《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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食品用软包装溶剂残留量及其测控方法的探讨

2017-05-22 15:52:41 来源: 食品安全导刊

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  随着人们生活水平的日益提高,各类食品对包装的阻氧、防潮、保质提出了更加严格的要求。以往单一的塑料软包装材料无法满足上述要求,食品企业多采用由多种塑料薄膜、铝箔、粘合剂及油墨构成、有效延长产品保质期的复合包装材料包装食品。复合软包装在印刷、复合、涂布工序中使用了大量的有机溶剂,如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、乙酸丁酯、乙醇、异丙醇等。这些溶剂会或多或少地残留在复合包装膜中。因此,我们必须探求复合包装溶剂残留的种类、来源及测控方法。

  食品复合软包装溶剂残留的种类和来源

  食品用复合包装的溶剂残留指标分为溶剂残留总量和苯类溶剂残留量。溶剂残留总量通常包括乙醇、丙酮、异丙酮、丁酮、乙酸乙醋、丁醇、乙酸异丙醋、乙酸丁醋、苯、甲苯、二甲苯共11种容积的残留量,苯类溶剂残留量是指苯、甲苯、二甲苯等溶剂残留量。GB/T 10004-2008《包装用塑料复合膜袋干式复合、挤出复合》要求残留总量不大于5.0mg/m,苯类溶剂不得检出,检出限为0.01mg/m。

  食品复合软包装溶剂残留的测控方法

  气相色谱仪是一种多组份混合物的分离、分析工具,能对残留溶剂进行有效分离和定量分析。顶空气相色谱技术检测结果精确,是食品软包装溶剂残留检测的最佳方法。

  材料与方法

  仪器 GC-7890A顶空-气相色谱仪,配氢火焰离子化检测器(FID);100mL顶空瓶。

  试剂 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、苯乙烯为色谱纯;二硫化碳,分析纯(经纯化后取1μL注入色谱仪应无杂峰出现);氯化钠,分析纯(经550℃烘烤2h后备用);苯系物混合标准储备液:根据各组分的密度,在室温20℃下取苯114μL、甲苯231μL、邻二甲苯341μL、间二甲苯347μL、对二甲苯348μL、乙苯231μL、苯乙烯221μL于50mL容量瓶中,用二硫化碳定容至刻度。此溶液浓度为:苯2mg/mL、甲苯4mg/mL、乙苯4mg/mL、邻二甲苯6mg/mL、间二甲苯6mg/mL、对二甲苯6mg/mL、苯乙烯4mg/mL。

  色谱参考条件 色谱柱:DB-1701毛细管柱(30m×0.32μm);氮气流速:30mL/min;空气流速:350mL/min;氢气流速:35mL/min;进样口温度180℃,分流比为20:1;程序升温:初始温度50℃,保持9min,以5℃/min的速率升温至90℃,保持1min;检测器温度200℃。

  试验操作 取60mL水样于100mL顶空瓶,加10g氯化钠混匀使溶解,加盖密封,制成待测样品;同时取60mL纯水于100mL顶空瓶,加10g氯化钠混匀使溶解,加盖密封,注入适量苯系物混标储备液,配置成标准系列,于50℃水浴平衡40min,取顶空进样器取1ml液上气体注入气相色谱仪,以保留时间定性,峰高/峰面积定量,用外标法计算样品中苯系物含量。

  结果与讨论

  采用配对t检验比较不同气液相之比和平衡温度测定值。

  气相与液相体积之比的选择 取4个100mL顶空瓶,分别加入纯净水40.0、50.0、60.0、70.0mL,各加入氯化钠10g,密封混匀溶解后分别加入苯系物混合标准储备液4.0、5.0、6.0和7.0μL,配制成浓度相同气相液相之比不同(6:4、5:5、4:6、3:7)的试验样品,平衡温度为50℃时按“色谱参考条件”操作。可以得到,当增加取样体积,对样品测定的灵敏度影响较大;同样,减少取样体积以增加气液相之比虽然可以增加苯系物峰面积的绝对量,当气相体积大于液相体积时,单位面积浓度降低使灵敏度降低,从而影响方法的检出限。

  平衡时间的选择 样品气液相之间的平衡时间取决于被测组分分子从样品基质到气相的扩散速度,扩散速度越快,所需的平衡时间越短,并且与样品水浴温度成反比,为确定样品平衡时间,同样按“2.3.1 顶空平衡温度的选择”试验方法要求配制6份平行标准使用液,按照气液相之比为4:6、50℃水浴分别平衡30、40、50、60、120min,于设定色谱条件下进样1mL,平行测定。结果表明,平衡30min时各组分含量较低,平衡40min时各组分峰面积急速增加,与平衡50、60、120min测定峰值无显著性差异。综合考虑测试效率,本实验选定样品顶空平衡时间为40min。

  标准曲线、最低检测浓度 将苯系物标准储备液配制5、50、150、300、600(μg/L)的标准系列,按上述选定的顶空条件操作,以各组分质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果表明,各组分峰面积与质量浓度均有良好的线性关系,相关系数r均大于0.999。将苯系物各组分逐渐稀释,以信噪比(S/N)3倍时对应浓度进样,重复测定12次,以对应浓度3倍标准差为检出限(S/N=3计),10倍标准差为检测限(S/N=10计)。

  食品软包装材料属于食品相关产品的范畴,在很大程度上影响着食品的安全,影响着人们的舌尖上的健康。通过顶空气相色谱检测技术的研究,为复合包装生产企业有效调整生产工艺控制溶剂超标提供方向,进一步减低复合包装材料溶剂残留量。食品软包装企业通过采用正确的生产工艺并辅之气相色谱仪的精确检测完全可以实现从源头上控制包装溶剂残留量。

  林远洪 厦门市产品质量监督检验院

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