食品接觸材料橄欖油總遷移測定中橄欖油甲酯化條件優化研究

韋存茜 石鎏杰 沈 霞 李潔君 朱佳歡

上海市質量監督檢驗技術研究院 （上海 201114）

隨著人們生活水平的提高，食品安全備受關注，食品接觸材料涉及食品生產、運輸、儲存、流通等各個環節，是影響食品安全的關鍵因素。在食品接觸材料與食品接觸的過程中，化學物質會通過吸收、溶解、擴散等“遷移”過程進入食品中，當遷移物質超出指標時，會影響食品安全，危害消費者健康。總遷移量是食品接觸材料的重要參數，反應了該材料在使用過程中接觸到液體后析出殘渣、重金屬、熒光性物質以及殘留毒素的可能[1-2]。目前國內最新的食品接觸材料國家標準中，總遷移量已經成為評估食品接觸材料的重要質量控制指標。

模擬物的選擇是根據包材預期接觸的食品種類確定的，測試結果能比較真實地反映出食品接觸材料的遷移狀況[3]。對于接觸油脂的食品接觸材料，國家標準GB31604.1—2015《食品安全國家標準 食品接觸材料及制品遷移試驗通則》[4]中規定：對于油脂類食品，可采用95%（體積分數）乙醇、異辛烷等抽提能力較強的化學溶劑替代油脂類食品模擬物，測定總遷移量。當油脂類食品溶劑抽提量符合總遷移量規定時，不再進行油脂類食品模擬物的遷移試驗；當抽提量不符合總遷移限量要求時，應進行油脂類食品模擬物的遷移試驗，并根據在油脂類食品模擬物中的遷移量進行合規性判定。

關于油脂類食品模擬物總遷移量的測試方法有SN/T 2334—2009《食品接觸材料 高分子材料 橄欖油中總遷移量的試驗方法 全浸沒法》[5]，該標準等效于歐盟EN-1186系列標準。該方法測試過程為：將已知質量的待測樣品按照遷移條件浸入橄欖油，取出后除去表面黏附的橄欖油，稱重；萃取吸附到樣品中的橄欖油，經回流甲酯化后，用氣相色譜內標法定量檢測吸附橄欖油的量，從而計算總遷移量。該方法中橄欖油甲酯化過程煩瑣，限制了實驗室高效完成批量化檢測。本課題通過比較回流和超聲條件下的甲酯化效率，優化實驗過程，為橄欖油準確測定提供技術參考。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

橄欖油（化學純）、正庚烷（分析純）、無水硫酸鈉（分析純）、氫氧化鉀（分析純）、環己烷（分析純）、三氟化硼甲醇混合液[ρ(BF3)=150 g/L]，國藥集團化學試劑有限公司；十七烷酸甘油三酯、十六烷酸甲基酯/棕櫚酸甲酯 (C16∶0)、9-十六碳烯酸甲基酯/棕櫚油酸甲酯（C16∶1）、十八碳酸甲基酯/硬脂酸甲酯（C18∶1）、9,12-十八碳二烯酸甲基酯/亞油酸甲酯（C18∶2）、十七烷酸甲基酯（C17∶0），w＞99%，NU-CHEK PREP公司。

7890 A氣相色譜儀［配置氫火焰離子化檢測器（FID）和液體進樣器］，安捷倫科技有限公司；ML 204分析天平（精確到0.1 mg），梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司；超聲波清洗器，上海科導超聲儀器有限公司。

1.2 溶液配制

配制氫氧化鉀-甲醇溶液（11.0 g/L）：取11.0 g KOH，用甲醇溶解并定容至1000 mL；配制橄欖油-正庚烷溶液（200 mg/mL）：稱取20.0 g橄欖油，用正庚烷溶解并定容至100 mL；配制十七烷酸甘油三酯-環己烷溶液（20 mg/mL）：稱取10 g十七烷酸甘油三酯，用環己烷溶解并定容至500 mL。

1.3 橄欖油甲酯化實驗

方法一：取0.25 mL橄欖油-正庚烷溶液置于50 mL燒瓶中，加入10 mL十七烷酸甘油三酯-環己烷溶液，水浴除去環己烷；加入10 mL正庚烷，充分溶解后加入10 mL KOH的甲醇溶液，加入玻璃珠，回流條件下煮沸混合物；加入5.0 mL三氟化硼的甲醇溶液，繼續反應2 min。

方法二：取0.25 mL橄欖油-正庚烷溶液置于50 mL比色管中，加入10 mL十七烷酸甘油三酯-環己烷溶液，水浴除去環己烷；加入10 mL正庚烷，充分溶解后加入10 mLKOH的甲醇溶液，加入玻璃珠，超聲（初始溫度為25℃）；加入5.0 mL三氟化硼的甲醇溶液，繼續反應2 min。

