宋 翠,陳淑祥,高翠玲,王微山,許 超

國(guó)內(nèi)外微波食品塑料包裝安全性研究現(xiàn)狀

宋 翠1,2,陳淑祥1,2,高翠玲1,2,王微山1,2,許 超1,2

(1.山東省材料化學(xué)安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南250103;2.國(guó)家包裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(濟(jì)南),山東濟(jì)南250103)

綜述了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家及我國(guó)對(duì)微波食品塑料包裝的安全性研究現(xiàn)狀,包括微波食品塑料包裝中的物質(zhì)遷移研究、微波對(duì)包裝材料的物質(zhì)遷移影響等;介紹了美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家及我國(guó)制定的相關(guān)微波食品塑料包裝的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。還對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)情況進(jìn)行了比較,指出我國(guó)對(duì)于微波食品塑料包裝的安全性研究還處于起步階段,缺乏微波食品塑料包裝相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系,并提出了相關(guān)建議。

微波;食品塑料包裝;安全性

Abstract:The research status of safety of microwave food-use plastics packaging materials in the developed countries and China was reviewed,including the research on the substance migration of microwave food-use plastic packaging materials,and the impact of microwave on the substance migration of packaging materials,etc.The related regulations and standards in America,Europe,Japan,and China were also introduced in the paper.Compared with the developed countries,the research in China on the safety of microwave food-use plastics packaging materials was still in the initial stage,related regulations and standards were lack.Some suggestions were proposed.

Key words:microwave;food-use plastic packaging;safety

0 前言

微波爐作為一種用微波加熱烹飪食品的現(xiàn)代化烹調(diào)工具,具有加熱速度快、均勻、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),而微波食品已成為人們適應(yīng)快節(jié)奏生活不可缺少的一部分。隨著微波爐和微波食品的快速發(fā)展,使得微波食品包裝的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)成為包裝行業(yè)一個(gè)重要的支柱產(chǎn)業(yè),國(guó)內(nèi)外包裝行業(yè)也致力于研究適合微波加工的食品包裝材料。

根據(jù)材料與微波加熱作用機(jī)理的不同,微波食品包裝材料可分為微波穿透材料、微波吸收材料和微波反射材料[1]。微波穿透材料是微波食品包裝材料中最常用的,玻璃、塑料和紙板均是優(yōu)良的微波穿透材料,其中又以塑料制品輕便耐用、綜合性能好而得到廣泛應(yīng)用。由于微波加熱具有加熱速度快和溫度高的特點(diǎn),在對(duì)食品加熱時(shí)會(huì)使與食品接觸的塑料包裝迅速產(chǎn)生高溫,可能加劇塑料包裝材料內(nèi)化學(xué)物向食品的遷移?；瘜W(xué)物的遷移不僅會(huì)對(duì)被包裝的食品造成污染,導(dǎo)致食品營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味價(jià)值降低和變質(zhì),危害消費(fèi)者的健康,還會(huì)對(duì)包裝材料本身的性能產(chǎn)生負(fù)面影響[2]。因此,微波條件下的塑料包裝安全性問(wèn)題也引起國(guó)內(nèi)外各機(jī)構(gòu)的重視,國(guó)內(nèi)外紛紛開(kāi)展微波食品塑料包裝材料的安全性實(shí)驗(yàn)研究,并制定了相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外安全性實(shí)驗(yàn)研究情況

微波食品在發(fā)達(dá)國(guó)家出現(xiàn)較早且發(fā)展迅速,使得這些國(guó)家早在20世紀(jì)八九十年代就開(kāi)始了微波加熱用塑料食品包裝材料與容器的安全性實(shí)驗(yàn)研究。

