聚丙烯餐盒中迁移量测定与分析

李权

摘要：以聚丙烯餐盒为例，测定并分析其所含物质在模拟液中的迁移。通过改变浸泡模拟液种类、浸泡温度以及浸泡时间，对聚丙烯餐盒样品的失重率和模拟液蒸发残渣量进行测算，研究其在不同浸泡条件下的迁移特征。实验结果表明，改变模拟液种类、浸泡温度、浸泡时间等实验条件，聚丙烯餐盒中物质迁移量有明显差异。

关键词：聚丙烯餐盒；迁移量；浸泡

中图分类号：O657；TB48；TQ325.14 文献标识码：A 文章编号：1400 （2021） 06-0027-05

Determination and Analysis of Migration in Polypropylene Lunch Box

LI Quan（Nanchong Vocational and Technical College， Nanchong 637000， China）

Abstract： This paper takes polypropylene lunch box as an example to determine and analyze the migration of substances contained in polypropylene lunch box in simulated liquid. By changing the type of soaking liquid， soaking temperature and soaking time， the weight loss rate of polypropylene lunch box samples and the amount of evaporation residue of simulated liquid were calculated， and the migration characteristics of polypropylene lunch box samples under different soaking conditions were studied. The experimental results showed that there was a significant difference in the amount of material migration in the polypropylene lunch box when the simulated liquid type， soaking temperature and soaking time were changed.

Key words： Polypropylene lunch box； migration amount； soaking

聚丙烯餐盒是目前食品包装行业中使用最为广泛的一种一次性餐具，因其流通量较大，一些生产厂家为谋取利润在聚丙烯餐盒生产过程中添加了各种低廉甚至是有毒有害物质，造成聚丙烯餐盒蒸发残渣量超标，严重影响人们的身体健康。为此，国内外许多专家学者对聚丙烯餐盒中助剂迁移开展了相关的研究。吴尔苗[1]等人在聚丙烯餐盒服役过程化学物质总迁移规律研究中将聚丙烯餐盒样品分别置于食用油、微波加热、臭氧消毒，以及餐饮配送等环境中，发现聚丙烯餐盒化学物质总迁移量都有明显的变化。刘悦悦[2]等人研究发现聚丙烯塑料中的抗氧化剂迁移与模拟液的极性有关，抗氧化剂与聚丙烯相溶性差、聚丙烯与模拟液极性相近，则抗氧剂的迁移量增加。王国军[3]等人通过实验验证了HPLC法能够对聚丙烯餐具中12种抗氧化剂迁移量进行有效测定。池海涛[4]等人通过自制食品包装用PP塑料薄膜，对样品薄膜中两种抗氧化剂在95%乙醇模拟液中的迁移量进行了测定，并结合实验数据利用软件建立迁移模型。Conchione Chiara[5]等人研究发现聚丙烯中存在非故意添加物质聚烯烃低聚烃（POH），在一定的条件下（高脂肪含量、高温、接触时间长）可能会从包装中大量迁移至食品中，并通过HPLC法、GC法、FID法对市场上的即食包装进行测定。

本研究通过对市面上随机选取的一次性聚丙烯餐盒进行助剂迁移测定，以蒸馏水、65%乙醇、4%乙酸和正己烷为模拟液，分别在不同模拟液、不同浸泡温度、不同浸泡时间等条件下，测定聚丙烯餐盒样品中助剂迁移量并分析迁移特征，以期为聚丙烯餐盒性能提升提供参考和借鉴。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂：聚丙烯餐盒（5cm*5cm正方形片）、蒸馏水、乙酸体积分数4%、乙醇体积分数65%、正己烷。

仪器：电热恒温水浴锅、电热鼓风干燥箱、可调式封闭电炉、电子分析天平、蒸发皿、烧杯、量筒、锥形瓶、玻璃棒等。

1.2 实验条件

蒸馏水和乙酸（4%）：60℃；乙醇（65%）和正己烷：室温25℃；烘干温度：聚丙烯餐盒样品50℃到60℃；蒸发皿100℃到110℃；烘干时间：聚丙烯餐盒样品和蒸发皿各20分钟。

