包裝材料對鐵觀音茶中鄰苯二甲酸酯含量的影響

高貫威，劉平香，陳金發，王國慶，陳紅平，劉新，魯成銀*

1.中國農業科學院茶葉研究所農業部茶葉產品質量安全風險評估實驗室，310008；2.國家茶葉質量安全工程技術研究中心，350002

鄰苯二甲酸酯（Phthalate esters,PAEs），又稱酞酸酯類化合物，是世界上生產量最大、使用范圍最廣的人工合成有機化合物之一。PAEs主要添加于聚氯乙烯薄膜、人造革和包裝材料等塑料制品中，以增大產品的可塑性，其最大添加量達到30%[1]。PAEs具有致畸、致癌、致突變等毒性，因此美國環保局（EPA）將鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）和鄰苯二甲酸二正辛酯（DnOP）共6種PAEs列為優先控制污染物[2]。歐洲食品安全局（EFSA）將DBP、BBP、DEHP和鄰苯二甲酸二異壬酯（DiNP）的每日容許攝入量（TDI）分別規定為0.01、0.50、0.05、0.15 mg/kg；另外，歐盟（EU）規定DBP、BBP和DEHP的遷移限量分別為0.3、30和1.5 mg/kg[3]。我國將DMP、DBP、DEHP這3種鄰苯二甲酸酯列入水中優先控制污染物黑名單[4]。

PAEs與塑料基質以弱的范德華力相連接，塑料包裝中的PAEs隨著時間的推移逐漸遷移到茶葉中[5]。鐵觀音茶多采用小包裝袋抽真空保存，造成茶葉與塑料包裝袋的接觸面積增大。另外，由于韻香型、陳香型等鐵觀音需要存放較長的時間以產生特殊的茶葉風味，因此茶葉與包裝袋的接觸時間較長。從而，包裝袋中的PAEs可能會遷移到鐵觀音中，造成茶葉中PAEs污染，進而危害人體健康。本文利用氣相色譜串聯質譜（GC-MS/MS）檢測了包裝材料及茶葉中PAEs含量，分析了不同的儲存溫度條件下不同種類塑料內包裝袋中PAEs向鐵觀音中遷移的規律，為探究茶葉中PAEs來源提供了重要的數據基礎。

一、材料與方法

1.儀器與試劑

16種PAEs標準物質中，DMP（99.5%）、DEP（99.5%)、鄰苯二甲酸二丙酯（DPrP，99.0%）、鄰苯二甲酸二異丁酯（DiBP，99.0%）、DBP（99.0%）、鄰苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯（DMEP，98.0%）、鄰苯二甲酸二（4-甲基2-戊基）酯（BMPP，99.0%）、鄰苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯（DEEP，99.0%）、鄰苯二甲酸二戊酯（DPP，99.2%）、BBP（98.0%）、鄰苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（DBEP，99.5%）、鄰苯二甲酸二環己酯（DCHP，99.9%）、DEHP（98.5%）、鄰苯二甲酸二苯酯（DPhP，99.9%）、鄰苯二甲酸二正辛酯（DnOP，99.0%）共15種PAEs購于德國Dr.Ehrenstorfer GmbH（Augsburg,Germany）；鄰苯二甲酸二壬酯（DNP，99.4%）購于美國Chem Service（West Chester,PA,USA）。同位素內標DEHP-D4（純度均大于98%）購于德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司。甲醇、乙腈、丙酮和正己烷均為色譜純（德國Merck公司）。超純水由法國Millipore超純水系統制得。無水硫酸鎂、氯化鈉（分析純，北京化學試劑公司），使用前分別在馬弗爐450℃灼燒4 h。N-丙基乙二胺鍵合硅膠（PSA）、石墨化碳黑（GCB）購于天津博納艾杰爾公司。

標準儲備液：分別準確稱取16種PAEs標準品，用丙酮溶解，定容至100 mL，然后將16種PAEs單個標準儲備液配制成100 mg/L的混合標準儲備液，于4℃下避光保存。

標準工作液：用正己烷配制質量濃度為1～500 μg/L的PAEs梯度混合標準溶液，并各加入50 μg/L的DEHP-D4內標物，現配現用。

2.儀器設備

Varian 450氣相色譜儀、Varian 300串聯四極桿質譜儀（美國Varian公司）、Mass Workstation 6.9.2氣相色譜質譜工作站；T10高速均質器（德國IKA公司）；高速冷凍離心機（上海盧湘儀離心機儀器有限公司）；AL104 Mettler Toledo電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）；Millipore超純水系統（法國Millipore公司）。

