白酒中塑化剂的来源、危害及检测方法的研究进展

沈 玮，张一帆

(1.宁波市产品质量监督检验研究院，浙江 宁波 315041；2. 浙江大学 城市学院，浙江 杭州 310015)

白酒中塑化剂的来源、危害及检测方法的研究进展

沈 玮1，张一帆2*

(1.宁波市产品质量监督检验研究院，浙江 宁波 315041；2. 浙江大学 城市学院，浙江 杭州 310015)

从来源、危害、检测技术三方面出发，对白酒中塑化剂的现状进行综述。

来源；危害；检测技术；白酒；塑化剂

塑化剂又称增塑剂、可塑剂，是一种工业上广泛运用的高分子材料[1]。塑化剂品种繁多，包括邻苯二甲酸酯(phthalate acid esters,PAE)、脂肪酸酯、多元醇酯、烷基磺酸苯酯和氯化石蜡等[2-3]。其中邻苯二甲酸类物质(PAEs)具有增塑效率高、使用成本低、易与其他助剂配合使用等优点而被广泛应用，但在包括白酒在内的食品生产中是被禁止添加的[4]。 目前：食品中检出的塑化剂种类主要有7种：邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸苯基丁酯(BBP)[5]。

2014年6月27日，国家卫生计生委正式发布了白酒产品中塑化剂塑化剂风险评估，指出：白酒塑化DEHP和DBP的含量分别在5 mg/kg和1 mg/kg以下时，对饮酒者的健康风险处于可接受水平[4]；但至今为止国家标准并未出台，而白酒塑化剂的风险仍然存在，因此本文着重论述了白酒塑化剂的来源、危害及检测方法的研究进展。

1 来源

通过对各种白酒酿造工艺和形成商品整个过程的全面分析和调查，认为白酒中塑化剂的来源主要有：酿酒原料受环境污染; 在酿造生产过程中迁移产生; 成品酒贮存环节污染。本文即从这3 个方面进行深入分析。

1.1 原料

环境污染的加剧，使酿酒原料作物从污染土壤、大气和水体中吸收塑化剂，并随生产过程进入白酒中，为人体健康带来安全隐患。马荣山等[6]采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法测定白酒酿造的主要原料及各个阶段产物的16 种邻苯二甲酸酯类物质的含量，对白酒中的塑化剂来源进行分析，结果发现白酒酿造过程中产生极微量的塑化剂，在不接触塑料制品的前提下白酒酿造过程中的塑化剂主要来源于原料，其中大曲污染最为严重，含邻苯二甲酸二丁酯0.344 mg/kg，超过相关标准。通过对酿酒原料作物的种植土壤及区域内空气进行考察，Chen 等[7]发现种植土壤中的塑化剂浓度为25.82 μg/kg～18.92 mg/kg，而在空气中的含量在5.20 ng/m3到1153.00 ng/m3之间变化，其中以黑龙和重庆塑化剂污染最为严重。

1.2 生产过程

白酒生产过程中自身发酵环节不会产生塑化剂，但其酿造过程中常用到塑料产品，如引流的橡胶管、塑料接酒桶、封缸塑料布等，从而引入塑化剂。塑料中的塑化剂是一种以物理结合方式存在的脂溶性成分，易溶于酒精。当白酒原酒酒精度超过65% vol时，在加调味酒、基础酒及加浆过程中需要不断的接触各种塑料管道，此时塑化剂极易脱落，迁移进入白酒。李楠等[8]发现塑料容器和塑料管道是白酒中塑化剂产生的主要根源，利用塑料管道输送会使酒中溶入邻苯二甲酸二丁酯，含量可达0.43 mg/kg，超卫生部限量0.13 mg/kg。陈蕾等[9]通过对塑料软管的分析，发现塑料软管中塑化剂含量高达6.6 g/kg。而溶出塑化剂最多的是酒泵进出处的乳胶管，每10 m 乳胶管可在白酒中增加塑化剂含量0.1 mg/kg。

1.3 贮存过程

我国规定，塑化剂禁止添加到食品中，但可以使用在食品容器、包装材料中，以增加材料的弹性、塑性、透明度、改变其性能。白酒灌装后，在整个贮存、运输、流通环节均有可能与添加塑化剂的内塞“亲密”接触，导致塑化剂溶出。另外，一些低档成品酒为降低成本，普遍采用塑料酒桶包装成品酒，塑料袋也是一些小包装酒的常用包装形式。随着贮存时间的推移和温度的升高，产品中塑化剂含量会逐渐增高，而且酒度越高含塑化剂越普遍。高档年份酒一般存储时间较长，吕晓静等[10]研究表明，白酒年份越久检出的塑化剂含量越高。

