AS/ABS产品的风险评估模型建立（DHG-9240A使用）

1 引 言

聚丙烯腈-苯乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(AS/ABS) 产品作为食品接触材料被广泛应用, 在 AS/ABS 食品接触 材料中均是聚丙烯腈类材料, 还会添加一些助剂可能残留 一些腈类化合物等会迁移到食品中, 国标食品接触材料的 标准 GB 4806.6-2016 《食品安全国家标准 食品接触用塑 料树脂》对 AS、ABS 产品中丙烯腈和 1, 3-丁二烯特定迁 移量要求不得检出, 2016 年新国标实施, 国家标准 GB 31604.17-2016规定了食品接触材料制品中丙烯腈含量和 迁移量的测定方法, 对丙烯腈特定迁移限量并加以管控, 腈类化合物主要会引起呼吸道刺激、呼吸加快、头痛甚至 昏迷和呼吸心跳停止而死亡。基于菲克扩散定律的原理, 建立腈类化合物迁移模型可预测其迁移量, 避免了进行迁 移实验所需要大量的人力和物力。随着消费者生活水平的 提高, 对在食品接触材料中腈类化合物迁移量安全性进行 风险评估是非常有意义的。我国针对食品接触材料迁移模 型和风险评估方面的研究相对滞后, 因此建立食品接触材 料 AS 和 ABS 中腈类化合物特定迁移量模型和风险评估数 学模型迫在眉睫。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

仪器: Agilent 7890A 气相色谱仪和顶空进样器(美国 安捷伦科技公司); ML204电子天平(感量0.1 mg, 瑞士特勒 -托利多公司); 精宏DHG-9240A 电热鼓风干燥箱(上海精宏实验 设备有限公司)。 标准品: 乙腈(纯度＞99.0%, 德国 Dr. Enrenstorfer GmbH 公司); 丙烯腈和丙腈标准物质(纯度＞99.0%, 美国 AccuStandard, Inc 公司), 纯度均大于 99.0%, 上述均带证 书。用 N, N-二甲基乙酰胺稀释定容, 得到母液的浓度均为 1000 mg/L, 分别取上述母液依次配制 0.25、0.5、1、2、3、 4、5 mg/L 系列标准溶液。 溶剂: 乙醇、N, N-二甲基乙酰胺、橄榄油、异辛烷和 冰乙酸 (色谱纯, 美国天地公司); 氯化钠 (分析纯, 国药 集团化学试剂有限公司)。

2.2 气相色谱条件

色谱柱: DB-WAX (30 m×0.32 mm, 0.25 μm)毛细管柱; 载气: N2; 载气流速: 1.0 mL/min; 进样口: 温度 200 ℃, 进 样量 1 mL, 分流比 5:1; 柱温: 40 ℃, 保持 6 min, 以 10 ℃/min 升至 200 ℃, 保持 3 min, 氮磷检测器温度: 250 ℃; 氢气流量 3 mL/min; 空气流量: 60 mL/min。顶空 条件: 样品平衡时间 30 min; 顶空瓶温度 80 ℃; 传输线温 度 100 ℃; 压力平衡时间 1 min 进样时间 1 min。

2.3 实验方法

称取 1.0 g(精确至 0.001 g)样品于 20mL 顶空瓶中, 然 后加入 5 mLN, N-二基乙酰胺溶剂, 平行制样二份, 溶解 4 h 后, 然后气相色谱中测定。 根据食品接触材料预期使用条件 , 按 照 GB5009.156-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制 品迁移试验预处理方法通则》和 GB31604.1-2015《食品安 全国家标准 食品接触材料及制品迁移试验通则》的要求 从迁移实验中获取, 准确量取迁移实验中得到的水基食品 模拟物 5.0 mL 到顶空瓶中, 加入 100 µL 的 N, N-二甲基乙 酰胺于顶空瓶中, 加盖密封, 混合均匀后, 于气相色谱平行测定。

3 结果与讨论

本次研究共有 20 批次食品接触材料产品, 食品接触 材料产品类别包括聚丙烯腈-苯乙烯 (polyacrylonitrilestyrene, AS)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(polyacrylonitrilebutadiene-styrene, ABS)等, 聚丙烯腈-苯乙烯(AS)产品 10 批次和聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)10 批次, 按试验方 法进行分析, 2 次检出腈类化合物, 考虑到聚丙烯腈-苯乙 烯 AS 中腈类化合物更容易迁移到食品模拟物中去, 本次 迁移实验采用 AS 材质食品接触材料产品来研究食品接 触材料产品中腈类化合物在水基模拟物中迁移模型和风 险评估。选择 AS 材质阳性食品接触材料, 分别选取水、4%乙酸、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇、异辛烷和橄榄油等作 为模拟物, 按照 2.2 和 2.3 试验方法测定。乙醇模拟物与高分 子聚合物亲和力越强, 3 种腈类化合物越容易迁移到食品 模拟物中去, 特别当乙醇模拟物浓度 50%时 3 种腈类化合 物迁移量急剧增大, AS 食品接触材料中 3 种腈类化合物迁 移量在水模拟物测定条件下方法灵敏度高, 选用提取水作 为食品模拟物模型来研究 AS 食品接触材料中 3 种腈类化 合物在不同接触时间和接触温度下的迁移模型。

4 结 论

利用顶空气相色谱法来检测 AS/ABS 产品中乙 腈、丙烯腈和丙腈等 3 种腈类化合物迁移量。分别考察食 品模拟物(水、4%乙酸、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇、 异辛烷和橄榄油模拟物)、迁移温度(20、40℃、70℃)及时 间(0.5、1、2、8、24、72、120 和 240 h)对迁移的影响对 AS/ABS 产品中 3 种腈类化合物迁移量的迁移情况进行研 究。得以下结论: 获得了 AS/ABS 产品中 3 种腈类化合物 迁移量规律的影响因素, 得出模拟条件如温度和接触时间 对腈类化合物的迁移率影响很大; 通过本研究得出: 建立 腈类化合物在不同温度下向水中迁移模型, 根据迁移模型 初步确定扩散系数 Dp 值, 70 ℃时丙烯腈扩散系数是其它 温度的 32.5~3.25×103 倍, 丙腈扩散系数是其它温度的 60.8~2.56×103倍, 水中丙烯腈和丙腈 Ap 范围值为 7.9~14.1, 相同模拟条件下, 丙腈的特征参数 Ap 比丙烯腈的特征参 数 Ap 大, 丙烯腈和丙腈化合物活化能 Ea 分别为 133.86 和 134.07 KJ/moL。



 

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