食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)中正己烷和正庚烷食品模擬物的對(duì)比

彭彥澤，司存，郭麗敏

（1.河北省環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，石家莊 050091；2.河北省食品檢驗(yàn)研究院，石家莊 050091）

食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)中正己烷和正庚烷食品模擬物的對(duì)比

彭彥澤1，司存1，郭麗敏2

（1.河北省環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，石家莊 050091；2.河北省食品檢驗(yàn)研究院，石家莊 050091）

本文主要從物化性質(zhì)、使用安全、采購(gòu)價(jià)格、試驗(yàn)過(guò)程幾方面對(duì)比了食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)中正己烷和正庚烷食品模擬物的不同，結(jié)論是兩者物化性質(zhì)相似，都易揮發(fā)，易燃易爆，在遷移試驗(yàn)中都需要戴手套和防護(hù)面具在通風(fēng)櫥里操作；使用正己烷作為油脂類(lèi)食品模擬物的優(yōu)點(diǎn)在于提取效果好，價(jià)格低廉，試驗(yàn)耗時(shí)短，缺點(diǎn)是沸點(diǎn)低，揮發(fā)性強(qiáng)，易擴(kuò)散和易被人體吸收，且毒性大，對(duì)試驗(yàn)人員身體傷害大；使用正庚烷作為油脂類(lèi)食品模擬物的優(yōu)點(diǎn)在于沸點(diǎn)低，不易被人體吸收，毒性小，缺點(diǎn)是價(jià)格略高，試驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)。

食品模擬物；遷移試驗(yàn)；正己烷；正庚烷

1 前言

國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委、食品藥品監(jiān)管總局于2016年11月聯(lián)合發(fā)布了《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品通用安全要求》及GB 4806、GB 31604系列等53項(xiàng)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2017年4月19日開(kāi)始實(shí)施，全面替代了舊的塑料、紙、金屬、陶瓷、玻璃、橡膠等食品接觸材料的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)引入了“總遷移量”的術(shù)語(yǔ)，替代了原先的“蒸發(fā)殘?jiān)?，并在《食品安全?guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)通則》GB 31604.1-2016中規(guī)定了遷移試驗(yàn)中食品模擬物的選擇要求：當(dāng)食品接觸材料及制品預(yù)期接觸某一類(lèi)食品，應(yīng)選擇相應(yīng)的食品模擬物進(jìn)行遷移試驗(yàn)[1]。油脂及表面含油脂食品應(yīng)選用植物油作為食品模擬物進(jìn)行遷移試驗(yàn)，但是此次發(fā)布的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有植物油遷移試驗(yàn)的方法標(biāo)準(zhǔn)，因此在實(shí)際應(yīng)用中只能按照GB 31604.1-2016中6.3的規(guī)定使用化學(xué)有機(jī)溶劑來(lái)替代植物油，而化學(xué)有機(jī)溶劑中正己烷和正庚烷的使用比較普遍。本文從物化性質(zhì)、使用安全、采購(gòu)價(jià)格、試驗(yàn)過(guò)程幾方面對(duì)食品模擬物正己烷和正庚烷應(yīng)用于食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)進(jìn)行了比較，方便試驗(yàn)人員結(jié)合各自實(shí)驗(yàn)室情況進(jìn)行選取。

2 物化性質(zhì)比較

2.1 基本物化性質(zhì)

正己烷和正庚烷的基本物化性質(zhì)比較見(jiàn)表1。

經(jīng)比較可見(jiàn)，正己烷的沸點(diǎn)68.7℃，低于正庚烷的98.5℃，更易揮發(fā)和擴(kuò)散。

2.2 使用安全性

正己烷和正庚烷的使用安全性比較見(jiàn)表2。

正己烷和正庚烷均屬于易燃物，引燃溫度和爆炸體積濃度接近，與空氣可形成爆炸性混合物，其蒸氣與比空氣重，能在較低處擴(kuò)散，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，因此試驗(yàn)中應(yīng)在密閉通風(fēng)櫥中，并開(kāi)啟有效通風(fēng)裝置，防止揮發(fā)擴(kuò)散，在進(jìn)行正己烷或正庚烷遷移試驗(yàn)時(shí)附近避免有熱源和明火。

