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两种萃取溶剂对塑料食品包装材料上有机污染物检测效果的影响

文档作者：杨春莉 1*, 杨春瑜1, 金东升2 , 李丽 2, 安丽娟1, 赫美 1 ( , 哈文档来源： 1. 哈尔滨商业大学轻工学院 2. 哈尔滨化工研究所		点击数：	更新时间： 2025年08月04日
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第5 卷第 5 期食 品安全质量检测学报Vol. 5 No. 5
2014 年5 月Journal of Food Safety and Quality May. , 2014
基金项目: 黑龙江省教育厅项目(12511123)
Fund: Supported by Heilongjiang Province Education Department Foundation (12511123)
*通讯作者: 杨春莉, 博士, 讲师, 主要研究方向为电泳颗粒的制备及表面改性研究。E-mail: yangclhrb@163.com
*Corresponding author: YANG Chun-Li, Doctor, Department of Light Industry, Harbin University of Commerce, Harbin 150020, China. E-mail:
yangclhrb@163.com
两种萃取溶剂对塑料食品包装材料上
有机污染物检测效果的影响
杨春莉 1*, 杨春瑜1, 金东升2 , 李丽 2, 安丽娟1, 赫美 1
(1. 哈尔滨商业大学轻工学院, 哈尔滨 150028; 2. 哈尔滨化工研究所, 哈尔滨 150020)
摘要: 目的 检测两种萃取溶剂对塑料食品包装材料上有机污染物检测效果的影响。方法分别以正己烷
和无水乙醇为萃取溶剂对塑料食品包装材料上污染物进行超声提取, 提取后用旋转蒸发浓缩, 最后采用气相
色谱-质谱联机(GC-MS)分析方法以离子化方式对浓缩的污染物进行表征。结果正己烷作为萃取溶剂能萃取
出抗氧化剂2, 6-二叔丁基对甲酚、增塑剂邻苯二甲酸二丁酯、油墨生产中所用的溶剂正十六烷; 乙醇作为萃取
溶剂能萃取出抗氧化剂2, 6-二叔丁基对甲酚、油墨生产中所用的溶剂正十六烷和正二十烷。结论正己烷作
为萃取溶剂的提取效果要比乙醇作为萃取溶剂提取效果好。
关键词: 塑料食品包装材料; 有机污染物; 增塑剂; 抗氧化剂; 气相色谱-质谱
Effects of two kinds of extraction solvent on detection of organic pollutants in
plastic food packaging materials
YANG Chun-Li1*, YANG Chun-Yu1, JIN Dong-Sheng2, LI Li2, AN Li-Juan1, HE Mei1
(1. Department of Light Industry, Harbin University of Commerce, Harbin 150028, China; 2. Chemical Research Institute of
Harbin, Harbin 150020, China)
ABSTRACT: Objective To observe the effect of the two kinds of extraction solvent on the detection of
organic pollutants in plastic food packaging materials. Methods The residual contaminants were extracted by
n-hexane and ethanol from plastic food packaging materials under ultrasonic condition, concentrated by rotary
evaporator, and finally analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Results 2,6-di-tertbutyl-
4-methylphenol (BHT), plasticizer dibutyl phthalate (DBP) and n-hexadecane solvents in printing ink were
obtained using n-hexane as extraction solvent. While antioxidants 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT),
n-hexadecane and n-eicosane were obtained using ethanol as extraction solvent. Conclusion The extraction
effect using n-hexane as extraction solvent is better than that using ethanol as the extraction solvent.
