食品接触类纸制包装材料中荧光性物质研究

摘要：食品接触类纸制包装材料中荧光性物质是影响食品安全的重要因素之一。本文对包装材料中荧光增白剂的分子结构、品种、增白作用原理、危害性和检测方法进行了介绍，对实验室检测的荧光性物质结果进行了统计分析。

关键词：食品接触类包装材料、荧光性物质、荧光增白剂

引言：

随着经济的发展和生活水平的改善和提高，人们越来越重视食品卫生和安全状况。食品包装除了作为盛装食品容器，还具有保证食品卫生安全和装饰作用。近年来，食品包装工业发展迅速，包装物直接与食品接触，其卫生安全性直接关系到人体健康，原材料的质量安全尤为重要。纸类包装作为食品包装的重要组成部分，其质量安全也越来越受到重视，影响纸类包装的安全问题除了细菌问题，有害荧光性物质也是影响食品安全的重要因素之一，一些企业为迎合消费者喜欢白色的心理，有意添加有害化学物质荧光增白剂来增加产品的白度。荧光增白剂有致癌作用，使用荧光白度超标的纸品后，消费者身体健康会受到严重危害。更有甚者一些食品用纸原料是回收的书报纸，纸浆中印字的油墨很难完全清除掉，所以纸面上能发现少量很小的黑点等杂质，还有用废纸做原料生产的餐巾纸，纤维很短，强度较低，手感差，用手轻轻一拉，纸面就会撕裂、掉毛、掉粉，这些回收纸造的纸虽然也经过脱色处理，但其中的铝、镉、铅等有害物质仍留在纸浆中，脱色时加入的大量的增白剂和漂白剂，这些添加剂对人体都有较强的致癌作用。因此，加强对纸类包装产品的荧光性物质监管力度，有利于保障食品安全的控制和管理，有利于保护广大消费者的身体健康。

一、纸类荧光增白剂简介

纸张的白度是一项很重要的质量指标，为了使纸张具有商品要求的白度，除了在造纸生产过程中采用化学漂白（如氯气漂白）措施外，还必须采用物理增白的方法，即提高纸张的视觉白度，这需要添加适量的荧光增白剂。

荧光增白剂简称FWA，它是一种荧光染料，能增加漂白浆的白度，但不是起到漂白作用，而是起到增白作用，经过FWA处理过的纸张在日光照射下，不但能反射可见光，还能反射蓝紫色荧光（波长在450nm左右），这不仅增加了纸张反射出来的可见光量，同时这种蓝紫色荧光正好同纸张原有的微黄色互为光学补色，用肉眼看上去纸张更白、更艳、更亮，能够提高纸张的商品价值^【1】。

荧光增白剂的分子结构主要包含两部分：一个含芳环的连续共轭体系和一个或多个取代基，取代基可改善共轭体系的荧光特性，赋予或改善或损害荧光增白剂的应用性能。

按化学结构，FWA分为15种基本结构类型，近500种化合物，商品牌号2000多个^【2】。主要有噁唑环类荧光增白剂和三嗪氨基二苯乙烯荧光增白剂，目前我国造纸用FWA的化学结构属双三嗪氨基二苯乙烯类型，其机构通式如下：

一、荧光增白原理

荧光增白剂含有共轭双键，在日光照射下，它吸收日光中的紫外线（波长为300－400nm），使分子激发，再回到基态时，紫外线能量便消失一部分，转化为能量较低的可见光反射出来。其反射光为波长420－500nm的蓝紫色光，使物体上的反射光总量增加，蓝紫光波反射量提高，从而抵消了物体上因黄色光反射量多而造成的黄色感，使物体的彩度（洁白度）增加，产生洁白、耀目的效果。

当入射光光源变化时，荧光增白剂的效果就发生变化，如果入射光中紫外线含量高，其效果就特别显著；而在紫外线含量低或没有紫外线的光源下，增白效果很小或毫无作用^【3】。

