桶装方便面包装材料发射谱图的研究

孙 艳

(天津港东科技发展股份有限公司，天津 300384)

桶装方便面包装材料发射谱图的研究

孙 艳

(天津港东科技发展股份有限公司，天津 300384)

桶装方便面是人们旅游外出的便捷食品，但目前关于其包装材料中存在荧光增白物质的新闻也是屡屡出现。本文应用天津港东F-380型荧光分光光度计对四种桶装方便面包装的4个不同部位进行发射谱图的测试，通过对比试验证明这些方便面桶装包材中确实含有荧光物质，其主要存在于内侧聚乙烯膜和彩色包材之间的白纸层中。

桶装方便面；包装；荧光增白剂；荧光

荧光增白剂是一种荧光染料，或称为白色染料，也是一种复杂的有机化合物。其中含有发色基团，该发色基团含有可发生跃迁的π电子体系，常见的有乙烯基、苯环、萘环等。在日光的照射下，荧光增白剂吸收日光中紫外光的能量，发色基团中的电子发生能级跃迁，从基态跃迁到激发态，但这种状态并不稳定，电子会在很短的时间内回到基态，此过程会以发射荧光的形式释放能量。

荧光增白剂是一种色彩调理剂，具有亮白增艳的作用，广泛用于造纸、纺织、洗涤剂等多个领域中。由于其特性某些食品包装材料上也被非法添加了荧光增白剂，这种包装材料被紫外光(200～400nm)照射后会发射出蓝色光(400～480nm)，其与包装材料本身反射的黄色光叠加后合成白色光，使肉眼看到的物质变白，达到增白的效果。物质增白原理如图1所示。

1-1 荧光增白剂调整色彩原理

1-2 紫外光的反射原理

1-3 光线在含荧光增白剂的衣服上的表现图1 物质增白原理图

荧光物质对人体的毒性尚无法定论[1]，但荧光物中含有苯、萘、恶唑等基团，具有致癌作用。将荧光增白剂添加到食品包装材料中虽然能够使其颜色鲜艳，但这些物质有可能会逐渐深入其所包装(尤其添加到饮料或富含油脂的食品包材)的食品中去，进而进入人体，对健康造成危害[2]。由于食品包装材料与食品直接接触，与消费者的身体健康息息相关，因此，确定食品包装材料中是否添加荧光物质及此类物质是否能迁移到食品中非常重要。

在发达国家，荧光物质是否能从食品包装用纸中迁移出来及其量值越来越受关注，对其控制要求也不断提高，如日本已经严禁在食品包装用纸中使用荧光增白剂[3]。在我国，随着人们生活水平的提高，人们对相关食品安全事件的关注度也是越来越高。

桶装方便面作为我们日常旅游、外出的必备食品，备受大家喜爱。但最近屡屡被曝出方便面桶包装材料中存在荧光增白物质的新闻使人们对这些食品望而怯步。由于包装材料和食品直接接触，与食品安全及消费者健康息息相关[4]。因此研究方便面桶包装材料中是否含有荧光物质是非常有必要的。为今后研究其迁移量做好基础的铺垫。

1 材料与方法

1.1 实验材料主要仪器设备

1.1.1 实验材料

有荧光纸(打印纸)

无荧光纸(食品包装)

统一老坛酸菜牛肉面 120g (批号：20121126 BJ 1118:26)

今麦郎上品红烧牛肉面 145g (批号：20120813XT1032)

康师傅香辣牛肉面大食桶 148g (批号：S20121022 01B1)

五谷道场酸汤老鸭面 98g (批号：20121119 02BJ2)

