本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行
撰文／李允誠 │ 自由寫手
編按：近一年來許多人重新討論起美耐皿、烤肉墊、塑膠湯匙碗盤等器具對食品安全的影響，這次，我們將「間接添加物」定義為非刻意添加之成分，而是食品製作過程、環境、餐具中產生或接觸的物質。除了本場講座活動紀實，此主題亦針對外食與自炊二種情境分別推出主題文章：外食篇、自己煮篇。
「塑膠包裝的食品放進微波爐加熱，會吃到塑化劑！」、「常用美耐皿餐具恐致癌！」大家對這類說法應該不陌生，有關餐具、廚具的食安新聞每隔一段時間就會重新出現。但是這些言論的依據究竟為何？可信度又有多高？食安系列講座的最後一場「PanSci TALK：餐具都會釋放間接添加物？如何避開這些潛在的食安風險？」邀請到了輔仁大學食品科學系的陳政雄老師，來跟大家一同解析食品包裝下的神秘面紗。
塑化劑是什麼？使材質軟化與可塑型
「食品包裝又稱為包材，主要有四種功用，可以盛裝、保護食物、增加方便性、提供食品成分資訊。」陳政雄老師在開場時介紹到。
除了少數選項 ── 如用來盛裝鹽酥雞的一次性紙袋 ── 其他食物盛裝容器大都為塑膠材質，而「塑化劑」也是大家最常聽聞的間接添加物之一。要解釋這個現象，陳政雄老師首先說明，這是因為大部分食品包裝的結構都是「高分子結構」。如下圖所示，高分子結構是從很小的單體透過「聚合化」所組成，「聚合化」的過程就像是磁鐵相吸一般，彼此南北極互相吸引，形成長條的線狀結構物件。假若這些分子的單位空間排列緊密，所形成的包裝材質會是相當堅硬、不易變形的；單位空間較鬆散的，材質便相對柔軟。
而為了產生彈性、以便做為包材使用，製造者會在這些包裝中加入「塑化劑」，能夠讓材質變得柔軟、易變形，使用上更加方便。陳政雄老師指出，最常見的例子就是 PVC（聚氯乙烯），原始的 PVC 是相當堅硬的，多為製作硬式包裹水管、電線的原料；不過，只要在這類材質中加入塑化劑，便能夠將其形塑成如保鮮膜如此「柔軟」的產品，而一些需要密封包裝的產品便能充分利用保鮮膜可伸縮的特性，以達到包裝封口的目的，免於其受到空氣中水氣的影響，甚而產生微生物，破壞食品本質。同樣是 PVC，一下子有了完全不同的應用場域，關鍵就在於材質裡面的結構被修飾、改變了。
轉移機制：擴散作用、脫附作用、吸附作用、分散作用
看到這裡你可能會想問：難道只要產品的製作過程裡添加了塑化劑，人們就一定會吃到嗎？陳政雄老師表示，這就要回到「擴散作用」與「轉移機制（migration）」的討論了。
所謂擴散作用，就是分子從高濃度區域往低濃度區域移動，並在長時間下達到平衡狀態；而轉移機制就是擴散作用的一種延伸，很多食品包裝上會有放入添加劑的特殊需求，以上述的塑化劑為例，一旦包材接觸到沒有塑化劑的食物，就產生了相對高濃度與低濃度的環境，產生濃度差。因此，內部的添加物慢慢從包材往介面移動，到了介面上，食品系統與添加物就會互相吸引，「這種添加物從包裝上脫離、往食品系統擴散的步驟，就稱之為脫附作用。」
而從食物的角度來看，有物質從包材過來，若彼此之間吸引力很大，就會將該物質吸收，稱之為吸附作用；接著，食物內部所吸收的元素亦會從高濃度處往低濃度移動，稱為為分散作用。 影響整體轉移機制的因素主要有兩者：假若接觸面積夠大，轉移的量就會很多；另一種則是吸引力，如果所接觸的物質吸引力比包材更強，元素便會逐漸往該物質移動。
