不同印刷食品包装纸溶剂残留量及与存放时间相关性研究.pdf

第43卷
分析化学( FENXI HUAXUE)研究报告
第5期
2015年5月
Chinese Journal of Analytical Chemist
723~728
DOI:10.1895/J,issn.0253-3820.150029
不同印刷食品包装纸溶剂残留量及与存放时间相关性研究
朱瑞芝刘凌璇刘志华张凤梅司晓喜王庆华
白晓莉谢静2詹建波
(云南省烟草化学重点实验室,云南中烟工业有限责任公司技术中心,昆明650231)
云南技师学院,昆明650300
摘要采用顶空-气相色谱/质谱联用法对不同印刷方式(凹印、胶印、丝印和柔印)的食品包装纸中20种溶
剂残留量进行了测定,分析了不同印刷方式食品包装纸中溶剂残留的差异及其随时间变化的规律。在优化
的实验条件下,方法线性关系良好,20种溶剂相关系数均大于0.998,检出限在0.003~0.535mg/m2之间,
回收率在84.8%~108.9%之间,相对标准偏差(n=5)在1.0%~5.1%之间。结果表明,采用凹印方式生产
的食品包装纸溶剂残留总量远大于胶印、丝印和柔印的包装纸,且溶剂残留总量随存放时间的增加呈减小的
趋势,前3天减小幅度较大。胶印、丝印和柔印的包装纸溶剂残留风险较低,印刷3天后可投入使用;对于采
用凹印方式生产的产品,选择性地使用乙醇、乙酸乙酯等易挥发、低毒低污染溶剂,是提高凹印食品包装纸
使用安全的有效途径。
关键词印刷方式;溶剂残留;食品包装纸;顶空-气相色谱/质谱联用法
随着人们生活质量的提高,环保、安全、卫生的消费观念也逐渐深入人心,食品包装材料的安全性
也成为大家关注的热点口-]。对于有印刷工艺的食品包装纸,由于在生产过程中印刷油曌的使用,印
刷油墨中的溶剂(包含溶剂杂质)会残留在包装印刷纸中,在包装、储存、加工、食用的过程中会挥发迁
移到食品中,给人体健康造成潜在危害?。为了保证食品安全,包括我国在内的一些国家纷纷出台
了相关标准以限制食品包装材料中的溶剂残留量[8。
由于印刷方式的不同,印刷使用的油墨类型有所不同川,最终包装印刷纸中溶剂残留量也有差
异。目前,国内印刷常用的印刷方式主要有四种类型:凹印胶印、柔印和丝印。研究不同印刷方式的
食品包装印刷纸中溶剂残留量的差异性,以及溶剂残留量随存放时间的变化规律,对食品包装印刷纸
的安全使用具有重要意义。本研究主要针对目前食品包装纸常用的印刷方式(凹印、胶印、柔印和丝
印)的溶剂残留情况进行了深入的研究,考察不同的印刷方式溶剂使用和残留的情况,以及溶剂残留
量随时间的变化规律,为食品包装印刷纸的安全使用提供指导性参考。
2实验部分
2.1仪器与试剂
Clarus600C气相色谱仪,配 Clarus600MS质谱检测器及 Turbomatrix HS-40顶空自动进样器
( Perkin Elmer,美国);BT224S电子天平(感量:0.0001g,赛多利斯科学仪器有限公司);活塞式移液
枪(1000uL);裁纸刀;20mL专用顶空瓶;不同印刷方式(凹印、胶印、柔印和丝印)食品包装印刷纸。
苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、正丁醇、丙
二醇甲醚、丙二醇乙醚、乙酸正丙酯、4-甲基2-戊酮、乙酸正丁酯、环己酮(标准品,TCI,日本)和三乙酸
甘油酯( ACROS,美国)。
2015-01-13收稿;201503-09接受
本文系云南中烟工业有限责任公司科技开发项目资助(No.2015J006)
E-mil:190793945@q9,com
分析化学
第43卷
2.2实验方法
分别取4种不同印刷方式(凹印、胶印丝印、柔印)所得的食品包装纸样品,在包装纸正面中央区
域裁取面积为22.0cm×5.5cm(121.0cm2)的试样,将所裁试样印刷面朝里卷成筒状后,立即放人
20mL专用顶空瓶中,加入1000uL三乙酸甘油酯,密封后置于静态顶空仪按2.3节所示条件检测。
2.3分析条件
平衡温度:80℃;平衡时间:45min;顶空瓶加压时间:0.5min;进样针温度:140℃;进样模式
体积进样;进样时间:0.2min;拔针时间:0.5min;传输线温度:180℃;进样压力:172.38W
色谱柱: Supelco VOCOL熔融石英毛细管柱(60mx0.32 mm idx1.8pumd);进样口温度:180℃
载气:氮气(纯度≥99990%);流速:1mL/min;进样量:1L;分流比:20:1;升温程序:40℃下保
持2min,以4℃/min升至160℃,再以10℃/min升至200℃保持10min。
离子源温度:230℃;传输线温度:220℃;电离能量:70eV;溶剂延迟;:4.0min;扫描范围
m/z-29~300;扫描模式:选择离子扫描(SIM),选择离子及保图时间见表1
表120种溶剂的选择离子
Table 1 Selective ions of 20 solvents
序号
化合物
定量离子
辅助定性离子
保留时间
ompounds
Quantitative ion (m/z
Qualification ion (m/)
Retention time (min)
甲醇 Methanol
4,17
乙醇 Ethanol
异丙醇 Isopropane
丙酮 Acetone
43
95789
正丙醇n- Propanol
丁酮 Butanol
0,11
乙酸乙酯 Ethylacetate
乙酸异丙酯 Lsopropylacetate
正丁醇n- Butanol
苯
9o1234567890
丙二醇甲醚 Methoxypropanol
45
13.36
乙酸正丙酯 Propylacetate
134-甲基-2-戊4- Methyl-2- Pentanol
丙二醇乙瞇 Ethoxypropanol
甲苯 Toluene
乙酸正丁酯n- Butyl Acetate
乙苯 Ethyl benzene
间,对-二甲苯m, p-xylene
邻二甲苯o- Xylene
环已酮 Cyclohexanone
98
3结果与讨论
3.1位器条件优化
仪器条件参考文献[12]的方法,但进行了优化与完善,包括增加了检测物质的种类,改善目标物
的分离效果,并提高了检测灵敏度等。本论文根据食品包装印刷行业的调研情况,增加了甲醇、正丙
醇、丙二醇乙醚三种溶剂,并对仪器方法进行了优化:(1)为防止高沸点化合物在传输线中的残留,将
顶空条件中传输线温度120℃增加到180℃;(2)色谱条件中,由于增加了检测的目标物种类,为改善目
标物的分离效果,采用了较缓的升温程序,升温程序调整为:40℃下保持2min,以4℃/min升至160℃
再以10℃/min升至200℃保持10min,同时为了减轻色谱柱负荷,提高检测器灵敏度,将分流比由
10:1调整为20:1;(3)为改善目标物灵敏度,质谱条件中离子源温度由200℃调整为230℃,传输线
温度由200℃调整为220℃,由于增加了低分子量的目标物,将质谱扫描范围由m/z50~300调整为
m/z29~300;(4)为避免干扰,提高目标物检