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论食品包装荧光增白剂检测办法及展望

2013-06-13 17:34 来源:食品研究论文 人参与在线咨询

目前,世界各国政府以及消费者越来越重视食品接触材料的安全问题,安全限量标准也越来越严苛。欧盟对食品包装中化学物质的研究是世界上较为深入的,EN648-2006《与食品接触的纸和纸板-荧光增白剂牢度的测定》目前在国际食品接触用纸荧光物质迁移测试中的应用最为广泛。欧洲公共安全委员会的技术专家委员会关于食品接触类纸、餐巾纸、厨房用纸和纸巾类政策声明(22.09.2004第一版)中规定:相关荧光添加剂应符合EN648-2006中的4级要求。然而,我们研究发现作为欧盟标准EN648-2006标准中判断食品接触材料中荧光增白剂是否向食品中迁移的参照物荧光增白剂28,在规定的365nm紫外激发下有显著的光漂白现象。光漂白作用对样品检验与结果判别产生不可忽略的影响。

在食品包装材料的研究方面,与欧美国家相比,我国起步晚、发展慢。在GB/T5009.78-2003《食品包装用原纸卫生标准的分析方法》中,规定了荧光物质的检测方法,即从试样中随机抽取5张100cm2的纸张,置于365nm和254nm紫外灯下检查,任何一张纸样中最大荧光面积不得大于5cm2。这种方法是依靠紫外强度来判断待检测样品的荧光增白剂含量,若包装材料中呈分散性的微点状荧光物质或荧光物质含量较少时,该法难以测定及准确表达,造成检测结果的不准确,且主观因素较大,且在检测中受光线、水、pH、照射用紫外灯等影响因素较大。

另外,待测固态样品中荧光增白剂的牢度(即可迁移性)越来越受到关注,对其控制要求不断提高。目前,欧美对此研究较为深入。近几年,随着我国对食品安全逐渐重视,与食品安全密切相关的标准也逐步完善,在GB/T27741-2011《纸和纸板可迁移性荧光增白剂的测定》中规定了纸和纸板中可迁移性荧光增白剂的定性和定量检测方法,适用于各种纸和纸板中可迁移性荧光增白剂的测定,紫外可见分光光度法和高效液相色谱法的检出限均为20mg/kg。这是目前我国首个有关纸和纸板可迁移荧光增白剂的测定方法。,规定了与食品接触的纸和纸制品中荧光增白剂VBL液相色谱测定方法。

荧光增白剂的检测方法

1.紫外分光光度法

姜莉等[14]以荧光增白剂BBU为标准物质,用紫外分光光度法检测纸张中荧光增白剂的含量,浓度为0~0.20mg/mL时,线性相关性R2=0.9998。董仲生[15]用紫外分光光度法对荧光增白剂ER进行检测,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂,最大吸收波长为364nm,试样浓度为2~4mg/L时,质量浓度和吸光度线性关系良好,结果准确,重现性好。董仲生[16]还对荧光增白剂SH进行了测定。此外,许峰等[17]对互为异构体的荧光增白剂EB和ER进行测定,采用因子分析-紫外分光光度法,它对吸收光谱严重重叠的两种组分的分析效果较好,测其所含的EB、ER两组分的回收率均在100±8%之内。紫外分光光度法为荧光增白剂检测提供了一种简单、易行、实用、快速的检测方法,因仪器简单,操作方便而被广泛使用,已成为检测荧光增白剂的重要手段[15]。但在测定过程中要避免阳光照射,尽量缩短检测时间,以免试样受光照射发生顺-反异构转换,同时需控制溶液和环境的温度,避免产生镀层效应从而影响测定结果[18]。