英國(guó)環(huán)境食品農(nóng)業(yè)事務(wù)部(DEFRA)下屬的中央科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(CSL)開(kāi)展了一系列微波加熱用塑料食品包裝材料的遷移實(shí)驗(yàn)研究[3-8],即用穩(wěn)態(tài)同位素稀釋氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析、帶氫火焰檢測(cè)器的氣相色譜(GC-FID)、頂空 GC-MS、核磁共振(NMR)、紅外(IR)等方法分析了微波條件下聚偏氯乙烯(PVC)膜增塑劑己二酸二(2-乙基己基)酯(DEHA)、氯乙烯/偏氯乙烯共聚膜增塑劑乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)、微波活性材料內(nèi)低聚物、聚乙烯/聚異丁烯共聚膜內(nèi)聚異丁烯、微波感應(yīng)器中環(huán)氧黏合劑組分雙酚A對(duì)苯二甲酸酯(BADGE)的殘留。研究表明,PVC膜中的DEHA在食品中的遷移量隨著試驗(yàn)溫度的升高、時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,與食品直接接觸部分遷移最顯著,接觸脂肪食品時(shí)有最大的遷移量;氯乙烯/偏氯乙烯共聚膜中有51%的增塑劑ATBC遷移進(jìn)入食品;測(cè)得微波活性材料中的低聚物在微波功率600 W加熱4 min時(shí)向吸附了橄欖油和水的硅藻土的遷移量,并用光纖探頭測(cè)得了微波爐內(nèi)的溫度;測(cè)得微波加熱后BADGE遷移進(jìn)食品中的量,得到感受器中的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜并不能很好地阻擋BADGE向食品遷移的結(jié)論;測(cè)得微波加熱后聚乙烯/聚異丁烯共聚膜內(nèi)聚異丁烯在食品中的遷移量,結(jié)果顯示聚異丁烯的相對(duì)分子質(zhì)量越小遷移量越大。

英國(guó)Leeds大學(xué)的 Gramshaw等[9-10]通過(guò)動(dòng)態(tài)頂空裝置利用 Tenax吸附微波加熱用結(jié)晶型 PET(CPET)等幾種塑料內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì),并利用 GC-FID和 GC-MS技術(shù)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行了鑒定,得出熱固性聚酯材料最容易發(fā)生遷移的結(jié)論。

美國(guó)食品與藥品管理局(FDA)的Begley等[11-12]研究分析了微波條件下 PET、PET感應(yīng)器中 PET低聚體向食品模擬物及真實(shí)食品的遷移情況,發(fā)現(xiàn)與脂肪食品接觸時(shí)包裝材料的溫度相對(duì)較高,并通過(guò)高效液相色譜(HPLC)測(cè)得 PET低聚體的遷移濃度在0.012～7μg/g之間。在115、146和176 ℃試驗(yàn)條件下測(cè)得低聚體遷移量的基礎(chǔ)上計(jì)算了相應(yīng)的擴(kuò)散系數(shù),利用Arrhenius方程外推其他溫度下的擴(kuò)散系數(shù),從而根據(jù)塑料的溫度-加熱時(shí)間曲線(xiàn)預(yù)測(cè)了微波條件下低聚體的遷移量,發(fā)現(xiàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值比較一致。

希臘Badeka等[13-14]進(jìn)行了微波加熱和傳統(tǒng)加熱下PVC和聚(偏二氯乙烯/氯乙烯)(P(VDC/VC))薄膜內(nèi)的己二酸二辛酯(DOA)和ATBC在肉餡及脂肪食品模擬物中的遷移研究,并通過(guò)氣相色譜法測(cè)得了不同條件下DOA和ATBC的遷移量,通過(guò)分析比較,發(fā)現(xiàn)PVC薄膜不能用于微波加熱食品包裝,P(VDC/VC)可以用于低脂肪食品微波及傳統(tǒng)加熱方式。

智利Santiago大學(xué)的 Galotto等[15-16]對(duì)常見(jiàn)的幾種塑料包裝材料在微波加熱條件和熱處理?xiàng)l件下進(jìn)行了不同食品模擬物中的全遷移試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)微波加熱對(duì)PVC試樣影響最顯著,對(duì)聚丙烯(PP)試樣影響最小。