2 危害

大多数塑化剂在塑料中是以游离状态存在的，很容易进入环境。作为环境污染物，可以在水中、空气、土壤及动植物体内广泛检测到[3]。人体主要通过食品和空气两种途径吸收，且对PAEs有富集作用。PAEs及其代谢产物和降解产物不但会损伤人体肝脏、肾脏、生殖器官，还会干扰人体正常内分泌，影响体内荷尔蒙含量，长期在体内积累还可能会导致畸形、癌变和细胞突变[4-5]。

2.1 生殖毒性

PAEs在人体和动物中发挥着类似雌激素的作用，被归类为疑似环境荷尔蒙,长期接触会造成内分泌失调，影响生物体的生殖机能[3]：包括生殖率降低、流产、天生缺陷、异常的精子数、睾丸损害，还会引发恶性肿瘤[11]。其中 DEHP进入体内后会干扰体内雄性和雌性激素分泌[12]，危害男性生殖能力并促使女性性早熟,对生殖系统损伤明显。并且可能通过胎盘脂质及锌代谢影响胚胎发育。由于幼儿正处于内分泌生殖系统发育期，DEHP对幼儿带来的潜在危害会更大。可能会造成小孩的性别错乱，包括生殖器便短小、性征不明显[13]。

生殖系统是DEHP毒性作用的主要靶器官。目前，国内外对DEHP生殖毒性的研究多集中于睾丸支持细胞和睾丸间质细胞[12]。有研究认为，DEHP及其初级代谢物MEHP引起精母细胞的生精障碍与睾丸支持细胞损伤密切相关，且MEHP的毒性更大[14]。几年来也有研究表明，DEHP对于睾丸间质细胞的影响主要与其暴露于宫内的剂量有关，Ge[15]等的研究指出高低剂量所导致的抗雄激素作用是不同的。高剂量(每天≥500mg/kg，经口)的PAEs可抑制成年间质细胞的功能，降低雄激素的合成，延迟青春期；低剂量(每天<100mg/kg，经口)则增加成年间质细胞的数量和雄激素水平，使青春期提前[16]。

总的来说，生殖毒性是DEHP目前发现的最明显作用[12]。

2.2 肝毒性

PAEs具有肝毒性。由于肝脏是体内DEHP转化为活性代谢产物MEHP的主要器官之一，因此DEHP的肝毒性主要由其活性代谢物如MEHP等所致[12]。美国国家毒理规划属(NTP)的实验结果表明大鼠和小鼠能通过食物长期吸收DEHP而引起肝癌[17]。

2.3 免疫毒性

PAEs除了具有上述毒性，还具有免疫毒性。有学者认为哮喘病的增多，也可能与人们在日常生活中接触PAEs有关[18]。瑞典学者Bornehag等在一项巢式病例对照流行病学研究中，证实了家庭降尘中PAEs含量与儿童持久性过敏症之间的剂量-效应关系，并得到了统计学趋势分析的支持[17]。

其中DEHP本身不是一种能产生免疫性的抗原物质，但它能增强免疫原性的活力，这意味着DEHP具有“佐剂”的作用[19]。裴秀从[20]等研究表明，DEHP能通过影响NFAT的基因及蛋白表达，明显促进白细胞介素-4(IL-4)基因表达，产生Th2型免疫应答优势，导致Th1/Th2细胞失衡，从而产生免疫毒作用。

除此之外，DEHP还能影响体内的多种免疫细胞，Nishioka[21]等研究DEHP对人类巨噬分化细胞THP-1细胞的影响，发现DEHP能增强巨噬细胞分泌多种炎症因子和趋化因子，从而加剧炎症反应。

2.4 神经毒性

PAEs物质对神经系统也会产生一定影响。之前也有因误服PAEs而发生急性中毒的报道。误服可引起中枢神经系统抑制、麻痹、血压降低等。长期接触PAEs可引发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状[18]。李丽萍[22]等研究DEHP对成年雄性大鼠脑神经细胞的毒性作用实验表明，DEHP经口短期重复染毒对成年大鼠脑组织可能产生毒性作用。

2.5 其他

除了生殖毒性、肝毒性、免疫毒性和神经毒性，PAEs对肾脏、肺部等也会产生一定的影响：张炽坚[23]等的研究证明DBP和DEHP对雄性SD大鼠染毒后均能在短期内对大鼠肾脏造成显著的氧化损伤，联合染毒损伤更严重。另外，PAEs的暴露与现代成年男性甲状腺功能减退之间可能存在联系，在美国的一项研究中发现，血清中T3和T4浓度水平降低与人体尿液中MEHP浓度的增加有关[24]。但是目前还没有塑化剂造成其他组织系统损害的直接证据，因此塑化剂的毒性问题还有待进一步的研究。