2.荧光分光光度法

荧光分光光度法具有灵敏度高、选择性好、动态线性范围宽、重现性好、取样量少等优点,目前在荧光增白剂的检测中应用较为广泛。潘可亮等[19]通过研究荧光增白剂VBL的荧光特性,发现VBL具有较大摩尔吸光系数和荧光量子产率,且在弱碱性极性溶剂中较稳定,因此荧光分光光度法直接测定即可达到很高的灵敏度。罗冠中等[20]通过对荧光增白剂VBL、BA、CXT荧光光谱和标准曲线进行研究,建立了以VBL为标准物质检测生活用纸中荧光增白剂的定量方法,当浓度为0~1.00μg/mL时,线性相关性R2=0.9992,检出限为4μg/g,定量限为10μg/g,平均加标回收率为95.30%。刘俊等[21]也以荧光增白剂VBL为标准物质,用荧光分光光度法检测食品包装用纸中荧光物质迁移,当浓度为0~20μg/mL时,线性相关性R2=0.991,检出限为0.016μg/mL。随着一些新技术和新方法的应用,荧光分光光度法得到了较大发展,其应用范围更加广泛,例如表面活性剂增敏荧光分光光度法,溶液中的表面活性剂分子在临界胶束浓度时,可形成胶束,使荧光增白剂溶解度显著增加,溶液体系稳定性增强,荧光量子效率增加,荧光增白剂的检测灵敏度明显提高[22]。潘可亮等[23]通过对不用条件下荧光增白剂CBS-X荧光光谱进行研究,探讨了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对荧光增白剂CBS-X荧光的增敏机理。建立了在pH=8的Tris-HCl缓冲溶液中,CTAB增敏荧光光度法测定CBS-X含量的新方法,溶液浓度为0~1.73×10-7mol/L时,线性相关性R2=0.9995,检出限为0.45ng/mL。与传统荧光分光光度法相比,表面活性剂增敏荧光光度法的选择性更好且灵敏度更高。尽管荧光分光光度法因其灵敏度高、选择性好、检出限低等一系列优点被广泛使用,但同紫外分光光度法一样,这种方法极易受光线影响,易产生误差。

3.高效液相色谱法(HPLC)

HPLC因具有快速、灵敏、易推广等特点,被广泛应用于各类物质的分析检测中,并且因检测器种类众多,大大拓宽了应用范围,而荧光增白剂的检测多数使用紫外检测器以及荧光检测器。姜莉等[14]用HPLC法测定了纸张中荧光增白剂的含量,采用紫外检测器,波长设为348nm,以甲醇水溶液作为流动相,浓度为0~0.14mg/mL时,线性相关性R2=0.9997。余小兵等[24]用内标法测定了荧光增白剂ER330%中ER的含量。练习中等[25]建立了一个用HPLC法测定食品(主要是食用菌、淀粉)中残留的三嗪基氨基二苯乙烯型荧光增白剂的检测方法。李自红等[26]也用此法对荧光增白剂CBS-127的含量进行了测定,结果证明此法精密度高、重现性好、结果准确可靠,为荧光增白剂CBS-127的质量评价提供了有效的方法。HPLC法可实现多种样品同时分离测定,尤其适用于多种荧光增白剂混杂的样品。焦艳娜等[27]同时测定了食品接触材料塑料制品(食品包装袋)中荧光增白剂的方法。冼燕萍等[28]建立了固相萃取净化结合超高效液相色谱-二极管阵列检测器同时检测洗涤剂中4种荧光增白剂的方法。王艳等[29]采用HPLC法同时检测了64个卷烟滤嘴成型纸、接装纸样品中的荧光增白剂ABP、VBL的含量,采用荧光检测器,激发波长为350nm,发射波长为435nm,以甲醇水溶液作为流动相,ABP、VBL的检出限分别为0.10ng/mL、0.15ng/mL,平均回收率101.10%~102.10%、102.00%~104.20%,RSD0.66%~2.48%、0.89%~1.84%。反相色谱比正相色谱应用更为广泛,甘宏宇等[30]建立了反相HPLC外标法检测对荧光增白剂CBS中的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)残留量的方法,检测线性范围为0.19~141mg/L,回收率为98.4%~107.3%,检出限为0.019%,RSD1.73%。此法方便、快速、准确。可迅速测定出CBS中的DMF含量。此外,邓凯芬等[31]建立了ASE/HPLC法检测食品纸塑包装材料中荧光增白剂VBL的方法,采用单因素试验和正交试验优化ASE法,对荧光增白剂进行提取,采用荧光检测器,激发波长为362nm,发射波长为430nm。当VBL浓度为0.10~10.00μg/mL时,线性相关系数R2=0.9999,回收率为89.86%~91.40%,定量限为0.40mg/kg。

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