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厨房家电的食品接触安全合规性评价方法研究

2018-04-10邓旭李博文商贵芹邵晨杰

家电科技 2018年3期
关键词:配件限量部件

邓旭 李博文 商贵芹 邵晨杰

1.中国质量认证中心 北京 100070;2.常州进出口工业及消费品安全检测中心 江苏常州 213022

民以食为天,食以安为先。食品安全问题,作为与老百姓健康生活息息相关的重要问题,历来受到党和国家领导人的高度重视。实际上,食品安全问题并不仅仅是食品本身是否安全的问题,与食品接触的材料在长期使用过程中,有害物质是否会迁移到食品中,进而危害人体健康,也是食品安全问题中的重要一环。

为了解决食品接触材料的安全问题,我国近几年先后颁布了新版的食品安全法和食品接触材料国家安全标准。在新版国标的要求中,厨房家电作为组合材料及制品,被明确地列入了食品接触材料新国标的管控范围。

然而,新国标中关于厨房家电的迁移试验方法和限量要求均是针对各部件/各材质确定,且目前已开展的食品安全评估工作也都是针对各部件分别进行的。但是,部件安全整机就真的安全吗?整机有没有一套合理的迁移试验方法和限量要求?本文基于新版国标的要求,以日常厨房家电中用量最大、结构复杂、风险较大的电压力煲为研究对象,通过整机模拟测试和分配件加权回归整机两种测试方法,对产品进行了整机食品接触安全性的评估。希望为后续工作的开展提供一定的借鉴意义。

1 厨房家电食品接触安全合规性评价方法

根据新版国标,厨房家电产品作为组合材料及制品,需满足GB 4806.1-2016中4.2.2的要求,即产品中的各类材质材料均应符合相关食安国标的要求。若各材料有相同限量要求时,应符合权重加和值或该项目的最小限量值。此外,产品的标签标识、原辅料使用情况、符合性声明和生产卫生规范也应符合标准要求。

1.1 传统评价方法

目前已开展的厨房家电食品接触安全评估流程为:首先对整机中的食品接触部件进行识别,判定哪些部件需要进行评估,然后明确整机的实际使用条件(即工作温度、时间、拟接触食品种类),随后依照GB 31604及各产品标准要求,明确迁移试验温度、时间及模拟物并进行浸泡试验,最后对模拟物中的各限量物质进行测定,并根据相关产品标准要求判定其食品接触安全性。

该方法作为目前较为通行的评估办法,可有效的对整机产品中各食品接触部件进行评价,而且从测试条件来讲,由于各部件均依照整机最严苛的运行条件和最大的食品接触面积/体积比进行评估,所以能较为严谨的评估整机产品的食品接触安全性。但是该方法也有一定的局限性,如:在整机实际运行时,各部件是否存在叠加析出效应?在各部件存在相同限量要求时,是否依据权重加和值或最小值进行评价?整机产品若存在切割、磨碎、高压高温加热时,部件模拟条件能否还原真实场景等?这些都是目前的传统评价方法不能有效解决的问题。

表1 某电压力煲食品接触安全考核项目表

表2 某压力锅在4%乙酸中的整机模拟测试结果

1.2 整机食品接触安全评价

实际上,厨房家电在加工食品时作为一个整机,最真实的评价方法应当是在整机中搭载模拟物,以实际的工作条件去运行,然后对迁移到模拟物中的各类物质进行测定和评价。另一方面,部分整机产品如绞肉机、面包机、烤箱等不能在搭载食品模拟物的状态下运行。针对上述两种情况,本文分别用了整机模拟测试和分配件加权回归整机两种方法,评估了某品牌电压力煲的食品接触安全性。

