直播帶貨影片中不乏神奇的不粘鍋，也正是因為它的方便實用，不粘鍋走進了千家萬戶。也許人們知道它的原理是增加了一層塗層，卻不知道這個塗層是一種合成塑膠。這種塑膠在硬物的摩擦下會形成微小的塑膠顆粒。這些顆粒進入食物中會被人體攝取，並且幾乎無法排出體外，對健康造成永久化學危害。

不粘鍋在發明之初，考慮的是聚四氟乙烯（也稱為“特氟隆”）極低的摩擦係數和出色的化學、熱和電穩定性，它具有耐腐蝕、耐高溫的特點，甚至被稱為“永不降解的化學物質”。也正是由於這些特徵，不粘鍋上的聚四氟乙烯塗層微粒一旦進入人體，就會長期存在而不易被代謝。種種關於其健康方面安全性的懷疑，使得不粘鍋變成了一把雙刃劍。

已經有研究表明暴露於聚四氟乙烯會引起肺部多發異物肉芽腫（Aoki, Ami, et al. 2022）。血清PFOA（全氟辛酸，另一種不粘鍋塗層材料）濃度與腎細胞癌風險呈正相關（Shearer, Joseph J., et al. 2021）。那麼不粘鍋脫落的微粒有多少呢？這個問題就需要依賴於精準的微塑膠檢測和表徵方法，而且研究需要儘可能模擬真實的使用環境。

近日，來自澳大利亞的研究人員發表了題為Raman imaging for the identification of Teflon microplastics and nanoplastics released from non-stick cookware的研究論文。為了應對微塑膠特別是奈米塑膠在表徵上的挑戰，研究人員使用拉曼成像技術掃描不同的不粘鍋表面，並透過調整最佳化後的演算法對收集到的光譜進行處理。研究結果表明在模擬烹飪的過程中，不粘鍋可能會釋放數千至數百萬（可高達230萬）的特氟隆微塑膠和奈米塑膠。

 
研究人員的模擬烹飪過程為：在鍋表面攪拌翻炒器具約15秒（模擬水平方向上混合食物），或者稍微向前推15秒後翻轉翻炒器具（模擬垂直方向上混合食物），烹飪鍋中沒有放食物或油，類似於室溫下的幹炒操作。本研究過程中產生的表面劃痕和不粘塗層顆粒與真實情況中的相似。在模擬烹飪過程（約30秒）後，直接在翻炒器具和鍋面上檢測產生的碎屑。研究所用的器具如下圖所示。
 

圖注：此研究中測試的炊具和翻炒器具的照片。釋放的碎片可在（d）中看到，劃痕可在（e）中看到。（d，e）中直尺的最小刻度為0.5 mm。（Luo, Yunlong, et al. 2022）

在掃描電子顯微鏡（SEM）下，我們可以觀察到如下圖所示的不同形態的不粘鍋表面塗層刮痕。研究人員藉助ImageJ進行了顆粒計數，在下圖a中，斷裂區域可能包含大約230,000個特氟隆微塑膠和奈米塑膠。

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圖注：在不同放大倍數下從鍋表面（a–h）和翻炒器具（i，j）表面收集的SEM影像。（來源：Luo, Yunlong, et al. 2022）

下圖顯示裂縫中（i圖）也可能包含約9100個微塑膠和奈米塑膠，這些塑膠就是由劃痕留下的。而這僅僅只是短短的模擬烹飪過程（約30秒）產生的結果，研究人員預計實際烹飪過程中釋放的微塑膠和奈米塑膠的實際數量會顯著增加。

圖注：SEM影像，藉助ImageJ進行顆粒計數。（來源：Luo, Yunlong, et al. 2022）

使用拉曼成像觀察翻炒器具表面，可見粘附在其表面上的碎屑（如下圖）。由於特氟隆的拉曼活性不強，拉曼難以捕捉釋放的微塑膠和奈米塑膠。因此，研究人員開發並改進了演算法使其視覺化。包括基於邏輯的、基於PCA（principal component analysis）的、基於代數的演算法，以及基於PCA+代數的組合演算法。其中，基於代數的演算法提供了從拉曼光譜矩陣提取關鍵光譜資訊的計算靈活性。透過這些最佳化的演算法及降噪等處理，可見下圖i和j中特氟隆清晰的碎片結構。

圖注：模擬<p>

烹飪過程後從翻炒器具表面收集的照片影像（a）、典型拉曼光譜（b）和拉曼強度影像（c–j）。（來源：Luo, Yunlong, et al. 2022）

這個研究證明，在烹飪過程中特氟隆微塑膠以及危害更大的奈米塑膠，可能會從不粘鍋中釋放出來。大多數微粒仍然粘在“母基質”上，也有粘在翻炒器具上的。這一發現警示我們必須謹慎選擇和使用炊具，儘量避免潛在的食物汙染。而且後續還需開展更多的研究來進行特氟隆微塑膠和奈米塑膠的風險評估。

基於這些發現，我們學到了如何更好地使用不粘鍋，例如：別用鋼絲球等堅硬物體清洗，減少硬質翻炒器具的刮擦，選用質軟的翻炒器具，及時更換劃痕多的不粘鍋。不過，為了最大程度減少特氟隆微塑膠的汙染，還是不要選用不粘鍋為益。

參考來源：

1. Aoki, Ami, et al. “A Case Report of Occupational Lung Disease Caused by Exposure to Polytetrafluoroethylene.” Internal Medicine (2022): 9008-21.

2. Shearer, Joseph J., et al. “Serum concentrations of per-and polyfluoroalkyl substances and risk of renal cell carcinoma.” JNCI: Journal of the National Cancer Institute 113.5 (2021): 580-587.

3. Luo, Yunlong, et al. “Raman imaging for the identification of Teflon microplastics and nanoplastics released from non-stick cookware.” Science of The Total Environment 851 (2022): 158293.

來自： 生物谷