1.3 实验步骤

1）用量筒量取200mL的浸泡液后倒入250mL锥形瓶中，盖上瓶塞，将锥形瓶放置在恒温水浴锅内加热至实验温度并保持恒温。

2）取聚丙烯餐盒样品放入锥形瓶内浸泡，按照样品浸泡参考标准规定和检测要求确定浸泡时间。

3）将蒸发皿放在置于通风橱内的可调式封闭电炉上，按照实验顺序将浸泡后的溶液倒入蒸发皿进行蒸发（倒入的溶液量不要超过蒸发皿容积的2/3）。

4）溶液蒸发完毕后，将蒸发皿放置于干燥箱内烘干，烘干20分钟后，放入干燥器内冷却，对残渣进行称量并记下读数。

5）以相同实验方法量取200mL浸泡液做一试剂空白试验。

当实验条件改变，如聚丙烯餐盒样品的种类，模拟物的种类，时间和温度改变时，实验原理和操作步骤是相似的，按照新的条件重复以上操作即可。最后通過在不同条件下的实验数据，描绘曲线并对不同曲线的分析比较，得出餐盒残渣迁移物质量。

2 实验结果与分析

2.1 失重率的计算

公式：失重率=（M1–M2）/M1×100%。其中：M1——表示浸泡前聚丙烯餐盒样品的重量（g）；M2——表示浸泡后聚丙烯餐盒样品的重量（g）。

2.1.1 浸泡时间对聚丙烯餐盒样品失重率的影响

在蒸馏水、65%乙醇、4%乙酸和正己烷等4种模拟液中分别放入聚丙烯餐盒样品进行浸泡，浸泡2个小时取出，分别计算聚丙烯餐盒样品的失重率。对放置在4种模拟液中聚丙烯餐盒样品失重率进行比较，如图1所示。

从图1可以看出，在国家标准浸泡条件下4%乙酸模拟液浸泡过的聚丙烯餐盒样品失重率最大，高达10.10%；其次为正己烷3.40%；65%乙醇为0.60%；而蒸馏水浸泡过的聚丙烯餐盒样品的失重率最小，仅为0.56%。说明四种模拟液中，4%乙酸溶液对聚丙烯餐盒样品迁移量影响最大，其次是正己烷、65%乙醇、蒸馏水。

2.1.2 浸泡温度对聚丙烯餐盒样品失重率的影响

由上述浸泡时间对聚丙烯餐盒样品失重率的比较可知，乙酸和正己烷两种模拟液对聚丙烯餐盒样品中助剂迁移量影响较大，可进一步讨论在不同温度下，几种模拟液对聚丙烯餐盒样品失重率的影响。由于实验室条件所限制，正己烷模拟液浸泡实验无法实施，该阶段实验研究蒸馏水、65%乙醇和4%乙酸模拟液对聚丙烯餐盒样品失重率的影响。

1）不同温度下，聚丙烯餐盒样品浸泡于蒸馏水中的失重率%

将聚丙烯餐盒样品浸泡在50℃-90℃的蒸馏水中，浸泡时间为0.5h，对浸泡后的聚丙烯餐盒样品失重率进行测定，如图2所示。

从图2可以看出，随着温度的升高，聚丙烯餐盒样品的失重率逐渐升高并在90℃达到最大值，说明在90℃时聚丙烯餐盒样品的迁移量最大，在50℃时聚丙烯餐盒样品的迁移量最小。

