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丙烯酰胺(C?H?NO?)作为潜在致癌物(IARC 2A 类)备受关注,现有研究多聚焦食品加工,却忽视食品接触材料风险。本研究对 270 份纸制品开展迁移测试,发现 61.9% 样品可检出丙烯酰胺,经 MOE 法风险评估显示潜在健康风险可接受,为纸基包装安全管理提供依据。
在食品包装领域,塑料污染治理的呼声日益高涨,纸基材料因可再生性成为热门替代选择。然而,当人们频繁使用纸盘、纸杯、烘焙纸等食品接触纸制品时,一个容易被忽视的健康隐患悄然潜伏其中 —— 聚丙烯酰胺(PAM)作为纸浆加工中常用的助留剂和絮凝剂,其残留的丙烯酰胺单体可能通过迁移进入食品。尽管国际癌症研究机构(IARC)早在 1994 年就将丙烯酰胺列为 2A 类潜在致癌物,且其神经毒性、遗传毒性和生殖毒性已被广泛证实,但过往的膳食暴露评估大多聚焦于高温加工食品(如炸薯条),对食品接触材料的风险关注严重不足。中国现行食品安全标准 GB 9685 虽规定丙烯酰胺迁移量不得检出(检出限 0.01 mg/kg),但缺乏对实际迁移水平及健康风险的系统性研究。在此背景下,国内研究团队开展了一项针对食品接触纸制品中丙烯酰胺迁移行为的深入探究,相关成果发表在《Food Packaging and Shelf Life》,为这类材料的安全性评估填补了重要空白。
为揭示纸制品中丙烯酰胺的迁移规律及风险,来自中国的研究人员于 2022 年 4 月至 2023 年 9 月,从吉林、甘肃、安徽、广东、北京五地的超市、零售店、电商平台及快餐店,随机采集了 270 份全新一次性食品接触纸制品样品,涵盖纸盘、纸杯、烘焙纸等 12 种类型。研究采用中国国家标准并结合改良的迁移测试方法,使用超高效液相色谱串联质谱(UPLC - MS/MS)对丙烯酰胺进行定量分析,并基于最坏情况假设,运用暴露边际法(Margin of Exposure, MOE)开展初步风险评估。
关键技术方法
研究主要采用以下技术手段:
- 迁移测试:依据中国食品安全标准,对样品进行模拟食品接触的迁移实验,部分条件改良以模拟极端使用场景(如将样品切割为小块并完全浸没于食品模拟物)。
- 定量分析:通过超高效液相色谱串联质谱(UPLC - MS/MS)对丙烯酰胺进行高精度定量,方法验证参数(回收率、精密度、线性范围等)见表 1(原文引用)。
- 风险评估:采用暴露边际法(MOE),结合分配因子和不确定性因素,评估膳食暴露风险。
研究结果
丙烯酰胺在食品模拟物中的检出情况
在 270 份测试样品中,61.9%(167 份)至少在一种食品模拟物中检出丙烯酰胺(> 定量限 LOQ),7.5% 的样品超过 GB 9685 规定的迁移限值(0.01 mg/kg)。不同类型纸制品的迁移水平存在差异,烘焙类用纸(如烘焙纸、烘焙杯)因高温接触场景,丙烯酰胺迁移量相对较高。
食品模拟物对迁移的影响
研究发现,极性食品模拟物(如水、酸性溶液)中的丙烯酰胺迁移量显著高于非极性模拟物(如橄榄油),表明丙烯酰胺作为极性化合物,在亲水性食品接触场景中迁移风险更高。
初步风险评估
基于最坏情况测试(假设最高迁移量及最大暴露频率),通过 MOE 法计算显示,即使考虑保守暴露水平和整体不确定性,人群通过纸制品接触丙烯酰胺的潜在健康风险仍处于可接受范围。这一结果为现行国家标准的合理性提供了数据支撑,但也提示需关注高风险场景(如长期接触水性食品的纸制品)。
研究结论与讨论
本研究首次系统性揭示了食品接触纸制品中丙烯酰胺的普遍迁移现象,尽管在严格测试条件下多数样品未超出安全限值,但实际使用中仍可能存在迁移风险,尤其是与水性、高温食品接触的场景。研究强调,随着纸基包装替代塑料趋势的加强,亟需建立统一的迁移测试方法,深入探究迁移机制,并结合实际消费数据开展更精准的风险评估。此外,现行标准中 “不得检出” 的规定是否需结合暴露量进一步优化,也值得监管部门和行业 stakeholders 关注。
该研究不仅为食品安全风险评估提供了关键数据,更呼吁产业链各方重视食品接触材料的化学安全性。未来研究可聚焦实际使用场景下的迁移动力学、不同原料工艺对残留量的影响,以及长期低剂量暴露的累积效应,为保障公众健康和推动可持续包装发展提供更全面的科学依据。