3 检测技术

3.1 样品前处理

样品前处理是指样品的制备和对样品中的目标物进行提取、净化以及浓缩富集，以达到消除基质影响，提高检测方法的灵敏度、准确度和选择性的目的。所以适当的样品前处理方法是检测结果正确与否的基础。通常采用的方法有液液萃取、固相萃取、超声波辅助萃取和固相膜萃取等[5]。

3.1.1 液液萃取法(LLE)

液液萃取法是最经典的处理方法，也是液相萃取最有效的方法。该法选用的两种液相分别是水相和有机溶剂相；通常选用非极性有机溶剂(如正己烷、二氯甲烷、异辛烷等)萃取，然后进行振摇或离心分离[5]。郑和辉[25]等采用正己烷作萃取剂萃取水中的邻苯二甲酸酯，利用GC-MS法测定，结果显示在23个水样中都有DEHP检出，7个水样中有DBP。其优点是容易操作，其缺点是有机溶剂消费量大、萃取时间长、萃取率较低[26]。

3.1.2 固相萃取法(SPE)

固相萃取技术是一种新型的样品前处理技术，主要使用Flirisil柱、PSA柱、C18柱、LC-Si固相萃取柱等进行净化[5]。它和液液萃取法最大的不同在于采用的萃取剂是固态的，通过固体吸附剂的吸附将样品和杂质分离开，再通过加热或洗脱方式将样品分离出来，从而得到目标化合物[26]。马继平[27]等建立了固相萃取-反相高效液相色谱法检测水中3种PAEs即DMP、DEHP、DNOP的方法。考察了固相萃取柱、洗脱溶剂、洗脱体积、上样速度以及洗脱速度对萃取效率的影响，并通过综合分析，选定Su-Peldean C18 SPE Tube固相萃取柱，甲醇为洗脱剂，洗脱体积为2mL，上样速度4 mL/min，样品的回收率保持在83.4%～121.2%的水平。

该法在水样中的萃取效果显著，具有样品需求量小、使用溶剂量较少、萃取过程较为简单，萃取效果显著等特点[28]。但是不同批次的吸附剂其吸附效果可能有较大的差距，所以每次测定的结果可能有所差异，而且由于吸附作用还可能导致样品中的物质损失，甚至会引起样品的分解等现象[26]。

3.1.3 超声波辅助萃取法(UAE)

超声波萃取是利用超声波产生的强大压强可以转化为多种效应，引起物质分子运动加快、溶液穿透力加强，从而加快样品的提取[26]。高庚申[29]等通过研究发现，利用四氢呋喃和乙醇的混合溶液作萃取液，萃取效果好。利用该法对塑料制品中的DMP、BNOP、DEHP进行了测定。

3.1.4 固相膜萃取(SME)

固相膜萃取技术是在固相萃取柱技术的基础上形成的，在固相膜中常用的膜材料有聚丙烯酸、聚氯乙烯、聚酯、聚四氟乙烯或偏氟乙烯、纤维素、玻璃纤维等[30]。由于和萃取柱相比，萃取膜具有更大的表面积，对流量的限制较小；而且膜状介质吸附剂的颗粒较为均匀，能极大的提高传质效果，特别是样品体积较大时，采用固相膜萃取效果较好，即便样品中浓度为ng/L的污染物也能检出[26]。

3.2 仪器分析检测

目前，没有专门的标准针对白酒中塑化剂含量的检测，一般按照GB/T 21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》[31]进行检测。

3.2.1 气相色谱法(GC)

气相色谱法可分离性能相近的物质或多组分混合物，具有分析速度快，灵敏度高，操作简单等特点，是目前较为常用的仪器检测方法之一[5]。张前龙[32]等通过对塑料包装中塑化剂含量的测定，得到最佳气相色谱条件：色谱柱：HP-5石英毛细管柱，30.0μm×320μm(内径)×0.25μm(膜厚)；色谱柱温度：初温60℃(保持1min)，20℃/min升温至220℃，5℃/min升温至280℃(保持4min)检测器温度300℃，空气400 mL/min，氢气40 mL/min，尾吹气30 mL/min；进样口温度280℃，不分流进样，进样量1μl；载气流速，氮气2.0 mL/min；定量发放：峰面积外标法。5种化合物(DMP、DEP、DBP、DEHP、DOP)得到了很好的分离。

3.2.2 高效液相色谱法(HPLC)

