家长们经常会用聚丙烯材料(PP)制成的奶瓶来冲泡婴幼儿奶粉。PP材料又被称为食品级塑料,大家通常认为无论热水浸泡还是剧烈晃动,PP奶瓶都会是稳定耐用且无物质释放的。

然而事实并非如此,我们最近的研究表明:在单次冲泡中,奶瓶可以释放出十万量级的微塑料颗粒。

PP材质作为食品级塑料常见于婴幼儿奶瓶 Pixabay

这项研究来自于一次午餐聊天。一位同事用塑料饭盒泡方便面,倒进热水后,硬质的饭盒变软了。我们非常好奇这个过程中微塑料的释放情况,于是做了个快速检测。结果显示每升热水可让饭盒释放出超过百万的微塑料颗粒。作为参考,我们常接触到的瓶装水或自来水,每升中大约只有几十到几百颗微塑料颗粒。

我们把检测结果告诉了同事,但他毫不在意:“我吃的是面条,又不打算喝塑料汤!”

是的,他并不打算喝汤,但是却有人不得不以塑料容器冲泡的食物为主要营养摄入,那就是抱着奶瓶的婴幼儿。

鉴于此,我们开始关注婴幼儿微塑料颗粒的摄入情况。

温度越高,奶瓶释放出的微塑料越多

我们对全球48个主要国家和地区的电商网站的奶瓶信息进行了市场调查,这项调查覆盖了全球78%的人口。我们了解到,聚丙烯材料的奶瓶占全球婴儿奶瓶市场份额的83%。

我们选购了10款具有代表性的PP奶瓶产品,并按照WHO推荐的标准步骤制备配方奶,包括清洁、消毒和混合,以测试微塑料的释放情况。

研究团队的实验过程

实验的结果出乎意料:用来检测的所有PP奶瓶均释放出大量的微塑料颗粒,数值从130万到1600万颗粒/升不等。大多数微塑料颗粒尺寸小于20微米,呈薄片状,表面粗糙。

在不同的测定条件下,高温会显著增加微塑料的释放,当水温从25摄氏度升高到95摄氏度时,有的奶瓶释放的微塑料颗粒会从60万/升增加到5500万/升。

尽管某些配方奶粉供应商推荐用40摄氏度-50摄氏度的水温来冲泡奶粉,世界卫生组织(WHO)和英国食品署建议,应用不低于70摄氏度的热水冲泡奶粉,以降低配方中阪崎肠杆菌和肠炎沙门氏菌暴露的。实验中冲泡奶粉应用的就是这个温度。

100℃灭菌是WHO规定的婴儿奶瓶标准清洁程序,我们比较了有高温灭菌和没有灭菌的PP奶瓶释放出的微塑料颗粒,数据显示,高温灭菌流程导致被测试的PP奶瓶微塑料的释放增加了35-84%。

聚丙烯奶瓶释放出的微塑料颗粒 (a) 白光显微图, (b). 拉曼光谱成像, (c)原子力显微成像

婴幼儿每日摄入的微塑料

可能是成人的2600倍

鉴于PP材料奶瓶的广泛使用和微塑料的大量释放,我们计算了48个国家和地区12个月大婴幼儿微塑料颗粒的摄入量。根据地区的不同,婴幼儿人均每天摄入量范围为10万– 460万颗不等。平均下来,全球婴幼儿人均日摄入量为160万颗粒,这一平均水平相当于成年人从水,食物和空气中摄入的微塑料颗粒总量(日均约600颗粒,以美国研究为例的)2600倍之多。

尽管这个结果足够令人震惊,但实际水平依然可能被低估了——研究中采用的是0.8 微米孔径的过滤膜,小于0.8微米尺度的微塑料颗粒是被忽略不计的。

特别需要说明的是我们中国的情况:

由于非聚丙烯奶瓶(例如玻璃材质)的广泛使用,中国地区的数据相对很低,但婴幼儿日均摄入量依然可达数万——那些不起眼的奶瓶配件(重力球、吸管、固定圆盘等均为聚丙烯制品)也会释放大量微塑料。

值得一提的是,即便母乳喂养程序也无法完全规避微塑料摄入风险。市场上的吸奶器和母乳储存袋大多也是聚丙烯(PP)材质的,在清洁和消毒的过程中也会产生微塑料。

如果塑料容器底部的数字是5,代表它的材质是聚丙烯 Pixabay

微塑料难以避免

但先不要恐慌

尽管这些母婴制品的确在释放出大量微米级甚至是纳米级塑料颗粒。但我们必须指出,目前尚不完全了解这些微小的塑料颗粒对人体健康的风险。有研究表明,大部分摄入的微塑料颗粒可随粪便排出体外。

塑料作为一种人造材料,可提供给使用者极大的设计和使用自由度。由于现实的复杂性,PP材质依然会在很长一段时间内处于婴幼儿用品的主流位置。

微塑料对人体健康的评估势必是科学界接下来必须面对的重要课题。公众大可不必闻塑料而色变。

基于我们的研究结果,我们建议采用以下4个简单的步骤,改进灭菌方法和配方奶粉的制备程序,从而大大降低聚丙烯材质奶瓶释放的微量塑料颗粒量。

1、用凉的无菌水冲洗高温灭菌过的奶瓶,从而洗去附着在奶瓶表面因高温消毒产生的大量微塑料颗粒。此处提到的无菌水,可以指饮用水和置凉的开水。

2、在非塑料容器中冲泡奶粉,避免冲泡过程中因塑料容器与热水接触产生大量的微塑料。

3、待冷却至室温后,将配方奶转移到灭菌后冷却的奶瓶中。

4、避免在塑料容器中二次热奶,尤其是微波炉加热。实验显示微波炉加热会让奶瓶释放更多微塑料颗粒。

研究显示:微波炉加热会让奶瓶释放更多微塑料微粒。

与此同时,我们正在研发防止微塑料颗粒产生的技术,来制造无微塑料释放的“绿色”塑料。此外,我们还研发了安全有效的过滤技术,以期从饮用水和环境中去除已存在的微塑料和纳米塑料颗粒, 以减少微塑料对人体和环境的污染。