白酒中塑化劑的來源、危害及檢測方法的研究進(jìn)展

沈 瑋，張一帆

(1.寧波市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，浙江 寧波 315041；2. 浙江大學(xué) 城市學(xué)院，浙江 杭州 310015)

白酒中塑化劑的來源、危害及檢測方法的研究進(jìn)展

沈 瑋1，張一帆2*

(1.寧波市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，浙江 寧波 315041；2. 浙江大學(xué) 城市學(xué)院，浙江 杭州 310015)

從來源、危害、檢測技術(shù)三方面出發(fā)，對白酒中塑化劑的現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

來源；危害；檢測技術(shù)；白酒；塑化劑

塑化劑又稱增塑劑、可塑劑，是一種工業(yè)上廣泛運(yùn)用的高分子材料[1]。塑化劑品種繁多，包括鄰苯二甲酸酯(phthalate acid esters,PAE)、脂肪酸酯、多元醇酯、烷基磺酸苯酯和氯化石蠟等[2-3]。其中鄰苯二甲酸類物質(zhì)(PAEs)具有增塑效率高、使用成本低、易與其他助劑配合使用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，但在包括白酒在內(nèi)的食品生產(chǎn)中是被禁止添加的[4]。 目前：食品中檢出的塑化劑種類主要有7種：鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)和鄰苯二甲酸苯基丁酯(BBP)[5]。

2014年6月27日，國家衛(wèi)生計(jì)生委正式發(fā)布了白酒產(chǎn)品中塑化劑塑化劑風(fēng)險(xiǎn)評估，指出：白酒塑化DEHP和DBP的含量分別在5 mg/kg和1 mg/kg以下時(shí)，對飲酒者的健康風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平[4]；但至今為止國家標(biāo)準(zhǔn)并未出臺，而白酒塑化劑的風(fēng)險(xiǎn)仍然存在，因此本文著重論述了白酒塑化劑的來源、危害及檢測方法的研究進(jìn)展。

1 來源

通過對各種白酒釀造工藝和形成商品整個(gè)過程的全面分析和調(diào)查，認(rèn)為白酒中塑化劑的來源主要有：釀酒原料受環(huán)境污染; 在釀造生產(chǎn)過程中遷移產(chǎn)生; 成品酒貯存環(huán)節(jié)污染。本文即從這3 個(gè)方面進(jìn)行深入分析。

1.1 原料

環(huán)境污染的加劇，使釀酒原料作物從污染土壤、大氣和水體中吸收塑化劑，并隨生產(chǎn)過程進(jìn)入白酒中，為人體健康帶來安全隱患。馬榮山等[6]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)方法測定白酒釀造的主要原料及各個(gè)階段產(chǎn)物的16 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的含量，對白酒中的塑化劑來源進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)白酒釀造過程中產(chǎn)生極微量的塑化劑，在不接觸塑料制品的前提下白酒釀造過程中的塑化劑主要來源于原料，其中大曲污染最為嚴(yán)重，含鄰苯二甲酸二丁酯0.344 mg/kg，超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過對釀酒原料作物的種植土壤及區(qū)域內(nèi)空氣進(jìn)行考察，Chen 等[7]發(fā)現(xiàn)種植土壤中的塑化劑濃度為25.82 μg/kg～18.92 mg/kg，而在空氣中的含量在5.20 ng/m3到1153.00 ng/m3之間變化，其中以黑龍和重慶塑化劑污染最為嚴(yán)重。

1.2 生產(chǎn)過程

白酒生產(chǎn)過程中自身發(fā)酵環(huán)節(jié)不會(huì)產(chǎn)生塑化劑，但其釀造過程中常用到塑料產(chǎn)品，如引流的橡膠管、塑料接酒桶、封缸塑料布等，從而引入塑化劑。塑料中的塑化劑是一種以物理結(jié)合方式存在的脂溶性成分，易溶于酒精。當(dāng)白酒原酒酒精度超過65% vol時(shí)，在加調(diào)味酒、基礎(chǔ)酒及加漿過程中需要不斷的接觸各種塑料管道，此時(shí)塑化劑極易脫落，遷移進(jìn)入白酒。李楠等[8]發(fā)現(xiàn)塑料容器和塑料管道是白酒中塑化劑產(chǎn)生的主要根源，利用塑料管道輸送會(huì)使酒中溶入鄰苯二甲酸二丁酯，含量可達(dá)0.43 mg/kg，超衛(wèi)生部限量0.13 mg/kg。陳蕾等[9]通過對塑料軟管的分析，發(fā)現(xiàn)塑料軟管中塑化劑含量高達(dá)6.6 g/kg。而溶出塑化劑最多的是酒泵進(jìn)出處的乳膠管，每10 m 乳膠管可在白酒中增加塑化劑含量0.1 mg/kg。

