俗语有云，“民以食为天”。要想吃得好，除了食材本身、烹饪技术很重要之外，一件顺手的“厨具”也是必不可少的！随着科技的发展，越来越多的新型厨房用品取代了过去常用的老铁锅，比如烤箱、空气炸锅、珐琅锅，以及不粘锅。

正是因为它的方便实用，不粘锅逐渐地走进了千家万户。事实上，不粘锅的原理并不复杂，不过是添加了一层“防粘”的涂层罢了。但你是否了解过这个涂层到底神奇在哪？是如何起作用的？又是否会影响人类健康呢？

简单来说，不粘锅的涂层是一种合成塑料，而这种塑料在硬物的摩擦下会形成微小的塑料颗粒。如果这些颗粒进入食物中，会被人体摄取，且几乎无法排出体外，最终对健康造成永久的化学危害！

其实，在不粘锅的发明之初，科学家更多考虑的是——聚四氟乙烯（也称为“特氟隆”）极低的摩擦系数和出色的化学、热和电稳定性，它具有耐腐蚀、耐高温的特点，甚至被称为“永不降解的化学物质”。不过，也正是由于这些特征，不粘锅上的聚四氟乙烯涂层微粒一旦进入人体，就会长期存在而不易被代谢。以上种种关于其健康方面安全性的怀疑，使得不粘锅变成了一把双刃剑。

已经有研究表明，暴露于聚四氟乙烯会引起肺部多发异物肉芽肿（Aoki, Ami, et al. 2022），而血清PFOA（全氟辛酸，另一种不粘锅涂层材料）浓度与肾细胞癌风险呈正相关（Shearer, Joseph J., et al. 2021）。那么具体来说，不粘锅脱落的微粒有多少呢？

近日，澳大利亚研究人员开展的最新研究得到了“骇人听闻”的结果，该研究论文题为Raman imaging for the identification of Teflon microplastics and nanoplastics released from non-stick cookware。结果表明：在模拟烹饪的过程中，不粘锅可能会释放数千至数百万（可高达230万）的特氟隆微塑料和纳米塑料，或造成食物污染并影响人体健康！

研究人员的模拟烹饪过程为：在锅表面搅拌翻炒器具约15秒（模拟水平方向上混合食物），或者稍微向前推15秒后翻转翻炒器具（模拟垂直方向上混合食物），烹饪锅中没有放食物或油，类似于室温下的干炒操作。

在本研究过程中，产生的表面划痕和不粘涂层颗粒与真实情况中的相似。模拟烹饪过程（约30秒）后，直接在翻炒器具和锅面上检测产生的碎屑。研究所用的器具如下图所示：

图注：此研究中测试的炊具和翻炒器具的照片。释放的碎片可在（d）中看到，划痕可在（e）中看到。（d，e）中直尺的最小刻度为0.5mm（Luo, Yunlong, et al. 2022）

在扫描电子显微镜（SEM）下，我们可以观察到如下图所示的不同形态的不粘锅表面涂层刮痕。

接着，研究人员借助ImageJ进行了颗粒计数，在下图a中可以看到，断裂区域可能包含大约230,000个特氟隆微塑料和纳米塑料！

 图注：在不同放大倍数下从锅表面（a–h）和翻炒器具（i，j）表面收集的SEM图像。（来源：Luo, Yunlong, et al. 2022）

此外，下图显示的裂缝中（i图）也可能包含约9100个微塑料和纳米塑料，这些塑料就是由划痕留下的。而这短短30秒的模拟烹饪过程就能产生如此惊人的结果，可以想见在实际烹饪过程中，释放的微塑料和纳米塑料的实际数量会显著增加。

图注：SEM图像，借助ImageJ进行颗粒计数。（来源：Luo, Yunlong, et al. 2022）

接着，研究者使用拉曼成像观察翻炒器具表面，观察到粘附在其表面上的碎屑（如下图）。由于特氟隆的拉曼活性不强，拉曼难以捕捉释放的微塑料和纳米塑料。因此，研究人员开发并改进了算法使其可视化，包括基于逻辑的、基于PCA（principal component analysis）的、基于代数的算法，以及基于PCA+代数的组合算法。其中，基于代数的算法提供了从拉曼光谱矩阵提取关键光谱信息的计算灵活性。通过这些优化的算法及降噪等处理，可见下图i和j中特氟隆清晰的碎片结构。

图注：模拟烹饪过程后从翻炒器具表面收集的照片图像（a）、典型拉曼光谱（b）和拉曼强度图像（c–j）。（来源：Luo, Yunlong, et al. 2022）

本研究证明，在烹饪过程中，特氟隆微塑料以及危害更大的纳米塑料可能会从不粘锅中释放出来，大多数微粒仍然粘在“母基质”上，也有不少会粘在翻炒器具上的。

这一发现警示我们：必须谨慎地选择和使用炊具，尽量避免潜在的食物污染。不过，后续还需开展更多的研究来进行特氟隆微塑料和纳米塑料的风险评估。

基于上述发现，在生活中我们更应该注意“如何更好地使用不粘锅”，例如：别用钢丝球等坚硬物体清洗，减少硬质翻炒器具的刮擦，选用质软的翻炒器具，及时更换划痕多的不粘锅等等。不过，为了最大程度地减少特氟隆微塑料的污染，还是尽量避免选用不粘锅吧~

参考资料：

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.