1.4 提取實驗

由上述方法一得到的混合物，冷卻至室溫，加入15～20 mL飽和硫酸鈉溶液，搖勻；加入足量飽和硫酸鈉溶液（至燒瓶瓶頸），搖勻。對于方法二得到的混合物，冷卻至室溫，加入15～20 mL飽和硫酸鈉溶液，搖勻。所得液體混合物靜置分層。吸取上層正庚烷相液體1 μL進氣相色譜儀測定，得出總的橄欖油甲基酯峰面積和內標物峰面積比值A，進而考察甲酯化結果。

1.5 氣相色譜測定條件

色譜柱：HP-INNOWAX毛細管柱（30 m×0.25 μm×320 μm）；載氣：N2；載氣流速：1.5 mL/min；進樣口溫度為250℃，進樣量為1 μL，分流比為20∶1；柱溫：100℃保持1 min，以15℃/min的速率升至200℃，保持15 min；檢測器溫度：250℃；氫氣流量：30 mL/min；空氣流量：400 mL/min。

2 結果與討論

2.1 橄欖油定量依據

SN/T2334—2009方法中，橄欖油吸附量的測定是決定總遷移量是否準確的關鍵因素之一。通過選擇橄欖油甲酯化后5種主要產物，即十六烷酸甲基酯、9-十六碳烯酸甲基酯、十八碳酸甲基酯、9，12-十八碳二烯酸甲基酯及十七烷酸甲基酯，作為橄欖油定量的依據。將這5種脂肪酸甲酯與內標甲酯化標準品十七烷酸甲基酯配制成正庚烷混標溶液，氣相色譜得到圖1A所示的譜圖。按照SN/T 2334—2009加入內標后橄欖油甲酯化色譜圖見圖1B。從圖1可以看出，橄欖油酯化產生的脂肪酸甲基酯能與標準品的甲基酯較好地吻合。

圖1 混合標樣（A）與橄欖油、內標酯化產物（B）氣相色譜圖

2.2 回流與超聲條件下酯化條件優化實驗

為探究回流煮沸時間以及超聲時間對甲酯化的影響，分別按照方法一和方法二的實驗過程，設定回流煮沸時間依次為 3，5，7，10及 20 min，超聲時間依次為 5，10，15，20，30 min。按照后續 1.4，1.5 的步驟進行實驗，結果見表1。

表1 橄欖油酯化過程回流與超聲結果對比

脂肪酸甲酯化后的總峰面積是甲酯化效果的評價指標，酯化反應朝正向進行時，總峰面積增大[6]。對于方法一，回流時間為10 min時，總峰面積最大；對于方法二，超聲時間為10 min時，總峰面積最大。當回流或超聲時間超過10 min時，隨著副反應的不斷發生，色譜峰總面積逐漸減小。對比回流與超聲處理的峰面積比值A，發現A維持在2.4左右，其值隨時間的變化不明顯，說明橄欖油與內標物十七烷酸甘油三酯酯化程度維持恒定。

綜上所述，當使用超聲方法酯化時，超聲時間為10 min最優。

2.3 酯化方法驗證

為比較2種方法的準確性，分別取橄欖油2，10，20，50，100 及 200 mg6 組樣品，按照方法一和二分別酯化，繪制曲線，結果如圖2所示。在相同的氣相條件下，回流和超聲的線性相關系數R2分別為0.9998和0.9999，曲線可以滿足線性相關系數大于0.99的檢測要求。

圖2 回流（a）和超聲（b）下橄欖油酯化線性圖

于50 mL燒瓶和50 mL比色管中分別加入150 mg橄欖油和10.0 mL十七烷酸甘油三酯的環己烷內標溶液（2.0 mg/mL），按照不同的酯化方法進行實驗，比較加入標準樣品后的含量和理論含量，二者的比值即為標樣回收率。實驗結果見表2。表2數據表明2種方法均能滿足質控點回收率在95%～105%的要求。

表2 橄欖油中總遷移量測定中橄欖油回收率

超聲酯化法與回流酯化法的線性相關系數均大于0.99，回收率也滿足質控要求，因此，實際檢測中可用超聲代替回流酯化過程。

3 結語

用回流和超聲方法對橄欖油進行甲酯化處理，氣相色譜測定橄欖油甲基酯和內標物峰面積。通過比較總峰面積、橄欖油甲基酯峰面積和內標物峰面積比值、酯化曲線線性相關系數和回收率，發現橄欖油甲酯化過程中的回流煮沸操作可以用超聲替代。超聲甲酯化法易于操作，可多組實驗同時進行，有利于縮短測試時間，提高食品接觸材料橄欖油中總遷移量的檢測效率。