【材料课堂】什么样的不锈钢餐具才安全？
什么样的不锈钢餐具才安全？
前一阵子，由高锰不锈钢热水壶导致的“毒水壶”之争，引发了大众对不锈钢餐具安全性的疑虑和担忧。那么，什么样的不锈钢作为餐具使用才安全呢？为了解开这个疑问，我们进行了下列调研和实验。
1你买的是不锈钢餐具么？
目前市场上用于餐具制造的不锈钢大体可以分为200系、300系、400系三个体系，不同材质不锈钢可以根据材料中的Mn、Cr、Ni、Mo等主要合金元素含量进行区分。
为了甄别目前市场上销售的“不锈钢”厨具是哪种不锈钢，我们从市面上随机选购了四口不锈钢锅，同时使用了这款神器——钢研纳克出品的手持光谱仪，可以在几秒钟内给出不锈钢的主要成分含量，并判定其大致牌号。
PS：锅是大家日常使用频率最高的烹煮厨具，因此选取锅作为试验材料。
PPS：锅的购买渠道为超市、日常百货用品以及万能的某宝。
PPPS：由于财力有限，未批量抽样分析，本试验结果仅供各位看官参考。
为了方便直观评价本次购买不锈钢锅的材质，我们选取不锈钢中最主要的合金元素Mn、Cr、Ni作为坐标绘制了以下雷达图，图中橙色区域为合格材质合金元素含量范围，蓝线表示材料中实际合金元素含量。
根据检测结果，1#和2#判定为410不锈钢，4#判定为304不锈钢；3#成分介于201和202高锰不锈钢之间，牌号不明，我们姑且称之为“准200系”不锈钢。4口锅中有3口是标准牌号不锈钢，包括2口410不锈钢锅，1口304不锈钢锅，还有1口是牌号不明的准200系不锈钢锅，我们来看看这些标准的和牌号不明的准200系不锈钢餐具是否安全。
2哪种不锈钢餐具才是最安全的？
目前，我国用于不锈钢制品食品安全检测的标准仅有1个——GB 9684-2011《食品安全国家标准不锈钢制品》，按照这一标准规定的试验方法及检测依据，对4口不锈钢锅进行了食品安全检验，测试溶液为4%乙酸。
此外，鉴于大家对“毒水壶”中锰含量析出的疑惑和担忧，我们结合不锈钢餐具的实际使用情况，设计了以下两组对比试验。
Ø 纯水溶出试验：按照GB 9684-2011中规定的试验方法及检测依据进行试验，将浸泡溶液换成纯水，用于模拟不锈钢制品煮水情况溶出检验。
Ø 3%NaCl+4%乙酸溶出试验：按照GB 9684-2011中规定的试验方法及检测依据进行试验，将浸泡溶液换成3%NaCl+4%乙酸溶液，用于模拟不锈钢制品烹煮食品情况溶出检验。
注：根据文献调研，川菜大多数菜肴的盐浓度为1.5-3%。因此，我们在GB 9684-2011中4%乙酸标准试验的基础上，设计了3%NaCl+4%乙酸溶液的放大模拟试验，主要用于模拟不锈钢餐具盛装糖醋排骨、糖醋鱼或腌制酸菜等环境。
我们参照GB 9684-2011中规定的试验方法，对4口锅所用不锈钢分别在纯水、4%乙酸溶液、3%NaCl+4%乙酸溶液三种试验介质中，进行了Pb、Cr、Ni、Cd、As等重金属元素的溶出检验；同时，对大家重点关注的Mn元素也进行了溶出检验。溶出液的成分检测委托国内最权威的机构——国家钢铁材料测试中心进行了痕量分析。——这个太专业了，家里就别DIY了。
[结果]
检验结果表明：
Ø 4种不锈钢材料在纯水、4%乙酸溶液、3%NaCl+4%乙酸溶液中的Pb、Cd、As等重金属的溶出量极低，低于荧光光谱法痕量分析的下限（0.01mg/dm2），基本可以判定这些重金属杂质溶出量都不超出GB9684-2011的规定的上限值。
Ø 4种不锈钢材料在纯水、4%乙酸溶液、3%NaCl+4%乙酸溶液中的Ni、Cr、Mn等重金属的溶出分别用下图表示。
上图所示为4种不锈钢材料在纯水、4%乙酸溶液、3%NaCl+4%乙酸溶液中的Ni离子溶出浓度，图中≤0.1mg/dm2的指标值为针对GB 9684-2011中4%乙酸溶液的Ni溶出指标值。考虑到目前仅有这一不锈钢食品安全标准，这里参考这一指标值对纯水、3%NaCl+4%乙酸溶液的Ni溶出进行评价。
纯水中：4种不锈钢材料的Ni溶出均远低于参考值要求；
4%乙酸溶液中：4种不锈钢材料的Ni溶出均满足指标要求；
3%NaCl+4%乙酸溶液中：两种410不锈钢和准200系不锈钢材料的Ni溶出均超过0.1mg/dm2的参考指标，410不锈钢Ni溶出最高达到了0.182mg/dm2，约为参考值的1.8倍；而304不锈钢材料的Ni溶出约为0.022mg/dm2，远低于参考值。
