《金屬包裝設計與制造》(26)
金屬包裝中有害物質遷移檢測
文/吳若梅、劉躍軍
1、食品模擬液的選擇
由于食品復雜多樣,單獨的一種特定食品往往不能表征其他食品,而且食品的微量化學分析比較復雜,所以通常是使用食品模擬液來代替食品進行遷移研究的。所謂食品模擬物,就是指能夠模擬真實食品來研究遷移規律的物質,可以是單一的溶劑或混合溶劑。根據食品類型、特性的不同,可以分為水性、酸性、酒精類、脂肪類食品。國標(GB/T 5009.156-2016)、歐盟標準(85/572/EEC)、美國FDA標準分別推薦了相應模擬真實包裝的食品模擬物,如表12-1所示。
2、遷移檢測前樣品處理
依據82/711/EEC《關于與食品接觸的塑料材料和制品中的組分遷移檢測的基本規定》和GB/T 23296.1-2009《食品接觸材料塑料中受限物質塑料中物質向食品及食品模擬物特定遷移試驗和含量測定方法以及食品模擬物暴露條件選擇的指南》標準規定,1cm2包裝對應的食品模擬物體積為0.2~1.67ml。根據實際調查顯示,大多金屬包裝與食品接觸面積與食品體積之比為1:1左右,故可根據裁切的金屬片面積決定浸泡用食品模擬物體積。
雙面涂膜的金屬包裝鐵皮浸泡前處理需要將外涂層用砂紙打磨掉,只保留內涂以待浸泡檢測。用餐具洗滌劑在涂層表面刷洗5次,用自來水沖洗0.5min,再用蒸溜水清洗,置烘箱中烘干。然后,將其剪裁成方便浸泡的小金屬薄片(如5cm×1cm),將小鐵片分別放入具塞試管內,按標準要求加入模擬液后,置于水浴鍋中進行恒溫浸泡,浸泡到預定時間后,迅速將試驗樣片取出,隨即用自來水將浸泡液溫度降至室溫,一般還需通過旋轉蒸發對浸泡液進行濃縮處理,取適量經濾膜過濾,濾液待用。
3、金屬包裝有害物質遷移檢測技術
(1) 金屬罐內容物中重金屬檢測
金屬材料中重金屬可能遷移到內容物中,如鉛、汞、鎘、鉻、砷等生物毒性顯著的重金屬。其測定的方法主要有AAS(原子吸收光譜法)、AFS(原子熒光光度法)、EA(電化學法)、ICP(電感耦合等離子體光譜儀法)、ICP-MS(電感耦合等離子體質譜法)以及分光光度法等。
對食品樣品進行前處理的方法主要有:微波消解、濕法消解、干法消解。其中濕法消解和干法消解是傳統的樣品前處理方法,微波消解是近年來發展很快的一種新型消解方法,已逐漸有取代干法消解和濕法消解的趨勢。
原子吸收光譜法目前是在重金屬測定中應用最為廣泛的方法,但是其缺點是每次只能檢測一種重金屬元素,不能滿足現在多種重金屬元素同時檢測的需要。可同時檢測多種重金屬元素的方法技術有AFS (原子熒光光度法)、EA(電化學法)、ICP(電感耦合等離子體光譜儀法)以及ICP-MS(電感耦合等離子體質譜法)等方法。這些方法都具有檢出限低、精密度高、線性范圍寬等優點,但樣品的制備和預處理需要花費較長的時間。分光光度法(spectrophotometry)是一種傳統的測定微量金屬元素的分析方法,是實驗室、小型食品企業化驗室、基層防疫和商檢部門常用的金屬元素檢測方法。更詳細的檢測方法請參閱相關檢測標準與《食品包裝安全學》等文獻。
在化學計最學方法中,常用于金屬檢測分析的方法有分析信號預處理、多元校正分析、因子分析、人工神經網絡等。其中應用于多種重金屬分析的化學計量學方法主要有多元線性回歸、主成分回歸分析法、偏最小二乘法、人工神經網絡等。隨著化學計量學和計算機技術的快速發展,將化學計量學與光度法相結合,運用化學計量學方法,編制計算機程序解析吸收光譜,對食品中多種金屬元素在不經過分離的情況下,實現同時測定是光度法是最具發展前景的研究方向。
(2) 罐內涂膜中有害物質遷移檢測
罐內涂膜中有害物質遷移檢測主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜-質譜法、酶聯免疫法等。
高效液相色譜法(HPLC)通過改變流動相組成和極性的方法來調節出峰時間,改善分離,只要被分析物在流動相有一定的溶解度,便可分析。該方法有分離效率高、分析速度快、檢測靈敏度高及應用范圍廣的特點,特別適合千高沸點、大分子、強極性和熱穩定性差的化合物的分離分析。如采用帶有熒光檢測器的高效液相色譜儀檢測食品模擬物中的雙酚A的精度可達小數點后4位,遠高于歐盟規定的檢測限0.6mg/L。
氣相色譜-質譜法(GC-MS)被廣泛用作分析遷移化合物。氣相色譜儀分離效能好、快速、樣品用量少,且易于實現自動控制。質譜儀則具有高靈敏度、強定性能力的特點,近些年來其在眾多的分析儀器中應用廣、發展快。GC-MS可直接對非極性和揮發性高的有機類物進行檢測分析;而對于極性強、揮發性低、熱穩定性差的物質則不能直接進樣分析,需要對其進行適當的化學處理轉化成相應的揮發性衍生物,以降低目標化合物的極性和提高其揮發性,從而擴大氣相色譜的測定范圍,通常使用衍生化技術達到這一目的。
酶聯免疫法(ELISA)是一種免疫測定,使抗原或抗體固相化及抗原或抗體做上酶標記。加入酶反應的底物后,底物被酶催化成為有色產物,產物的量與標本中受檢物質的量直接相關,由此進行定性或定量分析。免疫技術在分析食品接觸材料中有害化學物質的遷移檢測方面表現出了巨大的潛力。
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