• 《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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    食品接觸材料蒸發殘渣檢測案例

    2014-11-04 14:03:35 來源: 食品安全導刊

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      □ 郝文靜 周偉芳 濟南蘭光機電技術有限公司

      食品接觸材料(Food contact material)是指在正常使用條件下,各種已經或預期可能與食品接觸、或其成分可能轉移到食品中的材料或制品,涉及食品包裝、餐具、廚具、食品加工機械、經營過程中直接接觸食品的容器等,以及用于這些產品或材料的著色劑、油墨等輔助材料。

      食品接觸材料的材質有玻璃、塑料、橡膠、紙、金屬、涂料等等。由于與人體健康的密切相關性,食品接觸材料首先需要確保其自身的衛生安全。一般而言,食品接觸材料在加工過程中會加入抗氧化劑、穩定劑、增塑劑、稀釋劑等助劑,這些助劑在與食品接觸過程中,分子可以從材料遷移進入食品,影響食品的安全,進而對人體健康構成威脅。

      因此,國內外食品接觸材料的衛生標準中都有對包裝向食品中遷移物的檢測要求與標準規定。例如,我國的GB 9685-2008《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛生標準》、GB 9683-88《復合食品包裝袋衛生標準》、GB 4805-1994《食品罐頭內壁環氧酚醛涂料衛生標準》、GB 19741-2005《液體食品包裝用塑料復合膜、袋》、GB/T18192-2008《液體食品無菌包裝用紙基復合材料》、GB/T5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛生標準的分析方法》、美國的CFR21 PART 170-189、日本的食品衛生法等。

      一 遷移量測試方法

      蒸發殘渣是檢測食品接觸材料在使用過程中接觸水、酸性物質、酒精類、油脂類等食品時可能析出的化學物質量的指標,即蒸發殘渣指標用來考核一定時間內包裝中各類物質向食品遷移的總量,用mg/L表示。模擬物一般采用蒸餾水、4%乙酸、20%或65%乙醇和正己烷。

      1 手動測試方法

      目前常用的測試方法為取單面面積為50cm2(如樣品單側浸入模擬液,則取面積為100cm2的試樣)的樣品,清洗干凈后浸入200mL模擬液中,按標準規定的溫度和時間浸泡后,分次置于預先在100±5℃條件下干燥至恒重的蒸發皿中,在沸水浴上蒸干后移至恒溫烘箱干燥2小時,取出干燥0.5小時后稱量。然后再次放入恒溫烘箱干燥1小時,冷卻0.5小時后稱量,重復烘干稱量過程,直至恒重。恒重后蒸發皿中析出物的質量便為蒸發殘渣量。同時,取空白模擬液采用相同程序做空白試驗。

      根據如下公式計算蒸發殘渣量。

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      公式中:X為樣品浸泡液的蒸發殘渣(mg/L);m1為測試樣品浸泡液蒸發殘渣量(g);m2為空白模擬液蒸發殘渣質量(g);V為浸泡液體積(mL)。

      采用該方法測試蒸發殘渣時,由于溶劑蒸發過程、燒杯在干燥器中冷卻過程、稱重時環境影響、恒重判定條件、操作手法等因素的影響,檢驗結果的重現性較差,且不同試驗人員的檢測結果可比性差。因此,在采用手動測試方式時,需特別注意測試結果的重復性,以獲得準確的結果或滿足標準的要求。例如,GB/T5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛生標準的分析方法》中規定,在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不得差過算術平均值的10%。

      2 儀器自動測試法

      通過對整個試驗過程的分析,我們發現蒸發殘渣試驗結果準確性的影響因素主要來自操作過程中的隨機誤差,這種誤差是無法完全預料并控制的,是必然存在的。而采用儀器自動測試法,則解決了烘干、干燥、稱重等試驗過程中人為操作的誤差,且確保了試樣重量測試過程一直處于相對平穩的環境中,避免了試驗環境對試驗結果的影響。

      儀器自動測試法的測試原理與人工測試法相同,目前在業內已有所應用,例如濟南蘭光機電技術有限公司的ERT-01蒸發殘渣恒重儀,測試精度可達0.3mg,控溫范圍100~130℃,可在高溫條件下直接稱量,避免了冷卻過程中各因素造成的影響。該儀器可以一次性測試1~8件試樣,可將空白模擬液與樣品同時檢測,既解決了空白試驗耗費工時的問題,又使空白試驗與測試樣品在同一條件下檢測,增加了檢測結果的準確性。