1.3 貯存過程

我國規(guī)定，塑化劑禁止添加到食品中，但可以使用在食品容器、包裝材料中，以增加材料的彈性、塑性、透明度、改變其性能。白酒灌裝后，在整個(gè)貯存、運(yùn)輸、流通環(huán)節(jié)均有可能與添加塑化劑的內(nèi)塞“親密”接觸，導(dǎo)致塑化劑溶出。另外，一些低檔成品酒為降低成本，普遍采用塑料酒桶包裝成品酒，塑料袋也是一些小包裝酒的常用包裝形式。隨著貯存時(shí)間的推移和溫度的升高，產(chǎn)品中塑化劑含量會(huì)逐漸增高，而且酒度越高含塑化劑越普遍。高檔年份酒一般存儲(chǔ)時(shí)間較長，呂曉靜等[10]研究表明，白酒年份越久檢出的塑化劑含量越高。

2 危害

大多數(shù)塑化劑在塑料中是以游離狀態(tài)存在的，很容易進(jìn)入環(huán)境。作為環(huán)境污染物，可以在水中、空氣、土壤及動(dòng)植物體內(nèi)廣泛檢測到[3]。人體主要通過食品和空氣兩種途徑吸收，且對PAEs有富集作用。PAEs及其代謝產(chǎn)物和降解產(chǎn)物不但會(huì)損傷人體肝臟、腎臟、生殖器官，還會(huì)干擾人體正常內(nèi)分泌，影響體內(nèi)荷爾蒙含量，長期在體內(nèi)積累還可能會(huì)導(dǎo)致畸形、癌變和細(xì)胞突變[4-5]。

2.1 生殖毒性

PAEs在人體和動(dòng)物中發(fā)揮著類似雌激素的作用，被歸類為疑似環(huán)境荷爾蒙,長期接觸會(huì)造成內(nèi)分泌失調(diào)，影響生物體的生殖機(jī)能[3]：包括生殖率降低、流產(chǎn)、天生缺陷、異常的精子數(shù)、睪丸損害，還會(huì)引發(fā)惡性腫瘤[11]。其中 DEHP進(jìn)入體內(nèi)后會(huì)干擾體內(nèi)雄性和雌性激素分泌[12]，危害男性生殖能力并促使女性性早熟,對生殖系統(tǒng)損傷明顯。并且可能通過胎盤脂質(zhì)及鋅代謝影響胚胎發(fā)育。由于幼兒正處于內(nèi)分泌生殖系統(tǒng)發(fā)育期，DEHP對幼兒帶來的潛在危害會(huì)更大?？赡軙?huì)造成小孩的性別錯(cuò)亂，包括生殖器便短小、性征不明顯[13]。

生殖系統(tǒng)是DEHP毒性作用的主要靶器官。目前，國內(nèi)外對DEHP生殖毒性的研究多集中于睪丸支持細(xì)胞和睪丸間質(zhì)細(xì)胞[12]。有研究認(rèn)為，DEHP及其初級代謝物MEHP引起精母細(xì)胞的生精障礙與睪丸支持細(xì)胞損傷密切相關(guān)，且MEHP的毒性更大[14]。幾年來也有研究表明，DEHP對于睪丸間質(zhì)細(xì)胞的影響主要與其暴露于宮內(nèi)的劑量有關(guān)，Ge[15]等的研究指出高低劑量所導(dǎo)致的抗雄激素作用是不同的。高劑量(每天≥500mg/kg，經(jīng)口)的PAEs可抑制成年間質(zhì)細(xì)胞的功能，降低雄激素的合成，延遲青春期；低劑量(每天<100mg/kg，經(jīng)口)則增加成年間質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量和雄激素水平，使青春期提前[16]。

總的來說，生殖毒性是DEHP目前發(fā)現(xiàn)的最明顯作用[12]。

2.2 肝毒性

PAEs具有肝毒性。由于肝臟是體內(nèi)DEHP轉(zhuǎn)化為活性代謝產(chǎn)物MEHP的主要器官之一，因此DEHP的肝毒性主要由其活性代謝物如MEHP等所致[12]。美國國家毒理規(guī)劃屬(NTP)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明大鼠和小鼠能通過食物長期吸收DEHP而引起肝癌[17]。