上图所示为4种不锈钢材料在纯水、4%乙酸溶液、3%NaCl+4%乙酸溶液中的Cr离子溶出浓度，图中≤0.4mg/dm2的指标值为针对GB 9684-2011中4%乙酸溶液的Cr溶出指标值。同样，参考这一指标值对纯水、3%NaCl+4%乙酸溶液的Cr溶出进行评价。
纯水中：4种不锈钢材料的Cr溶出均远低于参考值要求；
4%乙酸溶液中：4种不锈钢材料的Cr溶出均满足指标要求；
3%NaCl+4%乙酸溶液中：两种410不锈钢和准200系不锈钢材料的Cr溶出均超过0.4mg/dm2的参考值要求，410不锈钢Cr溶出最高达到23.8mg/dm2，约为参考值的60倍；而304不锈钢材料的Cr溶出约为0.026mg/dm2，远低于参考值。
对于大家特别关注的Mn溶出问题，由于GB 9684-2011中未规定其指标值，我们参考《中国居民膳食指南》对其进行了换算，按照健康成年人每天需摄入水量2500mL计算（包含饮用水和食品中水分折合，并假定这些水分被人体全部吸收），结合试验结果计算人体摄入金属Mn总量。另外，根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》中的数据，Mn是人体必需元素，成人每天推荐摄入量4-9mg，可耐受的最高摄入量为11mg。
纯水中：4种不锈钢材料的Mn析出量可忽略不计；
4%乙酸溶液中：4种不锈钢Mn析出量可忽略不计；
3%NaCl+4%乙酸溶液中：两种410不锈钢材质的折算Mn摄入量均在推荐值范围内，304不锈钢材质的折算Mn摄入量小于0.25mg，远低于推荐值下限；准200系不锈钢材料的折算Mn摄入量约为17.4mg，约为可耐受最高摄入量的1.6倍。
3总而言之
本次随机选购的4种不锈钢材料，包括高端的304不锈钢、低端的410不锈钢、高Mn的准200系不锈钢，在烧水时其各类金属离子析出（包括大家关注的Mn析出）均小到可以忽略不计。大家可以放心的烧开水喝啦~
按照GB 9684-2011中对于食品级不锈钢的定义，本次购买的4种不锈钢材料均通过了4%乙酸溶液测试，均为食品级的不锈钢，包括牌号不明的准200系不锈钢…呵呵…呵呵…但是如果用来做胡辣汤、吃麻辣烫问题就来了……
在3%NaCl+4%乙酸溶液对比模拟试验中，本次购买的4种不锈钢材料，只有304不锈钢经受住了考验，所有元素溶出量都在GB 9684-2011规定的参考范围内（这个标准没有考虑含3%NaCl的试验情况，所以只能拿来参考下），高Mn的准200系不锈钢Ni、Cr、Mn溶出量均超出参考值，Cr超出约4倍。最要命的是410不锈钢，Ni、Cr溶出均超出参考值，其中Cr溶出达到了参考值的60倍！这个虽说溶出的是三价Cr离子，不像它的表兄弟六价Cr离子是大名鼎鼎的致癌物质，可超出这么多，还是太吓人了！相比之下高锰不锈钢算是有良心的！
结论：根据试验结果，除了304不锈钢材料表现较好外，无论是410不锈钢还是准200系不锈钢，在煲汤、烧菜时都或多或少会有金属离子的溶出（除非你们家不加盐和醋），长时间使用均可能危害人体健康。鉴于此，建议大家在选购不锈钢餐具时尽量选择一些正规厂家和商家的产品，这些厂商会更注重品牌和信誉，产品质量也相对有保障；另外建议在涉及盐、醋的使用条件下，采用较为高级的304不锈钢。
消费者追求“物美价廉”的梦想是“假冒伪劣”生存的土壤。过去在欧洲贵族家庭中流传有一句家训“我们没有足够的钱去买便宜货！”，在从“短缺经济”走向“过剩经济”的今天，在全社会健康成本迅速膨胀的今天，这句话对于所有消费者和生产商都是金玉良言，今天的中国依然存在大量的短缺产品，它们共同的特征就是——品质。
钢铁研究总院作为中国先进材料技术的研发基地，在致力于高端材料开发的同时，也致力于大众化、公益性技术的开发。品质化社会的建立首先需要确立品质的评判标准，建立权威、公正的评价体系。我们正在为此而努力，相信明天会更加美好！
（钢铁研究总院）
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