西班牙Zaragoza大學(xué)的Nerin等[17-19]利用帶有紫外和熒光探測(cè)器的反相高效液相色譜(RP-HPLC)、帶有二極管陣列探測(cè)器的 HPLC以及 GC-MS技術(shù)研究了微波加熱用聚碳酸酯(PC)等5種材質(zhì)的容器的潛在化學(xué)遷移物,甲苯、乙苯、1-辛烷、二甲苯、苯乙烯及1,4-氯(代)苯在5種塑料內(nèi)均被發(fā)現(xiàn)。

1.2 國(guó)外關(guān)于微波用食品包裝材料的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)食品接觸用微波器具已經(jīng)制定了相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。

(1)美國(guó)

美國(guó)FDA在聯(lián)邦法規(guī)第21卷《食品和藥品》[20]中對(duì)關(guān)聯(lián)包裝的規(guī)定如下：食品必須在符合衛(wèi)生要求的條件下包裝;食品包裝材料的生產(chǎn)必須依據(jù)良好的管理規(guī)范(GMP);與食品接觸的包裝材料及其組成成分必須符合法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的要求。

同時(shí),在《行業(yè)指南：食品接觸物質(zhì)備案書(shū)提交的準(zhǔn)備：化學(xué)建議》[21]附件Ⅱ中,對(duì)微波塑料容器的遷移檢驗(yàn)方法進(jìn)行了特殊規(guī)定：在食用油或者油性食品模擬液中要進(jìn)行130℃下15 min的微波遷移實(shí)驗(yàn),在水類(lèi)食品模擬液中要進(jìn)行100℃下15 min的微波遷移實(shí)驗(yàn)。

(2)歐洲

歐盟在有關(guān)塑料食品接觸材料和制品的82/711/EEC[22]及1993年的修訂案93/8/EEC[23]和1997年的修訂案97/48/EC[24]中,在食品用塑料包裝的全遷移測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)EN 1186—1：2002《與食品接觸方面標(biāo)準(zhǔn)-接觸食品的材料和制品塑料制品第1部分全遷移用條件選擇和試驗(yàn)方法指南》[25]和特定遷移測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) EN 13130—1：2004《食品接觸材料塑料中受限物質(zhì)塑料中物質(zhì)向食品及食品模擬物特定遷移試驗(yàn)和含量的測(cè)定方法以及食品模擬物暴露條件選擇的指南》[26]中指出對(duì)于微波容器的遷移實(shí)驗(yàn),應(yīng)該在合適的時(shí)間和溫度下在普通加熱爐或微波爐中進(jìn)行。歐盟對(duì)于微波條件下遷移時(shí)間和溫度的選擇方法還制訂了專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)——EN 14233：2002《與食品接觸的材料和器具塑料為了選擇遷移測(cè)試的適當(dāng)溫度在微波爐或傳統(tǒng)爐加熱過(guò)程中塑料和食品接觸面塑料材料和器具溫度的測(cè)定》[27],給出了對(duì)于微波食品塑料包裝應(yīng)該如何選擇遷移實(shí)驗(yàn)所需的溫度,根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測(cè)得塑料和食品接觸面的溫度,從而在 EN 1186—1表3中選擇合適的遷移溫度,遷移時(shí)間則按照包裝說(shuō)明的加熱時(shí)間或是可預(yù)見(jiàn)的最壞情況下的使用時(shí)間來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。并制定了 EN 15284：2007《與食品接觸的材料和制品.陶瓷、玻璃、玻璃陶瓷或塑料炊具的微波加熱耐力的試驗(yàn)方法》[28],對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的耐微波物理性能提出了要求。

(3)日本

日本對(duì)食品容器、包裝材料與食品添加劑采取分開(kāi)管理的模式。日本在1947年制定了《食品衛(wèi)生法》,在此法中規(guī)定禁止生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用可能含有有害人體健康物質(zhì)的食品容器、包裝材料。日本厚生省可以根據(jù)需要制定食品容器、包裝材料的標(biāo)準(zhǔn)與衛(wèi)生要求,一旦頒布了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),則禁止不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

