体不锈钢材料的基体会产生切变，在这个时候对奥氏体材料外加冲拉应力就会加速相变反应的速度，加快马氏体不锈钢材料的形成。因此，当奥氏体不锈钢材料在进行冷加工变形处理工艺时，位错的增生会导致马氏体相变，而马氏体相变的出现会导致不锈钢基体的抗腐蚀性能的降低，导致不锈钢材料中的铬、镍金属元素的重金属迁移量增加。所以，当重金属迁移量增多时，就会导致消费者在使用这种食品接触用不锈钢器皿时，会增加金属元素在人类体内的沉积量，危害人类的身体健康。

当奥氏体不锈钢产品出现马氏体相变时，可以通过固液处理法、电脉冲处理法等多种方式消除奥氏体不锈钢产品上的马氏体病变，避免因马氏体相变的存在而导致的重金属迁移量的增加，危害消费者的身体健康和生命安全[3]。

二、材质对食品接触用不锈钢器皿重金属迁移量的影响

在市场上，常见的不锈钢材质有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和200系列不锈钢，通过对不同材质的不锈钢在4%浓度醋酸溶液中的重金属迁移量浸泡实验，我们得出了以下结果：

1.从表1可以看出，重金属元素的迁移量并不是随着材料中铬和镍含量的提高而增加，不锈钢组织对于重金属的迁移量影响较明显[4]；

2.从表1可以看出，相比之下，奥氏体不锈钢材料的重金属迁移量明显比马氏体不锈钢材料的重金属迁移量低，铁素体不锈钢材料的重金属迁移量也要低于马氏体不锈钢材料；

3.从表1可以看出，如果不锈钢材料中的铬含量低于15%的话，其重金属迁移量较高。

表1 不同材质的重金属迁移量

由此，我们可以得出结论，在不同的不锈钢材质中，马氏体不锈钢材料重金属迁移量最高，非标200系列不锈钢材料次之，奥氏体06Cr19Ni10、铁素体不锈钢材料的重金属迁移量最少，在经过一定的处理后可以放心的制作成食品接触用不锈钢器皿，并走向市场[5]。

结束语

综上所述，不同材质、不同处理工艺不锈钢材料的重金属迁移量有很大的不同，随着重金属迁移量的增高，其对于人体的危害也就越高，严重时可以致死。通过上述介绍我们得出结论，在进行不锈钢材料的表面处理加工时，要控制加工时的温度，避免马氏体相变的出现，造成重金属迁移量的增多。在制造食品接触用不锈钢器皿时，对于原材料应选择奥氏体或铁素体不锈钢，最好优先选择06Cr19Ni10、10Cr17等牌号的不锈钢材料，在需要选择使用马氏体不锈钢材料制作餐具和食品生产机械设备的钻磨工具等主体部分时，应优先选用低碳马氏体或材料，以保证将重金属迁移量降到最低，为消费者的身体健康和生命安全负责。

[1]谢春玉.食品接触不锈钢安全性影响因素和质控措施的研究[J].现代经济信息,2016,(24).

[2]王仑,孙卓军,宋晓云,郭兵,赵付文,于洪观,李艳秋,高建国.食品接触塑料中重金属在食品模拟液中迁移[J].合成树脂及塑料,2015,(6).

[3]朱丽萍,卢明,何渊井.我国食品接触不锈钢制品质量状况分析[J].中国卫生标准管理,2013,(Z6).

广东省潮州市科技计划项目(项目编号：2016GY33)