1.1.2 仪器设备

天津港东荧光分光光度计 F-380 1台

固体样品支架 FA-07 1个

滤光片支架及滤光片 FA-01 1套

天津港东红外光谱仪 FTIR-650 1台

ATR(衰减全反射)附件 LA-100 1个

1.2 实验方法

1.2.1 仪器预热

打开F-380型荧光分光光度计，设置参数如表1所示。

表1 包装材料发射谱图测试设置参数

1.2.2 参比包材发射谱图测试

选则两种(有荧光/无荧光)纸分别改变激发波长测试其发射谱图。

1.2.3 样品包材发射谱图测试

将桶装方便面包装撕开，撕去外层彩页。剪下桶口边缘的包装(呈条状)，将内层光滑面(薄膜)撕开(具体测试各层明细如图2所示)。待分子荧光分光光度计预热20min后，分别测方便面桶内各层的发射谱图。

①复合膜内侧；②中层内侧(将内层薄膜撕开后)； ③内侧(薄膜内侧)；④内层膜(挨着中层)图2 方便面桶测试层明细

1.2.4 复合膜红外谱图测试

应用FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪(分辨率：4cm-1、扫描次数：32次)，配合使用单次衰减全反射(ATR)附件，测试四种桶装方便面内侧复合膜的红外谱图，分别进行谱图检索、确定被测物质的主要成分。

2 实验结果

2.1 参比样品荧光谱图测试

2.1.1 有荧光纸

图3 不同激发波长测试有荧光纸的发射谱图

表2 有荧光纸发射谱图测试结果

通过表2可知，测试样品的同一部位，以不同激发波长扫描发射谱图，所得两个发射谱图的峰位置几乎没有变化，荧光强度有所改变。

根据荧光的基本定义，荧光的发射波长不随激发波长的变化而变化，说明上述发射峰是荧光峰，此包装纸中含有荧光物质。

2.1.2 无荧光纸

图4 不同激发波长测试无荧光纸的发射谱图

表3 无荧光纸发射谱图测试结果

通过表3可知，测试样品的同一部位，以不同激发波长扫描发射谱图，所得两个发射谱图的峰位置有明显变化(激发波长差10nm，测试得到发射峰波长差8nm)，荧光强度有所改变。

