多層復(fù)合膜橄欖油總遷移量檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的探究

韋存茜，石鎏杰，李海燕

（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，上海 201114）

食品接觸材料及制品的總遷移量是指樣品用各種食品模擬物浸泡，將浸泡液蒸發(fā)并干燥后，得到樣品向浸泡液遷移的非揮發(fā)性物質(zhì)的總量[1]?？傔w移量是評(píng)估食品包裝是否安全的重要考量指標(biāo)[2]。

對(duì)于接觸油脂的食品接觸材料，GB 31604.1—2015《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》[3]中規(guī)定可采用95%（體積分?jǐn)?shù)）乙醇、正己烷、正庚烷、異辛烷等抽提能力較強(qiáng)的化學(xué)溶劑替代油脂類食品模擬物，測(cè)定材料及制品的溶劑抽提量[4]。當(dāng)油脂類食品溶劑抽提量符合總遷移量規(guī)定時(shí)，不再進(jìn)行油脂類食品模擬物的遷移實(shí)驗(yàn)；當(dāng)抽提量不符合總遷移限量時(shí)，應(yīng)進(jìn)行油脂類食品模擬物的遷移實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)在油脂類食品模擬物中的遷移量進(jìn)行合規(guī)性判定[5-7]。

總遷移量的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn) GB 31604.8—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸材料及制品總遷移量的測(cè)定》[8]于2021年9月7日發(fā)布，于2022年3月7日實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)增加了第二部分橄欖油中總遷移量的測(cè)定，為檢測(cè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展橄欖油中總遷移量的檢測(cè)提供了檢測(cè)方法。橄欖油中總遷移量是指在一定的溫度時(shí)間下，樣品在橄欖油中進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)。采用試樣質(zhì)量減量法測(cè)定，即用試樣在遷移實(shí)驗(yàn)前的初始質(zhì)量減去試樣經(jīng)橄欖油浸泡后的凈質(zhì)量，得到試樣遷移出的非揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)量，計(jì)算得到總遷移量。橄欖油中總遷移量測(cè)試步驟涉及適宜性判定、水分敏感判定和調(diào)理、遷移實(shí)驗(yàn)、試樣揮發(fā)物的測(cè)定、樣品吸附橄欖油多次提取、氣相測(cè)試、結(jié)果計(jì)算等。橄欖油總遷移量測(cè)試結(jié)果影響因素復(fù)雜[6,9-12]，GB 31604.8—2021標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后暫無(wú)相關(guān)研究報(bào)道。本文選取預(yù)期接觸真空包裝肉制品的食品包裝用復(fù)合膜，依據(jù) GB 31604.8—2021的第二部分進(jìn)行測(cè)試，探究橄欖油中總遷移量檢測(cè)的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

將食品包裝用復(fù)合膜裁成12 cm×10 cm，每個(gè)試樣制樣9份，適宜性判定2份、水分敏感確認(rèn)2份、遷移實(shí)驗(yàn)3份、揮發(fā)物測(cè)定2份。

表1 復(fù)合膜材質(zhì)Table 1 Materials of composite films

1.2 儀器與試劑

橄欖油（CP）、正庚烷（AR）、無(wú)水硫酸鈉（AR）、氫氧化鉀（AR）、環(huán)己烷（AR）、甲醇（AR）、三氟化硼—甲醇混合液（55-60wt% BF3）：國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司；十七碳酸甘油三酯（>99%）：NU-CHEK PREP，INC.。

氣相色譜儀配置 FID檢測(cè)器和液體進(jìn)樣器，Agilent 7890A：安捷倫科技有限公司；分析天平，ML204，精確到 0.1mg：梅特勒—托利多儀器（上海）有限公司；超聲波清洗器：上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司；全自動(dòng)索氏提取儀，SoxtecTM8000：福斯華（北京）科貿(mào)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 溶液配制

