CN110031457A

CN110031457A - 一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法

Info

Publication number: CN110031457A
Application number: CN201910299929.1A
Authority: CN
Inventors: 程海燕; 方春; 张琳; 张恒; 赵凯; 韦宇颖
Original assignee: Shenzhen Angel Drinking Water Equipment Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Angel Drinking Water Equipment Co Ltd
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2019-07-19

Abstract

本发明公开了一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，涉及食品接触材料技术领域。该方法包括以下步骤：a.将无水乙醇和样品一同置于密闭容器中，加热10‑30min，所述无水乙醇和样品不直接接触；b.收集经过样品迁入的乙醇，其中，所述乙醇迁入的一侧设有反应液，所述反应液可与乙醇发生化学反应；c.充分反应后，测定所述反应液中的乙醇反应量即为乙醇迁移量。本发明提供的测试方法测试时间短、操作简单、测试结果准确，测试效率高，可有效节省时间成本、人力成本以及物料成本；该方法操作简单，方便快捷，效果直观，易于客户理解，适合推广使用。

Description

一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法

技术领域

本发明涉及食品接触材料技术领域，尤其涉及一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法。

背景技术

挥发性有机物在食品接触材料中的迁移现象非常普遍。在塑料材料中，孟平蕊等在《塑料水管中挥发性有机物的迁移研究》一文中早已发现高密度聚乙烯管 (PE-HD)可以向一级水中发生迁移的挥发性有机物有酚类、酯类、萜类、醛类、酮类、芳香烃类等39种；交联聚乙烯管(PE-X)可以向一级水中发生迁移的VOCs有甲基间-丁基醚、间-丁醇、4-丁醇醚化苯酚、5-甲基-2-己酮、异亚丙基丙酮、间-丁基异丁基醚等；硬质聚氯乙烯管(PVC-U)可以向一级水中发生迁移的 VOCs有己醛、辛醛、壬醛、癸醛等。周松华在其硕士学位论文《聚氨酯粘合剂和聚丙烯食品包装材料中有害物质的检测与迁移研究》中发现在共聚聚丙烯和嵌段式聚丙烯等食品包装材料中均可以发生甲苯、间二甲苯、苯甲醛、苯酚、芳樟醇等像脂肪模拟物中的迁移。除常见塑料类食品接触材料易发生挥发性有机物的迁移外，硅、橡胶材料因具有稳定的物理化学性质和良好的机械强度，在婴幼儿用品、餐厨产品、以及粘合型食品用具甚至电子电器产品如饮水设备水路管道等方面广泛应用。硅、橡胶材料多具有较高的比表面积和微孔结构，因此也容易发生挥发性有机物的吸附和迁移。

挥发性有机物的测定一般采用选择性好、灵敏度高的气相色谱仪或者气相色谱-质谱联用仪辅以合适的前处理方法对食品接触材料迁移至模拟物中的挥发性有机物富集处理进行分析测试。测试方法比较成熟稳定，但一方面测试过程需要较高的物料成本、人员成本和时间成本，另一方面，消费者多对于此类测试方法评价材料阻隔挥发性有机物性能难以理解，接受度偏低，因此在实际应用中受到一定的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够快速、直观、易被大众接受的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法。