3.樣品制備

從市場采集4種香型的鐵觀音（濃香型、清香型、韻香型和陳香型）和2種鐵觀音內包裝袋（分別編號為1號和2號包裝袋）。分別采用1號和2號內包裝袋對韻香型鐵觀音進行包裝，每個塑料包裝袋中分別裝有8 g茶葉樣品。設置不同的儲存時間（0、20、40、60、90 d）和儲存溫度（常溫17～24℃和4℃），探究內包裝袋中PAEs向鐵觀音中遷移的規律。

4.樣品前處理

包裝材料：將試樣粉碎至≤0.02 g的細小顆粒，準確稱取0.2 g試樣（精確至0.1 mg）至具塞三角瓶中，加入20 mL正己烷，超聲提取30 min，濾紙過濾，再用正己烷（每次10 mL）重復上述提取3次，將提取液合并，用正己烷定容至50.0 mL，進樣分析。

茶葉樣品前處理參照文獻[6]，稱取2.0 g磨碎的茶葉樣品于40 mL錐形玻璃離心管中，加入50 μL的DEHP-D4同位素標樣，并渦旋30 s，加入5 mL去離子水后渦旋30 s，靜置30 min，加入10 mL乙腈，18 000 r/min均質2 min后加入5.0 g NaCl和5.0 g無水MgSO4，劇烈震蕩1 min，4 000 r/min離心10 min，取2 mL上清液至玻璃離心管中（內有200 mg PSA、100 mg GCB和100 mg無水MgSO4），劇烈震蕩1 min后，4 000 r/min離心10 min，取上清液至進樣瓶中，待GC-MS/MS分析。

5.儀器條件

GC–MS/MS條件按照文獻[6]設定，色譜柱：VF-5 MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣：氦氣（純度≥99.999%）；流速：1.0 mL/min；進樣量：1 μL；進樣方式：不分流；進樣口溫度：250℃；連接桿溫度：280℃；升溫程序：初始溫度80℃，保持1 min，以15℃/min速率升溫至180℃，保持2 min，以5℃/min速率升溫至280℃，保持15 min。

電離方式：電子電離源；電離能量：70 eV；燈絲電流：50 mA；電子倍增管電壓：1 000 V；四極桿溫度：40℃；離子源溫度：230℃；溶劑延遲：5 min；碰撞氣：氬氣（純度99.999%）；碰撞氣壓力：0.3 Pa。PAEs和PAEs-D4的保留時間、特征離子對、定量離子對及優化碰撞能量見文獻[6]。

6.方法驗證

為降低背景污染的干擾，本試驗器皿均為玻璃制品，甲醇浸泡過夜，使用前用丙酮沖洗，70℃下烘干，NaCl和無水MgSO4均在450℃灼燒4 h。篩選PAEs含量較低的鐵觀音樣品對該方法進行了驗證，結果表明，BBP在2～500 μg/L，DEEP、DBEP和DCHP在5～500 μg/L，BMPP、DPhP和DNP在10～500 μg/L，DMEP 在 25～500 μg/L，以及其他 8種PAEs在1～500μg/L之間，R2＞0.9913，線性關系良好。定量限（LOQs）以10倍信噪比（S/N）來計算，16 種 PAEs化合物的 LOQs值為 1～120 μg/L。在50、200、500 μg/kg 3個加標水平下，每個加標水平測定6次，根據峰面積外標法計算回收率，并扣除茶葉樣品中PAEs（DBP、DMP、DiBP和DEHP）峰面積，結果表明PAEs平均回收率在84.5%～109.9%之間，相對標準偏差（RSD）均小于20%，準確度與精密度滿足檢測需求。

二、結果與分析

1.鐵觀音中PAEs含量水平

鐵觀音樣品中PAEs的檢出情況及含量水平如表1所示。茶葉樣品中共檢出7種PAEs（DEP、DBP、DMP、DiBP、DEHP、DNP、DPP）。其中，DBP、DEHP、DMP和DiBP檢出率為100%，且殘留水平較高，含量分別在39.5～497.5 μg/kg、75.0～269.5 μg/kg、6.0～108.5 μg/kg和26.0～248.0 μg/kg之間。在4種不同香型的鐵觀音中，7種PAEs含量總和（∑ 7PAEs）為190.5～1 052.5 μg/kg，其中韻香型鐵觀音7PAEs含量最低，為190.5 μg/kg，因此，選擇PAEs含量水平較低的韻香型鐵觀音進行遷移試驗。

