不同印刷食品包裝紙溶劑殘留量及與存放時(shí)間相關(guān)性研究

朱瑞芝 劉凌璇 劉志華 張鳳梅 司曉喜 王慶華 白曉莉 謝靜 詹建波

摘 要 采用頂空-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)不同印刷方式（凹印、膠印、絲印和柔?。┑氖称钒b紙中20種溶劑殘留量進(jìn)行了測(cè)定， 分析了不同印刷方式食品包裝紙中溶劑殘留的差異及其隨時(shí)間變化的規(guī)律。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下， 方法線性關(guān)系良好， 20種溶劑相關(guān)系數(shù)均大于0.998， 檢出限在0.003～0.535 mg/m2之間， 回收率在84.8%～108.9%之間， 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=5）在1.0%～5.1%之間。結(jié)果表明， 采用凹印方式生產(chǎn)的食品包裝紙溶劑殘留總量遠(yuǎn)大于膠印、絲印和柔印的包裝紙， 且溶劑殘留總量隨存放時(shí)間的增加呈減小的趨勢(shì)， 前3天減小幅度較大。膠印、絲印和柔印的包裝紙溶劑殘留風(fēng)險(xiǎn)較低， 印刷3天后可投入使用；對(duì)于采用凹印方式生產(chǎn)的產(chǎn)品， 選擇性地使用乙醇、乙酸乙酯等易揮發(fā)、低毒低污染溶劑， 是提高凹印食品包裝紙使用安全的有效途徑。

關(guān)鍵詞 印刷方式； 溶劑殘留； 食品包裝紙； 頂空-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法

1 引 言

隨著人們生活質(zhì)量的提高， 環(huán)保、安全、衛(wèi)生的消費(fèi)觀念也逐漸深入人心， 食品包裝材料的安全性也成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)【1～3】。對(duì)于有印刷工藝的食品包裝紙， 由于在生產(chǎn)過(guò)程中印刷油墨的使用， 印刷油墨中的溶劑（包含溶劑雜質(zhì)）會(huì)殘留在包裝印刷紙中， 在包裝、儲(chǔ)存、加工、食用的過(guò)程中會(huì)揮發(fā)遷移到食品中， 給人體健康造成潛在危害【4～7】。為了保證食品安全， 包括我國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家紛紛出臺(tái)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以限制食品包裝材料中的溶劑殘留量【8，9】。

由于印刷方式的不同， 印刷使用的油墨類型有所不同【10，11】， 最終包裝印刷紙中溶劑殘留量也有差異。目前， 國(guó)內(nèi)印刷常用的印刷方式主要有四種類型： 凹印、膠印、柔印和絲印。研究不同印刷方式的食品包裝印刷紙中溶劑殘留量的差異性， 以及溶劑殘留量隨存放時(shí)間的變化規(guī)律， 對(duì)食品包裝印刷紙的安全使用具有重要意義。本研究主要針對(duì)目前食品包裝紙常用的印刷方式（凹印、膠印、柔印和絲印）的溶劑殘留情況進(jìn)行了深入的研究， 考察不同的印刷方式溶劑使用和殘留的情況， 以及溶劑殘留量隨時(shí)間的變化規(guī)律， 為食品包裝印刷紙的安全使用提供指導(dǎo)性參考。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

Clarus 600 GC氣相色譜儀， 配Clarus 600 MS質(zhì)譜檢測(cè)器及Turbomatrix HS-40頂空自動(dòng)進(jìn)樣器（Perkin Elmer ， 美國(guó)）； BT224S電子天平（感量： 0.0001 g， 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）； 活塞式移液槍（1000 uL）； 裁紙刀； 20 mL專用頂空瓶； 不同印刷方式（凹印、膠印、柔印和絲?。┦称钒b印刷紙。

苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、乙酸正丙酯、4-甲基-2-戊酮、乙酸正丁酯、環(huán)己酮（標(biāo)準(zhǔn)品， TCI， 日本）和三乙酸甘油酯（ACROS， 美國(guó)）。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

