1 引 言

聚丙烯腈-苯乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(AS/ABS) 產(chǎn)品作為食品接觸材料被廣泛應(yīng)用, 在 AS/ABS 食品接觸 材料中均是聚丙烯腈類(lèi)材料, 還會(huì)添加一些助劑可能殘留 一些腈類(lèi)化合物等會(huì)遷移到食品中, 國(guó)標(biāo)食品接觸材料的 標(biāo)準(zhǔn) GB 4806.6-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸用塑 料樹(shù)脂》對(duì) AS、ABS 產(chǎn)品中丙烯腈和 1, 3-丁二烯特定遷 移量要求不得檢出, 2016 年新國(guó)標(biāo)實(shí)施, 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 31604.17-2016規(guī)定了食品接觸材料制品中丙烯腈含量和 遷移量的測(cè)定方法, 對(duì)丙烯腈特定遷移限量并加以管控, 腈類(lèi)化合物主要會(huì)引起呼吸道刺激、呼吸加快、頭痛甚至 昏迷和呼吸心跳停止而死亡。基于菲克擴(kuò)散定律的原理, 建立腈類(lèi)化合物遷移模型可預(yù)測(cè)其遷移量, 避免了進(jìn)行遷 移實(shí)驗(yàn)所需要大量的人力和物力。隨著消費(fèi)者生活水平的 提高, 對(duì)在食品接觸材料中腈類(lèi)化合物遷移量安全性進(jìn)行 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是非常有意義的。我國(guó)針對(duì)食品接觸材料遷移模 型和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究相對(duì)滯后, 因此建立食品接觸材 料 AS 和 ABS 中腈類(lèi)化合物特定遷移量模型和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù) 學(xué)模型迫在眉睫。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

儀器: Agilent 7890A 氣相色譜儀和頂空進(jìn)樣器(美國(guó) 安捷倫科技公司); ML204電子天平(感量0.1 mg, 瑞士特勒 -托利多公司); 精宏DHG-9240A 電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn) 設(shè)備有限公司)。 標(biāo)準(zhǔn)品: 乙腈(純度＞99.0%, 德國(guó) Dr. Enrenstorfer GmbH 公司); 丙烯腈和丙腈標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度＞99.0%, 美國(guó) AccuStandard, Inc 公司), 純度均大于 99.0%, 上述均帶證 書(shū)。用 N, N-二甲基乙酰胺稀釋定容, 得到母液的濃度均為 1000 mg/L, 分別取上述母液依次配制 0.25、0.5、1、2、3、 4、5 mg/L 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。 溶劑: 乙醇、N, N-二甲基乙酰胺、橄欖油、異辛烷和 冰乙酸 (色譜純, 美國(guó)天地公司); 氯化鈉 (分析純, 國(guó)藥 集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

2.2 氣相色譜條件

色譜柱: DB-WAX (30 m×0.32 mm, 0.25 μm)毛細(xì)管柱; 載氣: N2; 載氣流速: 1.0 mL/min; 進(jìn)樣口: 溫度 200 ℃, 進(jìn) 樣量 1 mL, 分流比 5:1; 柱溫: 40 ℃, 保持 6 min, 以 10 ℃/min 升至 200 ℃, 保持 3 min, 氮磷檢測(cè)器溫度: 250 ℃; 氫氣流量 3 mL/min; 空氣流量: 60 mL/min。頂空 條件: 樣品平衡時(shí)間 30 min; 頂空瓶溫度 80 ℃; 傳輸線溫 度 100 ℃; 壓力平衡時(shí)間 1 min 進(jìn)樣時(shí)間 1 min。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱(chēng)取 1.0 g(精確至 0.001 g)樣品于 20mL 頂空瓶中, 然 后加入 5 mLN, N-二基乙酰胺溶劑, 平行制樣二份, 溶解 4 h 后, 然后氣相色譜中測(cè)定。 根據(jù)食品接觸材料預(yù)期使用條件 , 按 照 GB5009.156-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制 品遷移試驗(yàn)預(yù)處理方法通則》和 GB31604.1-2015《食品安 全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)通則》的要求 從遷移實(shí)驗(yàn)中獲取, 準(zhǔn)確量取遷移實(shí)驗(yàn)中得到的水基食品 模擬物 5.0 mL 到頂空瓶中, 加入 100 µL 的 N, N-二甲基乙 酰胺于頂空瓶中, 加蓋密封, 混合均勻后, 于氣相色譜平行測(cè)定。

