一种自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的检测方法与流程

本发明涉及一种食品包装中邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，具体涉及自热式火锅包装内盒中18种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法。

背景技术：

邻苯二甲酸酯类(paes)是一种高分子塑化剂，常用于食品包装材料中，可使材料的可塑性、延展性得到极大改善，然而，paes也是一种具有持久性的环境激素类污染物，超安全水平摄入人体，不仅会紊乱体内代谢，毒害内脏和生殖器官，甚至还会对人体造成三致作用。由于paes与塑料单体间无法形成稳定共价键，当环境温度、ph等发生变化，或在食品极性基团等条件下，容易从包装材料中析出并渗入迁移至食品中，进而对人体健康产生不良影响。各国均已先后出台针对食品包装材料中paes的残留或迁移限量的相关标准和法规，严格监控食品中邻苯二甲酸酯的含量。

随着生活节奏的加快，人们对于快消速食产品的需求量逐渐增长。自热火锅因其同时兼顾方便食品的快捷性和火锅的美味，自2015年问世以来，便受到年轻型消费者的关注，在糖酒会和电商平台的推波助澜之下，其销量一时呈现几何倍数增长，现已由川渝地区走向全国市场，成为了一款深受广大消费者喜爱的畅销食品。自热方便火锅食品中含有大量油脂，且与之直接接触的包装内盒多为塑料产品，由于塑化剂具有良好的脂溶性，因此自热火锅理论上容易受到塑化剂的污染，其中可能存在邻苯二甲酸酯(paes)迁移残留。对于自热式方便火锅包装材料中塑化剂的迁移研究目前还鲜见报道。因此，发明一种自热式火锅包装内盒中18种paes的检测方法，对自热火锅食品包装生产过程中的质量控制以及评估paes安全风险具有重要意义。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种用于检测自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的样品溶液的配置方法，它包括如下步骤：

1)取自热火锅包装盒，向其中加入容量2/3～3/4的食品模拟物，按照自热火锅的加热过程加热15～30min，得食品模拟溶液；

2)取步骤1)所得食品模拟溶液，加正己烷混匀，超声提取，离心，取上清液过滤，即得。

进一步地，步骤1)所述食品模拟物的加入量为自热火锅包装盒容量的2/3；所述加热15min。

更进一步地，所述食品模拟物为10～20％乙醇或90～100％异辛烷，优选10％乙醇或100％异辛烷。

进一步地，步骤2)所述食品模拟溶液与正己烷的质量体积比为0.5～1.5g：2ml，优选1g：2ml。

进一步地，步骤2)所述超声提取时间10min，温度40℃。

进一步地，步骤2)所述离心时间10min，速度4000r/min；所述过滤是用0.22μm滤膜过滤。

本发明还提供了一种自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的含量检测方法，它包括如下步骤：

a、供试品溶液：取前述所得待测样品溶液，作为供试品溶液；

b、系列浓度标准工作溶液：取邻苯二甲酸二烯丙酯标准物质和17种邻苯二甲酸酯混标标准品，加正己烷溶解，稀释成系列浓度标准工作溶液；

c、分别吸取供试品溶液和系列浓度标准工作溶液注入气相色谱-质谱仪，测定峰面积，按外标法以峰面积计算邻苯二甲酸酯类物质含量；

色谱条件为：

色谱柱：以(5％-苯基)-甲基聚硅氧烷为填充剂，进样口温度280℃，升温程序为初始柱温60℃，保持1min，以20℃/min升温至220℃，保持1min，再以5℃/min升温至260℃，保持0min；最后以10℃/min的速度升至300℃，保持3min；

质谱条件为：离子源为电子轰击源头；质谱监测模式为选择离子监测模式。

进一步地，所述系列浓度标准工作溶液中邻苯二甲酸二烯丙酯浓度为0.05138～5.138μg/ml，17种邻苯二甲酸酯混合标准溶液浓度为0.05～5.0μg/ml。

进一步地，所述色谱条件中色谱柱为agilenthp-5ms，其规格为30m×250μm×0.25μm，载气为氦气，流速为1ml/min，进样方式为不分流进样，进样量为1μl，溶剂切除时间为7min。

