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瓶装饮料安全吗?科学家“解剖”塑料瓶揭秘

2008年12月18日 次数:


    塑料瓶具质轻、耐摔等特性,许多冷饮都以塑料瓶盛装。不过,近年来有学者研究发现塑料瓶会释出的重金属锑至饮料中,随着浸泡时间增长,释出的量也会增加。喝瓶装饮料安全吗?塑料瓶是如何制造的?

    塑料瓶是塑料的一种,以石油做为主要原料,经一连串化学反应后生成塑料单体,如乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6),然后在适当的温度、压力及催化剂的作用下,这些单体可相互连结成聚合物,即成为所谓的塑料,如乙烯单体相互连结成聚乙烯(polyethylene, PE),丙烯单体相互连结成为聚丙烯(polypropylene, PP)。

    不只聚合物,还有各种添加物

    塑料瓶是由对苯二甲酸(C6H4(COOH)2)及乙二醇(C2H4(OH)2)两种单体经由酯化反应生成。台湾师范大学化学系教授吴家诚指出,要发生酯化反应,两者必须先溶在有机溶剂里,而为了加速反应,一般会使用三氧化二锑(Sb2O3)当催化剂,以降低反应所需的能量、温度及压力。一旦合成对苯二甲酸乙二酯,再使其相互连结成聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET),即为塑料瓶的原料。

    市售瓶装饮料如矿泉水、果汁、绿茶等,瓶子的软硬程度不同,主要和聚合物分子量大小及PET的排列方式有关。塑料瓶究竟由多少个PET连结而成,并没有固定的数字,其分子量从数千到上百万都有可能,一般而言,分子连结越长,材质越硬。此外,PET排列得越整齐,塑料瓶也越硬,道理就如同多根排列整齐的铁丝很难折弯,但若排列零乱,就没有这么大的强度了。

    塑料瓶材质本身是无色、透明,有些厂商为了产品造型设计,会添加色料,让瓶身有颜色。除了色料,还会添加如抗光剂、抗氧化剂、安定剂等化学物质,以增加塑料瓶的使用年限。吴家诚表示,高分子聚合物虽然不易被分解,但长时间暴露在阳光、空气中,仍会与其它物质发生化学反应,因此必须加抗光剂、抗氧化剂与安定剂。

    饮料会释出锑或可塑剂吗?

    2006年德国海德堡大学环境地球化学系教授萧提克(William Shotyk)研究发现,塑料瓶置放三个月后,重金属锑的含量会从360ppt(兆分之一)增加至630ppt。吴家诚表示,塑料瓶确实会释出重金属锑,来源就是制造过程中使用的催化剂“三氧化二锑”。由于目前的技术无法百分之百回收三氧化二锑,所以一定会残留微量的锑在塑料瓶里,因此已有少部份厂商改用较安全的钛氧化物作为催化剂。不过,饮料若保存在低温环境中,释出的锑含量应可控制在安全值内,但若长时间曝晒于阳光下,PET可能会因分解而释出较多的锑。林口长庚医院毒物科主任林杰梁表示,大量的锑会引起头痛、呕心等症状,不过630ppt的量对人体而言相当低,因此很难断定它对人体会有什么伤害,目前也没有因喝瓶装饮料而中毒的案例。

    有些塑料产品的制程中会添加可塑剂邻苯二甲酸酯,它属于环境荷尔蒙,会影响生物的生理甚至致癌,塑料瓶是否添加此化合物?吴家诚表示,近几年网络盛传塑料瓶含可塑剂,重复使用会将可塑剂溶进饮料里。其实可塑剂是用来提高聚合物的延展性、柔韧度,主要添加在保鲜膜、PVC胶膜(如某些塑料瓶外的广告封膜)或有弹性的塑料。塑料瓶并不含有邻苯二甲酸酯,只要其分子结构没改变,在未受热、过度照光或微波的前提下,都可以重复使用。值得注意的是,塑料类器皿中,不能重复使用的是超商卖的微波便当,由于微波便当时,很容易因为某些食物过烫而造成接触的塑料产生质变,因此超商塑料便当盒绝对不能重复使用。

    盛装米酒安全吗?

    有些市售的米酒是以塑料瓶盛装,酒精为有机溶剂,是否也会使塑料瓶释出有机物质?吴家诚表示,酒精很容易溶出抗氧化剂、抗光剂等有机物质,这些添加物通常只需两天即会溶到米酒里,因此使用瓶装米酒存在一定的风险。

    综言之,塑料瓶除了本身的聚合物会分解或氧化外,制造过程中使用的催化剂、色料等,也会被镶嵌在PET材质上。要安全喝瓶装饮料,或是重复使用塑料瓶,最简单的方式是储存过程中避免受光、受热,一旦抗光剂、抗氧化剂消耗完毕,PET便开始分解或与其它物质产生化学反应,PET里的各种毒物便会释放出来。

    如何解读塑料材质上的数字?

    许多塑料瓶上都以三角形记号标示数字1~7,代表不同材质的塑料,使用它们来盛装食物时,需要注意什么?数字越大越安全吗?

    台湾师范大学化学系教授吴家诚表示,数字越大越安全的概念是错的,1~7分别表示第一到第七类塑料,其中问题最大的是第三类聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC),除了制程中会添加化学物质外,因为无法回收,且燃烧时会产生二恶英及含氯化合物,对环境影响很大,因此许多国家都已经减少或禁止使用。

    第六类聚苯乙稀(俗称保丽龙,polystyrene, PS)的化学稳定性差,可被多种有机溶剂溶解,制造过程会添加许多化学物质以提高稳定性,而这些添加物一不小心就可能被吃进肚子里。

    第七类塑料指的是一至六类以外的塑料,其中最有问题的是聚碳酸酯(polycarbonate, PC)。PC的原料是双酚A(bisphenol A, BPA),最大问题不在制造时添加的化学物质,而是材质本身会释出双酚A,某些高效清洁剂甚至会把PC中的双酚A溶出来,容器表面若有刮伤,双酚A也会溶进饮料里。

    双酚A为环境荷尔蒙,在动物实验中已发现只要3ppb(即1公斤的水含3微克)的双酚A,即会使细胞异常。林口长庚医院毒物科主任林杰梁表示,目前已知双酚A会使老鼠精子数减少、脑神经受损或摄护腺细胞发生异常;而《美国医学会》(American Medical Association)最新一份调查发现,尿液中双酚A含量较高者,罹患心血管疾病或糖尿病的机率比一般人高。不过此报告只是初步调查,为什么会有这样的结果,还要进一步研究。

    吴家诚表示,第一类塑料为PET,使用上只要注意勿受光照及避免置于高温环境中即可。这七类塑料中,较安全的是第二、四、五类。第二类是高密度聚乙烯(high density polyethylene, HDPE),第四类为低密度聚乙烯(low density polyethylene, LDPE),它们都是由C2H4聚合而成,HDPE硬度比LDPE高,结构相对稳定,安全性也较高。第五类是聚丙烯,是C3H6聚合物。这三类聚合物都不带氧原子,不容易与阳光、空气反应,因此化学结构较安定、使用年限较长,即使表面刮伤也不会释放毒物。这三种类塑料的颜色均为白色略透明,若制造过程加入色料,使其改变颜色,应尽量避免购买。有关塑料安全,只要多留意上述几点,应可避掉大部份的毒物了。

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