配制氫氧化鉀-甲醇溶液（11.0 g/L）：取11.0 g KOH，甲醇溶解并定容至1 000 mL；橄欖油-正庚烷溶液（100 mg/mL）：稱取遷移實(shí)驗(yàn)空白橄欖油10.0 g，正庚烷溶解定容至100 mL；十七烷酸甘油三酯-環(huán)己烷溶液（2 mg/mL）：稱取1.0 g十七烷酸甘油三酯，環(huán)己烷溶解并定容至500 mL。

1.3.2 適宜性判定

6組樣品按照GB 31604.8—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸材料及制品總遷移量的測(cè)定》附錄A進(jìn)行適宜性判定。

1.3.3 水分敏感判定和調(diào)理

6組樣品按照GB 31604.8—2021附錄B真空干燥法進(jìn)行水分敏感試樣確認(rèn)和水分含量的調(diào)節(jié)。取2份試樣稱重后放入（60±5）℃的真空干燥箱，抽真空至約1.3 kPa，保持（60±10）min。釋放壓力后將樣品轉(zhuǎn)移到干燥器中，冷卻后稱重。若試樣質(zhì)量差大于2 mg/dm2，則為水分敏感性試樣，則需要調(diào)理。若≤2 mg/dm2，則為非水分敏感性試樣。水分敏感性試樣調(diào)理過(guò)程：將樣品稱重后放入（60±5）℃的真空干燥箱，抽真空至約1.3 kPa，保持24 h，冷卻后稱重，直至連續(xù)兩次稱重質(zhì)量差≤2 mg/dm2。每份試樣最后一次稱量的質(zhì)量為試樣的初始質(zhì)量。水分敏感試樣在遷移實(shí)驗(yàn)前需要放入80%濕度的環(huán)境中，直至重新獲得真空干燥質(zhì)量損失的80%～120%以后再進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)。

1.3.4 橄欖油中遷移實(shí)驗(yàn)

非水分敏感試樣，取5份平行試樣稱取初始質(zhì)量，編號(hào)1～5號(hào)。4～5號(hào)試樣用作試樣揮發(fā)物的測(cè)定；水分敏感試樣，取1～3號(hào)平行試樣按照1.5進(jìn)行水分含量調(diào)節(jié)后獲得初始質(zhì)量。將橄欖油預(yù)熱至100 ℃，加入裝有編號(hào)1～3號(hào)平行試樣的容器中。將裝有1～5號(hào)試樣的容器放入100 ℃的烘箱中。取一份橄欖油按照相同條件進(jìn)烘箱處理，用作標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制。1 h后將容器從烘箱中取出，并將試樣從橄欖油中取出。

1.3.5 樣品吸附橄欖油提取實(shí)驗(yàn)

按照GB 31604.8—2021的測(cè)試要求，需要采用索氏提取 7～8 h，每小時(shí)循環(huán)至少六次。該過(guò)程可以用全自動(dòng)索氏提取儀替代，設(shè)定程序?yàn)?85 ℃沸騰0.5 h，淋洗1.5 h，回收1 h。

1.3.6 橄欖油甲酯化實(shí)驗(yàn)

按照GB 31604.8—2021進(jìn)行萃取液甲酯化。

1.3.7 標(biāo)線配制

分別取 0.02、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mL橄欖油標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（100 mg/mL）到燒瓶中，再向每個(gè)燒瓶中加入10.0 mL內(nèi)標(biāo)溶液，旋干溶劑后甲酯化。

1.3.8 氣相色譜測(cè)試

色譜條件：色譜柱：HP-INNOWAX 30 m×0.25 μm×320 μm毛細(xì)管柱；載氣：氮?dú)?；載氣流速：1.5 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃，進(jìn)樣量1 μL，分流比20∶1；柱溫：100 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升至200 ℃，保持15 min；檢測(cè)器溫度：250 ℃；氫氣流量30 mL/min；空氣流量：400 mL/min。