为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，包括以下步骤：

a.将无水乙醇和样品一同置于密闭容器中，加热10-30min，所述无水乙醇和样品不直接接触；

b.收集经过样品迁入的乙醇，其中，所述乙醇迁入的一侧放置有预设体积的反应液，所述反应液可与乙醇发生化学反应，得到被测液；

c.充分反应后，测定恢复至室温的被测液中的乙醇反应量即为乙醇迁移量。

其进一步地技术方案为，所述密闭容器不与乙醇发生反应。

其进一步地技术方案为，所述化学反应为显色反应。

其进一步地技术方案为，所述步骤a之前还包括：

步骤d.将食品接触材料制成样品，所述样品的形状为预设体积的管件或袋件，所述反应液封存于管件或袋件中。

其进一步地技术方案为，所述步骤c.具体包括：

获取含不同乙醇浓度的反应液-吸光度523nm的标准曲线，得到回归方程；

采用分光光度法测定所述被测液的吸光度，根据所述回归方程及吸光度确定所述被测液中的乙醇反应量。

其进一步地技术方案为，所述反应液由硫酸水溶液和重铬酸钾溶液按体积比1:5-10制得。

其进一步地技术方案为，所述硫酸水溶液浓度为50％-98％。

其进一步地技术方案为，所述重铬酸钾溶液的浓度为0.05-0.5mol/L。

与现有技术相比，本发明可达到的技术效果包括：

测试时间短、操作简单、测试结果准确，测试效率高，可有效节省时间成本、人力成本以及物料成本；该方法操作简单，方便快捷，效果直观，易于客户理解，适合推广使用。

进一步地，通过测试食品接触材料中的乙醇迁移量，可获知该食品接触材料对于乙醇这类挥发性有机物的迁移性能，乙醇迁移量越高，其阻隔挥发性有机物的性能越差。为广大消费者评价食品接触材料阻隔挥发性有机物的性能提供了一种简单直观可靠的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一具体实施过程的流程图；

图2为本发明一具体实施过程测得的乙醇浓度-吸光度523nm的标准曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

本发明实施例提供一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，包括以下步骤：

b.收集经过样品迁入的乙醇，其中，所述乙醇迁入的一侧放置有预设体积反应液，所述反应液可与乙醇发生化学反应得到被测液；

c.充分反应后，测定所述被测液中的乙醇反应量即为乙醇迁移量。

具体实施中，为了便于直观地体现乙醇发生了迁移，所述反应液与乙醇发生的化学反应为显色反应。例如以下的反应：

2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄+3CH₃CH₂OH＝3CH₃COOH+2Cr₂(SO₄)₃+11H₂O+ 2K₂SO₄

式中，乙醇被氧化为乙酸，橙红色的Cr₂O₇ ^2-被还原为绿色的Cr³⁺。通过反应变化的颜色深浅可直观地看出反应程度和乙醇的迁移程度，易被广大消费者理解。

需要说明的是，步骤a的加热为水浴加热、油浴加热、或置于保温箱或电炉等可设备上进行加热，其目的是加速乙醇的挥发，加快乙醇的迁移，从而缩短反应时间。

具体实施中，密闭容器需选择不与乙醇发生吸附且不与乙醇发生反应的容器，例如由玻璃、陶瓷或者金属材料制成的容器。

具体实施中，步骤c.具体包括：

获取含不同乙醇浓度的被测液-吸光度523nm的标准曲线，得出回归方程；

需要说明的是，采用紫外分光光度计于523nm测定已恢复室温的被测液的吸光度，为了保证测量结果的准确性，回归方程的相关系数R²应大于0.99。

进一步地，根据单位面积的乙醇迁移量，可以判断食品接触材料对于乙醇这类挥发性有机物的阻隔性能，单位面积乙醇迁移量越低则该食品接触材料对乙醇类的挥发性有机物的阻隔效果越好。

具体实施中，步骤a之前还包括：步骤d.将食品接触材料制成样品，所述样品的形状为预设体积的管件或袋件，所述反应液封存于管件或袋件中。将预设体积的反应液注入样品，并进行密封，封存方式可以使用玻璃珠对管件样品的开口进行封堵，或使用金属夹具对袋件样品的开口进行密封。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成壁厚0.1mm，内径10mm，长度为6cm的管件。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成壁厚0.1mm，内径10mm，长度为11cm的管件。

在其他实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为5-200mL的袋件。

例如，在一实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为200mL的袋件。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为150mL的袋件。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为100mL的袋件。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为50mL的袋件。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为10mL的袋件。