「大部分包材結構是由碳跟氫組成，又稱為脂肪族。脂肪族多不溶於水，因此包材內部材質大多不與水相溶（也所以才能防水），包材與水要互相吸引是相當困難的；但如果包材碰到油，由於彼此都具有脂肪族，就較容易互相吸引。」陳政雄老師解釋，「另外，也有許多其他因素會加速轉移作用，例如溫度，生活中多數的化學反應都和溫度上升成正相關。」
以寶特瓶為例，塑膠寶特瓶內部裝水，水與脂肪並不互溶，因此塑化劑轉移到水中的量並不會很多。但若寶特瓶內部裝的是油，這就有待商榷了，尤其是許多油品都會被儲放在家中廚房等較易產生高溫之處，可能更容易加速其內部作用。另外有趣的是，近年對於包材中塑化劑的研究發現，影響較大的是「瓶蓋」中的塑化劑，瓶子內部的塑化劑反而影響不大。
包材中的添加物有哪些？
「包材中會有些主動添加的物質，以便產生特定作用，稱之為有意添加物（Intentionally added substances）。」陳政雄老師舉例，像是有些包材會時常於太陽底下曝曬，造成溫度提高、加速內部的化學反應，因此這類包材會添加抗 UV 及抗氧化的物質，來減少太陽曝曬的影響。除此之外，先前所提過的塑化劑，或是能改變顏色的物質等都是包材中常見的有意添加物；其中值得一提的是，為了降低製造過程中結合反應所需的能量，「催化劑」也常會被用在包材的製造上，但後續清洗若不完善徹底，就可能會殘留在包材中。
陳政雄老師接著補充，除了以上人們刻意加入的添加物，其他比較特殊的則是反應過程不完全中所產生、裂解出的中間產物。「舉例來說，包材如果經過不適當的處理，像是把紙盒、紙袋拿去微波加熱，上面又含有不耐熱的染料，它們經過加熱後裂解產生的物質就不一定是安全的。」
簡而言之，即使原始物質並沒有食用疑慮，一旦經過不當使用，裂解後仍可能產生不可食用的新物質，這些物質如果和食品接觸久了，就會有食安疑慮，這種「不是我們想要的添加物，卻不幸跑進食品裡」的狀況就被稱之為「間接添加」。
轉移作用的三大要素
陳政雄老師指出，轉移作用是否發生，主要有三點要素需要考量：食品、條件以及包材。
- 食品本身
食品本身有兩種類型，親水性或親油性。理論上食品親油性越高，包材添加物轉移的機會就越大。「目前生活中的食物多為油水混合，稱之為乳化系統，因此或多或少都有包材添加物轉移的可能。」陳政雄老師說明。
- 條件
影響轉移作用的條件可分為三種：接觸方式、接觸時間、接觸溫度。接觸方式的不同，也會造成轉移作用的差異。最常被討論的便是直接接觸（包材直接接觸食物），其中又以「液體」的接觸面積最大，最容易增加轉移作用的效果。而有些包材內含裂解後可揮發的物質，可能會造成包裝內部產生異味。第二，接觸時間越長，也越可能發生轉移作用。最後，接觸溫度越高，越容易加速轉移作用的發生，所產生問題自然也越多。 - 包材性質
包材本質會對轉移作用造成影響。陳政雄老師解釋，「例如保鮮膜等較軟的 PVC 材質，因為其成分較為鬆散，內含的塑化劑在合適條件下（溫度夠高、脂肪夠多）就會比較容易轉移出去。另外，轉移的物質，分子量越大，越不容易轉移；而放在包材裡的東西越多，轉移問題自然也就會越嚴重。」
哪些因素會影響轉移的程度？
另外，陳政雄老師也列出會影響「轉移程度」的相關因素：
- 溫度
