高效液相色谱法测定密胺餐具中三聚氰胺迁移量
2020-04-08葛冰洋张小明步江涛朱荣朱南张驰
葛冰洋 张小明 步江涛 朱荣 朱南 张驰
摘 要:建立一种方便廉价且耐用的高效液相色谱法,以亲水柱ZORBAX SB-Aq(4.6 mm×150 mm,5 μm)为分离柱,甲醇-水为洗脱液,流速0.8 mL·min-1,柱温30 ℃,时间10 min。此方法操作简单,检测时间短,检测成本低,重复性良好。本文研究了不同模拟液和不同温度对三聚氰胺迁移量的影响,结果表明,酸类模拟液易导致三聚氰胺迁移,温度越高迁移量越大。
关键词:三聚氰胺;密胺餐具;迁移量;高效液相色谱法
Abstract:Developed a convenient, inexpensive and durable HPLC method. Using a hydrophilic column ZORBAX SB-Aq (4.6 mm×150 mm, 5 μm) as a separation column, Methanol-water was used as the eluent, the flow rate was
0.8 mL·min-1,the column temperature was 30 ℃, and the time was 10 min. The method has the advantages of simple operation, short detection time, low detection cost and good repeatability. The effect of different simulated liquids and different temperatures on melamine migration was studied by this method. The results show that the acid simulating liquid is the most likely to cause melamine migration, and the higher the temperature, the greater the migration amount.
Key words:Melamine; Melamine tableware; Migration; HPLC
中图分类号:TS972.23
密胺塑料餐具属于高分子聚合物,其单体为甲醛和三聚氰胺。此类产品以其轻巧、美观、耐低温(可直接放入冰箱)、耐煮(可沸水蒸、煮)、耐污染、不易跌碎等性能,被广泛应用于快餐业及饮食业等。由于这种餐具具有类似陶瓷又不易摔碎、且色彩鲜艳、形状可爱等特点,特别受广大消费者欢迎,尤其是老人和儿童。密胺塑料餐具的原材料三聚氰胺和甲醛[1],虽然两者反应之后状态稳定,但反应前的单体分子有毒,在密胺餐具生产加工过程中会有少量的单体分子处于游离状态,出现三聚氰胺残留[2]。这种单体分子在长期酸碱或者持续高温的刺激下才会析出。长时间盛放酸性、油性、碱性食物或饮料,会产生剧毒氰化物,导致肾结石,甚至肾衰竭,严重危害身体健康[3]。
三聚氰胺的危害引起了各国的重视,关于食品中三聚氰胺的测定方法也越来越多被开发出来[4],主要有高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用法[5]、比色法[6]等。2011年1月15日欧盟委员会发布了与食品接触塑料和塑料制品的新规定,规定三聚氰胺的迁移限量从之前不超过30 mg·kg-1变为不超过2.5 mg·kg-1。
2017年4月19日,中国正式实施GB 4806.6-2016《食品安全国家标准食品接触用塑料树脂》[7],规定塑料材料或制品中三聚氰胺迁移量的限值為2.5 mg·kg-1,用于生产接触婴幼儿食品的塑料材料或制品中三聚氰胺的特定迁移量限量为1 mg·kg-1。
食品接触材料中三聚氰胺迁移量的测定按照GB 31604.15-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪(三聚氰胺)迁移量的测定》,使用高效液相色谱法进行测定[8]。该方法可准确的测定出三聚氰胺的迁移量,但存在如色谱柱为氨基柱,此柱保养难度大,使用寿命短,且要求流动相pH为2~8等问题。2018年,郑铭华等[9]利用强阳离子交换柱作为色谱柱,成功检测出美耐皿餐具三聚氰胺迁移量,而目前三聚氰胺的色谱分离多用C18与亲水柱替代[10],通过反复试验,建立了新型高效的液相分析方法,使用亲水柱ZORBAX SB-Aq(4.6 mm×150 mm,5 μm),解决了色谱柱问题,同时将检测时间从20 min缩短至10 min,方便、快捷、廉价。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料。实验餐具来源于市场抽样,主要有密胺碗、密胺盘、密胺勺等;三聚氰胺标准品(CAS:108-78-1,德国Dr公司);甲醇(色谱纯,德国默克公司);乙酸(色谱纯,德国默克公司);超纯水。