在一实施例中，将待测的食品接触材料制成体积为5mL的袋件。

具体实施中，反应液由重铬酸钾溶液和硫酸水溶液按体积比5：1制得。其中，硫酸水溶液由一级水和浓硫酸按体积比1：1制得；重铬酸钾溶液的浓度为 0.1mol/L。

在另一实施例中，反应液由重铬酸钾溶液和硫酸水溶液按体积比10：1制得。其中，硫酸水溶液浓度为98％；重铬酸钾溶液的浓度为0.05mol/L。

在另一实施例中，反应液由重铬酸钾溶液和硫酸水溶液按体积比8：1制得。其中，硫酸水溶液浓度为80％；重铬酸钾溶液的浓度为0.3mol/L。

在另一实施例中，反应液由重铬酸钾溶液和硫酸水溶液按体积比6：1制得。其中，硫酸水溶液浓度为65％；重铬酸钾溶液的浓度为0.5mol/L。

参见图1-2，以下具体描述本发明的实施过程：

制备反应液：

用一级水和浓硫酸按体积比1:1配制硫酸水溶液；取29.4g重铬酸钾溶于 500mL一级水中，待全部溶解后加入100mL硫酸水溶液制成反应液；

绘制乙醇浓度-吸光度523nm标准曲线：

取50ml容量瓶6个，依次加入无水乙醇0mg、40mg、80mg、120mg、160 mg、200mg无水乙醇，并用上述反应液定容至50ml，充分反应10min，采用紫外吸收分光光度计于523nm依次测定其吸光度，根据乙醇浓度和反应后溶液的吸光度制成乙醇浓度-吸光度523nm的标准曲线r1(见图2)；

制备样品：

取食品接触材料制成样品，本实施例中取未镀膜硅胶材料和镀膜硅胶材料分别制成壁厚0.1mm、内径10mm，长度6cm的硅胶管p(未镀膜硅胶材料)和硅胶管q(镀膜硅胶材料)；

进行乙醇的迁移实验：

将硅胶管p和硅胶管q的一端用直径为10mm玻璃珠封堵，另一端注入反应液，注满后用玻璃珠封堵；

将两端封堵注满反应液的硅胶管p和硅胶管q各置于一玻璃密封容器内；

在玻璃密封容器内放入一个50ml小烧杯，小烧杯内加入5ml无水乙醇，硅胶管p和硅胶管q均不与乙醇直接接触；

将玻璃密封容器置于电炉上200W加热20min，充分反应得到被测液；

取样：

取出反应完毕的未镀膜硅胶管p和镀膜硅胶管q内的被测液，恢复至室温；

测试：

采用紫外吸收分光光度计于523nm分别测定已恢复至室温的各被测液的吸光度：a1和a2；

质控样：准确取标准浓度为15000mg/L、不确定度为3％的乙醇标准物质1ml，用反应液定容至10ml，充分反应10min，采用紫外吸收分光光度计于523nm测定其吸光度。

结果计算：

根据a1、a2、质控样的吸光度数值和标准曲线r1，可计算得到乙醇通过硅胶材料迁入反应液中的乙醇量和质控样的乙醇浓度。质控样中乙醇浓度相对标准浓度的偏移在其不确定度范围以内则此次测试结果视为有效。根据反应液中的乙醇量进一步计算可得单位面积的硅胶材料对乙醇的迁移量。

本实施例测试结果见表1。

表1镀膜硅胶材料和未镀膜硅胶材料的乙醇迁移量比较

镀膜硅胶材料和未镀膜硅胶材料单位面积乙醇迁移量分别为1128.2mg/m²和10258.3mg/m²。结果表明镀膜硅胶材料与未镀膜硅胶材料具有不同的乙醇迁移量。镀膜硅胶材料的乙醇迁移量比未镀膜硅胶材料的乙醇迁移量少了一个数量级，说明镀膜硅胶材料具有更好的阻隔乙醇迁移的效果。因此镀膜硅胶材料比未镀膜硅胶材料对乙醇类的挥发性有机物具有更好的阻隔效果。

同样地，根据本发明提供的测定方法，可以测定其他食品接触材料(不局限与本实施例)对于乙醇的迁移量，获得食品接触材料单位面积的乙醇迁移量，从而判断食品接触材料对乙醇阻隔的性能。单位面积乙醇迁移量越低则该食品接触材料对乙醇类的挥发性有机物的阻隔效果越好。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述密闭容器不与乙醇发生反应。

3.如权利要求1所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述化学反应为显色反应。

4.如权利要求3所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述步骤a之前还包括：

5.如权利要求4所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述步骤c.具体包括：

获取乙醇浓度-吸光度_523nm的标准曲线，得到回归方程；

6.如权利要求5所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述反应液由硫酸水溶液和重铬酸钾溶液按体积比1:5-10制得。

7.如权利要求6所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述硫酸水溶液浓度为50％-98％。

8.如权利要求7所述的食品接触材料中乙醇迁移量的测定方法，其特征在于，所述重铬酸钾溶液的浓度为0.05-0.5mol/L。