进一步地，所述质谱条件中电离能量为：70ev，离子源温度和接口温度均为280℃，四级杆温度150℃。

本发明一种用于检测自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的样品溶液的配置方法，降低了包装样品的黏性，使样品中的邻苯二甲酸酯类物质容易分散，有效提高了提取效率，避免了待测样品溶液中邻苯二甲酸酯类物质的损失，提高检测准确性的同时，减少了待测样品溶液配置步骤，节约了分析时间。

经试验证明：本发明一种自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的含量检测方法，具有较好的通用性和专属性，灵敏度高，操作方便，分析时间适中，为自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的质量控制提供了有效保障，保证了食品安全，具有良好的应用前景。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1色谱柱hp-5ms分离18种paes的总离子流色谱图(图中各个峰的数字代表的paes同表1、表2)

具体实施方式

实施例1、自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的含量检测

1、供试品溶液制备

1)取自热火锅包装盒，向其中加入包装盒容量2/3的食品模拟物10％乙醇，按照自热火锅的加热过程加热20min，得到10％乙醇的食品模拟溶液；

2)取步骤1)所得10％乙醇的食品模拟溶液1g(精确至0.1mg)，于10ml比色管中，准确加入2ml正己烷，涡旋振荡10min使溶液充分混匀，水浴40℃超声10min，再以4000r/min离心5min，收集上清液过0.22μmnylon滤膜，即得供试品溶液制备；

2、标准溶液的制备

准确称取邻苯二甲酸二烯丙酯标准物质0.03491g于10ml容量瓶中，用正己烷溶解定容，得3.425mg/ml邻苯二甲酸二烯丙酯标准储备液，再准确移取邻苯二甲酸二烯丙酯标准储备液150μl，正己烷定容至50ml，振荡混匀，得10.275μg/ml邻苯二甲酸二烯丙酯标准中间液；

准确移取17种邻苯二甲酸酯混标标准品1.0ml，正己烷定容至100ml，振荡混匀，得10μg/ml的17种邻苯二甲酸酯混标中间液；

分别准确移取5、20、100、200、400、500μl10μg/ml的17种邻苯二甲酸酯混标中间液和10.275μg/ml邻苯二甲酸二烯丙酯标准中间液，并用正己烷定容至1.0ml，配制成其中17种邻苯二甲酸酯混标浓度分别为：0.05、0.2、1.0、2.0、4.0和5.0μg/ml，和邻苯二甲酸二烯丙酯浓度分别为：0.05138、0.2055、1.028、2.055、4.11和5.138μg/ml的混合系列浓度标准工作溶液；

3、分别吸取供试品溶液和系列浓度标准工作溶液注入气相色谱-质谱仪，测定定量离子峰面积，按外标法以定量离子峰面积计算邻苯二甲酸酯类物质含量；

色谱条件为：

色谱柱：agilenthp-5ms(30m×250μm×0.25μm)，仪器以氦气为载气，线流速为1ml/min，进样口温度为280℃，不分流进样，进样量为1μl，溶剂切除时间为7min，升温程序设置为初始温度60℃，保持1min，以20℃/min升温至220℃，保持1min，再以5℃/min升温至260℃，保持0min。最后以10℃/min的速度升至300℃，保持3min；

质谱条件：

离子源类型为电子轰击源头(ei)，电离能量为：70ev；离子源温度和接口温度均为280℃，四级杆温度150℃；扫描方式为sim；采用选择离子监测(sim)模式进行数据的采集，sim参数见表1。

表118种paes化合物基本信息与监测参数

实施例2、自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的含量检测

1、供试品溶液制备

1)取自热火锅包装盒，向其中加入包装盒容量2/3的食品模拟物100％异辛烷，按照自热火锅的加热过程加热20min，得到食品模拟溶液；

2)取步骤1)所得100％异辛烷的食品模拟溶液1g(精确至0.1mg)，于10ml比色管中，准确加入2ml正己烷，涡旋振荡10min使溶液充分混匀，水浴40℃超声10min，再以4000r/min离心5min，收集上清液过0.22μmnylon滤膜，即得供试品溶液制备；

2、标准溶液的制备

准确称取邻苯二甲酸二烯丙酯标准物质0.03491g于10ml容量瓶中，用正己烷溶解定容，得3.425mg/ml邻苯二甲酸二烯丙酯标准储备液，再准确移取邻苯二甲酸二烯丙酯标准储备液150μl，正己烷定容至50ml，振荡混匀，得10.275μg/ml邻苯二甲酸二烯丙酯标准中间液；