2.3 免疫毒性

PAEs除了具有上述毒性，還具有免疫毒性。有學(xué)者認(rèn)為哮喘病的增多，也可能與人們在日常生活中接觸PAEs有關(guān)[18]。瑞典學(xué)者Bornehag等在一項(xiàng)巢式病例對照流行病學(xué)研究中，證實(shí)了家庭降塵中PAEs含量與兒童持久性過敏癥之間的劑量-效應(yīng)關(guān)系，并得到了統(tǒng)計(jì)學(xué)趨勢分析的支持[17]。

其中DEHP本身不是一種能產(chǎn)生免疫性的抗原物質(zhì)，但它能增強(qiáng)免疫原性的活力，這意味著DEHP具有“佐劑”的作用[19]。裴秀從[20]等研究表明，DEHP能通過影響NFAT的基因及蛋白表達(dá)，明顯促進(jìn)白細(xì)胞介素-4(IL-4)基因表達(dá)，產(chǎn)生Th2型免疫應(yīng)答優(yōu)勢，導(dǎo)致Th1/Th2細(xì)胞失衡，從而產(chǎn)生免疫毒作用。

除此之外，DEHP還能影響體內(nèi)的多種免疫細(xì)胞，Nishioka[21]等研究DEHP對人類巨噬分化細(xì)胞THP-1細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)DEHP能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞分泌多種炎癥因子和趨化因子，從而加劇炎癥反應(yīng)。

2.4 神經(jīng)毒性

PAEs物質(zhì)對神經(jīng)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一定影響。之前也有因誤服PAEs而發(fā)生急性中毒的報(bào)道。誤服可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制、麻痹、血壓降低等。長期接觸PAEs可引發(fā)性神經(jīng)炎和感覺遲鈍、麻木等癥狀[18]。李麗萍[22]等研究DEHP對成年雄性大鼠腦神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用實(shí)驗(yàn)表明，DEHP經(jīng)口短期重復(fù)染毒對成年大鼠腦組織可能產(chǎn)生毒性作用。

2.5 其他

除了生殖毒性、肝毒性、免疫毒性和神經(jīng)毒性，PAEs對腎臟、肺部等也會(huì)產(chǎn)生一定的影響：張熾堅(jiān)[23]等的研究證明DBP和DEHP對雄性SD大鼠染毒后均能在短期內(nèi)對大鼠腎臟造成顯著的氧化損傷，聯(lián)合染毒損傷更嚴(yán)重。另外，PAEs的暴露與現(xiàn)代成年男性甲狀腺功能減退之間可能存在聯(lián)系，在美國的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，血清中T3和T4濃度水平降低與人體尿液中MEHP濃度的增加有關(guān)[24]。但是目前還沒有塑化劑造成其他組織系統(tǒng)損害的直接證據(jù)，因此塑化劑的毒性問題還有待進(jìn)一步的研究。

3 檢測技術(shù)

3.1 樣品前處理

樣品前處理是指樣品的制備和對樣品中的目標(biāo)物進(jìn)行提取、凈化以及濃縮富集，以達(dá)到消除基質(zhì)影響，提高檢測方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和選擇性的目的。所以適當(dāng)?shù)臉悠非疤幚矸椒ㄊ菣z測結(jié)果正確與否的基礎(chǔ)。通常采用的方法有液液萃取、固相萃取、超聲波輔助萃取和固相膜萃取等[5]。

3.1.1 液液萃取法(LLE)

液液萃取法是最經(jīng)典的處理方法，也是液相萃取最有效的方法。該法選用的兩種液相分別是水相和有機(jī)溶劑相；通常選用非極性有機(jī)溶劑(如正己烷、二氯甲烷、異辛烷等)萃取，然后進(jìn)行振搖或離心分離[5]。鄭和輝[25]等采用正己烷作萃取劑萃取水中的鄰苯二甲酸酯，利用GC-MS法測定，結(jié)果顯示在23個(gè)水樣中都有DEHP檢出，7個(gè)水樣中有DBP。其優(yōu)點(diǎn)是容易操作，其缺點(diǎn)是有機(jī)溶劑消費(fèi)量大、萃取時(shí)間長、萃取率較低[26]。

3.1.2 固相萃取法(SPE)