3 結(jié)果與討論

本次研究共有 20 批次食品接觸材料產(chǎn)品, 食品接觸 材料產(chǎn)品類(lèi)別包括聚丙烯腈-苯乙烯 (polyacrylonitrilestyrene, AS)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(polyacrylonitrilebutadiene-styrene, ABS)等, 聚丙烯腈-苯乙烯(AS)產(chǎn)品 10 批次和聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)10 批次, 按試驗(yàn)方 法進(jìn)行分析, 2 次檢出腈類(lèi)化合物, 考慮到聚丙烯腈-苯乙 烯 AS 中腈類(lèi)化合物更容易遷移到食品模擬物中去, 本次 遷移實(shí)驗(yàn)采用 AS 材質(zhì)食品接觸材料產(chǎn)品來(lái)研究食品接 觸材料產(chǎn)品中腈類(lèi)化合物在水基模擬物中遷移模型和風(fēng) 險(xiǎn)評(píng)估。選擇 AS 材質(zhì)陽(yáng)性食品接觸材料, 分別選取水、4%乙酸、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇、異辛烷和橄欖油等作 為模擬物, 按照 2.2 和 2.3 試驗(yàn)方法測(cè)定。乙醇模擬物與高分 子聚合物親和力越強(qiáng), 3 種腈類(lèi)化合物越容易遷移到食品 模擬物中去, 特別當(dāng)乙醇模擬物濃度 50%時(shí) 3 種腈類(lèi)化合 物遷移量急劇增大, AS 食品接觸材料中 3 種腈類(lèi)化合物遷 移量在水模擬物測(cè)定條件下方法靈敏度高, 選用提取水作 為食品模擬物模型來(lái)研究 AS 食品接觸材料中 3 種腈類(lèi)化 合物在不同接觸時(shí)間和接觸溫度下的遷移模型。

4 結(jié) 論

利用頂空氣相色譜法來(lái)檢測(cè) AS/ABS 產(chǎn)品中乙 腈、丙烯腈和丙腈等 3 種腈類(lèi)化合物遷移量。分別考察食 品模擬物(水、4%乙酸、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇、 異辛烷和橄欖油模擬物)、遷移溫度(20、40℃、70℃)及時(shí) 間(0.5、1、2、8、24、72、120 和 240 h)對(duì)遷移的影響對(duì) AS/ABS 產(chǎn)品中 3 種腈類(lèi)化合物遷移量的遷移情況進(jìn)行研 究。得以下結(jié)論: 獲得了 AS/ABS 產(chǎn)品中 3 種腈類(lèi)化合物 遷移量規(guī)律的影響因素, 得出模擬條件如溫度和接觸時(shí)間 對(duì)腈類(lèi)化合物的遷移率影響很大; 通過(guò)本研究得出: 建立 腈類(lèi)化合物在不同溫度下向水中遷移模型, 根據(jù)遷移模型 初步確定擴(kuò)散系數(shù) Dp 值, 70 ℃時(shí)丙烯腈擴(kuò)散系數(shù)是其它 溫度的 32.5~3.25×103 倍, 丙腈擴(kuò)散系數(shù)是其它溫度的 60.8~2.56×103倍, 水中丙烯腈和丙腈 Ap 范圍值為 7.9~14.1, 相同模擬條件下, 丙腈的特征參數(shù) Ap 比丙烯腈的特征參 數(shù) Ap 大, 丙烯腈和丙腈化合物活化能 Ea 分別為 133.86 和 134.07 KJ/moL。



 

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