食品接觸用紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測*

潘劍婷

(安徽省產品質量監督檢驗研究院，安徽 合肥 230051)

自2020年1月國家出臺了新版“禁塑令”以來，各省級政府加快了“禁塑”政策出臺的腳步。在新版“禁塑令”的推行背景下，人們的環保意識越來越高，紙包裝材料的市場需求變得越來越大。據有關調查顯示，紙類包裝占總包裝材料40%[1-2]。

食品接觸包裝材料，作為食品的“貼身衣”，它的安全是保障食品安全的重要部分。自2005年來，食品安全事故頻頻發生，消費者對食品安全狀況感到擔憂。其中一部分的食品安全事故的起因源于食品接觸包裝材料，如2005年發生的“雀巢嬰兒配方奶粉召回事件”、2011年曝出的“影院爆米花桶含致癌性熒光增白劑事件”、2016年質檢總局紙包風險監測中有方便面紙盒檢出礦物油等。食品接觸用紙作為食品接觸包裝材料的主角，被廣泛應用于食品的包裝[3]。食品接觸用紙在食品包裝、存放的過程中，其表面殘留的微量化學組分，如各種防腐劑、多種微量金屬元素、各種熒光增白劑及其他一些化學組分等[4]，均或多或少地遷移到食品中，給消費者的身體健康造成傷害。特別是，由各種回收再利用的再生纖維制備而成的再生紙，安全隱患更大。

在造紙工藝中加入各種防腐劑是為了消除由霉菌、細菌等微生物引起的造紙腐漿障礙，從而保證紙張質量[5-6]。其中，2-甲基-3(2H)-異噻唑啉酮(MI)、5-氯-2-甲基-2H-異噻唑-3-酮(CMI)和1,2-苯并異噻唑基-3(2H)-酮(BIT)等異噻唑啉酮類化合物，因為具有廣譜的殺菌功效，被國內國外的造紙業廠商廣泛應用，但該類異噻唑啉酮類化合物具有很強的細胞毒性和神經毒性，會引發皮膚的過敏反應[7]。同時，隨著與不同的食品發生接觸，該類化合物會不斷地遷移到食品中，繼而發生含量富集，同時與不同的食品基質發生化學反應，從而引發一系列的食品安全問題。國標GB9685—2016《食品安全國家標準食品接觸材料及制品用添加劑使用標準》中，也對食品接觸用紙和紙板材料及制品中異噻唑啉酮類防腐劑的使用量和特定遷移量做出了限量規定。如MI最大使用量為0.005%，特定遷移量為 0.5 mg/kg；CMI最大使用量為0.005%；CMI和MI的混合物(3∶1)最大使用量為0.005%。因此，通過檢測異噻唑啉酮類防腐劑來實現對食品接觸用紙包裝制品中異噻唑啉酮類防腐劑的監控，是保障食品接觸紙包裝制品安全的重要舉措。

1 材料與方法

1.1 設備與儀器

U3000高效液相色譜儀(賽默飛世爾科技公司)，配有二極管陣列檢測器(diode array detector, DAD)；MASTER TOUCH-DUF超純水機(上海和泰儀器)；BSM220.4電子天平(上海卓精電子科技有限公司)；JK.300DH型恒溫數控超聲波清洗器(合肥金尼克機械制造有限公司)；MULTIFUGE X1R高速冷凍離心機(賽默飛世爾科技)；MIX-200多管渦旋混勻儀(上海凈信實業發展有限公司)；HEI-VAP旋轉蒸發儀(德國海道夫)。

1.2 試劑及標準品

1.2.1 試劑

甲醇：色譜純，Aladdin公司；乙腈：色譜純，Aladdin公司；乙酸銨：色譜純，Aladdin公司。實驗用水符合GB/T6682—2008規定要求。

1.2.2 標準品

2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(MI，CAS號：2682-20-4)；5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(CMI，CAS號：26172-55-4)；1，2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT，CAS號：2634-33-5)；2-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(OIT，CAS號：26530-20-1)；4，5-二氯-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DCOIT，CAS號：64359-81-5)；標準品純度均w≥98%，購自ANPEL公司。5種標準品的結構式如圖1所示。

