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食品接触材料中塑化剂检测的标准与项目解析

三方检测机构-祝工 2023-03-01

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食品接触材料(如塑料包装、餐具、容器等)直接或间接接触食品,其安全性直接关系消费者健康。塑化剂作为常用添加剂,可改善材料柔韧性,但易通过迁移进入食品,引发内分泌干扰等健康风险。因此,准确检测食品接触材料中的塑化剂,需依托明确的标准体系与针对性检测项目。本文围绕塑化剂检测的核心标准、常见项目及关键技术要点展开解析,为行业合规与质量控制提供参考。

塑化剂在食品接触材料中的主要存在形式

塑化剂是食品接触材料中最常见的添加剂之一,其核心作用是降低高分子材料的玻璃化转变温度,提升柔韧性与加工性。其中,邻苯二甲酸酯类(PAEs)是应用最广泛的传统塑化剂,包括邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)等,这类塑化剂主要用于聚氯乙烯(PVC)材料——PVC本身是硬脆的热塑性塑料,需添加30%~50%的PAEs才能制成柔软的包装膜、餐具或输液管。

除了PVC,塑化剂也会出现在其他材料中:橡胶制品(如密封垫、奶嘴)可能添加环氧大豆油(ESBO)作为环保塑化剂;涂料与胶粘剂(如食品罐内壁涂料)中,DBP常被用作增塑剂以改善涂布性;甚至某些纸包装的涂层中,也可能含有PAEs以增强防水性。

塑化剂的风险在于“迁移性”:当食品接触材料与食品接触时,塑化剂会通过分子扩散作用进入食品——水性食品(如饮料)会萃取水溶性塑化剂,脂肪性食品(如食用油)则更易萃取脂溶性塑化剂(如DEHP);加热条件(如微波炉加热、煮沸)会加速迁移,因为高温会降低材料的玻璃化温度,增加塑化剂的流动性。因此,检测不仅要测材料中塑化剂的“总含量”,更要测“迁移量”——即实际进入食品的量。

食品接触材料塑化剂检测的主流标准体系

国内塑化剂检测主要遵循GB 4806系列食品安全国家标准与GB/T 23296系列检测方法标准。其中,GB 4806.1-2016《食品安全国家标准 食品接触材料及制品通用安全要求》是基础框架,明确了塑化剂的“特定迁移量(SML)”与“总迁移量(OML)”要求;GB 4806.10-2016《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》针对塑料材料,规定了DEHP、DBP等16种PAEs的SML限量;GB/T 23296.1-2009《食品接触材料 塑料中受限物质 塑料中邻苯二甲酸酯的测定》则提供了具体的检测方法。

国际标准方面,欧盟以EC 1935/2004框架指令为核心,配套EN 13130系列方法标准(如EN 13130-1测迁移量、EN 13130-2测特定迁移);美国则依据FDA 21 CFR Part 177,针对不同材料(如PVC、橡胶)规定塑化剂的限量要求(如PVC中DEHP的SML为1.5 mg/kg)。此外,日本的JIS K 7192系列标准也常用于亚洲地区的出口检测。

需注意的是,国内外标准的侧重略有差异:国内标准更关注“迁移量”(即进入食品的实际量),而欧盟标准额外要求“溯源性”——需证明塑化剂的添加符合“良好生产规范(GMP)”;美国标准则对再生材料的塑化剂残留有更严格的限制。

常见塑化剂检测项目及针对性

目前,食品接触材料中塑化剂的检测以“邻苯二甲酸酯类(PAEs)”为核心,重点检测DEHP、DBP、DINP、DIBP(邻苯二甲酸二异丁酯)4种高迁移性、高毒性物质。其中,DEHP因常用于PVC薄膜(如保鲜膜),是最常检出的塑化剂;DBP多存在于涂料与胶粘剂中,易通过食品罐内壁迁移;DINP则用于儿童玩具与婴儿餐具,需重点监控。

随着环保要求提升,非邻苯类塑化剂的检测需求也在增加。例如,柠檬酸酯(如ATBC,乙酰柠檬酸三丁酯)常用于婴儿食品包装,欧盟规定其SML为12 mg/kg;环氧大豆油(ESBO)作为PVC的环保替代塑化剂,GB 4806.10-2016要求其SML不超过30 mg/kg。

检测项目的选择需结合材料类型:如PVC材料需覆盖全部16种PAEs;橡胶材料需加测ESBO;涂料材料则需重点检测DBP与DEHP——因涂料直接接触食品的概率更高。