固相萃取技術(shù)是一種新型的樣品前處理技術(shù)，主要使用Flirisil柱、PSA柱、C18柱、LC-Si固相萃取柱等進(jìn)行凈化[5]。它和液液萃取法最大的不同在于采用的萃取劑是固態(tài)的，通過固體吸附劑的吸附將樣品和雜質(zhì)分離開，再通過加熱或洗脫方式將樣品分離出來，從而得到目標(biāo)化合物[26]。馬繼平[27]等建立了固相萃取-反相高效液相色譜法檢測水中3種PAEs即DMP、DEHP、DNOP的方法?？疾炝斯滔噍腿≈?、洗脫溶劑、洗脫體積、上樣速度以及洗脫速度對萃取效率的影響，并通過綜合分析，選定Su-Peldean C18 SPE Tube固相萃取柱，甲醇為洗脫劑，洗脫體積為2mL，上樣速度4 mL/min，樣品的回收率保持在83.4%～121.2%的水平。

該法在水樣中的萃取效果顯著，具有樣品需求量小、使用溶劑量較少、萃取過程較為簡單，萃取效果顯著等特點(diǎn)[28]。但是不同批次的吸附劑其吸附效果可能有較大的差距，所以每次測定的結(jié)果可能有所差異，而且由于吸附作用還可能導(dǎo)致樣品中的物質(zhì)損失，甚至?xí)饦悠返姆纸獾痊F(xiàn)象[26]。

3.1.3 超聲波輔助萃取法(UAE)

超聲波萃取是利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)大壓強(qiáng)可以轉(zhuǎn)化為多種效應(yīng)，引起物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)加快、溶液穿透力加強(qiáng)，從而加快樣品的提取[26]。高庚申[29]等通過研究發(fā)現(xiàn)，利用四氫呋喃和乙醇的混合溶液作萃取液，萃取效果好。利用該法對塑料制品中的DMP、BNOP、DEHP進(jìn)行了測定。

3.1.4 固相膜萃取(SME)

固相膜萃取技術(shù)是在固相萃取柱技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的，在固相膜中常用的膜材料有聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚酯、聚四氟乙烯或偏氟乙烯、纖維素、玻璃纖維等[30]。由于和萃取柱相比，萃取膜具有更大的表面積，對流量的限制較??；而且膜狀介質(zhì)吸附劑的顆粒較為均勻，能極大的提高傳質(zhì)效果，特別是樣品體積較大時(shí)，采用固相膜萃取效果較好，即便樣品中濃度為ng/L的污染物也能檢出[26]。

3.2 儀器分析檢測

目前，沒有專門的標(biāo)準(zhǔn)針對白酒中塑化劑含量的檢測，一般按照GB/T 21911-2008《食品中鄰苯二甲酸酯的測定》[31]進(jìn)行檢測。

3.2.1 氣相色譜法(GC)

氣相色譜法可分離性能相近的物質(zhì)或多組分混合物，具有分析速度快，靈敏度高，操作簡單等特點(diǎn)，是目前較為常用的儀器檢測方法之一[5]。張前龍[32]等通過對塑料包裝中塑化劑含量的測定，得到最佳氣相色譜條件：色譜柱：HP-5石英毛細(xì)管柱，30.0μm×320μm(內(nèi)徑)×0.25μm(膜厚)；色譜柱溫度：初溫60℃(保持1min)，20℃/min升溫至220℃，5℃/min升溫至280℃(保持4min)檢測器溫度300℃，空氣400 mL/min，氫氣40 mL/min，尾吹氣30 mL/min；進(jìn)樣口溫度280℃，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1μl；載氣流速，氮?dú)?.0 mL/min；定量發(fā)放：峰面積外標(biāo)法。5種化合物(DMP、DEP、DBP、DEHP、DOP)得到了很好的分離。

3.2.2 高效液相色譜法(HPLC)

高效液相色譜是常用的PAEs檢測方法，其優(yōu)點(diǎn)是檢測精度高、選擇性好，受樣品的影響較小，分離效率可以通過流動(dòng)相來調(diào)節(jié)[31]。高效液相色譜法主要使用硅膠鍵合的C8或C18反相柱為分離柱，常用的流動(dòng)相為甲醇—水、乙腈—水或甲醇—乙腈—水[5]。一般在室溫下分析即可，由于白酒中的乙醇很容易揮發(fā)，采用HPLC法可以避免由高溫使酒精揮發(fā)造成檢測結(jié)果有所偏差的影響；因此使用高效液相色譜法測定白酒中塑化劑含量有很好的的檢測效果[33]。黃雪麗[34]等利用HPLC法確定出最佳實(shí)驗(yàn)條件是以甲醇-水為流動(dòng)相，采用梯度模式洗脫，檢測波長為225nm，柱溫是30℃，流量為1.000 mg/mL，進(jìn)樣量為10μL時(shí)可以很好地分離3種PAEs(DMP、DEP、DBP)。

3.2.3 色譜質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)

