近來,食品安全問題越來越受到高度關切,但對於盛裝食品飲料的器皿也不容小覷,不少人習慣購買瓶裝飲料解渴,但據研究寶特瓶會釋出重金屬銻,飲用寶特瓶飲料應該注意哪些問題?

 

【文/楊嘉慧;審稿/師大化學系教授 吳家誠、林口長庚醫院毒物科主任 林杰樑】

 

f_152012_1.jpg 
(照片提供/科學人)
寶特瓶具質輕、耐摔等特性,許多冷飲都以寶特瓶盛裝。不過,近年來有學者研究發現寶特瓶會釋出的重金屬銻至飲料中,隨著浸泡時間增長,釋出的量也會增加。喝瓶裝飲料安全嗎?寶特瓶是如何製造的?

 

寶特瓶是塑膠的一種,以石油做為主要原料,經一連串化學反應後生成塑膠單體,如乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6),然後在適當的溫度、壓力及催化劑的作用下,這些單體可相互連結成聚合物,即成為所謂的塑膠,如乙烯單體相互連結成聚乙烯(polyethylene, PE),丙烯單體相互連結成為聚丙烯(polypropylene, PP)。

 

不只聚合物,還有各種添加物

 

寶特瓶是由對苯二甲酸(C6H4(COOH)2)及乙二醇(C2H4(OH)2)兩種單體經由酯化反應生成。台灣師範大學化學系教授吳家誠指出,要發生酯化反應,兩者必須先溶在有機溶劑裡,而為了加速反應,一般會使用三氧化二銻(Sb2O3)當催化劑,以降低反應所需的能量、溫度及壓力。一旦合成對苯二甲酸乙二酯,再使其相互連結成聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET),即為寶特瓶的原料。

 

市售瓶裝飲料如礦泉水、果汁、綠茶等,瓶子的軟硬程度不同,主要和聚合物分子量大小及PET的排列方式有關。寶特瓶究竟由多少個PET連結而成,並沒有固定的數字,其分子量從數千到上百萬都有可能,一般而言,分子連結越長,材質越硬。此外,PET排列得越整齊,寶特瓶也越硬,道理就如同多根排列整齊的鐵絲很難折彎,但若排列零亂,就沒有這麼大的強度了。

 

寶特瓶材質本身是無色、透明,有些廠商為了產品造型設計,會添加色料,讓瓶身有顏色。除了色料,還會添加如抗光劑、抗氧化劑、安定劑等化學物質,以增加寶特瓶的使用年限。吳家誠表示,高分子聚合物雖然不易被分解,但長時間暴露在陽光、空氣中,仍會與其他物質發生化學反應,因此必須加抗光劑、抗氧化劑與安定劑。

 

飲料會釋出銻或可塑劑嗎?

 

2006年德國海德堡大學環境地球化學系教授蕭提克(William Shotyk)研究發現,寶特瓶置放三個月後,重金屬銻的含量會從360ppt(兆分之一)增加至630ppt。吳家誠表示,寶特瓶確實會釋出重金屬銻,來源就是製造過程中使用的催化劑「三氧化二銻」。由於目前的技術無法百分之百回收三氧化二銻,所以一定會殘留微量的銻在寶特瓶裡,因此已有少部份廠商改用較安全的鈦氧化物做為催化劑。不過,飲料若保存在低溫環境中,釋出的銻含量應可控制在安全值內,但若長時間曝曬於陽光下,PET可能會因分解而釋出較多的銻。林口長庚醫院毒物科主任林杰樑表示,大量的銻會引起頭痛、嘔心等症狀,不過630ppt的量對人體而言相當低,因此很難斷定它對人體會有什麼傷害,目前也沒有因喝瓶裝飲料而中毒的案例。

 

有些塑膠產品的製程中會添加可塑劑鄰苯二甲酸酯,它屬於環境荷爾蒙,會影響生物的生理甚至致癌,寶特瓶是否添加此化合物?吳家誠表示,近幾年網路盛傳寶特瓶含可塑劑,重複使用會將可塑劑溶進飲料裡。其實可塑劑是用來提高聚合物的延展性、柔韌度,主要添加在保鮮膜、PVC膠膜(如某些寶特瓶外的廣告封膜)或有彈性的塑膠。寶特瓶並不含有鄰苯二甲酸酯,只要其分子結構沒改變,在未受熱、過度照光或微波的前提下,都可以重複使用。值得注意的是,塑膠類器皿中,不能重複使用的是超商賣的微波便當,由於微波便當時,很容易因為某些食物過燙而造成接觸的塑膠產生質變,因此超商塑膠便當盒絕對不能重複使用。

 

盛裝米酒安全嗎?