表1 基本物化性質(zhì)

表2 使用安全性

正己烷是一種廣泛使用的有機(jī)溶劑，具有高揮發(fā)性和高脂溶性，極易被人體皮膚吸收，進(jìn)入人體后有蓄積作用，從而對(duì)周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性[2],屬于職業(yè)性慢性中毒，工作場(chǎng)所空氣中正己烷職業(yè)接觸限值為180mg/cm3[3]；正庚烷對(duì)皮膚有輕度刺激性，吸入可引起眩暈、惡心、厭食、欣快感和步態(tài)蹣跚，甚至出現(xiàn)意識(shí)喪失和木僵狀態(tài)。因此在進(jìn)行正己烷或正庚烷遷移試驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)佩戴自吸過(guò)濾式防毒面罩，并戴手套進(jìn)行操作，避免吸入和接觸。

3 采購(gòu)價(jià)格

正己烷單價(jià)：國(guó)產(chǎn)500mL分析純價(jià)格在15～20元，國(guó)產(chǎn)500mL色譜純價(jià)格在30～60元；正庚烷單價(jià)：國(guó)產(chǎn)500mL分析純價(jià)格在16～23元，國(guó)產(chǎn)500mL色譜純價(jià)格在50～70元；進(jìn)口4L色譜純兩者價(jià)格均在350～650元。

經(jīng)比較，相同品牌、級(jí)別的正庚烷略貴于正己烷。

4 試驗(yàn)過(guò)程

4.1 試驗(yàn)材料

低密度聚乙烯薄膜，厚度0.085mm。

4.2 儀器設(shè)備

200mL具塞試管；250mL平底燒瓶；恒溫箱：型號(hào)HWS-150BX，天津市泰斯特儀器有限公司，量程0～65℃；電子天平：ME204，精度0.1mg，梅特勒；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE-52A，上海亞榮生化儀器廠。

4.3 試驗(yàn)條件

選擇40℃，2小時(shí)的試驗(yàn)條件。

4.4 試驗(yàn)方法

采取全浸沒(méi)法，按照常規(guī)的6dm2表面積對(duì)應(yīng)1L模擬物[4]，精確裁取表面積1dm2的樣品10塊，分別固定于10個(gè)支架上，然后將5個(gè)樣品分別浸入盛有167mL正己烷的具塞試管中，將另外5個(gè)樣品分別浸入盛有167mL正庚烷的具塞試管中，確保聚乙烯膜全部浸泡在模擬物中，同時(shí)各做一支空白試管，將12支具塞試管編號(hào)后，置于40℃恒溫箱中保持2小時(shí)，取100mL浸泡液，置于已恒重的平底燒瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸發(fā)至微干后移入干燥箱內(nèi)，于100℃干燥2小時(shí)后放置在干燥皿中冷卻0.5小時(shí)后稱(chēng)量。

4.5 試驗(yàn)過(guò)程

在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干的試驗(yàn)過(guò)程中，正己烷和正庚烷存在很大的差異。由于兩種模擬物的沸點(diǎn)不同，正己烷的沸點(diǎn)是68.7℃，正庚烷的沸點(diǎn)是98.5℃，所以在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的水溫設(shè)置不同，在相同的真空狀態(tài)下，蒸發(fā)正己烷時(shí)的水溫為（50±5）℃，旋轉(zhuǎn)速度為20r/min，蒸干一個(gè)試樣需要10～15分鐘；蒸發(fā)正庚烷時(shí)的水溫為（80±5）℃，旋轉(zhuǎn)速度為20r/min，蒸干一個(gè)試樣需要20～30分鐘。蒸干正庚烷所需試驗(yàn)時(shí)間是蒸干正己烷時(shí)間的一倍。

4.6 結(jié)果計(jì)算[5]

