食品接觸材料中熒光增白劑檢測(cè)方法研究進(jìn)展

◎ 張小明，王 丹，張玉萍，黃 鑫，朱 榮

（南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，江蘇 南京 210000）

近年來(lái)，食品質(zhì)量安全問(wèn)題廣受關(guān)注，食品接觸材料作為食品工業(yè)不可或缺的一部分，其安全直接關(guān)系到所接觸食品的安全，是控制食品安全的關(guān)鍵因素。市場(chǎng)上有不良企業(yè)，為了減少成本，增加利潤(rùn)，使用回收材料或劣質(zhì)材料進(jìn)行生產(chǎn)并在生產(chǎn)加工過(guò)程中非法添加熒光增白劑。熒光增白劑常見于紙質(zhì)和塑料材質(zhì)的材料中。熒光增白劑會(huì)與人體細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)合，在人體中累積，降低人體的免疫力，還會(huì)使細(xì)胞發(fā)生畸變，當(dāng)累積到一定量，會(huì)對(duì)人體重要器官如肝臟等造成嚴(yán)重?fù)p害，有致癌的可能[1-4]。熒光增白劑的檢測(cè)研究近年來(lái)一直在繼續(xù)，出于對(duì)保護(hù)人體健康安全考慮，世界各國(guó)都已制定相關(guān)法律法規(guī)，明確食品接觸材料中熒光增白劑的使用限量。

目前已經(jīng)報(bào)道的熒光增白劑的基本結(jié)構(gòu)類型約15種，由此衍生了400多種結(jié)構(gòu)[5]。其分子結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成：一個(gè)含芳環(huán)的連續(xù)共軛體系和一個(gè)或多個(gè)取代基團(tuán)。熒光增白劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為8類，具體分類以及其典型代表物質(zhì)如表1所示。

表1 熒光增白劑分類和典型代表

本文就熒光增白劑的國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)方法進(jìn)行綜述，旨在為建立食品接觸材料制品中熒光增白劑檢測(cè)方法提供參考。

1 熒光增白劑的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

無(wú)論是在食品、食品接觸材料、洗滌劑、紡織品還是化妝品中，熒光增白劑的安全性一直廣受關(guān)注。盡管熒光增白劑的安全評(píng)估數(shù)據(jù)不夠飽滿，但考慮到與人體直接接觸的產(chǎn)品中含有熒光增白劑會(huì)有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，世界各國(guó)都制定了相關(guān)法律法規(guī)來(lái)約束熒光增白劑的添加與使用。

我國(guó)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸用紙和紙板材料及制品》（GB 4806.8—2016）中明確規(guī)定，食品接觸用紙和紙板材料及制品使用的原料不應(yīng)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，熒光性物質(zhì)的要求為陰性[6]?！妒窒床途哂孟礈靹罚℅B 9985—2000）規(guī)定熒光增白劑不得檢出[7]；歐盟2009年2月頒布實(shí)施了“1號(hào)技術(shù)文件——預(yù)期接觸食品的紙和紙材料及制品生產(chǎn)使用清單”中列出了26種二苯乙烯類熒光增白劑，要求熒光增白劑遷移量不得檢出[8]。意大利衛(wèi)生部早在1973年3月頒布的《預(yù)期與食品或個(gè)人用品接觸包裝、容器和用具的衛(wèi)生控制》中規(guī)定熒光增白劑的允許添加量不得超過(guò)總量的0.3%[9]。日本規(guī)定嚴(yán)禁在食品包裝紙和廚房用合成洗滌劑中添加熒光增白劑[10]。韓國(guó)在《食品用器具、容器和包裝的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范》規(guī)定紙或加工紙制品不得檢出熒光增白劑[10]。

2 熒光增白劑的檢測(cè)方法

2.1 紫外燈照射法

《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品 紙、紙板及紙制品中熒光增白劑的測(cè)定》（GB 31604.47—2016） 中規(guī)定了食品用紙、紙板及紙制品中熒光增白劑的測(cè)定方法，該方法是將樣品放置于254 nm和365 nm 波長(zhǎng)下的紫外燈進(jìn)行照射，通過(guò)肉眼觀察有無(wú)熒光。