仪器。高效液相色谱仪(型号:1260Ⅱ,美国安捷伦公司);分析天平(型号:BSA224S,德国赛多利斯公司);超声波清洗器(型号:KQ-500DE,昆山舒美超声仪器有限公司)。
1.2 仪器条件
色谱柱:ZORBAX SB-Aq(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相:水-甲醇(80∶20,V/V);流速:0.8 mL·min-1;柱温:35 ℃;进样量:20 μL;检测波长:230 nm;检测时间:10 min。在上述色谱条件下,对制备中的标准溶液进行测定,得到标准溶液的色谱图,见图1。
1.3 标准溶液配制
三聚氰胺标准贮备液(100 mg·L-1):准确称取三聚氰胺标准品50 mg(精确到0.1 mg)于500 mL容量瓶中,加水定容,超声使三聚氰胺能够溶解充分,在0~5 ℃条件下避光保存。
标准溶液的制备:分别以4%乙酸、20%乙醇溶液、50%乙醇溶液、65%乙醇溶液等4种食品模拟液将标准储备液逐级稀释为质量浓度为0、0.5、1.0、5.0 mg·L-1和10.0 mg·L-1的5种系列标准溶液,保存于0~5 ℃冰箱中。
1.4 迁移量测定方法
浸泡液倒入密胺餐具中,密胺碗碟等容器高度超过3.5 cm按实际容积浸泡,未高于此值按浸泡液∶接触面积(1 L∶6 dm2)浸泡,而后放入设定温度的恒温箱中,设定时间后取出,待浸泡液温度降至室温,用0.22 μm的微孔滤膜过滤,上机测定。
2 结果与分析
2.1 标准曲线与定量限
以不同模拟液为溶剂,分别配制不同质量浓度的三聚氰胺标准溶液,采用1.2色谱条件进行测定。以三聚氰胺峰面积为纵坐标,质量浓度(mg·L-1)为横坐标,绘制标准曲线如图2,进行回归方程、相关系数。各种食品模拟液中三聚氰胺线性回归方程、相关系数、方法定量限(MQL,按信噪比S/N>10计算),见表1。
2.2 精密度和回收试验
以4%乙酸溶液、20%乙醇溶液、50%乙醇溶液、65%乙醇溶液为模拟液,进行样品前处理,利用本文所述的高效液相色谱法进行试验,每个浓度水平平行测定6次,结果见表2。4%乙酸溶液的加标回收率为98.3%~102.6%,RSD为1.46%~2.64%;20%乙醇溶液的加标回收率为97.2%~104.1%,RSD为1.22%~2.36%;65%乙醇溶液的加标回收率为98.4%~106.8%,RSD为1.03%~2.15%。说明该方法的测定结果精准可靠、精密度高。
2.3 迁移实验结果与分析
2.3.1 浸泡液对三聚氰胺迁移量的影响
以二次纯净水、4%乙酸、65%乙醇为浸泡液[11],
分别代表水性、酸性食品和含酒精类食品。随机选取6批次密胺餐具作为实验样本,密胺餐具在100 ℃下浸泡1 h,浸泡3遍,第3遍浸泡液按1.2的色谱条件进行检测,实验结果见表3。由此可见,水与醇类模拟液浸泡下,三聚氰胺迁移较小,而用4%乙酸模拟液浸泡,密胺餐具中三聚氰胺迁移量较高,这是由于三聚氰胺的自身性质决定的,该化合物在弱碱和中性条件下较稳定,而在酸性条件下加热会导致其内部化学键断裂,从而致使迁移量变大[12]。
2.3.2 迁移温度对三聚氰胺迁移量的影响
以4%乙酸溶液为浸泡液,随机选取6批次密胺餐具作为实验样本,分别在25、50、80 ℃和100 ℃下浸泡1h,使用1.2的色谱条件进行检测,实验结果见表4。实验结果表明,在室温或温度较低的情况下,密胺餐具中三聚氰胺几乎不出现迁移现象[13]。随着温度逐渐上升,三聚氰胺的迁移量也在不断升高,100 ℃时,其迁移量达到最高值,这是跟密胺餐具的生产工艺有关,密胺餐具是通过密胺树脂为原料,纤维素为基料,加入其它辅助剂制成,虽然密胺树脂耐高温性能较高,实验证明可以耐受140 ℃高温[14],但由于加工工艺以及原料纯度不同,导致浸泡温度达到80 ℃以上,部分密胺餐具中三聚氰胺已达到较高迁移量。
3 结论
本文建立一种新的测定三聚氰胺迁移量的液相色谱分析法,该方法操作方便,时间短,成本低,重复性好,为三聚氰胺迁移量的测定提供了新的参考方法。利用该方法分析了不同模拟液、不同温度对三聚氰胺的影响,通过实验表明酸类模拟液易导致三聚氰胺迁移,温度越高迁移量越大。
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