式中：

X ----- 總遷移量，單位為mg/dm2；

m1 ----- 浸泡液殘?jiān)|(zhì)量，單位為mg；

m2 ----- 空白浸泡液殘?jiān)|(zhì)量，單位為mg；V ----- 浸泡液總體積，單位為mL；

V1 ----- 測(cè)定用浸泡液體積，單位為mL；S ----- 接觸面積，單位為dm2。

4.7 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)公式計(jì)算得到正己烷模擬物總遷移5個(gè)試驗(yàn)結(jié)果和正庚烷模擬物總遷移5個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果比較見(jiàn)圖1。

根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)比較可知，對(duì)于相同的試樣，正己烷模擬物的總遷移量平均值為4.38 mg/dm2，正庚烷模擬物的總遷移量平均值為3.97 mg/dm2，說(shuō)明作為油脂類(lèi)食品模擬物正己烷對(duì)塑料中油脂類(lèi)添加劑的提取能力要高于正庚烷。由于正己烷溶解度優(yōu)異，且價(jià)格低廉，在植物油制取行業(yè)是至今為止使用最廣泛的食用油溶劑[6]。

圖1 試驗(yàn)結(jié)果比較

5 結(jié)論

在使用正己烷和正庚烷作為食品模擬物進(jìn)行遷移試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員均需要戴手套、防護(hù)面具，在通風(fēng)良好的通風(fēng)櫥里操作。經(jīng)過(guò)物化性質(zhì)、使用安全、采購(gòu)價(jià)格、試驗(yàn)過(guò)程幾方面的比較之后，使用正己烷作為油脂類(lèi)食品模擬物的優(yōu)點(diǎn)在于提取效果好，價(jià)格低廉，試驗(yàn)耗時(shí)短，缺點(diǎn)是沸點(diǎn)低，揮發(fā)性強(qiáng)，易擴(kuò)散和易被人體吸收，且毒性大，對(duì)試驗(yàn)人員身體傷害大；使用正庚烷作為油脂類(lèi)食品模擬物的優(yōu)點(diǎn)在于沸點(diǎn)低，不易被人體吸收，毒性小，缺點(diǎn)是價(jià)格略高，試驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)各自需要進(jìn)行選擇。

[1] 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)通則:GB 31604.1-2015[S], 2016.

[2] 樊春月,陳嘉斌,宋燕芹,等.職業(yè)性慢性正己烷中毒臨床特點(diǎn)分析[J].中國(guó)職業(yè)醫(yī)學(xué)，2016, 6（43）：275, 280. [3] 工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 化學(xué)有害因素:GBZ 2.1-2007[S], 2007.

[4] 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)預(yù)處理方法通則:GB 5009.156-2016[S], 2016.

[5] 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)預(yù)處理方法通則:GB 31604.8-2016[S], 2016.

[6] 李昌.新型油脂浸出溶劑的篩選[D].無(wú)錫:江南大學(xué), 2009.

The Comparison of n-Hexane and n-Heptane Food Simulants in the Migration Test of Food Contact Materials and Products

PENG Yan-ze, SI Cun, GUO Li-min

food simulants; migration test; n-Hexane; n-Heptane

TB484

A

1400 (2017) 05-0047-04

10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2017.05.005

彭彥澤，1981年出生，河北石家莊人，本科，工程師，研究領(lǐng)域?yàn)槭称方佑|材料及制品的檢驗(yàn)和研究。

郭麗敏，1970年出生，河北寧晉人，碩士，研究員，副總工，研究領(lǐng)域?yàn)槭称方佑|材料檢驗(yàn)及研究。

Abstruct:This article mainly comparise the differents between n-Hexane and n-Heptanefrom the physical and chemical properties, the use of safe, purchase price, test process compared the food contact materials and products of alternative oil kind food migration test of simulated chemical reagent different, The conclusion is n-hexane and n-heptane have similar physical and chemical properties,both are volatile, fammable and explosive. Gloves and protective masks are required to operate in the ventilation cabinet during the migration test. The advantage of using n-hexane as oil kind food extract the advantage of simulation effect islowprice and short test time , the disadvantage is that low boiling point, volatile, easy to spread and be absorbed by human body, and is toxic, bodily injury to test personnel; The advantage of using n-heptane as a food analogue for oil is that it is low in the boiling point, not easily absorbed by the human body, the toxicity is small, the disadvantage is that the price is slightly higher, and the experiment is time-consuming.