紫外燈照射法法簡(jiǎn)單、快速、易操作，但是只能定性判斷，無(wú)法提供定量數(shù)據(jù)，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果受人為影響較大，特別是對(duì)帶有顏色的樣品和不均勻樣品，很可能存在結(jié)果偏差。

2.2 紫外分光光度法

紫外分光光度法是基于熒光增白劑對(duì)紫外燈的吸收，是一種相比而言簡(jiǎn)單穩(wěn)定測(cè)量熒光增白劑的檢測(cè)方法。劉榮琴等以氫氧化鈉為提取劑，提取紙張中的熒光增白劑，采用紫外分光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，最終結(jié)果以熒光增白劑VBL的含量表示試樣中熒光增白劑的總量，結(jié)果表明該方法線性范圍為0.1～3.0 g·kg-1，定量限為0.1 g·kg-1[11]。張舒心等提出了一種雙波長(zhǎng)紫外光譜法，消除了在進(jìn)行熒光增白劑含量測(cè)定時(shí)紙制品析出的部分木素干擾，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可遷移性熒光增白劑的準(zhǔn)確定量檢測(cè)，結(jié)果表明雙波長(zhǎng)光譜法重復(fù)性、再現(xiàn)性以及回收率均良好，可有效減少試驗(yàn)過(guò)程中析出的木素干擾，使檢測(cè)結(jié)果更為精確[12]。何智恒等人同樣提出了一種消除未知光譜干擾影響的熒光增白劑檢測(cè)方法，該方法是基于紫外光譜等吸收偏離校正的三波長(zhǎng)法，通過(guò)三波長(zhǎng)法和數(shù)學(xué)計(jì)算扣除未知干擾在最大吸收波長(zhǎng)處對(duì)熒光增白劑吸光度檢測(cè)的干擾，從而得到可遷移性熒光增白劑在最大吸收波長(zhǎng)處的準(zhǔn)確吸光度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)可遷移性熒光增白劑的準(zhǔn)確定量檢測(cè)[13]。

紫外分光光度法隨著研究的不斷深入，檢測(cè)方法也在不斷推陳出新，現(xiàn)有方法對(duì)熒光增白劑的定量檢測(cè)與以往相比更為精確，因方法分析簡(jiǎn)便、儀器容易操作，所以更適合對(duì)食品接觸材料的快速定量檢測(cè)。但在試驗(yàn)過(guò)程中，需要避免陽(yáng)光直射，盡可能縮短檢測(cè)時(shí)間，以免影響測(cè)定效果[14]。

2.3 熒光分光光度法

蔣定國(guó)等建立了紙質(zhì)食品包裝材料中熒光增白劑（FWAs）快速篩選的熒光分光光度計(jì)測(cè)定方法，方法是以無(wú)水乙醇-水（1∶4，V/V）為提取液，經(jīng)3次超聲提取后測(cè)試，結(jié)果表明,方法以C.I.熒光增白劑220為定量標(biāo)準(zhǔn)，C.I.熒光增白劑220在一定的范圍內(nèi)呈良好的線性相關(guān)，平均回收率為84.9%[15]。張少文等采用熒光光度法測(cè)定紙中熒光增白劑VBL的含量，提取液為pH=8的水，結(jié)果表明熒光增白劑VBL在 2.00 mg·L-1以內(nèi)與熒光強(qiáng)度存在線性關(guān)系，檢出限為0.001 mg·L-1，測(cè)得方法回收率為84.7%～94.9%，方法相對(duì)偏差為3.4%[16]。

熒光分光光度法擁有紫外分光光度法一樣的優(yōu)點(diǎn)。此外，還具有線性范圍寬、取樣量少等優(yōu)點(diǎn)，目前在熒光增白劑的檢測(cè)中應(yīng)用比較廣泛。但是熒光分光光度法很容易受到強(qiáng)熒光性物質(zhì)的干擾，如回收利用紙中常見的多氯聯(lián)苯、苯并芘等很容易被誤認(rèn)為熒光增白劑，另外該方法受不同的提取液影響很大[17]。