      二 蒸發殘渣檢測實例

      試驗樣品:三邊封口牛奶袋(材料PE黑白膜)。用清水清洗袋內5次,再用蒸餾水沖洗3次,晾干備用。

      測試依據:GB/T5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛生標準的分析方法》。

      模擬液:根據GB/T5009.60-2003,本次試驗采用4%乙酸(60℃,2h)、正己烷(常溫,2h)和65%乙醇(常溫,2h)作為模擬液。由于實際使用中只有袋內側接觸牛奶,如整體取樣浸泡,則袋外表面也會有物質遷移進模擬液,使檢測結果偏高,因此,本次試驗不按面積取樣,而是將模擬液倒入樣品內進行浸泡,使模擬液與樣品內側充分接觸。模擬液加至袋內容積2/3~4/5。

      儀器設備:濟南蘭光機電技術有限公司ERT-01蒸發殘渣恒重儀、常州諾基儀器有限公司超級恒溫油槽。

      準備工作:將ERT-01的試驗杯用清水沖洗干凈,擦拭晾干備用。

      正己烷蒸發殘渣測試:將5個牛奶袋放置在干凈燒杯內(燒杯作用為防止牛奶袋中液體灑溢),將正己烷模擬液倒入牛奶袋中,在室溫浸泡2小時。

      乙醇蒸發殘渣測試:將5個牛奶袋放置在干凈燒杯內(燒杯作用為防止牛奶袋中液體灑溢),將65%乙醇模擬液倒入牛奶袋中,在室溫浸泡2小時。

      乙酸蒸發殘渣測試:根據GB/T 5009.60-2003的規定,將裝有4%乙酸模擬液的5個牛奶袋分別放于恒溫油槽中在60℃的溫度下加熱2小時。

      測試步驟:三類模擬液的測試步驟相同,下文介紹測試步驟不再區分模擬液種類。

      首先進行空杯試驗,將試驗杯放入試驗腔內,保持試驗杯水平,用手將試驗杯輕輕放到托盤上,關好玻璃密封門和外罩,稱量ERT蒸發殘渣恒重儀自帶試驗杯的重量。

      然后,取150mL浸泡液分別倒入ERT-01的5個試驗杯中。同時,分別取150mL模擬液原液倒入3個試驗杯作為空白試驗。

      將8個試驗杯放入恒溫油槽加熱至水分蒸發掉大部分后,再將試驗杯放入ERT-01的試驗腔中。

      設置試驗溫度為105℃,稱重間隔為1小時。試驗模式采用差值模式,差值量設定為0.3mg,即兩次稱量的重量相差不大于0.3mg時即認為樣品已恒重。將裝有模擬液原液的試驗杯設置為參考杯,裝有樣品的試驗杯設置為試驗杯。開啟試驗,儀器自動進行烘干、稱量并判定,當達到恒重時自動計算蒸發殘渣量。

      經測試,本次樣品的蒸發殘渣量為4%乙酸8.556mg/L、正己烷6.279mg/L、65%乙醇11.332mg/L。

      結果判定:根據GB 9683-88《復合食品包裝袋衛生標準》的要求,4%乙酸、正己烷(常溫,2h)和65%乙醇(常溫,2h)的蒸發殘渣量均不得超過30mg/L,因此,本樣品符合國家規定。然而,根據張雅君《與乳制品接觸時間對包裝材料蒸發殘渣值的影響》研究,包裝材料蒸發殘渣指標會隨著與內容物接觸時間的增加而有所變化,其所研究的各類包裝材料4%乙酸指標隨著與所包乳制品接觸時間的增加而下降,而正己烷和65%乙醇指標則隨著與所包乳制品接觸時間的增加而上升。因此,企業在對包材的蒸發殘渣量檢測監控時,應將貨架期列為考量因素之一,以對包材蒸發殘渣指標有全面的把控。

      結語

      在當前食品安全逐漸上升為食品檢測重點的時代,食品接觸材料對食品安全的影響也成為了各食品廠商及消費者關注的焦點,與此同時,蒸發殘渣也被列為各國食品接觸材料市場準入及出口包裝材料的重點檢測項目,在各行業新聞中,經常能看到各種食品接觸材料因蒸發殘渣不合格被曝光、扣留或退回的消息。

      為防止在加工、儲藏過程中由食品接觸材料向食品遷移的有毒有害物質逐漸積累而影響人體健康,各包材供應商、食品生產加工企業應嚴格控制材料生產工藝,盡量減少有毒有害物質用量,并將蒸發殘渣作為食品接觸材料常規檢測項目,這樣企業才能在對食品安全高度警惕的市場中長期生存與發展。

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