纸质食品包装产品的风险分析及质量控制

□ 杜 威 许燕君 杭州市标准化研究院 张 奇 能 静 浙江工业大学食品科学与工程系

纸质食品包装和容器是一类传统的食品接触材料，尤其随着社会经济水平的提高、文明程度不断提高，国家和政府对环保问题的重视，食品纸包装由于具有原料丰富、易降解、质轻，便于印刷、加工，时尚美观、轻便、低碳环保等突出优点[1]，越来越多地取代塑料包装走向市场。由大数据结果表明，近70%的全球消费者更趋向于使用食品纸质包装，其原因除了纸质包装的美观性以外，还包括纸质的环保性，可预计未来食品包装行业的主流趋势将是纸包装化。

自2007年起，国家质检总局规定部分食品纸包装、纸质容器等制品须纳入生产许可发证管理范畴，截至2017年底，获得生产许可证的食品纸包装、纸质容器生产企业尚不到1 500家。我国一些规模较大的纸包装产品生产企业和生产基地主要集中在长三角和珠三角地区[2]。纸包装许可发证产品的类型主要包括包装类和容器类，其中包装类包括：纸、纸板、茶叶滤纸、涂蜡纸[3]及淋膜类等，容器类包括：纸袋、纸杯、纸盒、纸餐具[4]及淋膜类等[5]。

表1 2018年部分省市质监局发布的食品纸包装和纸容器抽查产品情况表

1 我国纸质食品包装类产品的安全状况

1.1 食品接触用纸和纸板材料及其制品生产工艺概述

食品纸包装产品加工工艺主要是采用不同纸质基材（牛皮纸、羊皮纸、双胶纸及铜板纸）为原料，采用涂覆的方式制备淋膜纸，一般将高聚物通过流延机在原纸表面形成一层涂覆层，涂层主要是聚乙烯涂层淋膜[6]，PE膜质量一般为10～35 g/m2，具有阻隔性、耐水、耐油、防潮、防渗透及隔热的功能。涂蜡纸采用食用石蜡熔融浸渍涂布在纸上，具有阻光性、防潮、抗水性能和防油脂渗透性能。

1.2 我国纸质食品接触材料行业状况及监督抽查情况

2018年，国家质检总局发布的食品相关产品质量国家监督抽查情况，食品接触用纸和纸板制品抽查了565家企业的565批次产品，包括食品包装用纸和纸板材料、纸杯、食品接触用纸容器3种产品。其中有32批次不合格，涉及的不合格项目为感官指标、渗漏性能、杯身挺度、荧光性物质、抗压强度、渗油性能、砷及轴向压溃力8个项目。抽查结果分析：对17个省（区、市）117家企业的117批次食品包装用纸和纸板材料进行抽查，检出1批次不合格，不合格检出率为0.9%，不合格项目涉及荧光性物质。对24个省（区、市）202家企业的202批次纸杯进行抽查，检出21批次不合格，不合格检出率为10.4%，不合格项目涉及感官指标、杯身挺度和渗漏性能。对23个省（区、市）246家企业的246批次食品接触用纸容器进行抽查，检出10批次不合格，不合格检出率为4.1%，不合格项目涉及荧光性物质、抗压强度、渗油性能、砷及轴向压溃力[7]。

1.3 食品接触用纸和纸板材料及制品现有质量安全分析

据2018年和2017年国家质监局发布的食品纸包装容器产品监督调查信息发布清框分析，食品纸包装、纸质容器产品的合格率相对较高，主要不合格批次是由于杯身挺度不达标，熔炼偏差[8]，极个别批次有荧光检出，质量及食品安全方面比较好。

2 食品接触用纸和纸板材料及制品污染物来源分析

据食品纸包装类产品的原料及生产工艺流程，分析其污染来源主要有以下几类。

2.1 原材料

食品纸包装、容器其原材料主要为木质纤维、非木质纤维、非植物纤维。由于一些木浆、草浆、棉桨原料作物在种植过程中使用农药等，可能存在有害物质。有的原料掺有一定比例的回收废纸或再生纸材料，可能有大肠菌群、致病菌、霉菌或铅、镉、苯及联苯的多氯取代物、挥发性醛类等有害物质残留在纸浆中[9]。此外，造纸原料中也可能存在杀虫剂[10]、农药残留、再生纤维带来的污染以及二异丙基萘、苯酰苯等化学物质[11]，溶出物的主要成分包括邻苯二甲酸类酯、酮类甾体、桦木醇或树脂质酸等[12]。