圖1 5種標準品的化學結構

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

分別稱取5種標準品 0.01 g(精確至 0.1 mg)，用甲醇溶解后，定容至 100 mL 容量瓶中，配制成 100 mg/L 的混合標準儲備溶液，于 4 ℃ 的冰箱中避光保存，實驗時根據需要逐級稀釋成不同濃度標準工作溶液。液體標樣根據需要可直接稀釋備用。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：ZORBAX SB-C18，φ4.6 mm×250 mm，5 μm；柱溫：35 ℃；流速：1.0 mL/min；流動相：A相：0.02 mol/L 乙酸銨水溶液，B相：甲醇；洗脫方式：梯度洗脫，梯度洗脫程序：0～4.00 min，75% A，4.00～12.00 min，75%～10% A，12.00～16.00 min，10% A，16.00～17.00 min，10%～75% A，17.00～19.00 min，75% A；進樣體積：10 μL；檢測波長：MI/CMI/OIT 275 nm；BIT 318 nm；DCOIT 282 nm。

1.3.3 樣品前處理

將試樣剪成約 5 mm×5 mm 大小的碎片，混合均勻后，稱試樣 1.0 g(精確至 0.01 g)放入 50 mL 塑料離心管中，移取 10 mL 甲醇，渦旋振蕩 2 min，45 ℃ 下超聲提取 20 min 后，5000 r/min 離心 5 min。用布氏漏斗抽濾，濾液轉移至雞心瓶中，殘渣用 10 mL 甲醇提取 20 min 后，于 5000 r/min 離心 5 min，用布氏漏斗進行抽濾，將兩次的濾液合并于雞心瓶中，45 ℃ 水浴條件下進行旋轉蒸發濃縮，濃縮至約 1 mL 后用氮氣吹干，用 2.0 mL 甲醇進行溶解，后經 0.22 μm 有機系濾膜進行過濾，濾液作為待測液；可視試樣中防腐劑含量作相應的稀釋后，進行液相色譜分析。圖2為5種異噻唑啉酮類防腐劑標準溶液(20 mg/L)的液相色譜圖。

圖2 5種異噻唑啉酮類防腐劑混合標樣的液相色譜圖

2 結果與分析

2.1 方法的線性關系和檢出限

用甲醇逐級稀釋配制成質量濃度分別為0.5、1、2、5、10、20 mg/L 的混合標準溶液，通過HPLC分析后，以物質質量濃度(X)對色譜峰面積(Y)進行線性回歸，繪制標準曲線。結果表明，目標化合物在質量濃度范圍為0.5～20 mg/L 內呈現良好的線性關系，相關系數(r2)不小于0.9995。同時分析檢測結果以3倍信噪比(S/N=3)對應目標化合物的質量濃度計算方法的檢出限，5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢出限在1.00～2.00 mg/kg，結果見表1。

表1 5種防腐劑的線性范圍、線性方程、相關系數及檢出限

2.2 方法的回收率和精密度

在空白樣品中分別添加2.0、10 mg/kg 和 20 mg/kg 3個質量濃度級別的目標化合物，制成3個添加質量濃度水平的樣品，充分渦旋振蕩混勻，再按本實驗建立的方法進行檢測，每個樣品測定6次，結果表明方法的相對標準偏差(RSD)均不大于5.67%，回收率為86.5%～102.5%。由此表明本方法的重復性較好，結果穩定，能滿足紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測需求。詳見表2。

表2 空白樣品中5種防腐劑的回收率和精密度 (n=6)

3 結論

采用高效液相色譜法測定食品接觸用紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的含量，該方法具有較好的回收率和精密度，方法簡單、快速、準確可靠，可以同時滿足食品紙包裝中5種異噻唑啉酮類防腐劑的檢測需求。