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塑料食品包装材料化学物迁移的分析方法发展动态探索

作者: 发布时间:2020-02-04 14:13:42 阅读: 43 次

摘要:塑料食品包装材料与食品通过长时间的接触,能逐渐迁移到食品中引起食品安全问题。我国对塑料食品包装材料中的化学物迁移量的分析测定略显落后,建立先进的分析方法与分析体系对我国食品行业的发展有重要作用。

关键字食品包装材料;化学物迁移;分析方法

一、引言

近年来,食品安全问题逐渐被重视,美国FDA限定了各种食品包装材料中化学物迁移到食品中的总浓度要低于0.5ppm,欧盟在89/109/EEC中对食品直接接触的包装材料也做了具体的要求。据欧盟食品安全局检查与统计的数据表明,2012年有10%左右的中国出口食品因安全问题而被禁止入境,其中因包装材料中的化学物迁移到食品中的比例占50%左右。一方面是我国对包装材料中化学物迁移的认证、法规等存在一定的问题,另一方面也因为我国对于食品包装材料中的化学物迁移量的检测方法与欧美不一致,进而检测到的迁移物残留量不同。塑料包装薄膜中在和食品接触能够迁移的化学物多是小分子的、流动性强的添加物(抗氧化剂、阻燃剂、紫外线吸收剂等),与食品长时间接触后能通过扩散、溶解、吸收等作用逐渐进入食品中,污染食品并对人类的健康产生危害。

二、包装材料化学物迁移分析方法

(一)傅立叶变换红外光谱法

傅立叶变换红外光谱法(FTIR),是应用与研究的较早的一种分析PVC包装材料中化学物迁移量的方法。做傅立叶变换红外光谱法的前期处理用的时间稍长,至少要十天左右,根据各种食品用途的PVC材料而决定。常使用的方法是在乙醇和橄榄油的萃取条件下,保持 40的恒温,浸泡PVC试验样品10-15天。在浸泡过程中需要每天对浸泡的实验样品与食品模拟物进行分析测定,通过统计的数据分析出样品和模拟物的质量变化随时间推移的规律。实验中还要结合原子吸收光谱(AAS)、傅立叶变换红外光谱法(FTIR)研究PVC材料中添加的金属脂肪酸盐与环氧化合物的迁移情况。其中萃取溶剂根据不同的包装材料、分析物质、或者地区标准选取,3%的醋酸、蒸馏水、橄榄油也是常用的萃取溶剂。

 

(二)放射化学测定

放射化学测定是用来分析塑料包装材料中金属元素常用的一种方法,部分的金属元素(如:铅、铬、镉、锡、锑等)为了使塑料具有特定的用途、稳定的物理化学性质,被添加到塑料中。分析金属元素一般常用的就是放射化学测定的方法,包括紫外辐射(UV-radiation)、诱导电感藕合等离子体原子反射光谱(ICP-AES)两种方法结合。在进行放射化学元素分析前,需要对包装材料进行一定的处理,使塑料分解,金属元素析出达到能测定的程度。一般的处理方法是:用微波长时间处理使塑料完全消解,或者使用浓硝酸、浓硫酸、双氧水、四氟硼酸等强酸性、强氧化性的化学试剂结合加热的方式对塑料进行湿法消解,消解后对溶液进行痕量分析测定。

(三)高效液相色谱联用法

高效液相色谱法一般用来检测塑料中的有机添加成分(抗氧化剂、阻燃剂、塑料稳定剂等),主要包括:米嗤酮、二乙胺-二苯甲酮、双酚A、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯而甲酸二(2-乙基己基)酯、二苯甲酮等。高效液相色谱在应用前要对塑料中的各种添加物萃取,常常与别的实验仪器联用。现在常用的操作简单的两种仪器联用的检测方法包括:微波萃取仪-高效液相色谱联用、高效液相色谱-紫外检测联用、高效液相色谱-质谱联用。微波萃取仪是利用塑料包装材料的不同成分介电常数的差异,不同的成分在微波场中吸收微波能力不同,进而加热被萃取物,使其从包装材料中快速分离至萃取液中。微波萃取仪-高效液相色谱(MAE-LC)联用后能够大量缩减对迁移物分析的工作量与分析时间,是目前常用的高效分析方法,大量的实验证明微波萃取仪的作用与传统的条件模拟所分析的结果相差很小。高效液相色谱-紫外检测联用(HPLC-UV),这种方法能够模拟紫外线的环境,对最外层的塑料包装(食用油、食醋、酱油等的塑料桶)迁移与稳定研究有较好的应用。通过紫外检测后,用高效液相色谱测定液体食品中各个部位残留的化学物的量,进而构建出模型评估不同的温度、不同的存储条件下、不同的接触时间等包装用塑料材料对食品的污染情况。高效液相色谱-质谱联用,以液相色谱作为分裂系统质谱仪作为检测系统,在各方面的应用很广,能检测多种包装塑料中的有机添加剂。

(四)气相色谱联用法

气液相色谱是应用较早的测试方法,主要适合对各种挥发性物质(如:挥发性含硫化合物、邻苯二甲酸二甲酯、4-苯基环己烷、三溴苯酚、三氯苯酚等)。目前随着测试技术的进步,已经很少单独应用气象色谱进行测试,大多情况下是与质谱联用(GC-MS)。选取的塑料包装样品经过气相色谱分解后,直接用质谱仪进行测试,测试的结果经电脑处理后直接显示,能方便快捷的测试各种塑料包装中化学物残留。GC-MS是目前很多有机实验室都广泛应用的技术,能够定性定量的分析,是分析复杂的多种有机混合物的主要手段,能分析出壬基酚、辛基酚、苯乙酮、三甲基二苯甲烷等20多种有机物。

三、结语

食品安全是食品行业不可忽视的最重要问题,严格的安全法规与检测手段是食品安全最有利的保障。我国目前对食品塑料包装中化学物对食品污染迁移测试比欧美的略显落后,加强对各种食品包装材料中化学物迁移的认识,能使生产食品包装材料的企业严格控制有害添加物的量。通过对食品包装材料中化学物迁移量的检测,并探讨化学物的迁移规律,改善化学物的分析测试方法。成功建立简单有效的分析体系,能提高我国食品包装材料的安全性能,对人民的身体健康与经济发展都有巨大的现实意义。

 

 

 

 

 

参考文献:

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