样品前处理的关键环节与注意事项

前处理是塑化剂检测的“瓶颈”,直接影响结果准确性。对于固体材料(如塑料杯),需先粉碎(使用陶瓷或玻璃粉碎机,避免塑料器械污染),再用索氏提取或超声提取——索氏提取适合高含量塑化剂,超声提取更高效(30~60分钟即可),溶剂通常选正己烷或乙酸乙酯。

迁移量检测的前处理需模拟食品接触场景:根据食品类型选择模拟液(蒸馏水模拟水性食品、4%乙酸模拟酸性食品、10%乙醇模拟酒精类食品、橄榄油模拟脂肪类食品),按标准规定的条件浸泡(如60℃加热2小时,或室温浸泡24小时)。对于橄榄油等半固体模拟液,需用正己烷萃取其中的塑化剂——先将橄榄油与正己烷按1:1混合,振荡后取上层清液净化。

前处理中需严格控制“空白污染”:所有器皿需用玻璃材质(避免塑料释放塑化剂),溶剂需用色谱纯(并做空白对照),实验人员需戴丁腈手套(而非PVC手套)。

主流检测技术的原理与应用场景

气相色谱-质谱联用法(GC-MS)是塑化剂检测的“金标准”。其原理是通过气相色谱(GC)分离不同塑化剂,再用质谱(MS)定性定量——GC能有效分离沸点在150~350℃的PAEs,MS则可通过特征离子(如DEHP的m/z=149)准确定性,检测限可达0.1 mg/kg,适合迁移量等低浓度样品。

高效液相色谱法(HPLC)常用于非挥发性或热不稳定的塑化剂(如柠檬酸酯、ESBO)。HPLC用液体流动相(如甲醇-水),无需加热汽化,避免塑化剂分解,检测限约为0.5 mg/kg,适合环保型塑化剂的检测。

气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)则用于大量样品的快速定量——FID对有机物响应稳定,分析速度快(15分钟/样),但定性能力弱,需结合GC-MS验证结果。

不同材料中塑化剂限量要求的差异

塑化剂的限量因材料类型而异:PVC材料中,DEHP的SML为1.5 mg/kg(GB 4806.10-2016),DBP为0.3 mg/kg;橡胶材料中,PAEs的总迁移量不超过10 mg/kg(GB 4806.11-2016);涂料材料中,DEHP的SML更严格(0.1 mg/kg)——因涂料易脱落进入食品。

国际上,欧盟对DINP的SML为9 mg/kg(高于国内的5 mg/kg),但对ESBO的SML为30 mg/kg(与国内一致);美国FDA规定,PVC材料中DEHP的添加量不得超过0.1%(质量分数),远低于国内的“迁移量”要求。

限量的制定基于“每日允许摄入量(ADI)”:如DEHP的ADI为0.025 mg/kg bw/day,因此SML=ADI×人体体重(60 kg)÷每日食品接触量(1 kg),计算得1.5 mg/kg,与标准一致。

特殊食品接触材料的检测要点

纸包装材料需注意“涂层提取”:纸包装的塑料涂层(如PE涂层)是塑化剂的主要来源,检测时需用溶剂(如乙酸乙酯)浸泡涂层部分,避免纸张纤维干扰——若直接提取整纸,纤维会吸附塑化剂,导致结果偏低。

硅胶材料虽本身稳定,但部分硅胶制品(如婴儿奶嘴)可能添加PAEs以改善柔软度,需检测DEHP、DBP等项目——硅胶的前处理需用二氯甲烷提取(因硅胶耐溶剂性强)。

再生塑料是“高风险”材料:再生过程中,废旧塑料的塑化剂会残留,甚至产生“二次污染”,检测时需扩大项目范围(如加测DOTP、DOP等潜在塑化剂),并提高检测灵敏度(如用GC-MS/MS串联质谱)。

检测中的干扰因素及消除方法

检测中最常见的干扰是“峰重叠”:如抗氧化剂BHT(丁基羟基茴香醚)的保留时间与DBP接近,会导致峰面积虚高。解决方法是优化色谱条件——将GC柱温从250℃降至230℃,或调整流动相比例(如增加甲醇含量)。

环境污染也是重要干扰:实验室中的塑料手套、胶塞会释放塑化剂,需用玻璃器皿替代塑料,戴无塑化剂的丁腈手套;提取溶剂中的杂质(如正己烷中的DEHP残留)需用“空白溶剂”验证——若空白溶剂中检出塑化剂,需更换溶剂品牌。

迁移试验中的“模拟液干扰”:橄榄油的粘度高,提取时易乳化,可加入少量氯化钠(1~2 g)破乳,或用异辛烷替代正己烷(异辛烷对脂肪的溶解性更好)。

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