欧洲番茄包装纸板材料应用现状：可持续性与安全性评估及性能优化研究

为应对塑料包装废弃物问题，研究人员针对欧洲市场番茄纸板包装开展多国联合研究，通过物理化学表征揭示材料性能与安全性差异，发现再生纤维使用、表面处理工艺与潜在有害物质迁移间的关联，为欧盟包装废弃物法规(Regulation (EU) No 2025/40)实施提供数据支持。

　　

随着欧盟《循环经济行动计划》的实施，塑料包装替代需求激增，纸板材料在生鲜果蔬包装中的应用快速增长。然而，高水分食品（如番茄）对纸基包装的耐湿性提出严峻挑战，同时新颁布的《包装废弃物法规》(Regulation (EU) No 2025/40)要求提高再生纤维含量并限制全氟烷基物质(PFAS)使用，这些要求与材料安全性能形成矛盾。当前欧洲各国纸板包装缺乏统一标准，再生纤维可能引入矿物油烃(MOH)、二异丙基萘(DiPN)等污染物，而提升耐湿性需添加烷基烯酮二聚体(AKD)、苯乙烯类涂层等化学物质，这些都可能影响食品安全。

来自丹麦技术大学(Technical University of Denmark)、法国国家农业研究院(INRAE)等机构的研究团队选取丹麦、法国、葡萄牙和斯洛文尼亚4国超市的18种樱桃番茄纸板包装，采用多尺度分析方法评估材料性能差异。研究通过傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、动态水吸附测试、接触角测量等技术表征材料理化性质，结合气相色谱-质谱(GC-MS)筛查潜在 migrants，并依据CEPI指南进行可回收性测试。相关成果发表在《Food Packaging and Shelf Life》期刊。

关键技术方法包括：1) 采集4国18种市售番茄包装样本，排除塑料覆膜样品；2) 使用光学显微镜观察纤维形态；3) ATR-FTIR结合主成分分析(PCA)进行材料分组；4) 采用动态接触角仪(ISO 15989:2004)和热重吸附分析仪(TGA-sorption)测定水分相互作用；5) 基于CEPI标准的解离实验评估可回收性；6) 顶空/溶剂萃取结合GC-MS鉴定化学组成。

【3.1 包装样本的物理与表面特性】

显微镜观察显示再生纤维包装存在明显深色斑点（如PT4、FR1-5），而漂白样品(PT1-2)呈现均质表面。法国和斯洛文尼亚样品普遍采用再生纤维且未漂白，厚度(1.10±0.49 mm)与定量(34.6±6.2 mg/cm²)差异显著。

【3.2 红外光谱分析】

PCA将样品分为4类：漂白组(PT1-2)显示强C=O峰(1700 cm^-1)；再生纤维组(FR1-5)具有典型纤维素O-H峰；印刷组(SL1)检出DiPN特征峰(869 cm^-1)；黑色印刷样品(DN3)自成一组。

【3.3 材料-水分相互作用】

接触角测试揭示：再生纤维样品(DN1、FR1)10秒接触角<50°，而漂白样品(PT1)保持93.8°。动态吸附实验显示，印刷样品在a_w>0.75时吸湿量最低，GAB模型参数X_m介于4.0-6.7。

【3.4 可回收性】

所有样品纤维长度(1.75±0.42 mm)和细小组分含量(77.06±8.38%)均符合CEPI标准，但漂白样品(PT1-2)纤维最短(1.12 mm)，需额外脱墨处理。

【3.5 GC-MS分析】

检出128种化合物，其中21.24%为添加剂（如DINCH达490 mg/kg），3.11%为印刷油墨组分（如DiPN）。法国样品普遍含AKD衍生物(50 mg/kg)，远超BfR限值(5 mg/kg)。

研究结论强调，欧洲番茄包装存在显著地域差异：法国倾向使用再生纤维与AKD处理，斯洛文尼亚样品含高风险物质DINCH，而漂白处理(葡萄牙样品)能优化防潮性能但增加生产成本。约78%样品使用再生纤维虽符合循环经济要求，但伴随矿物油、DiPN等污染物迁移风险。该研究为欧盟制定统一的纸基食品接触材料(FCMs)规范提供了关键数据支撑，同时揭示现行BfR建议值与实际工业实践的差距，对平衡包装可持续性与安全性具有重要指导意义。