KEY WORDS: plastic food packaging materials; organic contaminant; plasticizer; antioxidant; gas chromatography-
mass spectrometry (GC-MS)
1386 食品安全质量检测学报第 5 卷
1 引 言
塑料食品包装材料在食品包装中应用非常广泛,
塑料食品包装材料的形式有塑料薄膜、塑料瓶、塑料
盒、塑料袋等, 为了改善塑料的使用和加工性能, 在
塑料生产过程中会加入很多低分子量的助剂, 包括
抗氧化剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂和抗静电物质等,
以及在反应过程中残留的某些单体分子和低聚物,
这些低分子量物质和聚合物基体不是以共价键的方
式结合的, 因此在一定条件下就会自由地从塑料食
品包装材料向与其接触的食品中迁移, 从而危害人
们的身体健康[1-6]。食品包装材料的组分迁移到食品
里引起的食品安全问题已经成为人们关注的焦点问
题, 也是近年研究的热点问题之一[7-11]。
为了便于食品包装行业对食品包装材料上污染
物的迁移进行质量控制, 研究食品包装材料可能释
放的潜在迁移污染物并对其进行提取和鉴定非常重
要[12]。要有效地表征食品包装材料表面可能存在的
污染物, 必须使食品包材料表面污染物的量达到分
析仪器的检测最低限值, 才可以有效地检测到食品
包装材料表面上存在的污染物, 因此适当的萃取方
法和污染物分析方法是研究食品包装材料中污染物
迁移到食品里的关键问题[13], 本文采用气相色谱-质
谱联机(GC-MS)来表征正己烷和乙醇作为萃取溶剂
对塑料食品包装材料上污染物检测效果的影响。具体
是以己烷和乙醇为萃取溶剂对塑料食品包装材料上
污染物进行超声辅助提取, 过滤, 再将得到的样品用
旋转蒸发仪浓缩, 得到的样品采用GC-MS 表征。
2 材料与方法
2.1 材料和仪器
正己烷, 分析纯(≥98%), 天津市富宇精细化工有
限公司; 无水乙醇(≥99.7%), 分析纯, 天津市天新精细
化工开发中心; 去离子水; 香飘飘的香辣花生食品袋, 购
自超市; 超声波清洗机, JK-3200B, 合肥金尼克超声仪器
有限公司; 循环水真空泵, SHZ-D(Ⅲ), 巩义市予华仪器
有限责任公司; 旋转蒸发仪, RE-5299, 上海亚荣生化仪
器厂; 电子天平, JY502, 上海浦春计量仪器有限公司。
2.2 实验方法
将 2 组分别用剪刀裁切成碎片的3 g 香飘飘的香
辣花生食品袋(食品包装袋内壁用去离子水清洗干净),
分别用80 mL 正己烷和80 mL 无水乙醇在50 ℃条件
下用超声仪超声提取30 min, 提取后过滤, 再用旋转
蒸发仪进行浓缩, 浓缩的样品采用GC-MS 进行表征。
2.3 色谱条件
气相色谱-质谱联机用的是6890N/5973MSD 气
相色谱-质谱联用系统(美国安捷伦公司), 配有化学
工作站软件G170/DA Revision D.03.00, NIST98 检索
谱库; 色谱柱: HP-5MS, 30 m×0.25 m×0.25 μm; 色谱
纯丙酮(美国tedia 天地试剂公司)。
载 气 : He 气( 纯度99.999%); 进样口温度:
250 ℃; 不分流; 柱温程序: 初始温度: 80 ℃, 以
10 ℃/min 速率升温至240 ℃并保持20 min; 载气柱
流速: 1.0 mL/min; 进样量: 0.5 μL; GC-MS 接口温度:
280 ℃; 离子源温度230 ℃; 四极杆温度: 150 ℃;
离子化方式: EI; 电子能量: 70 eV。
3 结果与讨论
3.1 正己烷为萃取溶剂的GC-MS 表征
图 1 是萃取溶剂为正已烷的总离子流谱图, 气相
色谱-质谱联机鉴定的挥发性的化合物见下面的质谱
图及其说明。
总离子流谱图中对应保留时间 10.358 min, 在
NIST98 检索谱库中检索得到的物质为2, 6-二叔丁基
对甲酚(BHT)如图2 所示。BHT 是国内外使用很广泛
的抗氧化剂, 在我国仍作为主要抗氧化剂使用, BHT
的毒性主要是引起肺脏的损伤[14]。我国规定BHT 可
用于方便面、速煮米、油炸食品、饼干、果仁罐头、
腌腊肉和干鱼制品等制品, 并规定BHT 在食品中单
独使用的最大允许量为0.2 g/kg[14]。
总离子流谱图中对应保留时间11.321 min, 在
NIST98 检索谱库中检索得到的物质为有机挥发性物
质正十六烷如图3 所示, 正十六烷来源于油墨生产中
所用的溶剂。油墨中溶剂的作用是溶解树脂, 使油墨
具有一定的粘度和流动性, 从而在印刷时可以顺利