二、荧光增白剂的危害性

人们在生活中接触荧光剂的机会很多。只要不跟人体过量接触，它确实给人们带来不少方便和好处。但是若让荧光剂过量接触人体。就会产生许多有害的作用。科学家的研究表明，荧光剂被人体吸收后，不像一般的化学成分容易被分解。荧光剂一旦与人体中的蛋白质结合，想把它除去就非常不容易，除非通过肝脏的酵素分解，才能将它排出体外，如此无疑加重了肝脏的负担。万一身体有了伤口，荧光剂和伤口处的蛋白质结合，便会阻碍伤口的愈合能力。根据医学临床实验，还发现荧光物质可以使细胞产生变异性，如对荧光剂接触过量，毒性累积在肝脏或其他重要器官，就会成为潜在的致癌因素^【4】。

三、荧光增白剂的检测技术

目前对于纸类的荧光物质尚无完善的标准分析方法，其中GB/T5009.78-2003标准规定了针对食品卫生原纸荧光物质定性测试方法，该方法采用紫外仪器来检测纸样品是否超出限量标准，其他的检测方法主要有差值法^[5]、荧光分光光度法^【6】、高效液相色谱法^【7】等，这些方法都只能间接反映纸张中的荧光物含量。目前，检验纸张中荧光物质的方法主要采用GB/T5009.78－2003标准。

荧光增白剂增白作用是利用化学上的补色原理，使泛黄物质经荧光增白剂处理后，不仅能反射可见光（赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫），还能吸收可见光以外的紫外线，并将它转变为具有蓝紫色的可见光反射出来，从而抵消了物质原有的黄色，使其变得洁白悦目。由于荧光增白的物质基础是紫外线，而日常生活中光源中很少产生紫外线，故而其在日光下的白度较之灯光下的白。荧光增白剂中的荧光物质在紫外仪器的光源灯（氙弧灯）的照射下，它受激发生成第一激发单重态的电子，当处于第一激发单重态的电子跃回至基态各振动能级时，将发射出荧光，此光可在暗处观察到。通过被测纸张在本仪器光照下是否可看到荧光，就可判断被测样品中是否含有荧光增白剂。

四、食品包装材料中荧光性物质的检测分析

本技术中心依据GB/T 5009.78-2003标准，应用254nm和365nm紫外光分析仪对荧光性物质样品进行检测。感官检测，最大荧光面积小于5平方厘米为合格，否则为不合格。按照使用用途将检测样品分为用于糖果、巧克力和饮料的食品内包装纸盒、用于包苹果、香梨的水果包装纸和装水果蔬菜的纸箱三类进行统计分析。统计结果见表2：

表1：与食品接触类包装材料荧光物质检测结果

共检测送检样品68批，其中检出荧光物质的有41批，占总检测数的60.3%；合格者27批，占39.7%。其中检测食品内包装纸20批，不合格9批，不合格率达45.0%；检测水果包装纸13批，不合格12批，不合格率达92.3%；检测装水果蔬菜纸箱35批，不合格20批，不合格率达57.1%。

从以上统计数据可以看出，食品包装材料的荧光物质不合格率较高，特别是包苹果、香梨用的水果包装纸不合格率高达92.3%。这些包装材料一旦与食品直接接触，污染到食品上，会对食用者的健康造成严重危害，必须引起有关部门特别是生产企业的高度重视。一是从源头上使用原浆纸原料，避免或少量使用再生纸原料，既能保证荧光性物质不超标，又能保证包装材料的美观。二是减少漂白剂和荧光增白剂的使用量，使之达到可控范围。

参考文献

1             蔡文祥，荧光增白剂在造纸中的应用，黑龙江造纸，1999，（1）：29－30

2             贺金仓，徐建伯等，我国造纸用荧光增白剂的生产现状及市场前景，精细与专用化学品，2003（2）：10－15

3             黄茂福，荧光增白剂（一），印染，2001（4）：37－41

4             沈永嘉，许煦，荧光增白剂的毒性，化工科技市场，2002（8）：5－8

5             隆言泉，制浆造纸工艺学【M】.北京：中国轻工业出版社，1980。

6             王俭，宋庆芳等，用荧光光谱双总体t检测法鉴别纸张.分析化学，1995，23（10）：1181－1184。

7             孙边成，张艳.高效液相色谱法测定面粉中荧光增白剂【J】.实用预防医学，1998，（5），3：136。