2）不同温度下，聚丙烯餐盒样品浸泡于65%乙醇中的失重率%

将聚丙烯餐盒样品浸泡在50℃-90℃的65%乙醇中，浸泡时间为0.5h，对浸泡后的聚丙烯餐盒样品失重率进行测定，如图3所示。

从图3可以看出，随着温度的升高，聚丙烯餐盒样品的失重率逐渐升高，在90℃时达到最大值，聚丙烯餐盒样品的迁移量最大，在50℃时聚丙烯餐盒样品的迁移量最小。

3）不同温度下，聚丙烯餐盒样品浸泡于4%乙酸中的失重率%

将聚丙烯餐盒样品浸泡在50℃-90℃的4%乙酸中，浸泡时间为0.5h，对浸泡后的聚丙烯餐盒样品失重率进行测定，如图4所示。

从图4可以看出，随着温度的升高，聚丙烯餐盒样品的失重率逐渐升高，在90℃时达到最大值，聚丙烯餐盒样品的迁移量最大，在50℃时聚丙烯餐盒样品的迁移量最小。

2.2 蒸发残渣量计算

公式：X ={（M1–M2）/ V×1000 } ×1000

其中：X——试样的蒸发残渣mg/L；M1——样品浸泡后的模拟液蒸发残渣质量（g）；M2——未浸泡样品的模拟液蒸发残渣质量（g）；V——模拟液体积（mL）。

最终蒸发残渣量= 试样蒸发残渣量—空白实验蒸发残渣量

2.2.1 浸泡时间对蒸发残渣量的影响

根据标准浸泡条件（蒸馏水：60℃；4%乙酸：60℃；65%乙醇：25℃；正己烷：25℃），将聚丙烯餐盒样品分别浸泡在四种模拟液中，浸泡时间分别0.5h、1.0h、1.5h、2.0h和2.5h，最终蒸发残渣量（g）见表1。

由表1和图5可知，改变浸泡时间对聚丙烯餐盒样品的蒸发残渣量有明显的影响。蒸发残渣量随浸泡时间的增长而增大。聚丙烯餐盒样品在4%乙酸模拟液中的蒸发残渣量最大；在正己烷模拟液中的蒸发残渣量次之；在蒸馏水模拟液和65%乙醇模拟液中的蒸发残渣量相对最小。因此可以确定聚丙烯餐盒样品对乙酸等酸类食品模拟液最敏感，对正己烷油类等食品模拟液次之，对水类和乙醇类不敏感。

2.2.2 浸泡温度对蒸发残渣量的影响

由于实验室条件限制，改变浸泡温度条件下的正己烷模拟液实验没有开展。根据实验方案浸泡条件，聚丙烯餐盒样品在蒸馏水、4%乙酸、65%乙醇模拟液中浸泡0.5h后，模拟液最终蒸发残渣量（g）见表2。

由表2和图6可知，在相同的浸泡时间下，不同浸泡温度对聚丙烯餐盒样品的蒸发残渣量有明显的影响。随着浸泡温度的升高，蒸发残渣量也随之增大。聚丙烯餐盒样品在4%乙酸模拟液中的蒸发残渣量最大；在蒸馏水模拟液中的蒸发残渣量次之；在65%乙醇模拟液中的蒸发残渣量最小。由于实验室条件限制，正己烷模拟液的温度改变条件实验没法开展。因此可以确定聚丙烯餐盒样品对乙酸等酸类食品模拟液最敏感，对蒸馏水等食品模拟液次之，对醇类模拟液不敏感。

3 结论

通过将聚丙烯餐盒样品浸泡至模拟液中，通过改变模拟液种类、浸泡温度、浸泡時间等条件，测定聚丙烯餐盒样品的失重率和模拟液最终蒸发残渣量，可以得出以下结论。

1）实验中蒸发残渣量与浸泡时间有关，浸泡时间越长则蒸发残渣量越大；

2）实验中蒸发残渣量与浸泡温度有关，浸泡温度越高则蒸发残渣量越大；

3）实验中蒸发残渣量与模拟液种类有关，聚丙烯餐盒样品在4%乙酸模拟液中的蒸发残渣量最大；在正己烷模拟液中的蒸发残渣量次之；在蒸馏水中的蒸发残渣量第三；在65%乙醇模拟液中蒸发残渣量最小。因此，可以判断聚丙烯餐盒在盛放酸性和油性食物时，迁移出来的残渣量较多，盛放水性和酒類食物迁移的残渣量较少。

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