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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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塑料的世界(5)品质——形形色色的说法与真相(下)   

2014-06-13 14:00:24|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:孙 亚飞

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随着塑料制品的普及,塑料的安全性也备受关注,当然这里的安全主要是指食品安全。在熟悉了一些基本知识以后,我们就可以针对一些生活中常见的问题一一进行分析,看看到底如何安全地使用塑料。前文:《塑料的世界(4)品质——形形色色的说法与真相(中)》

说法七 白酒中的塑化剂是为了口感或挂杯

白酒塑化剂事件爆发时,在没有任何调查之前,我曾在很多场合断言塑化剂非人为添加,只可能是操作中使用了PVC塑料,可参阅评论:《“塑化剂”的中式战争——欧美日的经验与启示》。

台湾爆发的饮料塑化剂事件,塑化剂的确是人为添加,这是绝对违法的事情。

塑化剂实际是台湾地区对plasticizer的翻译,大陆的翻译是增塑剂,如果从化学结构上看,这是一种双亲材料,一边是极性基团,另一边是非极性基团——这是背景知识。表观上它就会体现出很多比较有意思的现象。当塑化剂处在水中时,非极性的部分由于憎水,因此很多塑化剂分子就会集中在一起抱成团,把非极性的部分包在里面,形成汤圆式的结构,露出极性的那一面与水接触。但实际上塑化剂毕竟不是表面活性剂,极性的那一面也不是很待见水,所以就会继续抱团,直到“比表面积”足够小的时候,势能降下来就稳定了。比表面积的意思是单位体积露出的表面积,显然越碎的物质比表面积越大,势能越高越不稳定。总之,最终塑化剂可以在水中以悬浮颗粒的形式存在,从而有一种云雾的效果,使饮料呈现乳状,所以就被称作“起云剂”。

显然,白酒不需要这么使用塑化剂,那么人工添加是不是为了口感呢?

有媒体煞有介事地介绍了白酒企业为了把年份不够的酒包装成陈酒的种种内幕,简直如同亲见,不由得人不信。实际上,现代科学早就证明,陈酒之所以更香,主要是其中的一些醛酮、杂环化合物这些入口辛辣的物质发生挥发作用或化学反应,添加塑化剂对此作用根本无效。塑化剂也不是香料,生产过程中实在没有添加的必要。

伪造挂杯现象是另一个强势说法。然而编造这个理由的人绝对是弄混了“增塑剂”和“增稠剂”这两类截然不同的物质。白酒酿造过程中,会含有很多比较活泼的物质,比如没有酵解的低聚糖,使白酒粘度增大,从而有挂杯现象。醪糟的酒精度较低,但是挂杯现象更明显,就是因为醪糟没有经过蒸馏,一些多糖、多肽得以保留,因此粘度更大。挂杯现象的产生原因还比较复杂,除了粘度之外,表面张力的因素也很重要。但无论如何,塑化剂没有这个本事,这个可以自己做个实验看看。

从白酒中塑化剂的量也可以分析出很多内容,大约1ppm的含量,每一吨里含有一克,不说这个级别的添加量在工艺操作上很难把握,如果这么点用量能起到那些作用——这多像古代铸剑大师用一缕头发或一滴血,瞬间把久炼不成钢的材料炼成一把绝世宝剑的传说——很多化学界的理论都要改写了。

所以最后便只有一个可能,那就是企业在操作过程中违规使用了PVC塑料的管道。白酒加工与一般化工操作无异,标准的操作流程应采用硬连接,因此物料转移通常就采用不锈钢管,但确实很麻烦,而PVC塑料管则更为灵活,也就是日常称为“蛇皮管”那种,所以白酒中的塑化剂便是源于这种塑料管。至于为什么这么肯定是PVC管,见下一个问题。

说法八 塑料里都有塑化剂,不安全

这是认识我的人几乎都会向我询问的说法,这几年因为“塑化剂”的事,确实好多人一提塑料就害怕。前一阵子在超市看到玻璃做的微波炉专用饭盒,于是职业病似的拿起来端详,于是导购便介绍说是耐热玻璃做的,没有塑化剂。导购是位五十岁左右的阿姨,我报以感谢的微笑,同时非常欣慰“塑化剂”已经如此普及——但问题是,宣传都偏了。

在日常使用的约30种主要的塑料中,只有两种是必须要添加增塑剂(塑化剂)的——PVC和PVDC,分别叫做聚氯乙烯和聚偏氯乙烯。后者的产量远不如前者,所以PVC工业中使用的增塑剂总量大概占到全球增塑剂总用量的95%。微波炉专用塑料几乎全部是PP聚丙烯塑料,并不用增塑剂,即使是回收PP塑料,也不需要加入增塑剂来掩盖什么缺陷,所以我们使用这类饭盒根本不需要介意这个问题。