上述甲酯化后混合物靜置分層。吸取上層正庚烷相液體1 μL進(jìn)氣相色譜測(cè)定。

1.3.9 結(jié)果計(jì)算

式中：X—非密封制品類試樣的總遷移量，mg/dm2

ma—遷移實(shí)驗(yàn)前試樣的初始質(zhì)量，mg

mb—遷移實(shí)驗(yàn)后試樣的最終質(zhì)量，mg

mc—遷移實(shí)驗(yàn)后試樣吸收的橄欖油的總質(zhì)量，mg

S—試樣與橄欖油接觸的面積，dm2

Xb—遷移實(shí)驗(yàn)前后2份試樣單位面積揮發(fā)物質(zhì)量平均值，mg/dm2

注：當(dāng)Xb≤2 mg/dm2時(shí)，試樣揮發(fā)物質(zhì)量以0計(jì)；當(dāng)Xb>2 mg/dm2時(shí)，試樣揮發(fā)物質(zhì)量以實(shí)際測(cè)定值計(jì)。

2 結(jié)果與討論

2.1 適宜性和水分敏感判定

對(duì) 6個(gè)樣品進(jìn)行適宜性和水分敏感判定，結(jié)果見(jiàn)表2。6組樣品干擾物質(zhì)量均小于2 mg/dm2，GB 31604.8—2021橄欖油中總遷移量的測(cè)定方法適用于這6組品包裝用復(fù)合膜。樣品采用真空干燥法進(jìn)行水分敏感性判定，發(fā)現(xiàn)6組中有4組樣品試樣質(zhì)量差大于2 mg/dm2，樣品稱重前需要用真空干燥箱進(jìn)行水分含量調(diào)節(jié)。通過(guò)比較樣品材質(zhì)發(fā)現(xiàn)，1～3號(hào)樣品含有PA層，PA為極性塑料，具有極強(qiáng)的吸水性，是水分敏感塑料[13]，這三組通過(guò)真空干燥法確認(rèn)樣品均為水分敏感試樣。序號(hào) 4號(hào)樣品材質(zhì)與5號(hào)樣品相同，均為PP/EVA/PE，但是4號(hào)樣品水分敏感，而 5號(hào)為非水分敏感，可能是樣品中添加劑不同或者EVA中醋酸乙烯的含量不同導(dǎo)致的。

表2 樣品適宜性判定和水分敏感判定結(jié)果Table 2 Results of sample suitability judgment and moisture sensitivity judgment results

2.2 試樣揮發(fā)物的測(cè)定

序號(hào)5號(hào)和6號(hào)樣品是非水分敏感試樣，需要測(cè)定試樣揮發(fā)物，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，5號(hào)樣品揮發(fā)物質(zhì)量大于2 mg/dm2，根據(jù)GB31604.8—2021的要求，需要參與計(jì)算，而6號(hào)樣品揮發(fā)物質(zhì)量小于2 mg/dm2，則以0計(jì)。樣品1～4號(hào)樣品因進(jìn)行水分調(diào)理，無(wú)需進(jìn)行試樣揮發(fā)物的測(cè)定，見(jiàn)表3。

表3 試樣揮發(fā)物的測(cè)定結(jié)果Table 3 Measurement results of sample volatiles

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別取 2.0、10.0、20.0、50.0、100.0、200.0、500.0 mg的遷移空白橄欖油，加入內(nèi)標(biāo)后進(jìn)行甲酯化反應(yīng)，酯化氣相譜圖見(jiàn)圖1，橄欖油甲酯化產(chǎn)物為C16:0棕櫚酸甲酯、C16:1棕櫚油酸甲酯、C18:0硬脂酸甲酯、C18:1油酸甲酯、C18:2亞油酸甲酯；內(nèi)標(biāo)甲酯化產(chǎn)物為C17:0十七烷酸甲酯。將橄欖油酯化產(chǎn)物峰面積之和與內(nèi)標(biāo)酯化產(chǎn)物峰面積的比值做縱坐標(biāo)，橄欖油質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。橄欖油質(zhì)量在2.0～500 mg內(nèi)呈線性，線性相關(guān)系數(shù)R2為0.999 33，線性相關(guān)系數(shù)高；以250 mg橄欖油做質(zhì)控，回收率達(dá)103.4%。

