西班牙、法国和意大利纯素食品中微塑料(MPs)的定量与表征:乳制品替代品、肉类替代品和酱料的加工—包装关联污染及膳食暴露探索

《Microplastics》:Microplastics in Vegan Foods from Spain, France, and Italy: Quantification and Characterization Across Dairy Alternatives, Meat Substitutes, and Sauces

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:Microplastics 4.8

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  摘要:全球饮食趋势向植物丰富型模式转变,推动了创新型纯素食品市场的增长。然而,塑料包装和多步骤工业加工可能引入微塑料(MPs,microplastics,指微米尺度合成聚合物颗粒)等新型外源物质(xenobiotics)。本试点研究对从西班牙、法国和意大利零售

  
摘要:全球饮食趋势向植物丰富型模式转变,推动了创新型纯素食品市场的增长。然而,塑料包装和多步骤工业加工可能引入微塑料(MPs,microplastics,指微米尺度合成聚合物颗粒)等新型外源物质(xenobiotics)。本试点研究对从西班牙、法国和意大利零售点采集的五类商业纯素食品——面筋(seitan)、藜麦汉堡、大豆甜点、纯素“Parmesan”型干酪和纯素青酱(pesto)——进行MP污染统计评估(N=15种商业产品,进行技术三重复评估,每批n=3)。所分析样品中的MP污染水平主要受加工强度和初级包装(primary packaging)支配,而非反映国家市场平均值。液体/半固体基质显示显著较低浓度(0.3–4.7 MPs/10 g),固体超加工肉类替代品具有最显著的MP负担(5.3–9.3 MPs/10 g)。尺寸<100 μm的颗粒占所有样品回收MP总数85–91%。聚合物分析显示热塑性塑料(thermoplastics,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))与工程聚合物(engineering polymers,包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU))的组合,提示制造设备和包装物质可能产生影响。各产品类别的平均MP浓度为0.03–0.93 MPs/g(0.3–9.3 MPs/10 g)。根据欧洲标准份量,个体估计每日摄入量(EDIs,estimated daily intakes)从纯素青酱的0.12 MPs/kgbw/day到植物基汉堡的1.20 MPs/kgbw/day不等。基于现有示例性情景假设,总每日暴露导致每年约43,000–46,000 MPs/year的摄入。本首项试点研究为来自三个南欧零售地点的特定商业纯素食品中的MP污染提供了初步基线数据,强调植物基食品供应链中加强风险分析和更大规模市场代表性研究的必要性。
全球饮食向植物丰富型模式转变,纯素食品市场快速上升;但多步骤工业加工和塑料包装可能引入微塑料(MPs,microplastics)等新型外源物质。现有环境和食品安全文献多集中于海洋生物、饮用水或动物源食品,对加工植物基基质及南欧市售特定纯素品类缺乏系统实证,因此研究人员开展本探索性试点研究。研究人员从西班牙、法国和意大利零售点采集五类商业纯素食品,分析MP丰度、尺寸分布、形态和聚合物组成,并进行情景膳食暴露评估;结论认为MP污染主要受加工强度和初级包装(primary packaging)支配,固体超加工肉类替代品负担最高,小尺寸MPs占优,需更大规模市场代表性研究。其意义在于为植物基食品供应链提供初步基线数据,并为风险分析、质量保证和后续监测研究提供依据。

技术方法概括(不超过250字):样本于2026年6–8月采集自西班牙Oviedo、法国Bayonne、意大利Pavia零售点;每国5类商业纯素食品,N=15个独立产品,每产品选单一批次并技术三重复(n=3),共45个分析样。关键方法包括:双过滤水与过滤试剂控制背景,化学消解、湿筛分(500/250/100/20 μm)、密度分离和真空过滤;立体显微镜结合ImageJ计数测径,扫描电子显微镜(SEM,scanning electron microscope)观察表面,微傅里叶变换红外光谱(μFTIR,micro-Fourier transform infrared spectroscopy)鉴定聚合物;以程序空白、加标回收和转移试验进行质量保证/质量控制(QA/QC,quality assurance/quality control);统计采用ANOVA与Tukey HSD。

