瓶寶特瓶是如何製造的？裝飲料安全嗎？發現塑膠之毒的遺傳學家

瓶裝飲料安全嗎？

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 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 寶特瓶原料：聚對苯二甲酸乙二酯的化學結構（電腦繪圖：姚裕評） 　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？吳家誠指出，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？吳家誠說，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。 ？ 　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 寶特瓶原料：聚對苯二甲酸乙二酯的化學結構（電腦繪圖：姚裕評） 　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？吳家誠指出，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？吳家誠說，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。 ............................... 發現塑膠之毒的遺傳學家 奶瓶、眼鏡和其他雙酚A塑膠究竟會造成怎樣的傷害？10年前將這個議題曝光的杭特，仍在嘗試將之一一釐清。 撰文╱辛特豪特 在杭特的職業生涯轉向完全不同領域的那一天，美國凱斯西儲大學裡她的研究生正抱怨著，他們急著要在實驗中引用一些令人興奮的新數據，卻被告知要等到杭特（不過是最後一次）檢查完她的實驗材料才行。 遺傳學家杭特當時是在探索為什麼人類的繁殖會如此複雜。她直覺認為，人類的卵因染色體異常而會影響懷孕，與我們的激素有關。當時杭特有一篇報告已準備刊登，內容是概述她對雌性小鼠激素量的實驗結果，她需要確認她的控制組（也就是研究中未受影響的小鼠）是正常的，但卻發現了一個令人不安結果：40%小鼠的卵有缺陷。 於是杭特擱置了報告，詳細檢查實驗中使用的所有方法和實驗室設備。四個月後，她終於找到了嫌犯。就在實驗室裡，清潔工使用的地板清潔劑中。 程序中的一個缺失，使得老鼠的安全環境變成含劇毒的棲境。一位清潔工人用了具腐蝕性的地板清潔劑，而不是一般溫和的洗滌劑來清洗籠子和水瓶。酸性溶液破壞了塑膠堅硬的聚碳酸酯表面，因而溶出一個化學物質，那罪魁禍首就是雙酚A。 1998年令杭特不安的發現，使她開始宣傳雙酚A可能對人體健康帶來威脅。她和密蘇里大學哥倫比亞分校的生物學家馮薩爾現已成為提出這項警訊的著名科學家。不過，批評者認為杭特和馮薩爾危言聳聽，他們辯稱，沒有任何案例指出含雙酚A的塑膠會危害人類，恐懼這個化學物質是杞人憂天。 雙酚A初次合成於1891年，在1930年代則被用來當做人工合成的雌性素。後來化學家發現，雙酚A與光氣（用於第一次世界大戰期間的一種有毒氣體）和其他化合物結合後，會產生透明聚碳酸酯塑膠，可用來製造耐磨損的頭燈、眼鏡鏡片、DVD和奶瓶。 但是威斯康辛大學麥迪遜分校的聚合物工程專家奧斯瓦德解釋，在製造過程中，並不是所有雙酚A都會因化學鍵的結合而固定。殘餘的雙酚A本身可以自由來去，特別是當塑膠受熱時；無論是在洗碗機裡的Nalgene水壺、微波爐中的食品容器，或高壓滅菌鍋中的試管，皆是如此。近年來，全球各地數十名科學家以齧齒動物做實驗發現，雙酚A與無數健康上的狀況有關，其中包括乳癌和前列腺癌、雄性生殖器官缺陷、雌性的早發性青春期、肥胖，甚至是行為問題，例如注意力不足過動症。