食品包装用复合膜袋中溶剂残留质量分析

钟肖琼 蒋秋辉 梁崧强 罗锋 李华源

（1.广东广业清怡食品科技股份有限公司；2.广东省食品工业研究所有限公司； 3.食品企业质量安全检测技术示范中心；4.广东省质量监督食品检验站）

食品包装用复合膜袋作为食品包装的最后一道工序用，在食品的保鲜、贮藏、运输等过程中，有着举足轻重的作用。但是，与食品接触的包装复合膜袋在生产过程中，会添加各种各样的添加剂[1]，其含有的有毒有害物质在一定的条件下，会向食品中迁移，从而增加了食品的安全风险隐患[2]。食品包装用复合膜袋产品是一种通过胶黏剂将多种塑料、纸等产品复合在一起的产品[3]，胶黏剂等产品中含有大量的溶剂如乙酸乙酯、苯等，这就是使得食品包装膜袋产品中会有残留溶剂的风险[4]。本文采用顶空气相色谱仪检测食品包装用复合膜袋产品中的溶剂残留，获得其产品质量状况，分析其不合格原因，研究其质量对策。

1.材料与方法

1.1 试验材料

本次试验样品为食品包装复合膜袋生产企业中采样，涉及2020年共计1149批次。产品材质结构涉及两层、三层和四层塑料膜复合，产品生产工艺涉及干法复合、无溶剂复合、共挤复合等。

1.2 试验方法

目前，国内复合包装膜袋产品溶剂残留标准主要采用GB/T 10004-2008中规定的溶剂残留检测方法，检验项目为溶剂残留总量和苯类溶剂残留量[5]。依据《食品用塑料包装、容器、工具等制品生产许可审查细则》，检验溶剂的种类为苯系溶剂：苯、甲苯、二甲苯（含对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯）；其他溶剂：乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯

2.试验结果与讨论

2.1 产品合格率

经检验，本次2020年全年共计检验食品包装复合膜袋产品1149批次，发现不合格产品75批次，合格率为93.47%，根据《食品用塑料包装容器工具等制品生产许可实施细则》中的要求，溶剂残留总量的指标≤5.0 mg/m2，苯类的指标≤0.5 mg/m2。2020年全年复合膜袋溶剂残留量合格率如图1所示。

图1 2020年全年复合膜袋产品溶剂残留合格率结果

从图1看出，复合膜袋产品溶剂残留的合格率在1月和4月份最低，为87.39%和89.52%，其他几个月合格率都能达到90%及以上。10月份合格率最高，为98.57%，其次为9月份，合格率为98.31%，11月份合格率也有98.06%。2月和3月份由于春节和疫情的影响使得检验批次不多，合格率的代表性不强；9月和10月检验批也不多，其合格率均偏高，5、6、7、8月份检验批次比较正常，其合格率为94%左右，比较能体现复合膜袋产品质量的真实情况。

由图2所示，1月和4月的合格率环比大幅下降，3月和5月突然增高，其余各月总体平稳。考虑主要原因还是1月份和4月份检验批次突然增多，其中样品质量良莠不齐，使得合格率突然下降，3月和5月恢复正常，其合格率环比就有大幅提高，其他各月还是保持平稳，有正常波动。

图2 复合膜袋产品溶剂残留项目月份合格率环比图

2.2 不合格项目

由图3可以看出，不合格项目主要是溶剂残留总量和苯类残留量。其分布不成规律，总的来看还是溶剂残留总量和苯类残留量不合格的批次差不多，苯类残留量不合格批次略高，但差距不明显，两者同样在9月份和10月份不合格率较低，同时这几个月的检验批次也比较少，其结果代表性不强。1月、4月、5月、8月不合格率较高，与此同时，这几个月也是检验批次最多的几个月，发现的问题相应的比较多。其他几个月相对平稳，并且溶剂残留苯类和总量的不合格率相差不大。

图3 2020年全年复合膜袋产品不合格项目分布

2.3 不合格溶剂种类

由图4可以看出，2020年全年复合膜袋产品溶剂残留不合格主要为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇五种溶剂。由于1月份总的检验批次较多，因此检出乙酸乙酯、二甲苯、乙酸丁酯都比较多不合格。由于疫情影响，2月和3月份整体检出率都比较低。从后面几个月份数据来看，二甲苯检出不合格最高，但是也在逐月明显下降。乙酸乙酯也是主要的检出不合格项目，它在4、5、6、8、11、12月都有检出不合格的情况，其中4月份最高。从乙酸丁酯来看，只有1、4、6、8、11月份有检出不合格，并且总体也呈下降趋势，说明潮汕地区复合膜袋产品质量总体趋势趋向合格稳定。另外苯、乙醇和正丁醇基本无检出，甲苯也在1、3、5、8、9月零星有检出。