2.4 高效液相色譜法

高效液相色譜法由于分離效率高、選擇性好、檢測(cè)靈敏度高及操作自動(dòng)化，而被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)各類物質(zhì)。檢測(cè)熒光增白劑的高效液相色譜法包括反相液相色譜法和反相離子對(duì)液相色譜法[18]。反相液相色譜法檢測(cè)熒光增白劑的過(guò)程中，由于磺酸根基團(tuán)的非極性強(qiáng)，C18柱與熒光增白劑鍵合效果不理想，從而導(dǎo)致在進(jìn)行多種熒光增白劑的檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，分離效果不顯著，同時(shí)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)分離的種類少。反相離子對(duì)液相色譜法解決了反相液相色譜法只能分析少數(shù)幾種熒光增白劑的缺點(diǎn)，此方法通過(guò)將離子對(duì)試劑加入流動(dòng)相中，增加了目標(biāo)物與色譜柱的鍵合作用，從而達(dá)到分離多種熒光增白劑的目的[19]。

初江濤等利用高效液相色譜法建立對(duì)紙質(zhì)食品外包裝表面熒光增白劑367、熒光增白劑378、熒光增白劑WS和熒光增白劑184共4種熒光增白劑的測(cè)定方法，該方法以二甲基甲酰胺為提取溶劑，乙腈為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)為369 nm，該方法適用于紙制品中 4種以上熒光增白劑的快速測(cè)定[20]。焦艷娜等建立了使用高效液相色譜-熒光檢測(cè)法測(cè)定食品接觸材料塑料制品中熒光增白劑的方法，該方法選用三氯甲烷為提取溶劑，40 ℃超聲提取30 min，結(jié)果顯示4種熒光增白劑可以較好的分離，回收率為78.9%～101.1%，相對(duì)偏差小于10%，線性關(guān)系良好[21]。該法簡(jiǎn)便、結(jié)果準(zhǔn)確、靈敏度高，能夠滿足進(jìn)出口食品包裝材料塑料制品中熒光增白劑的日常檢測(cè)。劉杰等建立食品接觸材料中6種脂溶性熒光增白劑（FWA367、FWA393、FWA368、FWA140、FWA135和FWA184）和2種水溶性熒光增白劑（FWA49、FWA220）的高效液相色譜-熒光檢測(cè)分析方法[22]。樣品經(jīng)簡(jiǎn)單的超聲提取后采用C18柱進(jìn)行分離，該方法8種目標(biāo)化合物在相應(yīng)的線性范圍內(nèi)線性相關(guān)系數(shù)均大于0.998 2， 方法的回收率為87.8%～99.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%～6.4%（n=6）。

高效液相色譜法能夠有效地對(duì)熒光增白劑進(jìn)行檢測(cè)，精確度及靈敏度較高。但是該方法基質(zhì)干擾大，前處理比較繁瑣，儀器昂貴，成本較高，適合專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部操作，不能實(shí)現(xiàn)樣品的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

2.5 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法很適合復(fù)雜混合物的定量分析，色譜和質(zhì)譜的聯(lián)用將色譜的分離能力和質(zhì)譜的定性能力有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，可以簡(jiǎn)化樣品的前處理，并且豐富分析化合物的種類，從而使樣品的分析更加簡(jiǎn)便有效。