高效液相色谱是常用的PAEs检测方法，其优点是检测精度高、选择性好，受样品的影响较小，分离效率可以通过流动相来调节[31]。高效液相色谱法主要使用硅胶键合的C8或C18反相柱为分离柱，常用的流动相为甲醇—水、乙腈—水或甲醇—乙腈—水[5]。一般在室温下分析即可，由于白酒中的乙醇很容易挥发，采用HPLC法可以避免由高温使酒精挥发造成检测结果有所偏差的影响；因此使用高效液相色谱法测定白酒中塑化剂含量有很好的的检测效果[33]。黄雪丽[34]等利用HPLC法确定出最佳实验条件是以甲醇-水为流动相，采用梯度模式洗脱，检测波长为225nm，柱温是30℃，流量为1.000 mg/mL，进样量为10μL时可以很好地分离3种PAEs(DMP、DEP、DBP)。

3.2.3 色谱质谱联用法(GC-MS)

质谱仪是定性测量的设备，而色谱仪主要是用来分离物质的，不能对物质进行定性分析，将两者结合起来则既能对混合物进行分离，又能对各种物质进行定性分析；该法用于白酒中增塑剂的定量分析，能有效提高实验精度，数据重现性良好[26]。国家标准(GB/T21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测定》)中白酒塑化剂的检测方法就是采用GC-MS法；该法操作步骤：取样5 mL与正己烷2mL混合后振荡1min，分层后，对上层液采用色谱质谱联用法来测定。通常色谱柱选择30 m×0.25mm(内径)×0.25μm的石英柱，进样温度设定为250℃；以1 mL/min的速度通入氦气，通入时间4min；不需要分流进样，总的进样量为1μm。质谱条件：将接口处的温度控制在280℃；采用电子轰击的方式实现电离化；电离电压维持在70eV。徐忠[35]建立了沸水浴处理，正己烷液液萃取的白酒中3种邻苯二甲酸酯残留检测的GC-MS法。对仪器参数进行选择与优化，使其仪器操作系统趋于稳定。所建方法加标回收率为71.0%～115.0%，精密度为2.5%～9.3%，方法简单灵敏、快速，抗干扰能力强，定性、定量准确并且具有良好的重现性和精密度，完全适合于白酒中3种常规邻苯二甲酸酯污染物检测。

徐皓[36]等通过比较HPLC法与GC-MS法检测白酒中塑化剂DBP和DEHP的含量发现，HPLC法前处理较费时，检测成本较低廉，可以满足一般白酒日常检测；GC-MS法在检测回收率、精密度方面要由于液相色谱；且前处理时间较短，步骤简便，易操作，满足对塑化剂高精度检测要求。

3.2.4 液相质谱联用法(HPLC-MS)

液相质谱联用技术主要是用于有机物含量的测定，特别是用来测定环境和沉积物中的PAEs。该方法的优点是分离效果好、灵敏度高、分析速度快[37]。而液相质谱是一种广适性检测器，MS几乎可以检测所有的化合物，分离能力强，可以给出每一个组分丰富的结构信息和分子量，并且结果十分可靠，精准度高；刘杰[38]等通过对饮料中的增塑剂的测定确定了同时适用于检测白酒中增塑剂的最佳方案呢：色谱柱：Aglilent Eclipse plus C18(2.1 mm×150 mm,3.5μm)；流动相：0.1%甲酸的甲醇溶液+0.1%甲酸溶液；柱温：30℃；进样量5μL。质谱条件：ESI正离子模式；干燥气流量：10 L/min；干燥器温度：350℃；毛细血管电压：4000V；喷雾压力：30psi。该方法检出限为0.005～0.051mg/kg，回收率为89.1%～105.1%，相对标准偏差为0.8%～4.1%，可以满足饮料中邻苯二甲酸酯的检测要求。

4 小结

白酒塑化剂来源途径多，造成危害大，对食品安全的影响是客观存在的。随着科技的进步，对塑化剂的检测越来越精准快速，但真正保障食品安全问题，还需从源头出发，完善白酒企业的生产行为，及时替换各类易引入塑化剂的器皿，提高企业自身检测塑化剂的技术水平，使白酒企业真正远离塑化剂阴影，走上健康持续发展之路。

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(本文文献格式：沈 玮，张一帆.白酒中塑化剂的来源、危害及检测方法的研究进展[J].山东化工,2017,46(5):55-58.)

2017-02-07

沈 玮(1988—)，女,浙江宁波人,助理工程师,从事食品安全研究；通讯作者：张一帆(1994—)，女，浙江长兴人，实习研究员，从事食品安全研究。

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1008-021X(2017)05-0055-04