实现油墨的转移, 并控制油墨的干燥速度[15]。
总离子流谱图中对应保留时间 15.394 min, 在
NIST98 检索谱库中检索得到的物质为邻苯二甲酸二
丁酯(DBP)如图4 所示, 邻苯二甲酸二丁酯是最常用
的增塑剂, 能提高塑料的可塑性。Heudorf 等[16]的研
究表明DBP 对人体的危害主要是生殖系统, 同时其
也可以造成人体内分泌混乱。
第5 期杨春莉, 等: 两种萃取溶剂对塑料食品包装材料上有机污染物检测效果的影响 1387
图1 溶剂为正已烷的总离子流图
Fig. 1 Total ion chromatogram of n-hexane as the extraction solvent
图 2 2, 6-二叔丁基对甲酚(BHT)的质谱图
Fig. 2 Mass spectrum of 2, 6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT)
图3 正十六烷的质谱图
Fig. 3 Mass spectrum of n-hexadecane
1388 食品安全质量检测学报第 5 卷
3.2 乙醇为萃取溶剂的GC-MS 表征
图 5 是萃取溶剂为乙醇的总离子流谱图, 气相色
谱-质谱联机鉴定的挥发性的化合物见下面的质谱图
及其说明。
总离子流谱图中对应保留时间 10.364 min, 在
NIST98 检索谱库中检索得到的物质为2, 6-二叔丁基
对甲酚(BHT)如图6 所示。BHT 是一种酚类抗氧化剂,
其作为食品添加剂广泛使用多年, BHT 的耐热性及
稳定性好, 且价格便宜, 因此在我国仍作为主要抗氧
化剂使用。目前世界上约有40 个国家允许BHT 作为
食品添加剂使用。世界卫生组织提出BHT 的ADI 为
0~0.5 mg/kg[14]。
总离子流谱图中对应保留时间11.327 min, 在
NIST98 检索谱库中检索得到的物质为有机挥发性物
质正十六烷如图7 所示, 正十六烷来源于油墨生产中
所用的溶剂, 当承印物是塑料时, 脂肪族烃类如正十
六烷是塑料油墨中常用的溶剂[15]。
总离子流谱图中对应保留时间 15.552 min, 在
NIST98 检索谱库中检索得到的物质为有机挥发性物
质正二十烷如图8 所示, 正二十烷来源于油墨生产中
所用的溶剂。
图4 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的质谱图
Fig. 4 Mass spectrum of dibutyl phthalate (DBP)
图5 萃取溶剂为乙醇的总离子流图
Fig. 5 Total ion chromatogram of ethanol as the extraction solvent
第5 期杨春莉, 等: 两种萃取溶剂对塑料食品包装材料上有机污染物检测效果的影响 1389
图 6 2, 6-二叔丁基对甲酚(BHT)的质谱图
Fig.6 Mass spectrum of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT)
图7 正十六烷的质谱图
Fig. 7 Mass spectrum of n-hexadecane
图8 正二十烷的质谱图
Fig. 8 Mass spectrum of n-eicosane
1390 食品安全质量检测学报第 5 卷
4 结 语
本文研究了两种萃取溶剂对塑料食品包装材料
上污染物检测效果的影响, GC-MS 分析结果表明: (1)
在本体系中, 正己烷的萃取效果明显好于乙醇, 正己
烷作为萃取溶剂能萃取出2, 6-二叔丁基对甲酚、邻
苯二甲酸二丁酯、正十六烷, 乙醇能萃取出2, 6-二叔
丁基对甲酚、正十六烷、正二十烷。可见正己烷作为
萃取溶剂的效果要比乙醇作为萃取溶剂的效果更好
一些, 这可能是因为正己烷的极性比乙醇小, 和乙醇
相比正己烷的极性和邻苯二甲酸二丁酯更接近, 因
此当邻苯二甲酸二丁酯含量较低时, 正己烷能有效
的萃取出邻苯二甲酸二丁酯。(2)气相色谱-质谱联机
(GC-MS)表征食品包装材料中有机污染物取得较好
的效果, 分析出的有机污染物包括: 抗氧化剂2, 6-二
叔丁基对甲酚, 增塑剂邻苯二甲酸二丁酯, 和油墨生
产中所用的溶剂正十六烷、正二十烷。
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(责任编辑:赵静)
作者简介
杨春莉, 博士, 讲师, 主要研究方向
为电泳颗粒的制备及表面改性。
E-mail: yangclhrb@163.com

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