准确移取17种邻苯二甲酸酯混标标准品1.0ml，正己烷定容至100ml，振荡混匀，得10μg/ml的17种邻苯二甲酸酯混标中间液；

分别准确移取5、20、100、200、400、500μl10μg/ml的17种邻苯二甲酸酯混标中间液和10.275μg/ml邻苯二甲酸二烯丙酯标准中间液，并用正己烷定容至1.0ml，配制成其中17种邻苯二甲酸酯混标浓度分别为：0.05、0.2、1.0、2.0、4.0和5.0μg/ml，和邻苯二甲酸二烯丙酯浓度分别为：0.05138、0.2055、1.028、2.055、4.11和5.138μg/ml的混合系列浓度标准工作溶液；

3、分别吸取供试品溶液和系列浓度标准工作溶液注入气相色谱-质谱仪，测定定量离子峰面积，按外标法以定量离子峰面积计算邻苯二甲酸酯类物质含量；

色谱条件为：

色谱柱：agilenthp-5ms(30m×250μm×0.25μm)，仪器以氦气为载气，线流速为1ml/min，进样口温度为280℃，不分流进样，进样量为1μl，溶剂切除时间为7min，升温程序设置为初始温度60℃，保持1min，以20℃/min升温至220℃，保持1min，再以5℃/min升温至260℃，保持0min。最后以10℃/min的速度升至300℃，保持3min；

质谱条件：

离子源类型为电子轰击源头(ei)，电离能量为：70ev；离子源温度和接口温度均为280℃，四级杆温度150℃；扫描方式为sim；采用选择离子监测(sim)模式进行数据的采集，sim参数见表1。

以下通过试验例来说明本发明的有益效果。

试验例1自热式火锅包装内盒中18种邻苯二甲酸酯检测的方法学验证一、仪器与试剂

气相色谱/质谱联用仪(agilent7890b/5977a，美国安捷伦公司)；电子天平(me204e，瑞士mettlertoledo公司)，色谱柱：agilenthp-5ms(30m×250μm×0.25μm)，涡旋搅拌器(德国ika公司)，高速冷冻离心机(美国sigma公司)。

17种邻苯二甲酸酯类化合物标准品，源自dikma公司；邻苯二甲酸二烯丙酯标准物质，源自manhage公司；正己烷，色谱纯，源自德国merck公司；超纯水机(milli-q，美国millipore公司)；市售自热方便火锅类产品共计182批，内盒材料为聚丙烯(polypropylene，以下简称pp)：pp白色、pp透色、pp橙色和铝箔四种。

二、标准溶液的配制

邻苯二甲酸二烯丙酯标准储备液(3.425mg/ml)：准确称取邻苯二甲酸二烯丙酯标准物质0.03491g于10ml容量瓶中，用正己烷溶解定容。

邻苯二甲酸二烯丙酯标准中间液(10.275μg/ml)：准确移取邻苯二甲酸二烯丙酯标准储备液(3.425mg/ml)150μl，正己烷定容至50ml，振荡混匀。

17种邻苯二甲酸酯混标中间液(10μg/ml)：准确移取17种邻苯二甲酸酯混标标准品1.0ml，正己烷定容至100ml，振荡混匀。

18种邻苯二甲酸酯混合标准曲线：分别准确移取5、20、100、200、400、500μl17种邻苯二甲酸酯混标中间液(10μg/ml)和邻苯二甲酸二烯丙酯标准中间液(10.275μg/ml)，并用正己烷定容至1.0ml，配制成其中17种邻苯二甲酸酯混标浓度分别为：0.05、0.2、1.0、2.0、4.0和5.0μg/ml，和邻苯二甲酸二烯丙酯浓度分别为：0.05138、0.2055、1.028、2.055、4.11和5.138μg/ml的混合系列浓度的标准工作溶液。

三、实验方法

1、样品前处理

对182批次自热式火锅包装盒样品进行邻苯二甲酸酯类物质提取，具体步骤为：

①分别向包盒装中加入食品模拟物(乙腈、异辛烷、石油醚、10％乙醇)，体积为包装盒容量的2/3，按照自热火锅的加热过程，将样品由初始温度逐渐升温至120℃(市售自热火锅实际使用的最高接触温度)并维持20min，分别得到食品模拟溶液；

