食品塑料包裝中重金屬檢測技術研究

王骕

摘 要：隨著我國社會的不斷發展，科技的不斷進步，我國各個領域均得到了很好的發展。塑料制品價格低廉、性能優異和品種繁多，在食品包裝中得到廣泛應用。然而食品長期與塑料包裝直接接觸，極易導致塑料中的化學成分遷移到食品中，造成食品污染。尤其是塑料包裝中的重金屬物質，一直是重點監管的對象。文章分析了食品塑料包裝材料中的重金屬污染隱患，并探討了幾種常用的重金屬檢測技術，以加大食品安全監管力度。

關鍵詞：食品塑料包裝;重金屬;檢測技術

引言

食品包裝安全是食品安全管理的重要環節，塑料包裝因性能好、品種多、防潮性能好以及耐化學腐蝕性強，在我國整個食品用包裝、容器和工具制品中，應用廣泛，約占50%。隨著塑料制品對環境破壞和對人體健康的負面影響越來越嚴重，對塑料制品中有毒物質的檢測技術與方法也成為當前研究的重要課題。尤其是其中所含的如鉛、鎘和汞等重金屬物質，一直是監管的重點領域。為了減少和避免重金屬超標帶來的危害，保證食品安全，本文對幾種常用的食品塑料包裝中重金屬檢測技術和方法展開分析和研究。

1塑料食品包裝中重金屬的來源與危害

1.1塑料包裝中重金屬的來源

塑料食品包裝的重金屬主要來自于三個方面：（1）印刷過程的污染;（2）在食品生產中添加的各種違規加工助劑;（3）塑料材料本身遭到重金屬的污染。

1.2重金屬的危害

目前在食品衛生領域引起較大關注度的汞、鉛、砷以及鉻、鎘等重金屬。這些重金屬具有顯著的生物毒性，并且非常容易形成累積，很難降解，會對人體健康和自然環境造成嚴重的危害。當人體攝入過多的砷時，就會造成砷中毒。鎘蓄積在人體的腎臟和肝臟中后，會引發消化道疾病以及骨質疏松等，甚至導致腎衰竭。鉛元素是一種神經毒素，會損傷人的智力。這些重金屬元素經過與食品的接觸，會遷移至食品中，對人體健康造成嚴重危害，因此必須要運用科學的檢測方法和技術，對塑料包裝進行嚴格的檢測，保證食品的安全。

2前處理方法

2.1濕法消解

濕法消解是用酸液或堿液在加熱條件下破壞樣品中的有機物或還原性物質的方法。常用的酸解體系有：硝酸-硫酸、硝酸-高氯酸、硝酸-鹽酸、氫氟酸，過氧化氫等，它們可將待測物中的有機物和還原性物質全部破壞;堿解多用苛性鈉溶液。對于食品塑料包裝中不同的待測重金屬元素，所用的消解體系也不一樣。比如，測定總鉻選擇硫酸-過氧化氫消解體系可以達到較好的效果，其他體系而言，鹽酸與鉻能生成一種容易揮發的物質的三氯化鉻，影響鉻的回收率，高氯酸消解有一定的危險性。而測定六價鉻則采用氫氧化鈉-碳酸鈉體系在堿性環境下消解，因為在堿性提取液中，Cr3+和Cr6+之間價態變化的可能性最小。濕法消解所用設備簡單，但是要注意通風以及對人員的防護，同時注意空白污染。

2.2微波消解

微波消解通常是指利用微波加熱封閉容器中的消解液和試樣從而在高溫增壓條件下使樣品快速溶解的消化方法。密閉容器反應和微波加熱這兩個特點，決定了其完全、快速、低空白的優點，但不可避免地帶來了高壓（可能過壓的隱患）、消化樣品量小的不足?，F在的商品微波消解系統，一般都有測溫/測壓甚至控溫/控壓技術，因此在安全性上已經有了較大保證。硝酸-過氧化氫消解體系常用于食品塑料包裝重金屬元素含量的測定。微波消解對于汞等易揮發的元素，效果特別理想。