圖1 橄欖油甲酯化氣相色譜圖Fig.1 Gas chromatograms of methyl esterification of olive oil

2.4 橄欖油中總遷移量的計(jì)算

對(duì)于6個(gè)樣品，采用全浸沒(méi)法進(jìn)行遷移，橄欖油中總遷移量測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。1～4號(hào)樣品初始質(zhì)量和最終質(zhì)量均為水分調(diào)理后結(jié)果。GB 31604.8—2021規(guī)定，若第一次萃取橄欖油質(zhì)量≤2 mg，則無(wú)需乙醚萃取；若乙醚萃取所得橄欖油質(zhì)量≤10 mg，則無(wú)需乙醚再次萃取，若>10 mg，則用乙醚再次萃取。6組樣品第一次萃取橄欖油質(zhì)量均大于2 mg，故進(jìn)行第二次乙醚萃??；第二次萃取后仍有5號(hào)和6號(hào)樣品萃取橄欖油質(zhì)量大于10 mg，故對(duì)5號(hào)和6號(hào)樣品進(jìn)行第三次萃取。5號(hào)和6號(hào)樣品萃取橄欖油質(zhì)量在4.9～9.5 mg之間，若不進(jìn)行第三次萃取，則最終結(jié)果會(huì)偏小4.1～7.9 mg/dm2。

表4 橄欖油總遷移量結(jié)果`Table 4 Results of olive oil total migration

橄欖油總遷移量中樣品吸收橄欖油萃取過(guò)程復(fù)雜，一個(gè)樣品三份平行，需要萃取6～9次，傳統(tǒng)索氏需要2～3天才能完成該步驟；而全自動(dòng)索氏提取，可將該步驟縮短至1～1.5天，從表3可以看出，全自動(dòng)索氏提取橄欖油也比較完全。全自動(dòng)索氏可回收溶劑，省去萃取溶劑的旋蒸過(guò)程，溶劑可回收利用，有效降低實(shí)驗(yàn)成本，提高工作效率。

3 結(jié)論

進(jìn)行橄欖油中總遷移量測(cè)試時(shí)，以下幾點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注：

（1）樣品在測(cè)定橄欖油總遷移量之前需要進(jìn)行適宜性判定，適宜的樣品需要進(jìn)行水分敏感判定，確認(rèn)是否需要進(jìn)行水分調(diào)理之后，再進(jìn)行下一步遷移實(shí)驗(yàn)。相同材質(zhì)樣品水分敏感判定結(jié)果可能不同，水分敏感樣品調(diào)理與不調(diào)理橄欖油總遷移量結(jié)果差異大，不能憑借經(jīng)驗(yàn)省略該步驟。

（2）對(duì)于非水分敏感樣品，試樣揮發(fā)物的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)影響到最終總遷移量的值。不同的多層復(fù)合膜的試樣揮發(fā)物測(cè)定結(jié)果不同，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，部分樣品需要納入最終結(jié)果計(jì)算，部分樣品則以0計(jì)。

（3）樣品吸附橄欖油的萃取過(guò)程復(fù)雜，可用全自動(dòng)索氏提取取代傳統(tǒng)索氏，免去溶劑旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時(shí)間，溶劑回收利用，提高工作效率，降低實(shí)驗(yàn)成本。

（4）復(fù)合膜由于材質(zhì)不同，對(duì)橄欖油的吸附能力不同，在第一次用正戊烷或者正戊烷-乙醇（95+5）萃取后，再用乙醚進(jìn)行第二次及之后的萃取。

（5）復(fù)合膜橄欖油總遷移量的數(shù)值較大。建議復(fù)合膜采用油脂模擬物進(jìn)行總遷移量的測(cè)試，以便真實(shí)反映復(fù)合膜與油脂接觸時(shí)的非揮發(fā)性物的遷移，更加有效評(píng)估復(fù)合膜的質(zhì)量安全情況。