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气质联用法测定市售白酒中18种邻苯二甲酸酯类塑化剂含量

2019-09-03王燕飞颜林平王国军颜玉华方子涵

酿酒科技 2019年8期
关键词:塑化剂酯类邻苯二甲酸

王燕飞 ,颜林平 ,陈 莉 ,王国军 ,颜玉华,方子涵

(1.台州市质量技术监督检测研究院,浙江台州 318000;2.浙江工商大学食品与生物工程学院,浙江杭州 310018)

邻苯二甲酸酯(Phthalates,简称PAEs)是一类常见的塑化剂,水体、空气、土壤和塑料制品等样品中普遍存在[1-2]。具有胚胎毒性、致畸性、致突变、致癌作用,是一种环境激素类内分泌干扰化合物,而食品是人类接触PAEs 的最主要来源之一[3]。卫生部将17 种邻苯二甲酸酯类塑化剂列入可能用于食品的非食用物质“黑名单”,塑化剂和三聚氰胺、苏丹红、敌敌畏等一样将作为卫生监管部门今后的监督管理重点之一。中国、美国、欧盟等国家都把其列为优先监测污染物,欧盟的2005/84/EC,2007/19/EC 等指令明确规定了PAEs 含量及迁移量的限量[4]。PAEs 类塑化剂目前已成为国际上广泛关注的一类环境激素污染物[5-7]。塑化剂的检测及污染研究在国内外也已引起人们的重视[8-10]。

PAEs 类塑化剂广泛存在于食品包装中,但有调查发现,其在方便面餐盒中的迁移率低于国家标准[11],在普通饮料中的迁移也很微量[12],而白酒中的主要成分是乙醇,其在乙醇中迁移率较高,且酿造生产环节工序复杂,因此其在整个过程中被塑化剂污染的可能性比较大,存在一定的特定迁移。2016 年,北京市售80 件白酒样品中有42 件样品检测出PAEs,总检出率高达47.5%[13]。2015 年,对济南市售白酒(品牌酒及散装酒)进行采样,检测的49份样品中,DBP 超标率最高达54.5 %,个别样品含量高达6.58 mg/kg,超出标准限量21.9 倍[14]。究其来源是在生产过程中白酒接触的塑料管道、塑料容器等迁移引入的,相关部门责令督促将塑料管道及容器更换为不锈钢。如今时隔几年,市售白酒,尤其是低端白酒仍有很多是塑料包装的,其中的塑化剂污染情况有无改善,仍然需要我们后续的跟踪研究,为相关的监督监管提供依据,更好的保障消费者的食品安全。

总结国内外相关学术报道和国家标准,PAEs的测定方法主要有紫外分光光度法[15]、液相色谱法(LC)[16-17]、气相色谱法(GC)[18-20]、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)[21-22]、液相色谱-质谱联用法(LCMS)[23]等。目前国家标准GB 5009.271—2016《食品安全国家标准食品中邻苯二甲酸酯的测定》和GB 31604.30—2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品邻苯二甲酸酯的测定和迁移量的测定》均采用气相色谱-质联用法。其中紫外分光光度法选择性和灵敏度相对较差,只限于PAEs 总量的测定。目前,食品中PAEs 类塑化剂的测定方法主要是基于色谱方法,在所有分析方法中,气相色谱-质谱法(GC-MS)和串联质谱法(GC-MS/MS)占33%,高效液相色谱-质谱(LC-MS)和串联质谱(LC-MS/MS)占16 %[24]。G.Cinelli 等[25]利用气相色谱-质谱法快速分析了酒中DMP、DEP、DBP、DEHP 等6 种邻苯二甲酸酯塑化剂,其r≥0.9719,回收率85%~100.5%,最低检出限达到0.022 μ g/L。

1 材料与方法

1.1 样品

采用分层整群随机抽样方式,采集某市各县市区销售的白酒样品33 份,采样地点包括商场、农贸市场、小食杂店、超市、生产企业等,样品为定性塑料桶装,抽样时间为2018年。

1.2 仪器与试剂

安捷伦7890B/5977A 气相色谱-质谱联用仪,美国Agilent 公司产品;CPA224S 电子天平,德国赛多利斯股份公司产品;HQ-60-II 涡旋混合器,北方同正;超声波发生器;Advantage A10 纯水机,Milli-Q;H-1850R 台式冷冻离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司产品。

16种邻苯二甲酸酯混标溶液(1000 mg/L,1 mL,纯度>98 %):美国o2si smart solutions 公司产品;邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP,纯度99.0 %)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP,纯度99.0%),德国Dr.Ehrenstorfer 公司产品;正己烷(HPLC),德国默克公司产品。

1.3 样品前处理与仪器工作条件

1.3.1 样品前处理

准确称取试样1.0 g 左右于25 mL 具塞磨口离心管中,加入3 mL 蒸馏水,涡旋混匀,再准确加入10 mL 正己烷,涡旋1 min,剧烈振摇1 min,超声提取30 min,1000 r/min 离心5 min,取上清液,供GCMS分析。

1.3.2 仪器工作条件

1.3.2.1 色谱条件

AgilentHP-5MS色谱柱(30m×0.25mm,0.25μm);程序升温:初始温度60 ℃,保持1 min,以20 ℃/min升温至220 ℃,保持1 min,以5 ℃/min 升温至250 ℃,保持1 min,再以20 ℃/min 升温至290 ℃,保持7.5 min;进样口温度:260 ℃;进样量:1 μL;不分流进样;载气:高纯氦(纯度>99.999%),流速1.0 mL/min。

