复合食品包装袋中18种溶剂残留的顶空气相色谱检测方法

徐晓敏

（江阴职业技术学院化学纺织工程系，江苏江阴，214433）

1 前言

食品包装袋是直接与食品接触，用于盛装和保护食品的薄膜容器，它不仅起着保护食品、便于食品储藏和运输的作用，还起着宣传食品的作用，在一定程度上成为食品不可分割的重要组成部分。随着材料领域的不断发展，目前食品包装袋已从过去的单层塑料薄膜包装向多功能复合包装膜发展。因复合包装膜具有耐高温蒸煮、低温冰冻、隔气、防潮、避光等优良特点［1］，在食品工业得到广泛的应用。

复合包装膜是由多层薄膜经过印刷复合等工艺形成的包装膜。复合食品包装袋中的溶剂残留主要来源于复合食品包装在复合、印刷、涂布的生产过程中使用的各类溶剂，主要有甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、乙酸丁酯、乙酸乙酯等物质［2］。当溶剂残留量超标，对食品会造成污染，不仅影响食品的口味，还会对人体健康产生影响。根据国家相关标准［3－5］，必须对其进行检测。

本文研究了采用顶空气相色谱检测复合食品包装袋中多种溶剂残留的方法，通过对企业原有检测条件的改进，通过一次进样可同时检测18种残留溶剂。该方法用时短、检测效果好，可节省劳动力和成本，为企业带来一定经济效益。

2 实验部分

2.1 仪器和药品

2.1.1 药品

甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、正丙醇、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、正丁醇、苯、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯、甲苯、乙酸正丁酯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、环己烷，以上均为色谱纯。

2.1.2 仪器

安捷伦7890A型气相色谱仪，VOCOL型毛细管柱（60m×0.32nm×0.18μm）。

2.2 混合标准溶液的配制

移取乙酸乙酯、丙二醇甲醚各8mL，甲苯4mL，甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、正丙醇、丁酮、乙酸异丙酯、正丁醇、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯各6mL，苯、乙苯、邻二甲苯各2mL，对二甲苯、间二甲苯各1mL，放入100mL容量瓶中，用环己烷定容至刻度。

2.3 样品的处理

取样品适量，裁取10cm×10cm的正方形，再将其裁成条状放入20mL小玻璃瓶中，盖紧塞子，待上机检测。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件的选择

采用外标定量法测定混合标准液中各溶剂的含量。分别考察了进样时间、载体流速、柱温对检测效果的影响，最后选出分离效果好，分析时间适中的色谱参数供检测用。

3.1.1 载气流速的选择

保持其它检测条件相同，改变载气流速考察其对检测效果影响，结果见表1。

表1 载气流速对检测结果的影响

由试验结果可知：载体流速慢利于传质和组分分离，但过慢会使组分在气相中滞留时间较长，延长分析时间；载气流速快，利于加快分析速度，但不利于扩散和分离。综合考虑，载气流速选择1.8mL/min。

3.1.2 柱温的选择

由于18种有机溶剂的沸点范围较宽，宜采用程序升温。经过试验，改变第二个温阶，后面的几个峰分离效果都很好，对检测结果影响不大，所以仅改变第一个温阶进行试验。升温程序为：初始温度为40℃，保留3min，以 X℃/min升温至60℃，保留5min，再以10℃/min升温至120℃保留12min。试验结果见表2。

表2 升温速率对检测结果的影响

由试验结果可知：柱温低利于分配，有利于组分的分离，选择性提高；但温度过低，被测组分可能在柱中冷凝或者传质阻力增加，使色谱峰扩张，甚至拖尾，同时也会延长分析时间。柱温高利于传质，加快分析速度；但柱温过高时，容易使某些组分分解，不利于分离。综合考虑，升温速率选择6℃/min为宜。

3.1.3 进样时间的选择

保持其它检测条件相同，考察进样时间对检测结果的影响，结果见表3。

表3 进样时间对检测结果的影响

由试验结果可知：进样时间太短，峰型太小不利于分析；但如进样时间过长，峰变宽，分离度变小。所以进样时间选择1min。

3.2 试验方法的验证

3.2.1 重现性验证

取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μL混合标准液，用上述最佳检测条件进行测定，结果见表4。

表4 混合标准溶液的线性方程

试验结果表明：在上述检测条件下，18种有机溶剂的检出量都在0.2～1.0μL范围内，各溶剂的检测结果线性相关性较好。

3.2.2 准确度验证

取4种不同材质的复合食品包袋样品进行检测，结果见表5和色谱图1、2、3、4。

从上可见：各样品检测结果偏差在0－0.01%之间，说明该分析方法系统误差较小，方法可行性较高。

表5 不同材质的样品溶剂残留量的测定结果

4 结论

采用顶空气相色谱法同时检测复合食品包装袋中18种溶剂残留的检测条件为：载气流速1.8mL/min，进样时间1min，采用程序升温，初始温度40℃，保留3min，以6℃/min升温至60℃，保留5 min，再以10℃/min升温至120℃保留12min。该检测条件下，18种溶剂都能一次检出，且分离度好，用时短。用该法检测复合食品包装袋中18种溶剂残留，结果准确度较好。

图1 BOPP/PE样品溶剂残留测定色谱图

图2 PA/CPP样品溶剂残留测定色谱图

图3 BOPP/PET/PE样品溶剂残留测定色谱图

图4 PET/CPP样品溶剂残留测定色谱图

［1］刘翠英.复合食品包装袋卫生学调查［J］.中国食品卫生杂志，1989（2）：40－42.

［2］程坚.复合食品包装材料的安全性研究［J］.安徽农业科学，2011，39（28）：17551－17554.

［3］GB/T 21302－2007，包装用复合膜、袋通则［S］.

［4］GB/T 9685－2003，食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准［S］.

［5］国家质量监督检验检疫总局.食品用塑料包装、容器、工具等制品生产许可审查细则.2006年7月.