質(zhì)譜儀是定性測量的設(shè)備，而色譜儀主要是用來分離物質(zhì)的，不能對物質(zhì)進(jìn)行定性分析，將兩者結(jié)合起來則既能對混合物進(jìn)行分離，又能對各種物質(zhì)進(jìn)行定性分析；該法用于白酒中增塑劑的定量分析，能有效提高實(shí)驗(yàn)精度，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性良好[26]。國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T21911-2008《食品中鄰苯二甲酸酯的測定》)中白酒塑化劑的檢測方法就是采用GC-MS法；該法操作步驟：取樣5 mL與正己烷2mL混合后振蕩1min，分層后，對上層液采用色譜質(zhì)譜聯(lián)用法來測定。通常色譜柱選擇30 m×0.25mm(內(nèi)徑)×0.25μm的石英柱，進(jìn)樣溫度設(shè)定為250℃；以1 mL/min的速度通入氦氣，通入時(shí)間4min；不需要分流進(jìn)樣，總的進(jìn)樣量為1μm。質(zhì)譜條件：將接口處的溫度控制在280℃；采用電子轟擊的方式實(shí)現(xiàn)電離化；電離電壓維持在70eV。徐忠[35]建立了沸水浴處理，正己烷液液萃取的白酒中3種鄰苯二甲酸酯殘留檢測的GC-MS法。對儀器參數(shù)進(jìn)行選擇與優(yōu)化，使其儀器操作系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。所建方法加標(biāo)回收率為71.0%～115.0%，精密度為2.5%～9.3%，方法簡單靈敏、快速，抗干擾能力強(qiáng)，定性、定量準(zhǔn)確并且具有良好的重現(xiàn)性和精密度，完全適合于白酒中3種常規(guī)鄰苯二甲酸酯污染物檢測。

徐皓[36]等通過比較HPLC法與GC-MS法檢測白酒中塑化劑DBP和DEHP的含量發(fā)現(xiàn)，HPLC法前處理較費(fèi)時(shí)，檢測成本較低廉，可以滿足一般白酒日常檢測；GC-MS法在檢測回收率、精密度方面要由于液相色譜；且前處理時(shí)間較短，步驟簡便，易操作，滿足對塑化劑高精度檢測要求。

3.2.4 液相質(zhì)譜聯(lián)用法(HPLC-MS)

液相質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)主要是用于有機(jī)物含量的測定，特別是用來測定環(huán)境和沉積物中的PAEs。該方法的優(yōu)點(diǎn)是分離效果好、靈敏度高、分析速度快[37]。而液相質(zhì)譜是一種廣適性檢測器，MS幾乎可以檢測所有的化合物，分離能力強(qiáng)，可以給出每一個(gè)組分豐富的結(jié)構(gòu)信息和分子量，并且結(jié)果十分可靠，精準(zhǔn)度高；劉杰[38]等通過對飲料中的增塑劑的測定確定了同時(shí)適用于檢測白酒中增塑劑的最佳方案呢：色譜柱：Aglilent Eclipse plus C18(2.1 mm×150 mm,3.5μm)；流動(dòng)相：0.1%甲酸的甲醇溶液+0.1%甲酸溶液；柱溫：30℃；進(jìn)樣量5μL。質(zhì)譜條件：ESI正離子模式；干燥氣流量：10 L/min；干燥器溫度：350℃；毛細(xì)血管電壓：4000V；噴霧壓力：30psi。該方法檢出限為0.005～0.051mg/kg，回收率為89.1%～105.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8%～4.1%，可以滿足飲料中鄰苯二甲酸酯的檢測要求。

4 小結(jié)

白酒塑化劑來源途徑多，造成危害大，對食品安全的影響是客觀存在的。隨著科技的進(jìn)步，對塑化劑的檢測越來越精準(zhǔn)快速，但真正保障食品安全問題，還需從源頭出發(fā)，完善白酒企業(yè)的生產(chǎn)行為，及時(shí)替換各類易引入塑化劑的器皿，提高企業(yè)自身檢測塑化劑的技術(shù)水平，使白酒企業(yè)真正遠(yuǎn)離塑化劑陰影，走上健康持續(xù)發(fā)展之路。

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(本文文獻(xiàn)格式：沈 瑋，張一帆.白酒中塑化劑的來源、危害及檢測方法的研究進(jìn)展[J].山東化工,2017,46(5):55-58.)

2017-02-07

沈 瑋(1988—)，女,浙江寧波人,助理工程師,從事食品安全研究；通訊作者：張一帆(1994—)，女，浙江長興人，實(shí)習(xí)研究員，從事食品安全研究。

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