2.2 添加剂

制纸过程中的添加剂主要有亚硫酸钠、硫酸铝、氢氧化钠、次氯酸钠、松香、防霉剂、杀菌剂、染料剂及消泡剂，由于工艺操作不当，有可能在纸中残留而导致食品污染。此外，为了达到增白效果，通常会在原纸中添加荧光增白剂[13]，荧光物质可能会导致细胞发生变异，接触过量的荧光剂，可能会致使毒性蓄积在肝脏或其他脏器中，从而带来潜在的致癌风险。

2.3 颜料、油墨和有机溶剂

传统的包装印刷油墨主要包括两大类：树脂型连结料油墨和溶剂型连结料油墨[14]。油墨本身和有机溶剂中均存在一定量的致癌物质，如重金属（铅、镉）、苯及苯的取代物、乙酸酯类、异丙醇和正丙醇等[15]，这些有害物质会在油墨的印刷过程中挥发，若由于工艺过程中控制不好，会导致油墨残留物质在包装和使用过程中继续散发而带来食品安全问题。溶剂型印刷油墨的溶剂中常常含有苯及苯的取代物、乙酸乙酯、异丙醇等有害物质。此外，重金属残留主要有砷、镉、铬、汞及铅等元素[16]，主要是制造过程中添加的各种助剂、印刷用颜料、油墨等都使纸杯易受苯酚和重金属等物质的污染，重金属元素往往是由包装物迁移到食品中。颜料、树脂、助剂和溶剂是生产油墨的主要物质，可能对产品包装的安全性产生间接危害，特别是采用染料做为颜料的替代物，染料从包装向食品的迁移将对食品的安全性造成危害。此外，若为提高油墨在纸质基材表面的附着力而添加一些如硅氧烷类物质作为偶联剂，但由于其溶剂中往往含有甲醇等有害物质，也将会对食品包装的安全性造成一定的不良影响。考虑到成本及印刷适应性等因素，传统的溶剂型油墨在纸质包装印刷领域中还大量存在，溶剂中的苯及苯的取代物、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙醇[17]等有毒有害物质会残留在包装物上，随着时间推移会迁移到食品里，对食品造成不良影响，使之变质、变味。

2.4 粘合剂

在纸包类产品中，覆膜时一般采用的是溶剂型粘合剂。粘合剂产品大致分为溶剂型及无溶剂聚氨酯类粘合剂（PU）、丙烯酸酯类粘合剂（PEA）、聚醋酸乙烯乳液胶（VAC）、醋酸乙烯-乙烯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）类热熔胶及苯乙烯嵌段聚合物（SBC）类热熔胶等，其中应用最广泛的是以乙酸-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为主体树脂的热融型粘合剂，其粘合力强，稳定性高，光稳定性好，流动性强，便于涂覆，设备简单易操作，生产能耗低。另外，常用的芳香族聚氨酯粘合剂，其原料为芳香族的多异氰酸酯（TDI）。粘合剂中的主要风险物质包括初级芳香胺、残留单体、易迁移的低聚物、重金属、甲醛及苯类溶剂残留等[18]，这些物质可能引起粘合剂迁移到食品中，产生安全风险。丙烯酸酯类粘合剂的风险物质主要为残留的单体及低聚物；而聚氨酯类粘合剂多为反应型粘合剂，其主要风险物质为初级芳香胺；甲醛及苯类溶剂残留则主要存在于溶剂型粘合剂中[19]。

