食品接觸紙中殺菌劑遷移量的測(cè)定方法

李澤榮 熊小婷 黃曉鋼 陳意光 劉德云 宋梓鋒 凌光耀 饒 璞

（廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院，廣東廣州，511447）

食品接觸紙是食品接觸材料的重要類(lèi)別。常見(jiàn)的食品接觸紙制品有紙杯、紙碗、烹調(diào)紙、紙吸管、紙盤(pán)等。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，食品接觸紙?jiān)谝淮涡圆途咝袠I(yè)的應(yīng)用將迎來(lái)更加快速的發(fā)展[1-3]。由于制漿造紙過(guò)程和工藝滿足部分微生物生存繁殖環(huán)境條件，在食品接觸紙的生產(chǎn)過(guò)程中，常加入殺菌劑以避免微生物的影響[4-6]。另外，一些可用于竹材、膠黏劑等工業(yè)原料的防腐殺菌劑也可能存在于食品接觸紙中[7-9]。這些殺菌劑可通過(guò)遷移進(jìn)入食品，對(duì)人體健康產(chǎn)生一定影響。

目前已有文獻(xiàn)報(bào)道了紙制品中異噻唑啉酮類(lèi)、氯酚類(lèi)、對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)、季銨鹽類(lèi)、阿苯達(dá)唑類(lèi)等殺菌抑菌劑的檢測(cè)方法，包括氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[10]、氣相色譜-離子阱質(zhì)譜法[11]、高效液相色譜法[12]、超高效液相色譜/靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜法[13]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[14-15]等。這些方法大多是關(guān)于紙制品中殺菌劑含量的檢測(cè)方法而非遷移量，不利于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

基于此，本研究利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜，建立食品接觸紙中10種殺菌劑遷移量的測(cè)定方法，并對(duì)28份食品接觸紙遷移液進(jìn)行檢測(cè)，以期得到一種前處理方法簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性和精密度較好的檢測(cè)方法。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

1.1.1 殺菌劑

多菌靈（CAS：10605-21-7，質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.6%），噻苯咪唑（CAS：148-79-8，98.9%），鄰苯基苯酚（CAS：90-43-7，99.1%），環(huán)丙唑醇（CAS：94361-06-5，98.5%），2,2-亞甲基雙（4-氯苯酚）（CAS：97-23-4，96.6%），戊唑醇（CAS：80443-41-0，98.6%），抑霉唑（CAS：35554-44-0，99.4%），丙環(huán)唑（CAS：60207-90-1，98.5%）；2-辛基-4-異噻唑啉-3-酮（CAS：26530-20-1，98%），以上試劑均購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；丁基氨基甲酸碘代丙炔酯（CAS：55406-53-6，98%）購(gòu)自上海泰坦科技股份有限公司。

1.1.2 其他試劑和耗材

甲醇、乙醇、乙腈，色譜純，購(gòu)自上海麥克林；25%氨水、乙酸、乙酸銨，分析純，購(gòu)自廣州化學(xué)試劑廠；甲酸，色譜純，購(gòu)自德國(guó)CNW；乙二胺基-N-丙基（PSA）作為分散固相萃取材料，40～63 μm，購(gòu)自德國(guó)CNW；超純水，實(shí)驗(yàn)室自制；色譜柱選用月旭Ultimate?AQ C18 2.1 mm×100 mm，3 μm。

1.1.3 儀器

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀，Vanquish-Quantiva，美國(guó)Thermo Fisher Scientific；渦旋混合儀，Minishaker MS3 digital，德國(guó)IKA。

1.1.4 樣品

28份食品接觸紙樣品，包括13份紙吸管、5份包裝紙、9份紙容器、1份過(guò)濾紙。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

1.2.1.1 前處理?xiàng)l件

采取稀釋法對(duì)水基食品模擬物進(jìn)行前處理，并用PSA 材料去除紙制品中可能存在的強(qiáng)陰離子表面活性劑，降低基質(zhì)對(duì)目標(biāo)物檢測(cè)的影響。同時(shí)，由于PSA材料對(duì)目標(biāo)物也有一定的吸附作用，本研究在待凈化液中添加一定乙酸銨，可有效去除PSA材料對(duì)目標(biāo)物的吸附作用。

