食安快讯

矿物油的毒性、暴露和风险管理

  • 日期:2016-10-11
  • 来源:广东检验检疫技术中心
  • 阅读:357441
  • 手机看
要点导读

1. 针对矿物油的毒性争议和分歧较大,国际上仍未达成一致共识;欧洲食品安全局认为MOSH毒性主要体现在其具有生物蓄积性,而MOAH可能具有基因毒性和致癌性;C16~C35矿物油对人群的健康安全影响受到重点关注;
2. 在食品和食品接触纸和纸板(无阻隔层)中广泛有检出矿物油,以MOSH为主。膳食暴露渠道对人群矿物油暴露水平贡献度较大;
3. 使用功能阻隔层(铝箔、PET)是现阶段有效阻挡或降低食品接触材料、特别是再生纸制品向食品中迁移矿物油的方式;
4. 亟需掌握中国人群矿物油膳食暴露数据,从而为政府风险管理和行业质控工作提供科学依据。

2016年8月31日,德国国家公共电视频道-德国电视一台在其著名的调查栏目:Plusminus 播出关于矿物油安全的专题,再度引发欧洲各界对食品中矿物油污染和危害消费者健康的严重关切和激烈讨论,报道援引长期从事矿物油安全研究,且为欧洲食品安全局(EFSA)风险评估专家组成员的Grob博士的说法,指出矿物油能够在人体器官内长期蓄积,且最新研究数据表明其对人群的健康危害比EFSA2012年的评估意见更为严重,建议应采取措施大幅降低人群对矿物油的暴露水平。

一、什么是矿物油

矿物油(Mineral Oil)是原油经过物理分离(蒸馏、萃取)和化学转化(加氢反应、裂解、烷基化和异构化)过程所形成的烃类混合物,其成分构成非常复杂,主要包含由直链、支链及环状组成的饱和烃矿物油(MOSH,mineral oil saturated hydrocarbons)及由聚芳烃化合物组成的芳香烃矿物油(MOAH,mineral oil aromatic hydrocarbons)。1995年联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)根据粘度的不同,将矿物油分为高粘度矿物油(相对分子量为500 Da以上,沸点在350°C以上),中低粘度矿物油(classⅠ、classⅡ、classⅢ的相对分子量分别为480-500 Da,400-480 Da,300-400 Da),矿物油在用途非常广泛,可用作油墨和涂料的溶剂、食品接触材料生产助剂、食品级白矿油以及机械工业用润滑剂等。

二、矿物油的风险

现阶段,针对人群的矿物油毒理学和暴露评价数据非常缺乏,已有的毒理学数据基本上来自于动物实验,评估对象也主要针对MOSH,这也导致了国际上对矿物油毒性和安全风险仍存不小争议,尚未达成统一的认识和判定。在矿物油的毒理代谢动力学方面,针对啮齿动物的试验数据表明,MOSH矿物油中的正构烷烃和环烷烃在较低水平能很快被吸收,而正构烷烃、环烷烃相对于支链烷烃更易被吸收,MOSH矿物油经口吸收水平与碳数多少呈反比关系,以大鼠为例,在C26~C29区间的吸收水平为25%,而在C14~C18则达到90%的最大吸收峰值。由于碳数低的矿物油(C35)不易被人体消化吸收,所以也不会对人体的健康造成影响,因此,目前国际上主要关注碳数在C16~C35区间矿物油的安全风险。

针对矿物油的动物毒性评估显示,MOSH毒性主要体现在其具有生物蓄积性,而MOAH可能具有基因毒性和致癌性;碳数大于C16的MOSH能够在肠系膜淋巴结和肝部蓄积,并可形成肉芽肿;而含有MOAH的矿物油可致突变,特别是包含多于三个苯环的多环芳烃类矿物油具有致癌性(如皮肤上皮肿瘤)。雄性鼠发生肿瘤的常见部位是睾丸、垂体、造血器官等,雌性鼠发生肿瘤的常见部位是子宫、乳腺和造血器官等。因此,相对于MOSH,MOAH对人群的健康影响更加受到关注。

基于欧洲食品安全局2012年的评估,欧洲人群的矿物油暴露水平约为0.030.2 mg/kg bw/d(成年人和老年人), 最高暴露水平群体来自310岁的儿童,为0.17 mg/kg bw/d。综合对毒理学数据和基于暴露界限(MOE)所得暴露评估数据的评价,欧洲食品安全局认为食品中MOSH和MOAH暴露给人群所带来的健康风险值得关注。而德国联邦风险评估所(BFR)2013年完成的矿物油风险评估认为,短链烃极易被人体吸收,低粘度的矿物油会在体内累积并对肝脏、心脏瓣膜和淋巴节造成损伤,长期摄入这类被污染的食物存在值得关注的安全风险。