2.5 造纸助剂

在制浆造纸过程中，为了提高纸浆强度或改善纸张的某些性状，或是降低原料消耗以及改良操作条件等，常会采用一些化学物质作为助剂，如制浆原料的制浆助剂[20]（蒸煮、漂白、废纸脱模及废液处理），造纸助剂（助滤剂、助留剂、成型助剂及消泡剂）、树脂障碍控制剂；施胶剂、保湿剂（如脲醛、三聚氰胺等合成树脂）、纸用颜料、荧光增白剂（如二苯乙烯衍生物）和涂布加工助剂（粘结剂、分散剂、表面活性剂、疏水剂或交联剂），油墨、印刷剂，如：纸用颜料、色凝剂载色体(硝化纤维素、丙烯等树脂)、如塑化剂和溶剂(醇类物质的碳氢化物和酯)的残留；邻苯二甲酸酯类、有机氯化物的残留（木浆原料中防腐剂五氯苯酚的残留，纸和纸板中多氯联苯的残留等），以及印刷油墨及连结剂中的一些有机挥发物包含烷类、烯类、芳烃类、卤烃类、醛类、酯类及酮类等，接触材料印刷油墨中残留的光引发剂（二苯甲酮系列物质），在储存、运输和食用过程中可能会向食品中迁移，对食品安全造成影响，危害人体健康。

2.6 涂蜡纸包

制备涂蜡纸包应采用食品包装专用石蜡，其涂蜡需符合GB 1886.26-2016 《食品安全国家标准 食品添加剂石蜡》标准规定，若为了降低生产成本使用工业石蜡进行纸包材料浸渍，则可能引入多环芳烃和重金属等多种有毒有害物质。

3 食品接触用纸和纸板材料及制品风险控制

3.1 原辅料来源控制

纸包装制品是以纸浆及纸板为主要原料的包装制品，其使用的主要原材料为木浆、甘蔗浆、芦苇浆及竹浆等。目前制纸企业多以浆板为原料进行打浆处理。打浆过程中，需要调料，包括施胶、加填、染色、各种化学试剂及不同纤维浆料的配入等。所使用的施胶剂、染色剂、防腐剂、消泡剂、助滤剂及石蜡等制备原纸的原辅料需符合国家法律、法规要求，无毒无害、清洁无污染，不得使用含汞、卤族元素、磷等元素的防腐剂[21]，不允许添加荧光增白剂，不允许使用再生材料、回收或回用废纸原料，如废旧报纸、书籍等印刷品。原辅料需购自取证的企业，建立合格供应商名录，提供符合要求的产品质量检验合格的第三方全项检验报告或合格证明，不能使用“中水”或其他有害物质超标的水作为生产用水。

3.2 化学添加剂的控制

在生产加工中，必须按GB 9685-2016国家食品安全标准严格控制化学物质添加量和选用品种[22]，并建立生产工艺监控制度和工艺监控参数条件。生产中使用的添加剂、助剂、油墨、粘合剂的基本信息和风险物质的控制措施要清晰，品种和添加量均应建立明确的明细控制方案，其控制信息能明确对产品安全性进行判断。选择使用高纯度的油墨原料可减少迁移物的种类，选用相对分子质量（＞1 000）的原料可增加迁移的难度，避免或减少小分子量物质的迁移。添加剂尽量选取聚合添加剂及固化添加剂,并增加其交联密度，在无法避免迁移的情况下也应选择特定迁移量高的限定物或是毒性已知和有健全毒理数据的物质。对于油墨安全规范中尚未作出规定的物质或是在生产、贮存过程中降解、变质的物质也可能对人身健康造成危害，应该加强相关基础研究，进行必要的风险评估，在法规标准上完善现有体系，有针对性的出台各种条件下食品包装油墨的迁移法规，进一步规范国内市场油墨安全采购指南[23]。推荐采用无苯无酮环保型油墨，以水为溶剂的水基油墨，以毒性排序最小的乙醇为溶剂的醇性油墨和无溶剂、在一定波长紫外光照射下能光固化的油墨。

3.3 重金属元素控制

纸质包装材料中常见的有害残留污染物除了荧光增白剂、病原微生物、有机挥发性溶剂类物质、增塑剂及有机氯化合物等外，还有重金属残留，主要是在包装的制造过程中添加的各种造纸助剂、印刷用油墨等都易使纸质材料受到重金属物质（主要是铅、镉）的污染，采用此包装可能会导致重金属迁移到食品中。因此，要在采购和生产工艺中控制劣质油墨、涂料的使用[24]，及使用GB 9685-2016国家标准目录中的品种和控制配方量。

