液氮粉碎-气相色谱检测包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法

摘要

本发明属于包装材料分析检测领域，具体涉及一种液氮粉碎‑气相色谱检测包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法。包括如下步骤：样品剪成细小颗粒，经液氮冷却，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取一定量粉碎样品于顶空瓶中，迅速密封，设置合适的加热温度与加热时间，对样品中有害物质进行气相色谱分析。根据标准样品出峰时间与出峰大小对包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯进行定性定量分析，所建立方法中丙烯腈检出限为0.1mg/kg；苯乙烯、乙苯检出限均为0.2mg/kg。本发明方法操作简便，结果稳定可靠，能够快速地对样品中有害物进行定性、定量检测。较常规溶剂溶解样品法，该方法节省了样品前处理时间，降低了有害物检出限，具有较好的推广应用价值。

权利要求

1.液氮粉碎-气相色谱检测包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)样品剪成细小颗粒，经液氮冷却，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取0.5～1.0g样品于顶空瓶中，迅速密封，待测；

(2)设置顶空气相色谱条件：

顶空加热温度：90℃～150℃；加热时间：20min～60min；

色谱柱：Vocol毛细管气相色谱柱60m×0.32mm×1.8μm；

载气为氮气，纯度≥99.999％，流速0.8～2.0mL/min；FID检测器温度：200～250℃；柱温：50℃保持3min，以10℃/min至120℃，保持5min，进样口温度为80～180℃；

(3)标准曲线的绘制

取一定量的丙烯腈、苯乙烯、乙苯标准品，以甲醇或其他极性相似的色谱级或更高级的溶剂溶解定容，配置成一系列浓度的标准工作液，根据步骤(2)中色谱条件进行分析，得出各物质的保留时间，根据含量——峰面积或峰高绘制标准曲线；

(4)样品检测

将步骤(1)中样品，根据步骤(2)中色谱条件进行分析，根据步骤(3)中标准物质保留时间定性，标准曲线定量。

2.根据权利要求1所述的液氮粉碎-气相色谱检测包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法，标准曲线的范围为：丙烯腈：0～2mg/mL，乙苯：0～20mg/mL，苯乙烯：0～20mg/mL。

说明书

液氮粉碎-气相色谱检测包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有

害物的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种检测食品包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法，具体涉及一种液氮粉碎-气相色谱检测塑料包装材料AS及ABS中丙烯腈、苯乙烯、乙苯的方法。

背景技术

[0002] 丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)作为热塑性工程塑料，具有耐热、耐油、耐化学腐蚀及高冲击强度等特点，广泛用于食品容器、食品加工机械设备，如用于制造水杯、饮料杯、榨汁机、豆浆机等食品接触材料。

[0003] AS、ABS材料中残留的有害单体主要有丙烯腈、乙苯、苯乙烯。早在20世纪80年代美国消费者产品安全委员会调查发现：食品包装容器及材料中残留的丙烯腈单体可迁移至食物从而对人体产生危害。我国GB 17327-1998、GB17326-1998中分别规定AS、ABS食品包装产品中丙烯腈残留量≤50mg/kg、≤11mg/kg，而对苯乙烯、乙苯未做限量要求。目前国标中丙烯腈的检测方法主要是GB/T 5009.152-2003《食品包装用苯乙烯-丙烯腈共聚物和橡胶改性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂及其成型品中残留丙烯腈单体的测定》，标准中样品溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，采用填充柱-手动顶空的方法进行检测，在实际检测中，该方法存在一定的缺陷：(1)N，N-二甲基甲酰胺为高沸点试剂，在气相检测中是比较理想的溶剂，但在溶解AS、ABS材料中溶解能力有限，在对一些材料常常超声溶解30min后都未完全溶解，影响测定效果；(2)标准规定加入3mLN，N-二甲基甲酰溶解样品后进行顶空操作，由于溶剂含量较大，顶空加热后溶剂所占的比重较大，样品中有害物质所占比重小，导致方法检出限不高。

[0004] 本发明采用液氮粉碎处理样品，直接顶空法进行AS、ABS包装材料中丙烯腈、乙苯、苯乙烯含量的测定，检测方法简易快速，检出限较低。为AS、ABS等包装材料中有害物质的检测提供方法参考，完善我国对食品接触材料中有毒有害物质的安全评价方法。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种液氮粉碎-气相色谱检测塑料包装材料AS及ABS中丙烯腈、苯乙烯、乙苯的方法，其具有灵敏度高，检测限低，操作简便，分析迅速的特点。

[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

[0007] (1)样品剪成细小颗粒，经液氮冷却10min，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取0.5～1.0g样品于顶空瓶中，迅速密封，待测。

[0008] (2)设置顶空气相色谱条件：

[0009] 顶空加热温度：90℃～150℃；加热时间：20min～60min；

[0010] 色谱柱：Vocol毛细管气相色谱柱(60m×0.32mm×1.8μm)或相当者；

[0011] 载气为氮气(纯度≥99.999％)，流速0.8～2.0mL/min；FID检测器温度：200～250℃；柱温：50℃保持3min，以10℃/min至120℃，保持5min。进样口温度为80～180℃，分流比为5∶1。