像是利用電鍋蒸食物，隔水利用水蒸汽加熱，最高溫度約 100℃ 上下，這類加熱對於大部分的包材（一號、二號、四號、五號、七號）都能夠承受，且加熱時間通常並非長時間持續，轉移問題通常不會太嚴重。但若把剛炸好的炸物放進微波用包材像是美耐皿等，油的沸騰溫度至少超過 190℃，就算放進包材前已經降溫，至多降溫 30、40℃ 而已，殘溫仍是遠遠超過美耐皿所能承受的。 - 接觸時間與面積
很直觀的，接觸時間越長、接觸面積越大，添加物就有更多機會從包材跑到食物上，轉移程度就會越高，增加風險。 - 脂肪含量
如同先前所說，包材內部的添加物大多屬於「脂肪族」，與高脂肪含量的食物本身具有相吸性，因此添加物轉移的程度就會更高。 - 材質完整性
就像人體受傷一樣，受傷的部位有更高的機會受到感染。包材也是同樣道理，當包材有破損時，內部的添加物便更有可能轉移至食品上。
面對這些潛在風險，我們該如何面對？
當然，一般民眾最在意仍是該如何避免這些風險，對此陳政雄老師指出，有兩個觀念可以由大家共同建立：使用方法與劑量。
「舉例來說，欲使用微波爐加熱食物，如果是單純由澱粉和水組成的米飯（澱粉），最高就是 100℃，對於能夠耐熱 100~110℃ 的美耐皿來說，並不是什麼問題。但如果放進去的是一塊排骨，骨頭中間有許多金屬離子會和微波產生反應，使該處溫度提高，甚至超過美耐皿所能夠承受之溫度，就有造成添加物轉移的風險。」因此某種餐具究竟安不安全，也取決於人們的使用方法與是否具備相關知識。 Our partner: http://whatismyip.name/ – find your IP address.
法規方面，以美耐皿為例，其規定的轉移量為 2.5ppm，每日允許的食用量（TDI）是每公斤 0.2 毫克美耐皿。且通常法規所制定的標準是以較保守與安全的前提做為參考，因此對於大部分人來說，只要在法規基準下，食用低於其所規定的量，原則上都還是安全的。（延伸閱讀：怎麼決定多少「劑量」對人體有害？）
「重點在於不要輕易被網路上的謠言所影響、人云亦云。舉例來說，一般人可以先建立對『溫度』的概念，像是水沸騰溫度約 100℃，能夠就口的溫度大約 40℃，藉此簡單判斷有沒有在包材可承受的溫度範圍內正當使用。」
注意大原則，就能減少轉移問題的發生
講座最後，陳政雄老師不忘再次提醒現場觀眾幾點重要觀念。在避免轉移問題上，主要有幾點大原則需要注意，「熱」絕對是第一優先考慮的面向；「脂肪」則是第二重要的，熱的脂肪更是需要想辦法避免；「包材本身性質」同樣也需要注意，像是塑膠類包材在洗滌時，假若長期使用菜瓜布等器材刷洗，久而久之材質也會受到破壞，增加轉移作用發生的機率。而「接觸時間」看似很重要，但多數人在使用這些包材的時間不會太長，因此並非優先考量的要素。
「我會建議大家比起網路傳言，可以更相信法規！」陳政雄老師不忘強調，網路上許多傳言並沒有科學根據，而法規是透過許多相關專業學者所擬定而成，這些標準是相對可信的。
只要群眾關心，專家學者就會開始著手探討
會後問答時間，現場觀眾提到，近年受推崇的「矽膠類」餐具是否真正安全？對此，陳政雄老師老師簡單說明到，矽膠類餐具能夠耐熱到 200℃ 以上，而至目前為止，矽膠的添加物都還算單純，所以除非是直接將矽膠物質放入鍋中烹煮，否則添加物的轉移作用應該是不大。「另外，目前並沒有太多對於像是鍋鏟等含矽膠餐具的研究，但如果這類議題越來越受到關注，後續一定會有科學家去做研究。」
fierycloud