為獲得較高的目標(biāo)物回收率并減少對(duì)橄欖油的萃取，采用乙腈作為橄欖油食品模擬物的萃取溶劑，并比較了5 mL 和10 mL 乙腈的萃取效率。5 mL 乙腈對(duì)2-辛基-4-異噻唑啉-3-酮的萃取效率只能達(dá)到80%，對(duì)其他殺菌劑萃取效率接近。甲酸對(duì)多菌靈的萃取回收率有較大影響，不添加甲酸時(shí)，多菌靈的回收率只有約10%。因此，本研究最終采用10 mL 乙腈和10 μL 甲酸混合液作為橄欖油食品模擬物的萃取溶劑。

1.2.1.2 儀器條件

本研究所涉及的10 種殺菌劑在Ultimate?AQ C18和Hypersil GOLDTMC18色譜柱的分離效果接近，大部分殺菌劑峰形尖銳，因此選用更常用的Ultimate?AQ C18色譜柱作為分離色譜柱。

鄰苯基苯酚需在堿性條件下才有較好的靈敏度；丁基氨基甲酸碘代丙炔酯在中性或弱堿性條件下才有較好的靈敏度；其他殺菌劑在酸性、弱堿性、中性流動(dòng)相條件下均可以有較好的靈敏度。

由于鄰苯基苯酚在所有殺菌劑中檢測(cè)靈敏度最低，本研究采用弱堿性的水相流動(dòng)相，并添加乙酸銨，從而改善10 種殺菌劑的峰形。經(jīng)流動(dòng)相梯度優(yōu)化后，確定了方法的色譜條件，以獲得更高的靈敏度為目標(biāo)；通過(guò)改變離子源參數(shù)，比較各參數(shù)的目標(biāo)離子響應(yīng)高低，獲得了質(zhì)譜離子源條件。

1.2.2 溶液配制

1 mol/L乙酸銨溶液：稱(chēng)取7.7 g乙酸銨，用水定容到100 mL，混合均勻，過(guò)濾后轉(zhuǎn)移到試劑瓶中備用。

流動(dòng)相A：移取5 mL 的1 mol/L 乙酸銨溶液和0.05 mL的25%氨水，用水定容到1 L，混合均勻。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：分別稱(chēng)取殺菌劑標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇定容至10 mL，混合均勻，配制成濃度1.0 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，-20 ℃存放。

標(biāo)準(zhǔn)中間液：移取一定體積的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用甲醇定容至50 mL，-20 ℃存放。

混合標(biāo)準(zhǔn)工作液：準(zhǔn)確移取一定體積的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液于5 個(gè)10 mL 容量瓶中，加入0.1 mL 的1 mol/L乙酸銨溶液，用甲醇水溶液（體積比1∶1）定容，混合均勻，配制成混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，4 ℃保存，有效期2周。

1.2.3 儀器條件

色譜柱溫為室溫；進(jìn)樣體積2 μL。流動(dòng)相為流動(dòng)相A+甲醇（B）。梯度洗脫程序：0 min，50% B，0.3 mL/min；3 min，65% B，0.3 mL/min；6 min，85% B，0.4 mL/min；9 min，85% B，0.4 mL/min；9.1 min，50% B，0.4 mL/min；12 min，50% B，0.4 mL/min。

質(zhì)譜采用ESI 離子源，正離子和負(fù)離子模式；噴霧電壓：+4500 V，-3000 V；鞘氣50 Arb，輔助氣10 Arb，吹掃氣3 Arb；氣化溫度320 ℃；傳輸管溫度325 ℃。選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)（SRM），10 種殺菌劑的離子對(duì)信息見(jiàn)表1。

表1 10種殺菌劑的離子對(duì)參數(shù)Table 1 SRM parameters of 10 germicides

1.2.4 樣品前處理

1.2.4.1 水基食品模擬物前處理

準(zhǔn)確移取1 mL 食品模擬物（包括水、4%乙酸、10%乙醇、50%乙醇）于10 mL 比色管中，加入0.5 mL 的1 mol/L 乙酸銨溶液，用甲醇定容到5 mL，渦旋混合均勻。取1.5 mL 置于預(yù)先裝有100 mg PSA材料的離心管中，渦旋30 s，靜置5 min，取上層清液過(guò)0.22 μm尼龍濾膜后待測(cè)。