②分别称取1g(精确至0.1mg)食品模拟溶液于10ml比色管中，准确加入2ml正己烷，涡旋振荡10min使样品充分散开，水浴40℃超声10min使目标化合物被充分提取，以4000r/min离心5min，收集上清液过0.22μmnylon滤膜，供gc-ms分析；

2、仪器分析条件

气相色谱条件：agilenthp-5ms色谱柱(30m×250μm×0.25μm)，仪器以氦气为载气，线流速为1ml/min，进样口温度为280℃，不分流进样，进样量为1μl，溶剂切除时间为7min，升温程序设置为初始温度60℃，保持1min，以20℃/min升温至220℃，保持1min，再以5℃/min升温至260℃，保持0min。最后以10℃/min的速度升至300℃，保持3min。

质谱条件：离子源类型为电子轰击源头(ei)，电离能量为：70ev；离子源温度和接口温度均为280℃，四级杆温度150℃；扫描方式为sim。采用选择离子监测(sim)模式进行数据的采集。

四、结果与讨论

1、样品前处理与仪器条件的优化

市售自热火锅包装内盒大多为pp材质，极少数高端品牌为铝箔材质，目标物paes为亲脂低挥发性化合物，运用相似相溶的原理进行提取，参考现有报道的直接用正己烷提取，发现提取过程中pp材质餐盒样品结块，故实验对比了10％乙醇、乙腈、异辛烷、石油醚4种提取溶剂的提取效果。实验发现，石油醚中dbp的本底值高于方法的定量限，乙腈提取样品的杂质峰，影响后续实验准确度，而异辛烷对于水溶性杂质的溶解性较差，样品基质干扰少，因此，最终选择异辛烷和10％乙醇为提取溶剂。

在加正己烷进一步提取过程中发现，涡旋振荡并不能将食品模拟溶液异辛烷或10％乙醇完全分散，遂加长超声提取的时间从5min到10min打开水浴加热功能至40℃，在超声的过程中不光能够通过超声波使提取效果更好，同时适当水浴加热辅助，提升提取液温度，降低溶液的黏性，使溶液容易分散，有效增强提取效率，但由于超声后提取液较浑浊不易过滤，故选择离心处理来代替自动沉降澄清。

paes具有同分异构结构和高沸点易挥发的特点，针对选用弱极性色谱柱hp-5ms进行分离，可以完好实现18种目标物的基线分离，通过sim扫描方式提高灵敏度并能够较好地排除大部分基质干扰，实现对目标物的定性和定量分析，分离具体情况见图1。

2、线性范围和定量限

在前期优化的实验条件下，用gc-ms分析的18种paes标准溶液，以外标法定量。以各化合物的质量浓度为横坐标，对应的定量离子峰面积为纵坐标制作标准曲线，得到18种paes的线性方程。

结果表明：18种paes均展现良好的线性关系，相关系数(r²)均大于0.999。线性范围为0.05-5.14μg/ml。以响应信号大于3倍噪声时对应的物质含量作为检出限，以响应信号大于10倍噪声时对应的物质含量作为定量限，各物质方法检出限在0.005-0.02μg/l之间，定量限在0.02-0.04μg/l之间表明本方法具有较高的灵敏度。具体见表2。

表218种paes的线性关系和方法检出限

3、回收率与精密度

在10％乙醇和100％异辛烷两种模拟溶液中分别添加0.05μg、0.5μg和1μg等3个不同浓度水平的18种paes，对每个加标水平下重复6次实验，所得方法回收率和精密度(见表3)。结果表明，方法对于10％乙醇溶液中18种物质的回收率在92.0％～99.5％之间，相对标准偏差(rsd)在0.32％～0.99％之间；对于100％异辛烷溶液中18种物质的回收率95.9％～99.6％，相对标准偏差(rsd)0.77％～2.23％。表明该方法符合痕量分析要求。

表318种paes的加标回收率与精密度(n＝6)

综上，本发明自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的含量检测方法，具有较好的通用性和专属性，灵敏度高，操作方便，分析时间适中，为自热火锅包装内盒中邻苯二甲酸酯类物质的质量控制提供了有效保障，保证了食品安全，具有良好的应用前景。