微塑料污染对食品质量的影响及检测方法

一、引言

随着塑料制品的广泛使用和废弃物管理不当，微塑料污染已成为全球性的环境问题。微塑料是指直径小于5 毫米的塑料颗粒，广泛分布于水体、土壤及空气中，并通过食物链迁移至各类食品体系，对食品安全和人类健康构成潜在威胁。研究表明，微塑料可通过污染水源、土壤或食品加工环节进入食品，尤其在高度加工食品（如快餐、罐头）中因包装材料磨损或原料污染而富集。长期摄入微塑料可能降低食品品质，例如影响肉类的色泽、嫩度及风味化合物含量，甚至干扰食品的营养成分与微生物安全性。此外，微塑料在人体内的长期积累可能引发慢性毒性效应。为应对这一挑战，发展高效、精准的检测技术至关重要。目前，傅里叶变换红外光谱法（FTIR）、拉曼光谱法、热裂解/气相色谱-质谱联用法（pyr/GC-MS）及高效液相色谱-质谱联用法（HPLC-MS）等技术已广泛应用于微塑料的定性与定量分析，但多模式联合检测及风险评估体系仍需进一步完善。因此，深入探讨微塑料对食品质量的影响机制并优化检测方法，对保障食品安全与公众健康具有重要意义。

二、微塑料污染对食品质量的影响

微塑料污染通过多途径渗透至食品链，对食品质量产生显著负面影响。在食品来源环节，微塑料广泛存在于水体与土壤中，通过灌溉、养殖等过程进入农作物或水产品体内。例如，水产养殖中使用的塑料网箱、饲料包装等可能释放微塑料，导致鱼类、贝类等水产品体内微塑料富集。同时，农业土壤中的微塑料可被植物根系吸收，进而进入蔬菜、谷物等农产品中。此外，食品加工与包装环节也是微塑料污染的重要来源。高度加工食品（如快餐、罐头）在生产过程中可能因塑料设备磨损或包装材料老化而引入微塑料，尤其是含油脂或酸性成分的食品更易吸附微塑料。这些污染途径使得微塑料在食品中的分布呈现广泛性与隐蔽性，增加了食品安全风险。

微塑料对食品品质的直接影响主要体现在感官与营养层面。在肉类食品中，微塑料可通过干扰肌肉组织的生理代谢降低其品质。例如，微塑料可能抑制肌肉血管生成，导致肉质色泽暗淡、嫩度下降，同时减少风味化合物的含量，使肉品风味劣化。在加工食品中，微塑料的富集可能改变食品的质地与口感，例如使罐头食品的汤汁浑浊、颗粒感增强。此外，微塑料表面可能吸附重金属、持久性有机污染物等有害物质，形成“ 载体效应” ，进一步加剧食品的化学污染风险。这些变化不仅降低食品的商品价值，还可能影响消费者的接受度与健康。

微塑料对食品质量的潜在威胁还体现在长期健康风险层面。尽管目前尚无直接证据表明微塑料在人体内的累积会导致急性中毒，但长期低剂量暴露可能引发慢性毒性效应。例如，微塑料在肠道内的累积可能破坏肠道屏障功能，导致炎症反应或免疫系统紊乱；其携带的添加剂（如塑化剂）或吸附的污染物可能通过生物富集作用在人体内蓄积，增加慢性疾病（如癌症、代谢综合征）的发病风险。此外，微塑料对食品微生物安全性的干扰也不容忽视。研究表明，微塑料表面可能为病原微生物提供附着位点，形成“ 生物膜” ，从而增强微生物的抗药性或传播能力。因此，微塑料污染对食品质量的负面影响不仅限于感官与营养层面，更可能通过长期暴露

引发系统性健康风险。

三、微塑料污染的检测方法

微塑料污染的检测需结合其物理化学特性，采用多技术联用的策略以实现精准定性与定量分析。定性检测技术是微塑料分析的基础，其中傅里叶变换红外光谱法（FTIR）因操作便捷、谱库丰富而被广泛应用。该技术通过分析微塑料的化学键振动模式，可快速识别其聚合物类型（如聚乙烯、聚丙烯），但对粒径小于10 微米的微塑料灵敏度有限。拉曼光谱法通过激光激发分子振动能级跃迁，可弥补FTIR 在微小颗粒检测中的不足，尤其适用于透明或半透明食品基质中的微塑料分析。然而，拉曼光谱易受荧光干扰，需通过表面增强技术或共聚焦显微镜优化信号。两者结合使用可覆盖更广泛的粒径范围与聚合物类型，提升定性分析的准确性。

定量检测技术则侧重于微塑料的浓度测定与污染水平评估。热裂解/气相色谱-质谱联用法（pyr/GC-MS）通过高温裂解微塑料释放单体化合物，结合质谱的定性定量能力，可精确测定复杂食品基质中的微塑料含量。该方法对聚酯类塑料（如 PET）具有高灵敏度，但裂解过程可能破坏部分聚合物结构，导致结果偏差。高效液相色谱-质谱联用法（HPLC-MS）则通过溶剂萃取微塑料的添加剂（如塑化剂）或降解产物，间接反映微塑料污染程度，尤其适用于含油脂或蛋白质的食品。其优势在于可同时分析多种污染物，但前处理步骤复杂，易引入基质干扰。两者在定量分析中互为补充，需根据食品类型与微塑料特性选择适宜方法。

多模式联合检测技术是当前微塑料分析的发展趋势。单一技术常因基质效应、粒径限制或聚合物类型差异导致结果偏差，而联合FTIR、拉曼光谱、pyr/GC-MS 及 HPLC-MS 等技术可显著提升检测的全面性与可靠性。例如，通过显微FTIR 初步筛选微塑料颗粒，再结合拉曼光谱验证其化学结构，最后利用 pyr/GC-MS 或 HPLC-MS 进行定量分析，可实现从形态到化学组成的系统表征。此外，人工智能算法的引入可优化光谱数据处理效率，减少人工误判。未来，微型化、便携式检测设备的开发将推动微塑料污染的现场快速筛查，而标准化检测流程的建立则有助于实现全球范围内的数据可比性，为食品安全监管提供技术支撑。

四、结论与展望

微塑料污染通过环境迁移与食品链累积对食品质量构成多重威胁，其影响涵盖感官品质劣化、营养成分损失及潜在健康风险。现有研究表明，微塑料可降低肉类色泽与风味、富集于加工食品中，并通过吸附有害物质加剧食品化学污染。检测技术方面，FTIR 与拉曼光谱法为定性分析提供高效手段，pyr/GC-MS 与 HPLC-MS 则实现复杂基质中微塑料的精准定量，而多模式联合检测与人工智能辅助分析进一步提升了检测的全面性与可靠性。未来研究需聚焦于微塑料长期暴露的慢性毒性机制，揭示其对代谢、免疫及神经系统的潜在影响；同时，应加速开发便携式检测设备与标准化分析流程，推动现场快速筛查与全球数据共享。此外，政策层面需强化食品包装材料监管，推广可降解材料替代传统塑料，消费者亦需通过减少一次性塑料使用、优化食品储存方式等措施降低暴露风险。多方协同将助力构建从源头控制到末端检测的食品安全保障体系。