日本大多數(shù)塑料品種的模擬物和遷移試驗(yàn)條件為：水、4%乙酸和 20%乙醇,60 ℃/30 min;正庚烷,25℃/1 h,但注明這四種模擬物分別適用食品p H值超過(guò)5、食品p H值不超過(guò)5、酒精類(lèi)飲料、油脂及脂肪性食品的情況,即可根據(jù)實(shí)際接觸的食品類(lèi)型選擇模擬物;當(dāng)樣品使用溫度超過(guò)100℃時(shí),水和4%乙酸的試驗(yàn)條件為95℃/30 min。雖然沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)微波食品塑料包裝的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,但也對(duì)高溫下使用的食品塑料包裝(包括微波食品塑料包裝)進(jìn)行了規(guī)范。

可見(jiàn),美國(guó)、歐盟和日本均對(duì)微波用食品塑料包裝材料的安全性以及如何檢驗(yàn)此類(lèi)產(chǎn)品制定了相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),大部分的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)均是對(duì)微波食品塑料包裝的遷移檢驗(yàn)作出規(guī)范。

2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)安全性實(shí)驗(yàn)研究情況

我國(guó)由于微波食品塑料包裝發(fā)展較晚,因此對(duì)其安全性研究大約在2007年才開(kāi)始,主要關(guān)注微波條件下對(duì)塑料材料中化學(xué)物質(zhì)的遷移影響。劉志剛、王志偉等[29-30]進(jìn)行了微波條件下聚烯烴抗氧化劑的遷移動(dòng)力學(xué)研究,得到微波條件下抗氧化劑的遷移速度和遷移量受微波功率和加熱時(shí)間共同決定：在相同的加熱時(shí)間下,微波功率越高,抗氧化劑的遷移速度越快,遷移量越大;在相同的微波功率下,加熱時(shí)間越長(zhǎng),抗氧化劑的遷移速度越快,遷移量也越大的結(jié)論;王全林、應(yīng)璐等[31-32]以橄欖油為脂肪食品模擬物,對(duì)市售10種微波適用塑料容器中有害物質(zhì)的總遷移量進(jìn)行了測(cè)定,并分別利用歐盟的 EN 1186—13—2002和中國(guó)的GB/T 5009.60—2003兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)并評(píng)判,10種塑料容器100%合格;用歐盟標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)并評(píng)判時(shí),僅有2種產(chǎn)品(20%)合格,說(shuō)明我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)微波專(zhuān)用食品塑料容器的安全性標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)存在很大不同。

國(guó)內(nèi)對(duì)于微波食品塑料包裝的安全性研究還處于起步階段,只進(jìn)行了一些基礎(chǔ)性的研究,文獻(xiàn)資料也相對(duì)較少,因此還需要進(jìn)行大量的研究工作。

2.2 國(guó)內(nèi)關(guān)于微波用食品包裝材料的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

目前,我國(guó)關(guān)于微波食品塑料包裝的標(biāo)準(zhǔn)只有中華人民共和國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 1891—2007系列——《進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,此系列標(biāo)準(zhǔn)共分為13個(gè)部分,其中關(guān)于塑料包裝成型品的僅有6個(gè),分別是：SN/T 1891.1—聚丙烯成型品[33]、SN/T 1891.2—三聚氰胺成型品[34]、SN/T 1891.3—聚乙烯成型品[35]、SN/T 1891.4—聚氯乙烯成型品[36]、SN/T 1891.5—聚苯乙烯成型品[37]、SN/T 1891.12—聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯成型品[38]。對(duì)于其他材質(zhì)的微波食品塑料包裝卻未有法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。而在以上現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件的規(guī)定,例如遷移溫度的規(guī)定為在100℃以上使用的遷移溫度為95℃,在100℃以下使用的遷移溫度為60℃,簡(jiǎn)單的遷移溫度分類(lèi)不能很好地反映微波塑料容器在微波爐中的實(shí)際受熱溫度,從而不能較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)微波容器的安全性。而用正庚烷(25℃)作為油類(lèi)模擬物評(píng)價(jià)微波容器在微波中接觸油類(lèi)時(shí)的安全性也有局限性,這主要是因?yàn)橛皖?lèi)在微波中能迅速達(dá)到高溫[21],標(biāo)準(zhǔn)中用常溫下的正庚烷來(lái)進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)不能很好地作為評(píng)價(jià)接觸油類(lèi)的微波容器在微波爐中的安全性依據(jù)。因此我國(guó)現(xiàn)有的微波塑料容器標(biāo)準(zhǔn)不能較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)微波容器的安全性。