1.2.4.2 橄欖油食品模擬物前處理

準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g 橄欖油于15 mL 離心管中，加入10 μL 甲酸和10 mL 乙腈，渦旋30 s，3500 r/min 下離心5 min，取5 mL 乙腈層于氮吹試管中，氮吹至近干，重新加入0.2 mL 的1 mol/L 乙酸銨溶液和1.8 mL甲醇，渦旋30 s，3500 r/min 下離心5 min，取1.5 mL上層清液置于預(yù)先裝有100 mg PSA 材料的離心管中，渦旋30 s，靜置5 min，取上層清液過(guò)0.22 μm 尼龍濾膜后待測(cè)。

1.2.5 加標(biāo)實(shí)驗(yàn)

按照GB 31604.1—2015 和GB 5009.156—2016，將從空白紙吸管樣品獲得的水基食品模擬物和空白紙容器獲得橄欖油食品模擬物用于標(biāo)準(zhǔn)添加實(shí)驗(yàn)，遷移溫度70 ℃，遷移時(shí)間2 h。添加3 個(gè)級(jí)別濃度，每個(gè)濃度級(jí)別6個(gè)平行加標(biāo)。根據(jù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.2.6 樣品檢測(cè)

按照GB 31604.1—2015 和GB 5009.156—2016，將28 份食品接觸紙樣品根據(jù)其預(yù)期用途，進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)，遷移溫度70 ℃，遷移時(shí)間2 h。獲得的模擬液按上述方法檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 工作曲線和線性范圍

在本研究?jī)?yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行檢測(cè)，得到10種殺菌劑工作曲線，見(jiàn)表2。如表2 所示，10 種殺菌劑的工作曲線相關(guān)性良好，相關(guān)系數(shù)R均大于0.9993。標(biāo)準(zhǔn)溶液定量離子對(duì)色譜圖見(jiàn)圖1。從表2和圖1可以看出，10種殺菌劑的儀器檢出限（定性離子對(duì)S/N≥3）在0.1 μg/L到5 μg/L之間。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液定量離子對(duì)色譜圖Fig.1 Quantity SRM chromatograms of the standard solution

表2 殺菌劑的工作曲線和儀器檢出限Table 2 Working curves and limits of detection of the germicides

2.2 方法的準(zhǔn)確性和精密度

本研究中方法回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。如表3 所示，方法的平均回收率為71.7%～117.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3%～5.2%。結(jié)果證明，該方法的準(zhǔn)確性和精密度較好。

表3 在不同種類(lèi)食品模擬物中的添加回收結(jié)果Table.3 Recovery studies of the compounds in different food simulants

2.3 食品接觸紙中殺菌劑的檢測(cè)

在28份食品接觸紙獲得的食品模擬液中，1份紙杯樣品的10%乙醇模擬物中檢出＜0.002 mg/kg 的多菌靈，1 份包裝紙的橄欖油食品模擬物中檢出＜0.0016 mg/kg 的多菌靈，其余樣品均未檢出上述10 種殺菌劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，這些殺菌劑產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)較低。

3 結(jié)論

本研究通過(guò)高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜，建立了食品接觸紙中10 種殺菌劑遷移量的測(cè)定方法。該方法對(duì)10 種殺菌劑遷移量的水基食品模擬物方法檢出限為0.0005～0.025 mg/L，對(duì)橄欖油食品模擬物方法檢出限為0.0004～0.02 mg/kg；該方法的平均回收率為71.7%～117.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3%～5.2%。結(jié)果表明，該方法靈敏度高，準(zhǔn)確性和精密度較好，可適用于多種食品模擬物。對(duì)食品接觸紙的安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)有一定的意義和應(yīng)用前景。對(duì)28 份食品接觸紙的檢測(cè)結(jié)果表明，這些殺菌劑產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)低。