 

有些市售的米酒是以寶特瓶盛裝,酒精為有機溶劑,是否也會使寶特瓶釋出有機物質?吳家誠表示,酒精很容易溶出抗氧化劑、抗光劑等有機物質,這些添加物通常只需兩天即會溶到米酒裡,因此使用瓶裝米酒存在一定的風險。

 

綜言之,寶特瓶除了本身的聚合物會分解或氧化外,製造過程中使用的催化劑、色料等,也會被鑲嵌在PET材質上。要安全喝瓶裝飲料,或是重複使用寶特瓶,最簡單的方式是儲存過程中避免受光、受熱,一旦抗光劑、抗氧化劑消耗完畢,PET便開始分解或與其他物質產生化學反應,PET裡的各種毒物便會釋放出來。

 

如何解讀塑膠材質上的數字?

 

許多塑膠瓶上都以三角形記號標示數字1~7,代表不同材質的塑膠,使用它們來盛裝食物時,需要注意什麼?數字越大越安全嗎?

 

台灣師範大學化學系教授吳家誠表示,數字越大越安全的概念是錯的,1~7分別表示第一到第七類塑膠,其中問題最大的是第三類聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC),除了製程中會添加化學物質外,因為無法回收,且燃燒時會產生戴奧辛及含氯化合物,對環境影響很大,因此許多國家都已經減少或禁止使用。

 

第六類聚苯乙稀(俗稱保麗龍,polystyrene, PS)的化學穩定性差,可被多種有機溶劑溶解,製造過程會添加許多化學物質以提高穩定性,而這些添加物一不小心就可能被吃進肚子裡。

 

第七類塑膠指的是一至六類以外的塑膠,其中最有問題的是聚碳酸酯(polycarbonate, PC)。PC的原料是雙酚A(bisphenol A, BPA),最大問題不在製造時添加的化學物質,而是材質本身會釋出雙酚A,某些高效清潔劑甚至會把PC中的雙酚A溶出來,容器表面若有刮傷,雙酚A也會溶進飲料裡。

 

雙酚A為環境荷爾蒙,在動物實驗中已發現只要3ppb(即1公斤的水含3微克)的雙酚A,即會使細胞異常。林口長庚醫院毒物科主任林杰樑表示,目前已知雙酚A會使老鼠精子數減少、腦神經受損或攝護腺細胞發生異常;而《美國醫學會》(American Medical Association)最新一份調查發現,尿液中雙酚A含量較高者,罹患心血管疾病或糖尿病的機率比一般人高。不過此報告只是初步調查,為什麼會有這樣的結果,還要進一步研究。

 

吳家誠表示,第一類塑膠為PET,使用上只要注意勿受光照及避免置於高溫環境中即可。這七類塑膠中,較安全的是第二、四、五類。第二類是高密度聚乙烯(high density polyethylene, HDPE),第四類為低密度聚乙烯(low density polyethylene, LDPE),它們都是由C2H4聚合而成,HDPE硬度比LDPE高,結構相對穩定,安全性也較高。第五類是聚丙烯,是C3H6聚合物。這三類聚合物都不帶氧原子,不容易與陽光、空氣反應,因此化學結構較安定、使用年限較長,即使表面刮傷也不會釋放毒物。這三種類塑膠的顏色均為白色略透明,若製造過程加入色料,使其改變顏色,應盡量避免購買。有關塑膠安全,只要多留意上述幾點,應可避掉大部份的毒物了。

 

延伸閱讀

 

〈發現塑膠之毒的遺傳學家〉,《科學人》雜誌2008年10月號

 

高一課本《基礎化學》

 

【完整內容,請參閱科學Easy Learn網路版‧行政院國科會補助案

創作者介紹
創作者 leonardo 的頭像
leonardo

在天與地之間揮灑自如

leonardo 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()