[0012] (3)标准曲线的绘制

[0013] 取一定量的丙烯腈、苯乙烯、乙苯标准品，以甲醇或其他极性相似的溶剂(色谱级或更高)溶解定容，配置成一系列浓度的标准工作液，根据步骤(2)中色谱条件进行分析，得出各物质的保留时间，根据含量——峰面积(或峰高)绘制标准曲线。

[0014] (4)样品检测

[0015] 将步骤(1)中样品，根据步骤(2)中色谱条件进行分析，根据步骤(3)中标准物质保留时间定性，标准曲线定量。

[0016] 本发明的优点与有益效果是：采用本发明检测包装材料AS、ABS中丙烯腈、乙苯、苯乙烯等有害物，较现有国标方法检出限低，操作可行性强，可快速准确定性分析包装材料中的有害残留物，可用于大规模样品的快速检测。

附图说明

[0017] 图1为丙烯腈、乙苯、苯乙烯标准样品色谱图(溶剂为甲醇)[c(丙烯腈)＝0.5mg/mL、c(乙苯)＝5mg/mL、c(苯乙烯)＝5mg/mL]

[0018] 图2为丙烯腈、乙苯、苯乙烯标准曲线图。

具体实施方式

[0019] 下面结合若干较佳实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。

[0020] 如下实施例中，采用如下检测条件：

[0021] 顶空加热温度：110℃；加热时间：40min；

[0022] 色谱柱：Vocol毛细管气相色谱柱(60m×0.32mm×1.8um)；

[0023] 载气为氮气(纯度≥99.999％)，流速1.6mL/min；FID检测器温度：250℃；柱温：50℃保持3min，以10℃/min至120℃，保持5min。进样口温度为170℃，分流比为5∶1。

[0024] 在确定检测条件之后，可参照如下方法绘制标准曲线：

[0025] 准确称取2.0g乙苯、苯乙烯(纯度＞99％)，用色谱级甲醇定容至100mL，得到20mg/mL的标准母液，另有购置的2mg/mL丙烯腈母液，以甲醇为溶剂，配置系列标准工作混合液，其中系列混合液中乙苯、苯乙烯的浓度分别为10mg/mL、5mg/mL、2mg/mL、1mg/mL、0mg/mL；丙烯腈的浓度分别1mg/mL、0.5mg/mL、0.2mg/mL、0.1mg/mL、0mg/mL。取1μL混合标准液及母液置于顶空瓶中，迅速密封，按上述色谱条件进行检测，以浓度-峰面积绘制标准曲线(图2)，得标准曲线函数关系为丙烯腈：y＝250.94x-12.371，R2＝0.9985；乙苯：y＝75.247x-2 2
4.7201，R＝0.9993；苯乙烯y＝77.319x+3.8785，R＝0.9988。线性良好，可用于测定样品中分析物的量。

[0026] 实施例1

[0027] 将AS材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，置于液氮中冷却10min，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取0.5g粉碎试样于22mL顶空瓶中，迅速密封，按上述色谱条件进行检测，按各物质保留时间定性、标准曲线定量。样品进行6次平行试验。分析结果见表1。通过分析知，平行样品的相对标准偏差(RSD)为2.07％～2.83％，重复性较好。

[0028] 表1.AS试样中丙烯腈、乙苯、苯乙烯含量

[0029]编号 1 2 3 4 5 6 平均值 RSD(％)
丙烯腈含量(mg/kg) 1.79 1.81 1.70 1.72 1.83 1.75 1.77 2.83
乙苯含量(mg/kg) 20.15 20.12 19.72 20.26 20.49 19.34 20.01 2.07
苯乙烯含量(mg/kg) 34.53 34.88 32.31 34.20 34.54 34.23 34.11 2.69

[0030] 实施例2

[0031] 将ABS材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，置于液氮中冷却10min，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取0.5g粉碎试样于22mL顶空瓶中，迅速密封，按上述色谱条件进行检测，按各物质保留时间定性、标准曲线定量。样品进行6次平行试验。分析结果见表2。通过分析知，平行样品的相对标准偏差(RSD)为1.37％～3.33％，重复性较好。

[0032] 表2.ABS试样中丙烯腈、乙苯、苯乙烯含量

[0033]编号 1 2 3 4 5 6 平均值 RSD(％)
丙烯腈含量(mg/kg) 0.78 0.77 0.78 0.79 0.78 0.73 0.77 2.77
乙苯含量(mg/kg) 2.26 2.24 2.42 2.40 2.38 2.29 2.33 3.33
苯乙烯含量(mg/kg) 14.37 14.01 14.62 14.37 14.40 14.31 14.35 1.37

[0034] 实施例3

[0035] 将上述已测得含量的AS材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，置于液氮中冷却10min，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取试样后加入两个含量水平的标准溶液，每一含量水平各做6个平行样，计算回收率和标准偏差，结果见表3，加标回收率在92.63％～106.06％之间，相对标准偏差在1.89％～2.87％之间，方法可靠。

[0036] 表3.加标回收试验

[0037]

[0038] 以上较佳实施例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其他实施方式，但凡本领域技术人员因本发明所涉及之技术启示，而采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。