图4 2020年复合膜袋溶剂残留种类的不合格分布

由表1可以看出苯、乙醇两种溶剂在全年均为未检出。二甲苯和乙酸乙酯是检出率和不合格率最高的两种溶剂，分别有43批次和37批次检出，其次为乙酸丁酯，有17批次检出，其检出批次只有前两者的一半左右。正丁醇在全年只有检出2批次，而甲苯的检出批次也比较少，只有7批次。

表1 2020年复合膜袋溶剂残留不合格项目分布

综合来看，食品包装用复合膜袋产品最主要的不合格溶剂为二甲苯和乙酸乙酯。

3.不合格原因分析

3.1 原材料的选择

食品用塑料膜（袋）在工艺复合过程中，需要添加油墨、胶黏剂和稀释剂等含有大量的苯、乙酸乙酯的溶剂，这就会产生潜在的残留超标风险[6]。另外，不同的油墨其溶剂释放性是不相同的，特别是有些低档次油墨，由于使用了比较低档的连结料、树脂和颜料，其溶剂释放性较差，最终印品的溶剂残留量就较大。还有复合过程中使用的胶黏剂需要大量的稀释剂，一些慢干型溶剂，其挥发速度对溶剂残留的影响也很大，就会导致严重的溶剂残留。

3.2 生产工艺的影响

复合膜袋在生产过程中，印刷和复合过程都对溶剂残留量有着一定的影响。复合包装膜袋的印刷大多很多颜色，需要几种或十几种油墨，如果此时的印刷机的生产速度和烘干温度及风量不匹配，就会生不同程度的溶剂残留问题。再是复合工艺需要使用的胶黏剂也是很大量的，其工作浓度可以从20%到50%不等，需要挥发的溶剂的重量差别很大，如果工艺参数选择不但，也会导致溶剂残留超标问题[7]。

熟化工艺是解决溶剂残留问题的最后一道工序，选择合适的熟化温度和时间是很重要的环节，一般建议在45-55℃熟化48 h，当然这也要结合生产时使用的溶剂量和薄膜材料等。

3.3 环境的温度影响

一些企业由于生产场地的限制，印刷复合等生产线全部在同一生产车间，容易交叉污染，车间内环保空调送风力度不够，不利于溶剂的挥发。

3.4 质控意识

很多包装企业对产品质量控制意识不强，随意生产，生产过程中没有对溶剂残留控制的意识。很多企业的企业标准并没有更新至与国家公布的审查细则相持平或更严格，对自己企业的产品质量把控不严格，肯定会出现这样那样的质量问题，同时也不利于企业的发展。

4.建议

4.1 生产加工企业加强企业的内部管理通过生产许可管理制度、质量管理体系认证，从体系上进行保证。企业应加强学习新版的《食品用塑料包装容器工具等制品食品相关产品生产许可实施细则》，该新细则对溶剂残留量的规定比原来更加严格，溶剂残留量：总量是≤5.0 mg/m2；溶剂残留量：苯系物含量是≤0.5 mg/m2，生产企业应对后续产品质量加以严格控制，确保符合要求。其次，要制定与之相适应的企业标准，对自己的产品有一个质量把控，溶剂残留的指标要和审查细则相同或者更严格。

4.2 加强原材料的进货管理。首先，企业应当选用无苯油墨和溶剂，并在生产过程中严格控制，避免污染。最好让供应商提供其产品无苯的检验报告。其次，应当尽量选用快干型的溶剂和合适的薄膜基材，依据自己的产品进行合理配置，选择合适的薄膜基材对应不同的油墨和溶剂。

4.3 改进生产工艺。首先，应合理的设计油墨、溶剂和胶黏剂的使用量，过多不容易挥发；其次应该根据上胶量等合理的设计生产速度。最后要合理设计熟化的时间和温度，这是保证溶剂残留指标合格的最后一道工序，不同薄膜和溶剂适用的温度不尽相同，企业应根据自己不同的产品进行相应的调整。

4.4 、引进先进的加工设备，改善生产场所。企业应积极的引进先进的生产设备，使得膜袋在印刷复合时，溶剂能充分挥发，从而减少溶剂和气味残留。也可以对设备加装更大功率的干燥设备或延长干燥时间（通过增加设备收卷距离实现）。对生产场所进行合理设计，各个生产工序应相对独立，防止交叉污染；加装环保空调，使生产车间空气循环流通，利于溶剂的挥发。