食品接觸用塑料材料及制品中1-己烯測定方法的研究

2022-07-15 01:17:02陳曉蕊張黎明

上海包裝 2022年2期

■ 文/陳曉蕊，張黎明

（天津市產品質量監督檢測技術研究院，天津 300384）

0 引言

1-己烯（Hexene）為無色液體，不溶于水，溶于乙醇，易燃，有毒，具有刺激性；與60%硫酸作用生成2-己醇和己基磺酸，與高錳酸鉀反應生成甲酸和戊酸。1-己烯是線性聚乙烯（低密度和高密度）樹脂的重要共聚單體，也是制造高級增塑劑、合成潤滑油等精細化工產品的重要原料。同時1-己烯與乙烯的共聚物現已被廣泛用于食品包裝中，如食品包裝用塑料容器等。隨著市場對膜料和管材料需求量的增加，1-己烯的使用量越來越大，市場需求不斷增長，經濟價值逐漸顯現，但我國大部分1-己烯仍依賴進口。目前我國大多采用丁烯作為共聚單體生產線性聚乙烯，其性能不如1-己烯共聚的線性聚乙烯，因而用1-己烯代替1-丁烯作為共聚單體生產線性聚乙烯勢在必行[1]。雖然用1-己烯生產的聚乙烯具有高拉伸強度、抗沖擊、抗撕裂、耐穿刺和高透光等優點，但是1-己烯具有刺激和麻醉作用，誤食后會引起頭痛、咳嗽、呼吸困難等癥狀，大量攝入會導致中樞神經系統抑制、精神錯亂、神志喪失，同時還會對水體、土壤和大氣等造成污染[2-3]。

隨著食品安全越來越受到社會的廣泛重視，我國食品接觸材料及制品相關的食品安全國家標準相繼出臺，GB 4806.6—2016《食品安全國家標準食品接觸用塑料樹脂》就是其中之一。該標準要求1-己烯遷移量不得超過3 mg/kg，但對1-己烯特定遷移量的測定方法未予以明確，其他標準也如此。經查文獻，目前我國基本采用氣相色譜儀[4-7]外標法[8-9]測定1-己烯在3%乙酸（體積分數）、10%乙醇（體積分數）和橄欖油等食品模擬物中的遷移量[10-11]。為了滿足我國國家標準對1-己烯遷移量的測定要求；同時滿足1-己烯沸點較低[12]，溶于醇、醚、苯、石油醚、氯仿，不溶于水的特性，本研究工作采用氣相色譜儀內標法測定食品接觸用塑料材料及制品中1-己烯在4%乙酸（體積分數）、10%乙醇（體積分數）、50%乙醇（體積分數）和95%乙醇（體積分數）、橄欖油等食品模擬物中的遷移量。

1 試驗部分

1.1 儀器和設備

1.1.1 6890N氣相色譜儀

配有氫火焰離子化檢測器（FID）和1888頂空進樣器。

1.1.2 氣相色譜測定參考條件

（1）色譜柱：HP-INNOWAX Polyethylenl Glycol（60 m× 25 μm×0.25 μm）。

（2）程序升溫：60 ℃保持7 min，再以30 ℃/min的速率升溫至240 ℃并保持3 min。

（3）進樣口溫度為250 ℃；檢測器溫度為300 ℃；載氣流速為1.0 mL/min；進樣方式為分流進樣，分流比為10：1；氫氣流速為30 mL/min；空氣流速為350 mL/min。

（4）頂空條件：樣品平衡時間為30 min，頂空平衡溫度為80 ℃，定量環溫度為90 ℃，傳輸線溫度為95 ℃。

1.2 試劑

1-己烯，純度99.6%；乙酸乙酯，純度99.6%；N,N-二甲基甲酰胺，色譜純；無水乙醇，分析純；冰乙酸，分析純；橄欖油，分析純；實驗室用水，三級水。

1.3 繪制標準工作曲線

準確稱取0.050 g 1-己烯于50 mL容量瓶中，用N,N-二甲基甲酰胺定容至刻度，配制成1 000 mg/L 1-己烯標準儲備液，然后用N,N-二甲基甲酰胺稀釋配制成100 mg/L 1-己烯標準工作液。

準確稱取內標物質乙酸乙酯0.050 g于50 mL容量瓶中，用N,N-二甲基甲酰胺定容至刻度，配制成1 000 mg/L乙酸乙酯標準儲備液，然后用N,N-二甲基甲酰胺稀釋配制成100 mg/L乙酸乙酯內標中間液。

向頂空瓶中分別加入1 mL水基食品模擬物（4%乙酸（體積分數）、10%乙醇（體積分數）、50%乙醇（體積分數）和95%乙醇（體積分數）和1 g油基食品模擬物（橄欖油），5 mg/L乙酸乙酯內標溶液，1 mg/L、2 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、15 mg/L、20 mg/L1-己烯標準曲線溶液。

2 結果與討論

2.1 食品模擬物選擇

依據GB 31604.1—2015《食品安全國家標準食品接觸材料及制品遷移試驗通則》和GB 5009.156—2016《食品安全國家標準食品接觸材料及制品遷移試驗預處理方法通則》的要求，試驗中選取了能夠真實反映食品接觸材料及制品中與食品具有典型共性的4%乙酸（體積分數）、10%乙醇（體積分數）、50%乙醇（體積分數）和95%乙醇（體積分數）和橄欖油5類食品模擬物。

2.2 內標物質選擇

1-己烯本身屬于揮發性物質，為保證試驗數據更加準確，本實驗采用內標法檢測。試驗中選取了異辛烷、正己烷、乙酸乙酯三種試劑，結果顯示，異辛烷和正己烷與1-己烯的出峰時間相近，在高濃度檢測時異辛烷峰、正己烷峰和1-己烯峰部分重疊，不能完全分離，而乙酸乙酯峰與1-己烯峰能夠完全分離且乙酸乙酯與1-己烯的檢出不存在干擾，因而本試驗選取乙酸乙酯作為內標物。

2.3 色譜柱選擇

試驗比較HP-INNOWAX 柱（60 m× 250 μm×0.25 μm）和HP-5柱（30 m× 320 μm×0.25 μm），前者屬于極性柱，后者屬于弱極性柱，乙酸乙酯和1-己烯在HP-5柱中有重疊，很難達到基線分離，而在HP-INNOWAX 柱中兩種物質可以完全分離，因而本試驗選用HP-INNOWAX 柱（60 m× 250 μm×0.25 μm）。