doi:10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2020.11.074AnalysisandTesting分析检测食品包装制品中的重金属迁移量测定探究Determination of Heavy Metal Transfer in Food Packaging Products◎ 周义国（淮安市食品药品检验所，江苏 淮安 223000）(Huai'an Testing Institute for Food and Drug Control, Huai'an 223000, China)Zhou Yiguo摘 要：食品包装制品种的重金属可以通过直接接触迁移到食物中。重金属被人体摄入后会蓄积并引发毒害。世界各国也因此制定了严格的重金属迁移量标准。本文阐述了食品模拟液的获取、食品模拟液中重金属的定量测定，迁移量的计算，详细介绍了食品包装中重金属迁移量的测定原理、步骤以及方法。建立了实用又全面的测定迁移量的方法。关键词：食品包装；重金属；迁移量Abstract：Heavy metals on food packaging products can be migrated to food by direct contact. Heavy metals accumulate and poison when ingested. As a result, countries around the world have established stringent standards for the transport of heavy detail. A practical and comprehensive measurement is established Method of determining displacement.Key words：Food packaging; Heavy metals; Migration中图分类号：TS206.4metals. This paper describes the acquisition of food simulants and the quantification of heavy metals in food simulants, calculation of migration, the principle, steps and methods of the determination of heavy metal transport in food packaging are introduced in 食品的安全问题关乎所有人类。食物在储存过程中需要用到包装制品，并且包装制品直接与食物接触。包装制品的安全性也因此关系到食物的安全性。常见的包装制品主要包括纸制品与塑料制品。纸质包装在制作过程中会添加蒸煮剂、防腐剂、防水剂、增强剂、消泡剂、杀菌剂和助滤剂等化学药品[1]。这些化学物质会有少量残留在成品包装中，使包装中含有重金属元素。塑料包装在制作中通常会添加着色剂、热稳定剂、增塑剂、印刷油墨、抗氧化剂和光稳定剂等物质。这些化学物质会附着在成品塑料制品中，使塑料制品中存在重金属元素[2]。食品包装中常见的重金属主要包括铅、铜、镉、钡、钴、铁、锰、铬和锂等[3-4]。世界各国都对包装制品中这些重金属的迁移量做了限制要求。相应的标准法规正在逐步健全，检验方法也在不断健全。重金属迁移的本质是扩散。在食物与包装制品的直接接触过程中，包装中残留的化学物质吸附在食物上。食品中的脂肪含量、环境温度、迁移时间、化合物挥发性和接触面面积等都是影响重金属迁移量的重要因素[5]。迁移实验的本质就是通过食品模拟液浸泡包装制品来模拟食物与包装之间的接触过程。最后，再通过仪器检测浸泡液中的重金属浓度，并通过计算得到迁移量。本文将详细介绍食品包装中测量重金属迁移量的检测过程与方法。1 模拟液的获取1.1 处理包装材料实验材料应当选取从未使用过的包装制品。将食品包装制品制作成敞口的长方体容器或剪成规则的正作者简介：周义国（1977—），男，本科，工程师；研究方向为食品工程。XIANDAISHIPIN现代食品/215Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.分析检测Analysis and Testing方形样块作为迁移单元，并用超纯水反复冲洗迁移单元，清洗干净后烘干备用。1.2 选取食品模拟物食物中的化学成分众多，食品模拟物也就成为了迁移实验中食物的替代品。通常，食物可以分成中性液态食物、干固食物、醇或脂肪食物和酸性食物4种。4种食物类别分别使用蒸馏水、酒精、脂肪模拟物和稀酸溶液替代。1.3 迁移模拟方式常见的有两种迁移模拟方式。一种是直接迁移，就是按照正常使用条件使食物包装制品直接与食品模拟物直接接触。这种方式耗时长，结果精确度和灵敏度都不高。另一种方法是半直接迁移，通过改变实验环境加速包装制品中重金属的迁移速率。这种方式可以大大减少实验成本，并且测量结果因受到的干扰少而更加精确。除此之外，还有2种方式。一种是单面迁移，就是将定量的食品模拟液倒入食品包装材料制成的敞口长方体容器中。这种方式一般适用于研究纸质包装制品或纸塑复合包装制品。另外一种方法是双面浸泡，就是将包装制品剪成正方形样块完全浸泡在食品模拟液中。