食品接触塑料材料中有害重金属迁移量测定方法研究

2015-12-02 23:53王伟波袁冰
科技与创新 2015年22期
关键词:塑料

王伟波++袁冰

摘 要:主要分析了食品接触塑料材料中有害重金属迁移量的测定方法,以期为今后相关的快速、准确测量打下坚实的基础。

关键词:塑料;有害重金属;迁移量;接触材料

中图分类号:TS206.4 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.110

在传统的食品接触材料中,由于塑料具有制作方便、成本较低和质量较轻等优点,深受生产商的青睐,已成为现阶段被采用最多的食品接触材料。但在加工塑料的过程中往往会添加各种添加剂,以提高其稳定性、可塑性等。此外,在制作合成塑料时还会添加一定的无机金属,进而在储存和包装食品的过程中,因物质的迁移作用,有害物质会进入食品内部,最终对人体造成一定的危害。

2013年,欧美地区的国际调查机构通报了国际上的接触材料案例,其中,我国材料出口方面被通报的案例高达299件,占2013年欧美地区总量的11%. 其中,食品接触材料方面的通报案例高达159件,占2013年欧美地区总量的17%,均远高于其他国家和地区。因此,对于相关工作人员而言,分析、检验和控制食品接触塑料材料中的有害重金属迫在眉睫。

1 有害重金属及其安全迁移量

在食品接触塑料材料中,有害重金属包括铅、镉、锡和汞等。众所周知,人体内含有大量的铅不仅会影响婴幼儿的正常发育,还会导致成人铅中毒;锡的毒性较强,在国际上被广泛认为是不可降解的有毒物质,主要影响人体的呼吸系统和荷尔蒙的合成过程;镉主要对人的肾脏造成影响,是一种累积性物质,累积至一定程度后将会对人体或动物造成致命性伤害;汞主要影响人的神经系统,且会遗传相关病症给后代。

由于食品接触材料在制作过程中的工艺和生产水平有较大差异,因此,很难制订统一的规定和标准。在现有标准中,仅统一了玻璃、金属类和陶瓷的相关标准。我国食品接触塑料材料中的有害重金属严重超标的现象,与其混乱的体系和市场关系密切。我国食品接触塑料材料中有害重金属的限定值及其他国家的限定值如表1所示。

表1 我国食品接触塑料材料中有害重金属的限定值及其他国家的限定值

国家/元素 铅/(mg/L) 锑/(mg/L) 锌/(mg/L) 砷/(mg/L) 锗/(mg/L)

欧盟 1.0 0.04 25 0.1

韩国 1.0 0.04 15 0.1 0.1

日本 1.0 0.04 15 0.1 0.1

中国 1.0 0.04 20 0.1

2 检测技术

食品接触塑料材料中有害重金属的主要检测方法有氢化物-原子荧光光谱法、原子吸收光谱法和比色法等。

2.1 氢化物-原子荧光光谱法

氢化物-原子荧光光谱法是以荧光强度进行分析的。汞和砷元素的原子化温度较低,在较高的温度下易挥发,进而在一定程度上导致其浓度降低。因此,对于汞、砷而言,一般采用氢化物-原子荧光光谱法检测。同时,由于汞常以离子的形式存在,在检测过程中需要加入催化元素,而运用氢化物-原子荧光光谱法正好可解决这一问题。该方法不仅从根本上弥补了其他方法的不足,还集成了比色法和原子吸收光谱法的优点,可提高本体的分离性,从本质上减少外界对本体的干扰。此外,该方法中使用的仪器构成非常简单,且操作便捷。

2.2 原子吸收光谱法

现阶段,该方法获得了广泛使用,在检测过程中受到的限制较小,且检测物品的消耗较少;其缺点为检测效率较低,每次只能检测和分析单一的重金属,无法检测多种重金属。此外,其石墨管的使用期限较短、成本较高,无法满足长时间使用的要求。

2.3 比色法

比色法是根据检测中生成的物质显色反应分析重金属的,即根据既定的对比标准确定相应的物质含量。对于以离子形式存在的物质和有色化合物,以往常选择比色法分析,即根据其螯合物进行定量测定,其中,对于汞、砷形成的螯合物,可根据其颜色分析。但这样测量的准确性不高,比如在测定铅形成的螯合物的过程中,无法排除大多数金属物质沉淀的影响,因此,在使用过程中会受到一定的限制。

2.4 电感耦合等离子体质谱法

该方法主要利用高温点对物质进行快速、高效的扫描。在重金属测定方面,该方法不仅适用于检测常见的重金属元素,且与传统的无机分析技术相比,具有快速、高效、检测结果更准确的特点;其不足之处是受基体的影响较大,且仪器价格昂贵、后期维护费较高。

3 结束语

对于食品接触塑料材料中有害重金属迁移量的测定方法,一直是相关研究人员的重要课题。本文主要分析了氢化物-原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、比色法和电感耦合等离子体质谱法四种方法,这些技术在现阶段均为较为成熟的技术。通过对比分析发现,氢化物-原子荧光光谱法在测量技术、准确性、价格等方面均具备优势,是相关单位的最佳选择。

参考文献

[1]方婕.食品接触材料重金属迁移检测的研究[D].上海:上海交通人学,2013.

〔编辑:张思楠〕

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