2.3干法灰化

干法灰化是將試樣置于蒸發皿中或坩堝內，在空氣中，于一定溫度范圍（400～800℃）內加熱分解、灰化，所得殘渣用適當溶劑溶解后進行測定。此法常用于測定有機物中的無機重金屬元素，如鉛、鎘、鉻、銻等。干法灰化能灰化大量的樣品，操作簡單，不需要使用大量試劑，但對低沸點的元素容易造成損失，且耗時長。

2.4浸提法

浸提法主要用于食品塑料包裝在食品模擬物中的重金屬遷移試驗。不同材質和使用類型的樣品測試條件有所區別，比如我國現行的衛生標準GB/T5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛生標準的分析方法》規定的測試條件為：4%乙酸，60℃，浸泡2h。

3食品塑料包裝中重金屬檢測技術

3.1原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（AAS）主要用于分析元素形態，適用性廣、特異性好、靈敏度高，是基于氣態的基態原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應原子共振輻射線的吸收強度來定量被測元素含量的分析方法。按照原子化方式的不同又分為石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）和火焰原子吸收光譜法（FAAS）兩種。其中，GFAAS比FAAS檢出限低，靈敏度高，但分析精度不如FAAS，常需要在檢測時加入基體改進劑。而FAAS分析速度快，較為穩定，但是易產生有毒有害氣體，且靈敏度較低。AAS常被用來檢測食品塑料包裝中鉛、鎘、鉻、銅等重金屬元素的含量，應用廣泛，但每次只能測定一種元素。

3.2紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法（UV-VIS）重現性好、準確度高且操作簡單，是一種根據物質分子對波長范圍在200～760mm的光輻射的吸收特性而建立的定量、定性和結構分析方法。在食品塑料包裝重金屬檢測中UV-UIS最典型的應用是六價鉻的測定，UV-VIS可在540nm處測定六價鉻與1.5-二苯碳酰二肼反應生成的紫紅色絡合物，是一種有效的選擇性強的測定方法。

3.3電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）是近三十年發展起來的同位素和無機元素分析技術，它以特別的接口技術將ICP的高溫電離特性與質譜計的靈敏快速掃描的優點相結合，從而形成一種高靈敏度的分析技術。ICP-MS法的各項檢測指標均優于傳統的石墨爐原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法等無機分析技術，同時還可以與其他技術進行聯用。ICP-MS檢測法與傳統的無機檢測方法進行比較，有檢出限低、動態線性范圍寬、干擾因素少、速度快、準確度高、可同時進行多種重金屬物質檢測等特點。ICP-MS檢測法是分析痕量元素方法中最先進的一種，但由于該檢測方法成本很高且工作環境要求嚴格，而未被廣泛應用于重金屬物質的檢測工作中。

3.4ICP發射光譜法

目前用于原子發射光譜的主要光源是電感耦合等離子體（ICP）。ICP具有環形結構、溫度高、電子密度高、惰性氣氛等特點，用它做激發光源具有檢出限低、線性范圍廣、電離和化學干擾少、準確度和精密度高等分析性能。應用ICP-OES技術對塑料食品包裝進行重金屬檢測時，可以同時檢出多種元素的含量和遷移，工作效率大大提高。但這種技術也具有一定的局限性，不僅在檢測中會消耗大量的惰性氣體，而且檢測鉛和汞元素時，其檢出限比較高。

結語

食品包裝材料領域中涉及的安全及衛生問題都和我國消費者身體健康之間有一定程度的關系，不管出現任何問題，都會對消費者的人身健康造成一定程度的影響，因此應當不斷地在以往包裝材料以及檢測技術的基礎上加以創新，力求讓包裝材料領域中涉及的質量及衛生問題得到有效的解決，盡可能對食品當中涉及的重金屬污染問題形成有效的控制，從而將食品包裝材料的安全性維持在一定的水平之上。

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