1.2.1 整机模拟测试

整机模拟测试根据产品实际使用时接触的食物种类确定模拟物,并在整机最严苛的工作条件下运行,在运行结束后,对模拟物的限用物质进行测定和评价。其中,食品模拟物的选取依照GB 31604进行,同时需考虑模拟物能否在整机工况下装载运行,如:若选用95%作为模拟物,其在高温下挥发严重,且可能引起爆炸,故不能选取;整机最严格工况需依据产品实际情况确定,原则上应满足最高工作温度和最长工作时间两个条件,但部分产品无法在同一运行模式下满足两个条件,那么则应分别对最高工作温度和最长工作时间两个条件下运行;限量指标的确定,应结合产品中各部件使用材质的情况综合确定,如电压力煲各部件中涵盖金属、塑料、橡胶、涂层,则应选取总迁移量、高锰酸钾消耗量、重金属迁出、有害单体析出等指标进行评价(具体的试验条件和评价指标选取在本文试验部分介绍)。

1.2.2 分配件加权回归整机

分配件加权回归整机方法首先测试出各食品接触配件相同项目的迁移值,然后乘以各配件实际接触食品的面积,得出各配件的迁移重量;再将同一项目各配件的迁移重量相加得到该项目的迁移总量,最后除以各配件食品接触总面积(或食品接触体积和换算系数的乘积)得到整机的迁移结果。该结果应满足整机的限量要求(具体的加权公式在本文试验部分介绍)。

2 厨房家电整机食品接触安全评价方法初探(实验研究)

2.1 试验部分

2.1.1 试验样品

某品牌电压力煲4台

表3 某电压力煲各配件镍迁出结果及食品接触面积表

表4 某电压力煲各配件镍迁出结果及食品接触面积表

2.1.2 试验仪器

电热恒温水浴锅 HH-8D单列带循环

烘箱 FD 115

分析天平 XS-205

电感耦合等离子发射光谱仪 710 ICP-OES

离子色谱仪 METROHM 861

紫外分光光度计 U-2910

气相色谱/三重四级杆质谱联用仪 GC/MSMS7890A-7000B

2.2 整机模拟测试试验条件确认

(1)食品模拟物的确定:原则上应选取水、4%乙酸、10%乙醇、50%乙醇、95%乙醇、异辛烷和植物油进行迁移模拟试验。但电压力煲的加热温度在100℃以上,50%乙醇、95%乙醇、异辛烷在此温度挥发及其严重,可能引发产品爆炸,且植物油的迁移物分离提纯难度过大。因此本试验最终选取了水、4%乙酸和10%乙醇作为食品模拟物。

(2)工作时间和温度的确定:经确认,该产品在“蹄筋”模式下,同时达到了最高工作温度(114℃)和最长工作时间(45min)。因此确定在“蹄筋”模式下进行迁移试验。

(3)特殊工作条件的确定:由于该产品在工作结束后,会自动进入2h左右的保温模式,因此在整机模拟测试时,考虑了保温功能并相应的延长了模拟物浸泡时间。

2.3 分配件加权方案的确定

分配件加权分为总迁移量加权和特定迁移量加权两种方法,具体加权公式如下:

(1)总迁移量加权计算公式:

式中:

X——总迁移量的加权计算结果(mg/dm2);

x1-n——各配件的总迁移量测试结果(mg/dm2);

s1-n——各配件在设备中可能与食品接触的面积(dm2);

S——设备最小刻度值时对应的食品接触面积(dm2)。

(2)特定迁移量加权计算公式:

式中:

X——特定迁移量的加权计算结果(mg/kg);

x1-n——各配件的特定迁移量测试结果(mg/kg);

s1-n——各配件在设备中可能与食品接触的面积(dm2);

V0——设备最小刻度值对应的体积(L);

R——分配件加权计算校正因子,即设备整机的食品接触面积与食品模拟物体积的比。一般来说,R的取值为6 dm2/L。

2.4 整机安全限量指标的确定

该电压力煲中含有金属、涂层、橡胶三类材质,且从密封圈颜色判断,应有着色剂的加入。因此,依照GB 4806系列标准及GB 9685的要求,确定本试验考核指标为:总迁移量、重金属析出量和着色剂指标。具体如表1所示。