3.4 生产过程控制

生产过程质量控制是减少包装产品污染不可漏缺的管理环节。如在日常加工过程中，机器不良运行可能造成包装产品污染，如机器传动性能不良而导致的溅油；机器的某些部件脏污；机器的某些部件非正常运转等，都容易使产品被污染；所以应对生产设备进行定期的检修及维护，建立规范化、标准化的生产方式和管理机制，确保生产机器时刻保持洁净、稳定的工作状态，避免食品包装产品在印刷和印后加工的过程中发生污染。在印刷时，如果印刷油墨溶剂挥发性能差、连结度低，则容易出现印迹过底现象，使印品背面附着油墨，造成污染。印刷时要对喷墨用量进行严格控制，并选用快干、易固着和耐磨的油墨进行印刷。做好生产现场的卫生及防虫害控制，加工车间配备必要的消毒杀菌设施。

3.5 库房及运输控制

企业原辅料、成品（半成品）及包装材料应分别存放在与之规模相适应的库房中，不得相互产生交叉污染，并有明确标识，做好防漏、防潮、防尘、防虫、防鼠及其他防害措施。库房内的温度、湿度符合原辅料存放要求，库房整洁卫生、通风良好、地面平滑。运输工具、包装均要卫生，做好防污染措施。

3.6 建立食品安全预警机制

目前，食品生产行业亟待建立完善的食品纸包材预警机制和危险事件处理体系，建立食品纸包材安全预警机制。从企业源头抓起，减少出现食品安全事故后或经由媒体曝光后才开始处理的情况。对于已发生的食品安全事故，除对当事人严肃依法查处外，还应实行倒追责任制。加大对售假者的惩罚力度，杜绝违法犯罪者的侥幸心理。同时，可对现有监管体系进行进一步的整理细化，明确监管职责，建立完善的监管执法体系。此外，应对食品安全标准进行统一，提高相关检测手段，完善食品安全检测系统。

3.7 进一步完善食品包装材料安全性标准

进一步完善食品包装材料的安全性标准需建立以风险评估为基础的科学性标准制定程序[25]，加强食品标准的风险评估基础性研究。随着科学技术的发展，市场上涌现了很多新型食品包装材料，需要对其进行深入研究，根据食品安全法规、食品卫生学、食品毒理学等科学分析、分析网络数据反馈等一系列风险评估结果确定其安全性。目前我国整体风险评估工作基础薄弱，尚未建立完善的监测体系和暴露量评估体系，以风险评估为基础的标准制定工作未得到很好的落实。应加快全国范围内的风险评估体系建设，建立暴露量监测和评价模型及有害物质残留迁移或者物理接触污染包装内的食品的基础研究，建立以风险评估结果为依据的标准制定程序。

3.8 国际、高校科研单位、行业及企业共同合作参与标准的制定

目前国家虽已制定了相关纸包类产品系列标准，并且很多限量标准的制定都是参照国际上其他国家的要求，但缺乏相应的生产管理规程，因此安全指标的具体实施往往未能达到国际标准，这一问题也导致了我国标准体系混乱、标准制定落后的局面。同时，由于行业内企业往往未能充分参与到食品包装材料标准制订的过程中，而且食品包装材料更迭速度较快，这就导致了我国食品包装材料标准的制定往往滞后于其产品的发展。所以，需加强与国际食品行业及相关高校科研单位的交流合作，这可为理顺我国标准体系、加快标准整合清理工作提供很大的帮助。同时，对食品纸质包装材料新技术的研究，需要加强多功能性纸类风险评估工作（阻湿、防水、杀菌、防腐、耐油及耐酸等性能），制定相关标准。

3.9 加强食品检测方法的研究

一些新型的食品包装材料并未纳入法律法规规定的范围内，在管理和检测时没有统一的标准，不利于规范和管理。由于我国食品包装材料检测方面的基础研究相对薄弱，食品包装安全材料的法律法规还存在很多空白，这在食品包装材料安全性的检测上十分明显[26]。相对来说食品包装需要检测的项目少，检验要求较低，而且很多食品包装材料中的有害物质含量低，对其的检测比较困难，甚至一些有害物质没有标准的检测方法。在检测时，由于检测方法、手段、环境及技术等的限制，检测结果会受到诸多因素的干扰，一些不法企业可能利用这些漏洞以次充好，甚至将可能会对人体造成伤害的包装材料运用到食品包装中去。加强食品检测方法的研究对提高食品包装材料的质量监控具有重要意义。