呂水源等建立了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS） 同時(shí)測(cè)定塑料食品接觸材料中熒光增白劑OB、熒光增白劑OB-1、熒光增白劑EBF、熒光增白劑KCB等4種熒光增白劑含量的檢測(cè)方法。該方法采用三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺混合提取液在40 ℃下振蕩提取60 min，超聲提取30 min后旋轉(zhuǎn)蒸干復(fù)溶待測(cè)。結(jié)果表明該方法檢出限4種熒光增白劑均可達(dá)到 0.01 mg·kg-1，0.01 mg·L-1～10 mg·L-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良 好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999[23]。許建等采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定發(fā)泡聚苯乙烯餐具中FWA135、FWA184、FWA185、FWA199、FWA367、FWA368、 FWA378和FWA393共8種熒光增白劑的含量。結(jié)果表明8種熒光增白劑的線性范圍均為1.00～250 μg·L-1， 檢出限在0.5～2.0μg·L-1?；厥章蕿?5.2%～98.4%， 測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.1%～8.3%[24]。杜志峰等建立了食品接觸紙包裝材料中7種熒光增白劑（FWA368、FWA367、FWA185、FWA184、FWA52、FWA135和FWA393）的液相色譜串聯(lián)高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜（LC-Triple TOF MS）的篩查與定量檢測(cè)方法。將方法應(yīng)用到實(shí)際紙包裝樣品中，共檢測(cè)了13個(gè)樣品，其中1個(gè)樣品檢出含有FWA184，含量為287 μg·kg-1[25]。張麗妮等建立了同時(shí)測(cè)定塑料食品接觸材料中9種熒光增白劑含量的超高效液相色譜串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）檢測(cè)方法。該方法檢出限為 0.05～3.2 μg·kg-1，該方法大大降低了檢出限，能夠?qū)崿F(xiàn)更為精確的定量[26]。

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法能夠?qū)Χ喾N熒光增白劑進(jìn)行精確的定量檢測(cè)，靈敏度很高，所需樣品量少，但是儀器昂貴，且樣品前處理復(fù)雜、分析時(shí)間長(zhǎng)，操作人員需進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。此外，離子對(duì)試劑的應(yīng)用容易污染儀器，電離規(guī)律不易把握，母離子尋找困難，進(jìn)樣后容易出現(xiàn)交叉污染，儀器損耗比較大，適于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部操作，不能實(shí)現(xiàn)樣品的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

2.6 氣相色譜-質(zhì)譜法

氣相色譜-質(zhì)譜法近兩年才開始應(yīng)用到熒光增白劑的檢測(cè)中，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有報(bào)道文獻(xiàn)較少，很多熒光增白劑的化學(xué)特性不適用于氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)?，F(xiàn)有報(bào)道氣相色譜-質(zhì)譜法主要是對(duì)7-二乙氨基-4-甲基-2H-1-苯并吡喃-2-酮（WS）和1，2-雙（5-甲基-2-苯并噁唑基）-乙烯（PF）兩種熒光增白劑的檢測(cè)。張?jiān)频仁状谓庀嗌V-質(zhì)譜法（GC-MS）同時(shí)測(cè)定食品包裝塑料材料中熒光增白劑WS和熒光增白劑PF含量的檢測(cè)方法。結(jié)果表明，食品包裝塑料材料中熒光增白劑WS和PF的檢測(cè)低限均可達(dá)到0.02 mg·kg-1，在0.02～1 mg·L-1質(zhì)量濃度內(nèi)線性相關(guān)系數(shù)均大于0.995，線性關(guān)系良好，加標(biāo)回收率為73.2%～98.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在3.84%～9.40%[27]。該方法凈化效果好、靈敏度高，且快速簡(jiǎn)便，可應(yīng)用于食品包裝塑料材料中熒光增白劑WS和PF殘留量的檢測(cè)分析。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，熒光增白劑檢測(cè)方法多樣，在實(shí)際檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)樣品過(guò)程中，紫外分光光度法和紫外燈照射法使用范圍較廣，這兩類方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉，但是紫外燈照射法只能定性檢測(cè)，紫外分光光度法只能進(jìn)行總量定量，兩種方法均不能對(duì)各類熒光增白劑進(jìn)行精準(zhǔn)定量。因此，優(yōu)化現(xiàn)有監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)，盡快建立食品接觸材料中各類熒光增白劑的精確定量方法，尤其是高效、簡(jiǎn)便、高靈敏度、同時(shí)定量多種熒光增白劑的方法是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。另外，我國(guó)對(duì)于熒光增白劑向食品中的遷移相關(guān)研究報(bào)道比較缺乏，后續(xù)該方向應(yīng)該成為熒光增白劑主流研究方向之一，為進(jìn)一步熒光增白劑監(jiān)管做好技術(shù)支撐。