三、矿物油来源和暴露

由于矿物油物质在生物界和环境的广泛存在,因此,人群矿物油暴露的来源非常多,既包括天然因素(如含有矿物油的生物体、动植物蜡、细菌等),也来自环境和食品供应链的污染。这些外界污染的渠道或来源主要包括:

  • 食品加工过程(精炼食用油加工、谷物加工用脱模剂、抛光剂等)

  • 食品接触材料(如麻袋、油墨、再生纸、塑料添加剂、粘合剂等)

  • 化妆品(如口红、乳液、防晒霜等)

  • 食品加工机械用润滑油和大气环境污染(如轮胎、沥青残渣、清洗剂等)

其中,食品和再生食品接触用纸对人群矿物油暴露贡献度最大。

欧盟2012年完成的大范围食品中矿物油监测计划数据表明,欧洲市场上销售的食品或农产品普遍有检出矿物油,按照含量高低排序分别为面包、谷物、糕点、植物油、鱼制品、油籽、动物脂肪等。其中最高含量出现在面包(2800mg/kg)和谷物产品中(2050 mg/kg),原因可能来源自所面包和谷物在加工过程中常使用到含有高浓度矿物油的脱模剂和抛光剂。图1列出部分代表性食品的矿物油(MOSH)的平均含量

QQ截图20161011150639.jpg

图1 不同食品中矿物油(MOSH)的平均含量(欧盟地区)

而再生食品接触纸和纸板则是食品中矿物油污染的重要来源,再生纸制品制造所用原料往往源自旧报纸或带印刷油墨的纸制品,由于在再生处理过程中无法完全去除旧报纸或回收纸制品中的油墨、粘合剂、蜡等含矿物油物质,因此,这些原料中残留的矿物油可以通过迁移或气相传质方式透过内外包装材料,污染到食品。德国联邦政府2010年针对再生食品纸制品矿物油迁移的监测数据显示,再生纸制品(无内包装袋)所包装食品的矿物油含量要明显高于该类食品中矿物油的平均含量,如用再生纸制品包装的早餐麦片和谷物中MOSH平均含量分为9.8mg/kg和18.1mg/kg,而基于整体食品数据统计得到的早餐麦片和谷物中MOSH平均含量为6.0mg /kg和4.1mg /kg,说明无阻隔层的再生纸制品存在加大矿物油迁移污染的可能性。

针对国内一直缺乏食品接触材料和食品中矿物油含量和迁移量数据的情况。国家食品接触材料检测重点实验室(广东),在国内首家制定了纸和纸板、食品中矿物油的SPE-GC-FID检测方法和SN行业标准;应国家卫计委要求,承担了2016年国家食品安全监测计划中纸制品矿物油迁移检测的培训和数据验证工作;此外,配合国家食品安全风险评估中心,自2015年起,开展纸和纸板、食品和奶粉中矿物油迁移水平和污染调查研究工作,以期进一步考察中国人群中矿物油的膳食暴露水平。

重点实验室对109种食品包装纸(烘焙纸、一次性熟食包装纸袋、外包装纸盒、方便面桶、茶叶纸包装、快餐包装纸、白卡纸以及和原生纸等)进行模拟迁移实验结果显示,81个样品有检出MOH,检出率74% ,最高值 (MOSH+MOAH)达366 mg/kg;依据德国联邦消费者保护、食品与农业部(BMELV)规定的限值进行判定,有41个样品MOSH>2mg/kg, 超标率37%,最高迁移量为364 mg/kg;34个样品MOAH>0.5mg/kg,超标率31%,最高迁移量为3.2 mg/kg。对97种食品的结果显示,MOSH在大米、面食、面粉、奶粉、植物油、罐头鱼、糕点中的平均含量分别为:8.31、17.75、27.47、17.05、24.50、9.43、17.68 mg/kg,MOAH在面食、面粉、奶粉、罐头鱼和糕点中均有检出,最高值达到15.23 mg/kg。下图2为某一典型纸杯中矿物油MOSH部分的GC-FID图谱。