而相應(yīng)的法規(guī)規(guī)定及其他有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)在我國(guó)還未頒布實(shí)施。

由此可見(jiàn),我國(guó)微波食品塑料包裝容器及工具的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匱乏,且缺乏有力的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范,微波食品塑料包裝材料的安全性得不到很好的保障。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)論從微波食品塑料包裝的安全性實(shí)驗(yàn)研究方面還是從法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)制定方面,我國(guó)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距,隨著我國(guó)成為世界微波爐生產(chǎn)大國(guó)及微波食品在我國(guó)的逐漸興起,對(duì)微波食品塑料包裝材料的安全性研究也越來(lái)越迫切,因此建議我國(guó)相關(guān)部門(mén)與科研院所盡快采取措施來(lái)加強(qiáng)此方面的研究及相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,保障我國(guó)微波食品塑料包裝行業(yè)健康快速的發(fā)展。

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[27] Committee EuropeanStandardization.BS EN 14233：2002 Materials and Articles in Contact with Foodstuffs Plastics-determination of Temperature of Plastics Materials and Articles at the Plastics/Food Interface during Microwave and Conventional Oven Heating in Order to Select the Appropriate Temperature for Migration Testing[S].2002.

[28] Committee European Standardization.BS EN 15248：2007 Materials and Articles in Contact with Food Stuffs-test Method for the Resistance to Microwave Heating of Ceramic,Glass,Glass-ceramic or Plastics Cookware[S].2007.

[29] 劉志剛,胡長(zhǎng)鷹,王 雷,等.微波條件下聚烯烴抗氧劑向脂肪食品模擬物的遷移研究[J].包裝工程,2007,28(8)：22-24.

[30] 劉志剛,盧立新,王志偉,等.微波條件下聚烯烴抗氧化劑向食用油遷移的擴(kuò)散系數(shù)研究[J].食品科學(xué),2009,30(13)：64-67.

[31] 王全林,應(yīng) 璐,孫淑萍,等.微波專(zhuān)用食品塑料容器有害物質(zhì)總遷移量的測(cè)定[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2009,21(6)：497-500.

[32] 應(yīng) 璐、王全林.以橄欖油為模擬食品測(cè)定微波加熱容器的總遷移量[J].中國(guó)塑料,2009,23(5)：99-103.

[33] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).SN/T 1891.1-2007進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第1部分：聚丙烯成型品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[34] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).SN/T 1891.2-2007進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第2部分：三聚氰胺成型品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[35] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).SN/T 1891.3-2007進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第3部分：聚乙烯成型品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[36] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).SN/T 1891.4-2007進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第4部分：聚氯乙烯成型品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[37] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).SN/T 1891.5-2007進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第5部分：聚苯乙烯成型品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[38] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).SN/T 1891.12-2007進(jìn)出口微波食品包裝容器及包裝材料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第12部分：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯成型品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

Research Status of Safety of Microwave Food-use Plastics Packaging Materials at Home and Aboard

SON G Cui1,2,CHEN Shuxiang1,2,GAO Cuiling1,2,WAN G Weishan1,2,XU Chao1,2
(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Testing Technology for Material Chemical Safety,Jinan 250103,China;2.State Supervision and Inspection Center for Packaging Product Quality(Jinan),Jinan 250103,China)

TQ320.79

A

1001-9278(2010)12-0102-05

2010-05-20

聯(lián)系人,cuisccui@yahoo.com.cn