锌/锌合金食品接触材料检测-不期望元素含量与锌的特殊迁移检测GB 4806.9-2023标准

锌/锌合金食品接触材料检测-不期望元素含量与锌的特殊迁移检测GB 4806.9-2023标准

引言

食品接触材料的安全性直接关系到消费者的健康，尤其是金属类材料，其在使用过程中可能释放出金属元素，进而污染食品。锌/锌合金因其良好的铸造性能、耐腐蚀性和较低的成本，广泛应用于食品加工机械、餐具模具、食品容器盖等食品接触产品中。

锌本身在人体中是必需的微量元素，但其在食品中的过量迁移仍可能对人体健康产生不利影响。锌合金中可能含有铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）等不期望元素，这些重金属在微量即可对人体造成毒害，必须严格控制其含量和迁移量。

为确保锌/锌合金类食品接触材料的安全性，我国发布了《GB 4806.9-2023 食品安全国家标准 食品接触用金属材料及制品》（以下简称GB 4806.9-2023），对锌/锌合金材料的理化性能、重金属迁移限量等提出了明确要求。

本文将围绕锌/锌合金食品接触材料，依据GB 4806.9-2023标准，重点分析其检测项目中的不期望元素含量（Pb、Cd、As）和锌的特殊迁移检测，并结合检测实践，提出相应的质量控制建议。

材质特性与检测必要性

2.1 材质特性

锌（Zn）是一种蓝白色金属，具有良好的抗腐蚀性、铸造性和低熔点，适用于压铸成型。锌合金常用于制造食品接触器具的结构件、盖子、把手等部件。

锌合金的主要优点包括：

• 良好的铸造性能，适合复杂形状的加工；

• 表面光滑，易于表面处理；

• 耐腐蚀性较好；

• 成本较低，适合批量生产。

锌合金中可能含有铅、镉、砷等杂质元素，这些元素在加工或使用过程中可能迁移至食品中，对消费者健康造成潜在威胁。

2.2 检测必要性

锌本身在人体中是必需的微量元素，但其过量摄入可能引发胃肠道不适、免疫力下降等问题。锌合金中可能含有的铅、镉、砷等重金属具有高毒性，微量也可能对人体造成严重伤害，例如：

• 铅（Pb）：影响神经系统、肾脏功能，儿童尤为敏感；

• 镉（Cd）：具有肾毒性和致癌性；

• 砷（As）：具有剧毒，长期摄入可能引发癌症。

对锌/锌合金食品接触材料进行不期望元素含量检测和锌的特殊迁移检测，是保障食品安全的重要环节。

检测标准概述 —— GB 4806.9-2023

GB 4806.9-2023是我国Zui新发布的食品接触用金属材料及制品的强制性食品安全标准，适用于锌、锌合金、铸铁、不锈钢等金属材料及其表面涂层、电镀层等处理层。

该标准主要规定了以下内容：

• 感官要求：表面应清洁、无锈蚀、无异味；

• 理化指标：包括重金属迁移限量（铅、镉、镍、锌、铬、砷等）；

• 微生物限量：菌落总数、大肠菌群等；

• 迁移检测方法：模拟食品接触环境，检测重金属向食品模拟物中的迁移量；

• 标签标识要求：产品应标明材质、使用温度范围、是否适用于食品接触等信息。

其中，对于锌/锌合金食品接触材料，标准对不期望元素含量和锌的特殊迁移量提出了具体要求。

检测项目一：不期望元素含量（Pb、Cd、As）

4.1 检测目的

评估锌/锌合金原材料中是否含有过量的铅、镉、砷等重金属元素，确保其在生产过程中不带入有害物质。

4.2 检测方法

不期望元素含量检测采用材料成分分析法，即对原材料或成品进行化学消解，提取其中的重金属元素，再采用高精度仪器进行定量分析。

检测方法包括：

• 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）；

• 原子吸收光谱法（AAS）；

• 氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）（特别适用于砷的检测）。

4.3 检测限值与判定标准

根据GB 4806.9-2023，锌/锌合金材料中不期望元素的Zui大允许含量如下：

注：若原材料中上述元素含量超过限值，迁移量未超标，也应判定为不合格。

检测项目二：锌的特殊迁移（Specific Migration of Zn）

5.1 检测目的

评估锌/锌合金材料在与食品接触过程中，锌元素向食品中的迁移情况，确保其在正常使用条件下不会对食品造成污染。

5.2 检测原理

锌的特殊迁移检测采用迁移实验法，即在实验室条件下，模拟食品接触过程，通过特定食品模拟物（如水、酸、酒精、油脂）与样品接触，使锌元素从材料中迁移至模拟物中，随后采用高精度分析仪器测定其迁移量。

迁移实验的温度、时间、接触面积等参数均参照GB 4806.9-2023规定执行，以确保实验条件与实际使用环境一致。

5.3 检测方法流程

1. 样品准备

• 清洗样品表面，去除油污、氧化物等杂质；

• 干燥后测量样品表面积；

• 根据标准要求进行预处理（如高温处理、酸洗等）。

1. 选择食品模拟物

• 水性模拟物（蒸馏水）；

• 酸性模拟物（3%乙酸）；

• 酒精类模拟物（10%乙醇）；

• 油脂类模拟物（精炼植物油）。

1. 迁移实验

• 模拟不同食品类型，在标准规定的温度（如60℃、100℃）和时间（如2小时、24小时）下进行浸泡；

• 每种模拟物对应至少3个样品，以确保实验数据的可靠性。

1. 样品分析

• 采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）或原子吸收光谱法（AAS）对浸泡液中锌含量进行定量分析。

1. 迁移量计算

• 按照公式计算迁移量（mg/dm²）；

• 比对GB 4806.9-2023标准限值，判定样品是否合格。

5.4 检测限值与判定标准

根据GB 4806.9-2023，食品接触金属材料中锌的迁移限量为：

注：若检测结果超过5.0 mg/dm²，则该产品应判定为不合格，不得上市销售。

影响锌迁移的因素分析

锌的迁移量受多种因素影响，主要包括：

在实际检测过程中，应模拟多种食品接触条件，以全面评估材料的安全性。

检测流程与质量控制

为确保检测结果的科学性与可重复性，实验室应建立标准化检测流程和质量管理体系，具体包括：

7.1 检测流程

7.2 质量控制措施

• 仪器校准：定期对检测仪器进行校准，确保检测精度；

• 试剂纯度控制：使用高纯度试剂，避免交叉污染；

• 空白对照实验：每次检测设置空白对照，排除环境干扰；

• 标准物质比对：使用标准参考物质进行比对分析；

• 人员培训与考核：确保检测人员具备专业技能；

• 原始数据归档：保存检测原始数据，便于追溯与复核。

常见问题与解决方案

检测项目汇总表

十、建议

锌/锌合金材料因其良好的铸造性能和经济性，在食品接触器具中具有广泛的应用。其在食品接触过程中可能释放出锌元素及不期望元素（铅、镉、砷），对消费者健康构成潜在风险。不期望元素含量检测和锌的特殊迁移检测是确保其食品安全性的关键项目。