表1 4種香型鐵觀音中PAEs污染水平（±SD，n=3） μg/kg

表1 4種香型鐵觀音中PAEs污染水平（±SD，n=3） μg/kg

注：ND指未檢出，下同。

2.茶葉內包裝袋中PAEs含量水平

試驗所用2種包裝袋的PAEs含量見表2。其中，1號包裝袋中檢出DEHP、DEP和DiBP 3種PAEs，總含量為4 187.5 μg/kg。2號包裝袋檢出4種PAEs（DEHP、DEP、DiBP和DBP），總含量為15 312.5 μg/kg。

表2 包裝袋中PAEs的含量水平（±SD，n=3） μg/kg

表2 包裝袋中PAEs的含量水平（±SD，n=3） μg/kg

3.茶葉內包裝袋中PAEs向茶葉中遷移的規律

包裝袋中檢出4種PAEs（DEHP、DEP、DiBP和DBP），其中DEP含量相對較低，不同儲存時間下的茶葉樣品中均未檢出DEP，因此難以確定包裝袋中DEP向茶葉中遷移的規律。圖1統計了茶葉中DBP、DEHP和DiBP 3種PAEs的含量變化規律。當采用1號包裝袋進行包裝時，常溫儲存條件下，茶葉中DEHP和DiBP的含量在0～20 d內均有一定程度的上升，而在20～40 d內有一定程度降低，隨后保持平穩狀態；在4℃的儲存條件下，茶葉中DEHP含量在0～60 d內略有增加，但在60～90 d內顯著降低，DiBP含量在20～90 d內呈上升趨勢。采用2號包裝袋進行包裝時，常溫儲存條件下，茶葉中DBP和DEHP含量隨儲存時間變化差異不明顯，DiBP在0～20 d內顯著降低，隨后有一定的上升；在4℃儲存條件下，3種PAEs含量變化規律與在常溫儲存條件下相近。

圖1 不同儲存條件對鐵觀音茶葉樣品中PAEs含量的影響

不同儲存時間下茶葉樣品中PAEs含量水平差異的顯著性分析結果表明，茶葉樣品用2號包裝袋進行包裝時，在兩種儲存條件下，DBP和DEHP含量水平在90 d的儲存時間內均沒有顯著性差異，DiBP含量在0～40 d內有一定波動，但在儲存0、60、90 d的結果無顯著性差異，可能是由于DiBP在定量時受到咖啡堿的干擾造成茶葉中PAEs定量波動。當采用1號包裝袋包裝時，PAEs含量檢測結果整體波動較大，但DEHP和DiBP含量在兩種儲存條件下，存儲前和儲存90 d樣品間沒有顯著性差異。陳惠等[7]的研究發現，食品中酞酸酯類增塑劑的含量與貯存時間沒有明顯的相關性，與本研究結果一致。

綜上所述，以試驗所用2種塑料內包裝袋包裝茶葉在常溫和4℃的儲存條件下，經過90 d的儲存，茶葉樣品中PAEs含量差異較小，即塑料包裝袋中的PAEs向茶葉樣品中遷移的量較低。

三、結論

鐵觀音茶葉樣品中檢出7種PAEs（DEP、DBP、DMP、DiBP、DEHP、DNP和 DPP），總含量水平在190.5～1 052.5 μg/kg之間。鐵觀音2種內包裝袋樣品中共檢出4種PAEs（DEHP、DEP、DiBP和DBP），總含量分別為4 187.5 μg/kg和15 312.5 μg/kg。遷移試驗結果表明，茶葉塑料內包裝袋中的PAEs在常溫（17～24℃）和4℃的儲存條件下，90 d的儲存時間內，向茶葉中遷移的量較低。

[1]杜嫻.重慶主城兩江水體與沉積物中鄰苯二甲酸酯和多環芳烴污染水平及特征[D].重慶:重慶大學,2012.

[2]Usepa.Electronic code of federal regulations,yitle 40-protection of environment,part 423-steam electric power generating point source category.AppendixAto Part 423–126,Priority Pollutants[Z].2013.

[3]劉平香,陳紅平,張明露,等.茶葉中鄰苯二甲酸酯污染水平及檢測技術研究進展[J].浙江農業科學,2015,56(11):1796-1804.

[4]柴麗月,辛志宏,蔡晶,等.食品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑含量的測定[J].食品科學,2008,29(7):362-365.

[5]尹鵬.鄰苯二甲酸酯類化合物在茶葉上的污染水平及其遷移規律的研究[D].北京:中國農業科學院,2014.

[6]Yin P,Liu X,Chen H,et al.Determination of 16 phthalate esters in tea samples using a modified QuEChERS sample preparation method combined with GC-MS/MS[J].Food Additives and Contaminants:PartA,2014,31(8):1406-1413.

[7]陳惠,汪瑗,朱若華,等.毛細管氣相色譜法測定塑料包裝及其內食品中酞酸酯[J].現代科學儀器,2006,16(1):101-103.