根据荧光的基本定义，荧光的发射波长不随激发波长的变化而变化，说明上述发射峰不是荧光峰，此包装纸中不含有荧光物质。

2.2 包装材料荧光谱图测试

以下测试谱图中各测试层对应谱线颜色：复合膜内侧——红色；中层内侧——黑色；膜内侧——蓝色；膜外层(挨着中层)——绿色。

2.2.1 统一老坛酸菜牛肉面

固定激发波长320nm/330nm分别扫描样品的发射谱图，如图5所示。

5-1 激发320nm，扫描发射谱图

5-2 激发330nm，扫描发射谱图图5 激发波长固定扫描统一老坛酸菜牛肉面桶各包装层发射谱图

测试数据如表4所示。

表4 不同激发波长扫描统一老坛酸菜牛肉面桶各包装层发射谱图峰值明细

2.2.2 今麦郎上品红烧牛肉面

固定激发波长320nm/330nm分别扫描样品的发射谱图，如图6所示。

6-1 激发320nm，扫描发射谱图

6-2 激发330nm，扫描发射谱图图6 激发波长固定扫描今麦郎上品红烧牛肉面桶各包装层发射谱图

测试数据如表5所示。

表5 不同激发波长扫描今麦郎上品红烧牛肉面桶各包装层发射谱图峰值明细

2.2.3 康师傅香辣牛肉面大食桶

固定激发波长320nm/330nm分别扫描样品的发射谱图，如图7所示。

7-1 激发320nm，扫描发射谱图

7-2 激发330nm，扫描发射谱图图7 激发波长固定扫描康师傅香辣牛肉面大食桶各包装层发射谱图

测试数据如表6所示。

表6 不同激发波长扫描康师傅香辣牛肉面大食桶各包装层发射谱图峰值明细

2.2.4 五谷道场酸汤老鸭面

固定激发波长320nm/330nm分别扫描样品的发射谱图，如图8所示。

8-1 激发320nm，扫描发射谱图

8-2 激发330nm，扫描发射谱图图8 激发波长固定扫描五谷道场酸汤老鸭面桶各包装层发射谱图

测试数据如表7所示。

表7 不同激发波长扫描五谷道场酸汤老鸭面桶各包装层发射谱图峰值明细

2.3 复合膜红外谱图

图9分别为四种方便面桶内侧复合膜和聚乙烯膜的红外谱图。

9-1 桶装方便面复合膜红外测试谱图

9-2 聚乙烯薄膜红外测试谱图图9 复合膜和聚乙烯薄膜红外测试谱图

3 结果讨论

3.1 参比样品

对于同一测试部位，以不同激发波长扫描发射得到的两个谱图，其发射峰位置没有明显变化，峰值有所改变，说明此峰是荧光峰；同样当发射峰位置有明显变化时，说明此峰不是荧光峰。

两种参比样品一种是含有荧光物质的纸，另一种是不含有荧光物质的纸，分别测试其在不同激发波长下的发射谱图，即可以验证该参比样品是否含有荧光物质。

3.2 包装材料荧光物质分布

通过发射谱图扫描及与参比样品的比较，可以确定桶装方便面的各包装层是否含有荧光物质，具体分布如表8所示：

表8 桶装方便面各测试层是否含有荧光物质

由表8可以看出荧光物质主要分布在方便面桶的中层内侧(将内层薄膜撕开后)、内侧(薄膜内侧)以及内层膜(挨着中层)上，这些部分的主要成分为纸、胶黏剂等。

3.3 复合膜红外谱图定性

经过红外谱图对比可以看出，四种桶装方便的内侧复合膜的红外特征峰一致，透过率稍有不同，可判断为同一种物质。

通过红外谱图检索可知，桶装方便面的复合膜主成分是高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,简称为“HDPE”)。由于聚乙烯化学稳定性较高，生物活性较低，且组成单体乙烯的毒性也较低，可广泛作为食品容器、包装材料[5]，说明方便面桶内侧复合膜属于安全材质。

4 展望

方便食品在生活中能够给大家带来方便，但带来方便的同时也给消费者带来了安全的隐患。证明桶装方便面包装材料中是否含有荧光物质，可以让消费者更清晰的了解身边的食品安全，保证了消费者的合法权益。

本文通过实验证明桶装方便面包装材料中含有荧光物质，但其是否会在实际使用过程中渗透出来，还需要进行进一步的实验加以验证。

[1]沈永嘉，许煕.荧光增白剂的毒性[J].化工科技市场，2002，(08).

[2]许牡丹，毛根年.食品安全与分析检测[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3]周颖红，郭仁宏.纸制品中有毒有害物质分析及限量要求[J].造纸科学与技术，2005,(04).

[4]刘俊，秦紫明，左莹，刘水平.荧光分光光度法检测食品包装用纸中荧光物质迁移[J].纸和造纸，2011，(03).

[5]李原德.塑料食品包装及其制品的安全卫生问题[J].齐齐哈尔检验检疫，2012，(33).

SUN Yan
(TianjinGangdongScientificandTechnicalDevelopmentCo.,Ltd.,Tianjin, 300384)

Research on the Emission Spectrogram of the Drum Instant Noodles’ Packing Materials

The drum instant noodles are convenient food for people when traveling, but currently, news about the fluorescent whitening substances in the packing materials have repeatedly appeared. This article has adopted Tianjin Gangdong F-380 fluorescence spectrophotometer to conduct the emission spectrogram test on 4 different parts of the four kinds of drum instant noodles, and it has been proved through contrast test that the packing materials of these drum instant noodles do contain the fluorescent substance, which mainly exists on the white paper layer between the inner side of the polyethylene film and the colorized packing materials.

Drum instant noodles; Packaging; Fluorescent whitening agent; Fluorescence

2015-09-20

孙艳(1985-)，女，天津人，天津港东科技发展股份有限公司工程师，主要从事分析仪器在食品质量与安全上的应用研究。

TP484

A

1673-582X(2015)12-0122-07