3 迁移试验结果及分析

3.1 整机模拟测试结果分析

表2为某电压力煲在4%乙酸模拟物中,按照“蹄筋”模式工作45min,且保温2h后的迁移结果。由表中数据可知,镍的三次迁移结果分别为0.796mg/kg、3.308mg/kg、和1.692 mg/kg,三次测试结果均超标,且第二次超标结果达到限定值的三倍。其他指标未发现超标情况。另外由于10%乙醇的整机模拟测试结果均为合格,故此处不再进行阐述。

为进一步分析镍含量超标原因,本文对该电压力煲中的各食品接触部件进行了镍指标析出的测试,并汇总了各部件与食品接触的面积,具体见表3。

由表3可见,在部件测试结果中,各部件的测试结果均为出现超标情况。但整机却出现了镍含量超标的情况,分析原因可能有二:①内锅食品接触面积占比较大,存在迁出放大效应。表3中复合底内锅的镍迁出量为0.102mg/kg,虽然小于限量要求(0.5mg/kg),但其食品接触面积为14.17dm2,远大于其他部件。受此放大效应的影响,在整机检测结果中出现了镍含量超标的情况。②测试条件更严苛,在分配件测试时,内锅的试验温度为100℃,1h。然而在整机模拟测试时,由于压力煲加压的影响,模拟物温度可达114℃左右,且在工作结束后进入2h的保温阶段,相较于标准规定的试验条件更为严苛,也加剧了镍的迁出情况。

3.2 分配件加权回归整机测试结果分析

表4为某电压力煲的分配件依照2.1.4公式进行加权计算后的结果。由表4可见,镍的加权计算结果为0.64mg/kg,同样也出现了超标的情况,且其他指标也未发现超标情况,这与整机模拟测试的结果保持一致。这说明分配件测试加权法,作为整机评估的替代方法,可以起到一定的预警效果,尤其是如果发现整机中大面积部件出现析出值逼近限值时,应对整机的食品接触安全性做进一步评估。

另一方面,从检测数值来看,分配件加权和整机模拟测试仍有不小差异,究其原因可能是受配件的食品接触面积估算、食品接触方式(直接接触/间接接触)、迁移试验条件的影响。应补充后续试验才能验证整机模拟与分配件加权之间的数值耦合关系。

4 结论

(1)部件安全不一定代表整机安全。除了针对各部件进行合规性评价,整机模拟条件下的食品接触安全评估也非常必要。

(2)大面积部件析出结果若逼近限值,则整机析出结果可能超标。很多加热类厨房家电的内胆外均覆有有机涂层,从标准层面而言,这些涂层并不算是严格意义上的有效阻隔层,因此内胆基材中的重金属仍有迁移至食物中的可能性。另外再加上大部件析出的放大效应,更可能导致整机析出的超标。相关企业应引起重视。

(3)分配件测试加权作为整机食品安全评估的替代方法,可适用于某些无法在装载模拟物的情况下完成整机测试的产品,如面包机、绞肉机等。该测试方法可通过对部件的测试结果进行加权计算,预警整机产品的超标风险。经试验验证,分配件测试加权计算结果,与整机模拟测试结果存在着一定的关联性,但由于分配件的测试条件与整机模拟测试条件存在一定差异,且配件与食品的接触方式(如直接/间接接触)更有不同,故相应的评估工作还有待进一步开展。

(4)本文所用样品的测试条件相较于日常使用条件更为严苛,且单个样品的测试结果具有一定的偶然性,不代表行业整体水平。本文仅是为厨房家电的整机模拟测试提供试验思路和具体实践。

(5)除本文所测电压力煲外,我们还对其他型号电压力煲以及破壁料理机、电炖锅、原汁机、养生壶等产品展开了整机模拟测试和分配件加权回归整机测试,从检测结果看未出现明显的超标情况,但存在部分指标逼近限值的情况。且随着整机工作温度的时间的增加,析出值呈现上升趋势。

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