QQ截图20161011150750.jpg

QQ截图20161011150736.jpg

图2 典型纸杯中矿物油MOSH部分的GC-FID色谱图

由数据可见,在国内市场,食品以及食品包装纸和纸板中矿物油含量和迁移水平不容忽视,需要引起政府和相关行业的关注,进一步加强数据监测和膳食暴露评价工作,以获取科学、客观的中国人群中矿物油暴露量数据,并采取措施来降低人群暴露食品中矿物油水平和安全风险。

四、法规管理

 由于矿物油在食品中的广泛存在以及其对消费者存在的可能健康风险,因此,EFSA、德国联邦风险评估所(BFR)等机构一致认为有必要持续关注矿物油的安全问题,并应采取相应的立法和监管措施来降低食品接触材料带来的矿物油迁移和污染风险。欧盟在塑料法规EU 10/2011中对部分涉及矿物油的塑料用添加剂予以规范管理。而瑞士法规(Verordnung817.023.21, 2005)在印刷油墨部分,将含有MOAH的矿物油列为未经安全评估物质并规定其迁移量应小于0.01 mg/kg。2014,德国BMELV & BfR发布针对回收纸板(干性和非脂类食品)中矿物油的第3版立法草案,规定了矿物油的迁移限制要求:

--符合以下条件下,回收纸可以用于食品接触用途:
 ≤ 24mg MOSH / 1kg纸或纸板
 ≤ 6mg MOAH / 1kg纸或纸板

--在食品中的迁移限值:
 ≤ 2mg MOSH (C20-C35)/kg 食品

 ≤ 0.5mg MOAH (C16-C35)/ kg 食品

五、风险管理建议

由于矿物油在食品工业领域应用广泛且成分复杂,因此,对于矿物油迁移或污染的控制极具挑战性,基于我们实验室的工作经验,对于控制矿物油迁移和污染,提出以下几点建议:

1、使用功能阻隔层(铝箔、PET)来阻挡或降低非食品接触层油墨、添加剂中矿物油向食品内容物的扩散或迁移,这也是国际一些行业组织优先推荐的方式;
2、减少含矿物油油墨在食品接触材料中的使用,如使用原生纸纤维来取代再生纸纤维;
3、改进技术去除再生纸纤维中含矿物油的油墨、腊和粘合剂等物质; 
4、立法提出明确的规范性要求和合规限量指标,实现对再生纸的分类规范管理和提升供应链质量控制管理水平;
5、企业建立并运行良好生产规范(GMP),控制好由生产过程中黏脏现象带来的矿物油污染;
6、加强矿物油迁移水平的监测,确保最终产品所迁移矿物油水平符合法规或行业规范要求。

部分参考资料或文献:
1. 钟怀宁、胡长鹰、王志元、易蓉等,《基于毒理学关注阈值方法的食品接触材料中非有意添加物的安全评价和关键检测技术研究》课题,国家质检科技项目(2014IK 078).
2. Zhong Huai ning, Zhu lei, Hu Changying. Chen Yanfen, The migration of mineral oil saturated hydrocarbons and mineral oil aromatic hydrocarbons from paper and paper board intended for contact with food, 2016, 6th International Symposium on Food Packaging: Scientific Developments Supporting Safety and Innovation.
3. 李克亚,钟怀宁,胡长鹰等,SPE-GC-FID 法检测食品包装纸中的矿物油,中国食品工业,2015,16(19):280-284.
4. Plusminus (2016). “Gesundheit: Mineralöl in Lebensmitteln.” ARD Das Erste (published August 31, 2016).
5. World Health Organization, Evaluation of certain food additives, 2002.
6. European Food Safety Authority. Scientific opinion on mineral oil hydrocarbons in food, 2013.
7. Trimmer G W, Freeman J J, Priston A J, et al, Results of chronic dietary toxicity studies of high viscosity (P70H and P100H) white mineral oils in Fischer 344 rats, Toxicologic Pathology, 2004,32(4), 439-447.
8. Biedermann M, Grbo K, How “white” was the mineral oil in the contaminated Ukrainian sunflower oil? European Journal of Lipid Science and Technology,2009,111(4):313-319.
9. Vollmer A, Biedermann M, Grundbock F, et al. Migration of mineral oil from printed paperboard into dry foods: Survey of the German market. European Food Research and Technology, 2011, 232(1):175-182.
10. Fiselier K, Biedermann M, Grob K, et al. Migration kinetics of mineral oil hydrocarbons from recycled paperboard to dry food: Monitoring of two real cases. Food Additives & Contaminants: Part A, 2013,30(4):760-770.


作者:陈燕芬  钟怀宁
来源:国家食品接触材料检测重点实验室(广东),广东检验检疫技术中心(IQTC)