1.3.2.2 质谱条件

电离方式:电子轰击电离源(EI);离子源温度:230 ℃;四级杆温度:150 ℃;传输线温度:280 ℃;电离能量:70 eV;溶剂延迟7.0 min;选择离子扫描(SIM)监测方式。18 种邻苯二甲酸酯化合物标准品的总离子流色谱图见图1,相关指标见表1。

图1 18种邻苯二甲酸酯化合物标准品的总离子流色谱图

表1 18种PAEs信息、保留时间、定量离子和定性离子

续表1 18种PAEs信息、保留时间、定量离子和定性离子

2 结果与讨论

2.1 方法的线性范围

精密量取16 种邻苯二甲酸酯混标溶液和邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)标准溶液配成混标,分别用正己烷逐级稀释,使其中DINP的浓度分别为25.6 μg/mL、12.8 μg/mL、6.4 μ g/mL、3.2 μ g/mL、1.6 μ g/mL 和0.8 μg/mL,其余17 种PAEs 的浓度分别为4.0 μg/mL、2.0 μg/mL、1.0 μg/mL、0.5 μg/mL、0.2 μg/mL和0.1 μg/mL,依次对系列标准工作溶液进行分析,记录离子流图的峰面积,以溶液浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。18种PAEs的线性方程、相关系数、线性范围、检出限列于表2。由表2 可见,18 种PAEs 浓度范围内线性关系良好,相关系数r≥0.9916。

2.2 方法的精密度和回收率

采用在空白样品中添加混标的方法,分为低浓度和高浓度两个加标水平,连续6 次平行测样,计算方法的精密度和加标回收率,结果见表3,结果显示,方法的精密度和加标回收率结果令人满意,相对标准偏差RSD 范围为0.55%~4.25%,加标回收率范围为85.3%~110%。

2.3 白酒中PAEs的含量分析

表2 18种化合物的线性方程、线性范围、相关系数和检出限

表3 不同浓度水平的18种PAEs的RSD和回收率(n=6)

PAEs 存在广泛,溶剂、器皿等极易污染,因此在测试过程中通过过程空白试验来排除干扰污染。本实验中所用的玻璃器皿洗净后,用重蒸水淋洗3 次,丙酮浸泡1 h,在200 ℃烘烤2 h,冷却至室温后再使用。实验过程中空白实验均未检出,符合实验要求。

对市售的33 份白酒样品进行检测分析发现,白酒中塑化剂的检出率仍然较高,统计33 份白酒样品生产日期为2015 年5 月至2017 年6 月,常温贮存。查表4 可看出,33 份样品中,DIBP、DBP、DPP、DEHP均有不同程度的检出,其中DIBP检出10份,检出率30.3%,检出值范围1.02~3.69 mg/kg;DPP 检出6 份,检出率18.2%,检出值范围1.30~1.54 mg/kg;DBP 检出28 份,检出率84.8%,检出值范围1.26~5.56 mg/kg;DEHP 检出15 份,检出率45.4 %,检出值范围1.98~2.15 mg/kg;其余14 种PAEs 均未检出。对检出率较高的DBP 和DEHP 对应的样品数据如表5、表6。从表5 可看出,28 件白酒样品中,DBP 的检出含量都在1 mg/kg 以上,其中最大值5.60 mg/kg。从表6 可看出,15 件白酒中DEHP 的检出含量均在2 mg/kg左右。

表4 33份白酒样品中18种邻苯二甲酸酯类物质的检测结果

我国对于酒类样品塑化剂的监管市场仍然处于真空状态,关于塑化剂限量的国标并未出台,相关行业标准企业标准等比较空白。目前市场上关于邻苯二甲酸酯类塑化剂的规定主要有3 个:一是卫生部2011 年第16 号“关于公布食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单(第六批)的公告”中禁止17 种邻苯二甲酸酯类物质添加到食品和食品添加剂。二是卫办监督[2011]551号文件明确规定“邻苯二甲酸酯类物质不是食品原料,也不是食品添加剂,严禁在食品、食品添加剂中人为添加”,但只规定了3 种食品及食品添加剂DEHP、DINP 和DBP 最大残留量分别为1.5 mg/kg,9.0 mg/kg 和0.3 mg/kg。三是白酒塑化剂风波之后,国家卫生计生委2014 年6 月27 日发布了白酒产品中塑化剂风险评估结果,结果显示,白酒中DEHP 和DBP 的含量分别在5.0 mg/kg 和1.0 mg/kg以下时,对消费者的健康风险处于可接受水平。

表5 28件白酒中DBP的检测结果 (mg/kg)

表6 15件白酒中DEHP的检测结果 (mg/kg)

3 结论

白酒产品中的塑化剂一般属于迁移引入,主要来源于白酒生产过程中塑料生产管道和塑料包装盒中塑化剂的迁移,且随着时间的延长其迁移量增多。对市售随机抽检的33 份白酒样品进行邻苯二甲酸酯类塑化剂的检测,结果显示,1—3 年塑料包装市售白酒中塑化剂的检出率还是比较高的,DIBP、DBP、DPP、DEHP 均有不同程度的检出,检出率范围在18.2%~84.8%之间,其中DBP、DEHP的检出率比较高,分别为84.8%、45.4%,DBP 检出值范围1.26~5.56 mg/kg,DEHP 检出值范围1.98~2.15 mg/kg。对比卫办监督[2011]551 号文件和塑化剂的风险评估结果,可看出市售白酒中塑化剂仍旧存在一定的风险。此次气相色谱-质谱法对白酒中18 种PAEs 的监测旨在为PAEs 的风险控制和市场监控提供数据基础,以期为我国白酒行业的有效监管和健康发展提供参考。

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