二氧化钛是一种白色无机颜料,具有极佳的白度和光度,不透明度高,具有较好的分散性、遮盖性和耐候性能,且化学性质稳定,是目前最理想的白色颜料。1克二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白,比常用的白颜料锌钡白还要白5倍,因此被广泛应用于涂料、塑料、造纸、食品、药品、化纤、橡胶、化妆品等工业。
安全性质疑不断
早期的研究表明,二氧化钛化学性质较为稳定,不参与反应,更不会产生副产物,对人体是无害的。但随着化工要求的不断提高,二氧化钛的精细度也不断提升,纳米级的二氧化钛逐渐成为行业发展的主流趋势。与此同时,越来越多的研究表明,纳米级的二氧化钛会对人体的健康产生危害,其质疑一直未曾停止。
其实早在2016年,法国就提交了协调分类和标签提案,该提案要求从分类和标签方面界定二氧化钛为"吸入时对人体具有潜在致癌性的物质",2017年,欧盟委员会正式通过欧洲化学品管理局(ECHA)将二氧化钛(TiO2、钛白粉)列入怀疑通过吸入可能引起癌症的物质分类的建议。
2020年2月18日,欧盟发布了一项官方授权法规,根据关于物质和混合物的分类,标签和包装(CLP)的欧盟法规(EC)第1272/2008号,将二氧化钛归为通过吸入可能引起癌症的2类疑似致癌物,该法规将于2021年9月生效。如果再往前追溯,早在2006年,国际癌症研究机构(IARC)就将二氧化钛列入2B类致癌物。
动物实验放大了二氧化钛的危害性,国际知名杂志《Nature》中有多篇相关的研究报告,其不仅能够影响肠道菌群,而且还影响了某些物种的繁殖能力。
相反,现实应用中更多证据能够直接表明二氧化钛的安全性。有项对超过2.4万名相关工作人员累计超过50年的流行病学资料显示,人类的癌症和暴露于二氧化钛环境之间没有任何联系。即便是饮食摄入也被认为是安全的,FAO/WHO食品添加剂和污染物联合专家委员会也没有对二氧化钛的ADI值进行限制,理由是作为一种难溶物质不会参与到人体的吸收和代谢中。
限制从化妆品到食品
二氧化钛是化妆品领域常用的物理防晒剂之一,而另一种是氧化锌,从种类数量也可以看出二氧化钛在化妆品领域的重要性。2016年,欧盟委员会发布了一法规2016/1143修订欧盟化妆品法规1223/2009附录VI,规定纳米二氧化钛可用作化妆品防晒剂,但不适用于对使用者肺部有呼吸暴露风险的产品,其中纳米材料被允许使用的最大浓度为25%(W/W)。
二氧化钛也是食品中可用的增白剂,考虑到其潜在的危害,食用的安全性问题就更加突出。
目前国际上对于食品级二氧化钛的安全性都持乐观态度,虽然缺乏足够的数据支持和ADI值。法国一直致力于对二氧化钛安全性的研究,2018年4月法国国会开始讨论法国农场和食品法案计划到2020年禁止任何含有二氧化钛作为食品添加剂的食品进口和销售,次年这一禁止性法案获得通过,从2020年开始,法国就成为二氧化钛食品的禁区。
食品行业无可替代
食品色泽是食品感官品质的重要评价指标,良好的色泽表现有利于提升产品的卖点和竞争力。二氧化钛是食品中唯一可用的白色素,从添加剂角度来说,其是无可替代的。
按照GB2760的要求,二氧化钛可用于果酱、凉果、可可制品、糖果、固体饮料、膨化食品、胶原蛋白肠衣等18种食品分类中,其中糖果和巧克力制品包衣、固体饮料、胶原蛋白肠衣三类中可按需添加。
虽然二氧化钛在宏观层面上来说是安全的,但实际上有些地区或企业对二氧化钛有着特殊的要求,法国的全面禁止就是一个典型,近年来有很多出口企业面临着二氧化钛被"限"的要求,替代品的需求日益旺盛。目前常见的替代品有碳酸钙、代可可脂、脱脂乳粉、乳化剂等种类,不同的类型仅能用于特定的产品中,目前还没有能够对二氧化钛发起冲击的产品。
安全与否的分水岭
颗粒大小是目前二氧化钛安全与否的关键所在。
研究指出,纳米级的二氧化钛对健康的影响尤为显着,而大颗粒的二氧化钛相对更安全。
纳米二氧化钛由于粒径小、活性大,既能反射、散射紫外线,还能起到吸收紫外线的作用,因此纳米级的二氧化钛在防晒类的化妆品中广泛存在;法国"环保行动"协会公布的一款儿童牙膏调查结果显示,其纳米级的二氧化钛微粒比例高达47%。而食品中纳米级的二氧化钛则要低得多,目前食品级二氧化钛是较高分性非包膜处理的锐钛型二氧化钛,其颗粒相对较大,纳米级别的比例仅在3%左右。
从食品行业总体来看,无论是现实应用的必要性,还是纳米级存在的比例,食品级二氧化钛的安全性还是有保障的,在没有理想替代品出现之前,食品领域的可用性并不会轻易改变。但出口企业要随时关注出口国的法规变动,以免引起不必要的损失。