分別取4種不同印刷方式（凹印、膠印、絲印、柔?。┧玫氖称钒b紙樣品， 在包裝紙正面中央?yún)^(qū)域裁取面積為22.0 cm

5.5 cm（121.0 cm2）的試樣， 將所裁試樣印刷面朝里卷成筒狀后， 立即放入20 mL專用頂空瓶中， 加入1000

三乙酸甘油酯， 密封后置于靜態(tài)頂空儀按2.3節(jié)所示條件檢測(cè)。

2.3 分析條件

平衡溫度： 80 ℃； 平衡時(shí)間： 45 min； 頂空瓶加壓時(shí)間： 0.5 min； 進(jìn)樣針溫度： 140 ℃； 進(jìn)樣模式： 體積進(jìn)樣； 進(jìn)樣時(shí)間： 0.2 min； 拔針時(shí)間： 0.5 min； 傳輸線溫度： 180 ℃； 進(jìn)樣壓力： 172.38 kPa。

色譜柱： Supelco VOCOL熔融石英毛細(xì)管柱（60 m×0.32 mm id×1.8 μm df）； 進(jìn)樣口溫度： 180 ℃； 載氣： 氦氣（純度≥99.999%）； 流速： 1 mL/min； 進(jìn)樣量： 1

分流比： 20∶1； 升溫程序： 40 ℃下保持2 min， 以4 ℃/min升至160 ℃， 再以10 ℃/min升至200 ℃保持10 min。

離子源溫度： 230 ℃； 傳輸線溫度： 220 ℃； 電離能量： 70 eV； 溶劑延遲： 4.0 min； 掃描范圍： m/z 29～300； 掃描模式： 選擇離子掃描（SIM）， 選擇離子及保留時(shí)間見(jiàn)表1。

3 結(jié)果與討論

3.1 儀器條件優(yōu)化

儀器條件參考文獻(xiàn)＼表2 20種溶劑的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、檢出限刷方式生產(chǎn)的包裝紙其溶劑殘留種類大致相同， 主要有乙醇、異丙醇、丙酮、正丙醇、乙酸乙酯、丙二醇甲醚、乙酸正丙酯等常見(jiàn)的溶劑， 苯類溶劑雜質(zhì)均未檢出， 但其溶劑殘留總量差異性較大。對(duì)于凹印的產(chǎn)品， 其溶劑殘留總量大于100 mg/m2， 其主要溶劑是乙醇、乙酸乙酯、丙二醇甲醚及乙酸正丙酯。對(duì)于膠印、柔印和絲印產(chǎn)品， 其溶劑殘留總量比較小， 基本小于10 mg/m2（柔印溶劑殘留總量12.1 mg/m2除外）。采用4種印刷方式生產(chǎn)的包裝紙其溶劑殘留差異的主要原因是印刷工藝和油墨類型的不同， 凹印采用溶劑型油墨， 其油墨調(diào)配過(guò)程中需采用大量溶劑， 因此采用凹印獲得的產(chǎn)品， 其溶劑殘留量遠(yuǎn)高于其它印刷方式獲得的產(chǎn)品。

3.4 不同印刷方式產(chǎn)品溶劑殘留隨時(shí)間變化規(guī)律研究

對(duì)于包裝印刷紙， 一般生產(chǎn)3～10天開(kāi)始投入使用。本研究考察了包裝印刷紙中溶劑殘留隨時(shí)間的變化規(guī)律。分別取4種印刷方式生產(chǎn)的包裝紙樣品， 在正常儲(chǔ)存條件下， 測(cè)其印刷第1天、第3天、第5天、第8天、第10天的溶劑殘留情況。從圖2可見(jiàn)， 印刷第1天到第3天， 溶劑殘留減小幅度最大， 印刷3天后， 溶劑殘留減小幅度變小。對(duì)于凹印的產(chǎn)品， 由于其溶劑殘留總量較高， 印刷3天后， 溶劑殘留總量線性減??； 對(duì)于其它3種印刷方式的產(chǎn)品， 印刷3天后， 溶劑殘留總量小于10 mg/m2， 并且呈現(xiàn)穩(wěn)定的趨勢(shì)， 但整體符合國(guó)標(biāo)GB/T 18706-2008的要求（溶劑殘留總量≤10 mg/m2， 苯類殘留量≤2 mg/m2）。對(duì)于食品包裝印刷紙， 采用膠印、柔印和絲印的印刷方式， 其溶劑殘留總量較小， 印刷3天后可以投入使用。endprint