当然有些宣传还是靠谱的,比如说保鲜膜有PVC和PE两种,要选择PE的,因为没有增塑剂,确实很有良心。不过我们或许有一天也会改变这个看法。在日本,PE保鲜膜的份额不足30%,这是因为他们主要使用PVDC塑料。PVDC和PVC的结构差别不大,也必须要添加增塑剂才可以使用,但保鲜性能优于PVC更优于PE。那么日本人就不怕增塑剂吗?当然也怕,但他们用了一些环保型的增塑剂。我国目前还没有攻克PVDC薄膜生产的一些工艺问题,所以PVC保鲜膜更常见。如果有朝一日我们不再使用邻苯二甲酸酯系列而改用柠檬酸酯系列,其实就没有什么问题了。

客观来说,就算是那些被追杀的DEHP与DBP这些增塑剂也没有什么可怕的,在美国都是可以正常使用,比如美国的餐厅里,厨师戴的都是PVC手套,这些手套都是made in China,所使用的增塑剂主要是DEHP和DINP。上面提到的这几种增塑剂都是所谓的邻苯二甲酸酯类,欧盟不允许使用,因为他们在2006年通过了REACH法案——但欧盟的REACH法案并不只是一项技术性禁限名录,更多地还是在假借技术名义制造贸易壁垒。直至目前,并无一例确诊为邻苯类增塑剂引起的致癌、致畸、致突变的“三致”作用,至于致死更是需要一口气喝下几斤增塑剂才行,那时可能首先是撑死。但我并非是因为从事这项工作就极力提倡“增塑剂无害说”,因为即使是美国FDA允许使用,也强调只是目前已有的证据表明其基本无害。

说法九 因为双酚A,塑料变得不安全

前两年因为双酚A的事情,也让很多人开始远离塑料。其实也不需要如此紧张——双酚A并不是普遍存在于塑料中的物质,它是生产7号PC塑料的原料。所以其他塑料在这个问题上都是安全的。环氧树脂生产也用到双酚A,但环氧树脂和我们食品基本没关联。

双酚A本身的毒性有限,一口气致死差不多要喝上半斤,但对于生殖系统和婴儿的危害疑似比较严重,这也是为什么双酚A事件之后,国家会立即出台禁止在婴儿奶瓶中含有双酚A。PC塑料虽然以双酚A为原料,但我们反复说过,聚合之后的高分子是无毒的,所以PC塑料本身还是安全的。但能否保证PC塑料在任何使用条件下都不产生双酚A?遗憾的是,这个问题的答案是否定的,所以安全起见,婴儿用的餐具尽可能不要选用PC制品,但诸如饮水机的水桶、太空杯这些,成年人仍然可以大胆放心的使用。

实际上我们每天接触到双酚A最大的机会并不是PC塑料而是热敏纸,也就是POS机使用的那种。尽管国家也已经出台相关条例禁止使用,但这毕竟不与食品直接相关。对于一般人群危害有限,而收银员则要注意了,因为双酚A具有皮肤穿透性,建议在进行收银活动时可以穿戴手套,进行防护。

总结

塑料的安全隐患主要是两点:一是其中的辅料,如颜料、色浆或抗氧剂等,二是回收塑料。有时候两个问题又是统一的,比如前面提到的PP塑料的问题。我们在选择塑料制品时,应尽可能选择非二次塑料接触食品,一般不采用3号PVC塑料,除2号塑料本身不透明,5号塑料多数为半透明,6号塑料常常以泡沫形式存在外,其他塑料纯净时都应当是透明的。如果没有太强的美观诉求,尽可能选择无色透明塑料接触食品是比较安全的。如果说选择安全塑料有什么秘籍,这恐怕算是相对靠谱的。

此外,塑料合成中使用的单体可能存在残余,这也可能造成一些健康问题。不过塑料问世这100多年来,品质的提升一直就没有终止过,到目前为止,一般塑料的合成过程都可以将单体残余控制到万分之一以下,有的则是ppm数量级,相当于对于一个杯子而言,仅几十微克到几毫克的单体残余,能够在使用过程中溶解到食品饮料中的则少之又少。毫克是什么概念呢,可以对照一下——如果我们在污染指数约100的中等环境下(室内污染指数一般都超过这个值)呼吸一天,吸入含硫含氮的污染物大约有1毫克,而我们每天通过消化系统摄入体内的有害物则远远超过1毫克,数量级都要大2-3个,即使吃的都是所谓的有机食品。

塑料的品质还有很多值得关注的问题,但上述几个说法目前争议比较多,也更多为民众所关注,我们择出来给简单分析一下,更多的话题还可以单开题再论。总的来说,塑料的安全性还是比较高,隐患多来自于加工环节与使用环节,由于这样那样的各种原因,对于这类材料的误解还是比较多,不能说都是谣言,但很多一知半解的媒体和公知们客观上起了一些负面作用。此外,塑料相对于传统材料而言历史很短,很多结论只是基于目前已经获得的实验数据,存在一些未知隐患的可能性还是有的,但就此因噎废食肯定不对。由于塑料品种实在太多,各品种之间的差别很大,我们应当学会区别对待——所以说,了解点塑料的知识还是比较实用的,谁让我们生活在一个塑料的世界里呢。塑料的世界?好吧我们下一篇再说。

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