这种方式不考虑传质的方向性，适合研究单层材料。双面浸泡的方式在计算面积时应使用2倍的样品面积。1.4 设定温度与时间食物与包装制品的接触可能在一年以上，直接迁移测量耗时太长，并且准确性不高。根据国际标准，通常使用20 ℃储藏10 d来模拟冷冻和冷藏的储藏条件；使用40 ℃储藏10 d或70 ℃加热2 h来模拟高温加热后长期保存于室温条件下的储藏条件。用于大多数金属离子等优点。但这种方式灵敏度不够高，实验仪器昂贵，且每次试验都需要使用大量氩气。原子荧光光谱法：利用光源激发气态原子由基态跃迁到激发态，并会在短时间内再跃迁回基态，并辐射出与吸收光波长不同的荧光[8-9]。该方法具有检出限低和线性范围宽等优势，但这种方法可能会出现荧光猝灭效应，也可能会被散射光干扰。原子吸收光谱法是利用单一光源使原子由基态跃迁到激发态，吸收光子使观测结果中出现共振吸收线。原子再自发跃迁回基态，并发射出共振发射线，对其进行检测。这种方法具有选择性强和分析范围广的优点。但每次试验只能检测一种原子，试验后需要变换光源才能进行下一次试验。并且标准工作曲线的线性范围窄。2.3 绘制标准工作曲线首先配置高浓度标准液。准确称取1.000 g待测金属。将待测金属放在1 000 mL的容量瓶中，分次加入5%浓度硝酸并加热，待测金属溶解后加水定容。然后稀释制备标准液。将容量瓶中的高浓度标准液逐级稀释，配置成0.00、0.05、0.10、0. 25、0.50、1.00、2.00 μg·mL-1与3.00 μg·mL-1系列浓度标准液。最后按照选择的检测方法分别检测上述标准液的信号强度。将标准液浓度作为横坐标，信号强度为纵坐标，绘制标准工作曲线，并通过计算得出相关系数及回归方程。2.4 计算重金属迁移量按照选择的检测方法检测预处理后的模拟液的信号强度，并将信号强度值带入回归方程中计算得出模拟液的重金属含量P，计算公式见式（1）。 C=2 计算迁出量2.1 模拟液的预处理取25 mL食品模拟液置于三角瓶中，使用水浴锅水浴加热，使模拟液中的易挥发成分快速挥发，擦干瓶底后使用电热板加热蒸发水分。加入1 mL浓度为5%的硝酸，反应完全后静置冷却，加入超纯水定容至25 mL。2.2 检测方法常见的重金属检测方法有3种。电感耦合等离子体发射光谱法的原理是利用激发态的原子跃迁回基态时产生的特征谱线，通过测量特征谱线和计算得到待测元素含量[6-7]式（1）中：C表示重金属迁移量，μg·cm-2；P表 示模拟液中重金属含量，μg·cm-2；A表示接触面积，cm2，25为模拟液的体积。将模拟液重金属含量P代入公式（1）计算可得迁移量C。P×25 A（1）3 结论我国在食品包装制品检测方面的监管力度不够，并且没有标准的检测方法，导致食品包装制品存在的重金属迁移量超标等问题得不到解决，从而存在一定的食品安全隐患。因此，需要有完善的包装制品中重金属迁移量的检测方式，为包装制品的安全提供技术保障。。该方法可以同时对多种元素进行定量测量，并且具有动态线性范围宽和适216/现代食品XIANDAISHIPINCopyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.不同的食品包装制品中存在多种重金属，这样产生了众多的可能性。本文阐述的包装制品中重金属迁移量的测定方式可以应对各种情况，并且考虑到了实际应用中的成本问题，各地食品安全部门可以根据情况选择适当的方法。参考文献：[1]李金凤，邵晨杰.食品接触纸质包装材料中有害物质的迁移及潜在危害的研究进展[J].食品安全质量检测学报，2020，11（4）：1040-1047.[2]陈新拓，钟 科，何 鑫，等.食品包装制品中的重金属迁移量测定[J].食品安全导刊，2019（3）：166-168，185.[3]吴艳凤，刘容宏，武吉伟.食品接触塑料中化学成分迁移研究方法进展[J].中国化工贸易，2017，9（32）：219.[4]卢立新.食品包装材料主要有害物质控制技术研（上接第207页）AnalysisandTesting分析检测究[J].中国科技成果，2014，（4）：18-19.[5]彭湘莲.食品纸塑复合包装材料中重金属的检测及迁移规律研究[D].湖南：中南林业科技大学，2015.[6]宋 佳，乔 玲，李 榕，等.电感耦合等离子体质谱法测定纸质食品接触材料中有害重金属含量的研究[J].现代食品，2018（3）：116-119.[7]方邢有，路东琪，马 青，等.食品接触材料高分子材料中钡、钴、铜、铁、锂、锰和锌的迁移量测定[C]//第十四届全国包装工程学术会议暨2012国际包装科技研讨会论文集，2012.[8]张 遴，乐爱山.氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定与食品接触容器中砷、锑溶出量[J].食品科学，2008，29（1）：267-269.[9]王伟波，袁 冰.食品接触塑料材料中有害重金属迁移量测定方法研究[J].科技与创新，2015 （22）：110.[5]马 林，马明月.邻苯二甲酸酯类对生殖毒性的影响及其机制的研究进展[J].沈阳医学院学报，2017，19（4）：359-363.[6]Bonini M，Errani E，Zerbinati G，et al. 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