3.1 各国家所有纯素食品中MP的比较分析:通过将每产品技术三重复平均为独立统计单元,并进行跨国描述比较及ANOVA/Tukey分析,所有评估类别和地理市场均检出MP污染。描述性总体均值以意大利样品最高(5.8±0.5 MPs/10 g,即0.58±0.05 MPs/g),其次法国(4.9±0.4 MPs/10 g,0.49±0.04 MPs/g)和西班牙(4.6±0.6 MPs/10 g,0.46±0.06 MPs/g);因每国仅5个独立商业产品,这些跨国差异为描述性趋势。食品类别对MP浓度影响显著(p<0.001);固体超加工肉类替代品负担最高,藜麦汉堡在意大利和西班牙均为9.3 MPs/10 g(分别为±1.5、±2.3),法国为6.7±1.5 MPs/10 g;面筋(seitan)为5.3–7.3 MPs/10 g;纯素“Parmesan”型干酪为4.7–5.3 MPs/10 g且三国较均匀(p=0.82);纯素青酱为1.7–4.7 MPs/10 g;大豆甜点最低,为0.3–3.3 MPs/10 g,其中西班牙仅一个技术重复检出。

3.2 回收MP的尺寸分布与形态特征:通过光学显微计数、ImageJ测径、SEM观察和μFTIR鉴定,发现所有国家样品均以小型碎片为主,<100 μm颗粒占85–91%;51–100 μm组分在意大利、法国、西班牙分别约51±11%、38±16%、47±11%,20–50 μm组分分别约40±14%、49±17%、46±14%,>100 μm比例低。形态上碎片约81–83%最常见,薄膜约10–11%,纤维约6–9%,微珠仅0–1%。SEM显示不规则碎片及不同基质表面损伤特征;聚合物谱包括PE、PP、PET、PS、SBR等,纯素“Parmesan”型干酪检出EVA、PE、PET、PP,面筋检出PA、PE、PET、PTFE、PU,汉堡检出PE、PET、PP、PS、SBR。跨国同产品尺寸和形态分布无显著差异(p>0.05,Cohen’s d<0.4),而食品类别对形态(p<0.01,d=1.18)和尺寸分布(p<0.01,d=1.32)影响显著。

讨论部分总结:讨论认为MP污染主要与加工强度、基质物理状态和聚合物包装界面相关,而非原料本身植物或动物来源;区域差异与配方复杂度有关,意大利多层配方加工程度高,西班牙部分产品配方较简单,法国呈中间特征。基质层级上,固体肉类替代品和面筋负担较高,脂质丰富的纯素“Parmesan”型干酪与真空薄膜接触相关,液体/半固体基质浓度较低。尺寸、形态和聚合物谱被用于指示污染路径:小碎片占优与高剪切、均质、泵送和热机械挤压相关,薄膜形态与柔性包装脱落相关,PTFE、PU、SBR、EVA等工程聚合物提示设备涂层、密封件、传送带和专用包装的可能贡献。与传统非纯素食品比较,商品热塑性塑料PE、PP、PET普遍存在,但超加工纯素肉类替代品显示更复杂的工程聚合物谱。情景暴露评估得出汉堡EDIs为1.20、面筋1.11、纯素“Parmesan”型干酪0.22、纯素青酱0.12、大豆甜点0.38 MPs/kgbw/day;假设每日组合摄入时合计1.70–1.79 MPs/kgbw/day,折合每年约43,000–46,000 MPs/year,作者强调这些为情景依赖的示范性估计而非人群暴露估计。局限包括仅15个商业产品、每产品单一批次、技术三重复不增加独立样本、五类食品不代表纯素膳食全貌、暴露计算依赖假设、未考虑市场份额和包装差异,且与既有文献比较需谨慎;未来需多品牌、多批次、多包装类型研究,并采用μRaman或AFM-Raman等高分辨技术检测<20 μm及纳米塑料(NPs,nanoplastics)。

研究结论(译):本探索性试点研究提供了来自西班牙、法国和意大利的5类市售纯素食品(N=15)中MP污染的初步基线信息。所有评估产品类别均检出MPs,固体超加工肉类替代品(藜麦汉堡和面筋)平均颗粒负担(5.3–9.3 MPs/10 g,或0.53–0.93 MPs/g)高于液体和半固体配方(0.3–4.7 MPs/10 g,或0.03–0.47 MPs/g)。小尺寸MPs(<100 μm)的结构性占优以及商品热塑性塑料和工程聚合物的检出表明,污染主要由人工加工技术——如机械高剪切操作、热机械挤压、与柔性包装接触——引起,而非天然植物来源原料。由于本研究为单批次试点设计且样本量有限,所识别的跨国和类别间差异反映所分析样品间的描述性模式,而非确定性的市场层面结论。以类似方式,情景驱动摄入计算基于特定消费前提产生示范性近似值,而非人群水平暴露估计。未来需开展多批次、多品牌研究,纳入更大样本数据、市场份额统计和更高分析精度,以改进暴露模型并加强快速增长的植物基食品行业中基于证据的质量保证基准。
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