食品接触材料蒸发残渣检测案例

食品接触材料（Food contact material）是指在正常使用条件下，各种已经或预期可能与食品接触、或其成分可能转移到食品中的材料或制品，涉及食品包装、餐具、厨具、食品加工机械、经营过程中直接接触食品的容器等，以及用于这些产品或材料的着色剂、油墨等辅助材料。

食品接触材料的材质有玻璃、塑料、橡胶、纸、金属、涂料等等。由于与人体健康的密切相关性，食品接触材料首先需要确保其自身的卫生安全。一般而言，食品接触材料在加工过程中会加入抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、稀释剂等助剂，这些助剂在与食品接触过程中，分子可以从材料迁移进入食品，影响食品的安全，进而对人体健康构成威胁。

因此，国内外食品接触材料的卫生标准中都有对包装向食品中迁移物的检测要求与标准规定。例如，我国的GB 9685-2008《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》、GB 9683-88《复合食品包装袋卫生标准》、GB 4805-1994《食品罐头内壁环氧酚醛涂料卫生标准》、GB 19741-2005《液体食品包装用塑料复合膜、袋》、GB/T18192-2008《液体食品无菌包装用纸基复合材料》、GB/T5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》、美国的CFR21 PART 170-189、日本的食品卫生法等。

一 迁移量测试方法

蒸发残渣是检测食品接触材料在使用过程中接触水、酸性物质、酒精类、油脂类等食品时可能析出的化学物质量的指标，即蒸发残渣指标用来考核一定时间内包装中各类物质向食品迁移的总量，用mg/L表示。模拟物一般采用蒸馏水、4%乙酸、20%或65%乙醇和正己烷。

1 手动测试方法

目前常用的测试方法为取单面面积为50cm2（如样品单侧浸入模拟液，则取面积为100cm2的试样）的样品，清洗干净后浸入200mL模拟液中，按标准规定的温度和时间浸泡后，分次置于预先在100±5℃条件下干燥至恒重的蒸发皿中，在沸水浴上蒸干后移至恒温烘箱干燥2小时，取出干燥0.5小时后称量。然后再次放入恒温烘箱干燥1小时，冷却0.5小时后称量，重复烘干称量过程，直至恒重。恒重后蒸发皿中析出物的质量便为蒸发残渣量。同时，取空白模拟液采用相同程序做空白试验。

根据如下公式计算蒸发残渣量。

公式中：X为样品浸泡液的蒸发残渣（mg/L）；m1为测试样品浸泡液蒸发残渣量（g）；m2为空白模拟液蒸发残渣质量（g）；V为浸泡液体积（mL）。

采用该方法测试蒸发残渣时，由于溶剂蒸发过程、烧杯在干燥器中冷却过程、称重时环境影响、恒重判定条件、操作手法等因素的影响，检验结果的重现性较差，且不同试验人员的检测结果可比性差。因此，在采用手动测试方式时，需特别注意测试结果的重复性，以获得准确的结果或满足标准的要求。例如，GB/T5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》中规定，在重复性条件下获得的两次独立测定结果的差值不得差过算术平均值的10%.

2 仪器自动测试法

通过对整个试验过程的分析，我们发现蒸发残渣试验结果准确性的影响因素主要来自操作过程中的随机误差，这种误差是无法完全预料并控制的，是必然存在的。而采用仪器自动测试法，则解决了烘干、干燥、称重等试验过程中人为操作的误差，且确保了试样重量测试过程一直处于相对平稳的环境中，避免了试验环境对试验结果的影响。

仪器自动测试法的测试原理与人工测试法相同，目前在业内已有所应用，例如济南兰光机电技术有限公司的ERT-01蒸发残渣恒重仪，测试精度可达0.3mg,控温范围100~130℃，可在高温条件下直接称量，避免了冷却过程中各因素造成的影响。该仪器可以一次性测试1~8件试样，可将空白模拟液与样品同时检测，既解决了空白试验耗费工时的问题，又使空白试验与测试样品在同一条件下检测，增加了检测结果的准确性。

二 蒸发残渣检测实例

试验样品：三边封口牛奶袋（材料PE黑白膜）。用清水清洗袋内5次，再用蒸馏水冲洗3次，晾干备用。

测试依据：GB/T5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》。

模拟液：根据GB/T5009.60-2003,本次试验采用4%乙酸（60℃，2h）、正己烷（常温，2h）和65%乙醇（常温，2h）作为模拟液。由于实际使用中只有袋内侧接触牛奶，如整体取样浸泡，则袋外表面也会有物质迁移进模拟液，使检测结果偏高，因此，本次试验不按面积取样，而是将模拟液倒入样品内进行浸泡，使模拟液与样品内侧充分接触。模拟液加至袋内容积2/3~4/5.

仪器设备：济南兰光机电技术有限公司ERT-01蒸发残渣恒重仪、常州诺基仪器有限公司超级恒温油槽。

准备工作：将ERT-01的试验杯用清水冲洗干净，擦拭晾干备用。

正己烷蒸发残渣测试：将5个牛奶袋放置在干净烧杯内（烧杯作用为防止牛奶袋中液体洒溢），将正己烷模拟液倒入牛奶袋中，在室温浸泡2小时。

乙醇蒸发残渣测试：将5个牛奶袋放置在干净烧杯内（烧杯作用为防止牛奶袋中液体洒溢），将65%乙醇模拟液倒入牛奶袋中，在室温浸泡2小时。

乙酸蒸发残渣测试：根据GB/T 5009.60-2003的规定，将装有4%乙酸模拟液的5个牛奶袋分别放于恒温油槽中在60℃的温度下加热2小时。

测试步骤：三类模拟液的测试步骤相同，下文介绍测试步骤不再区分模拟液种类。

首先进行空杯试验，将试验杯放入试验腔内，保持试验杯水平，用手将试验杯轻轻放到托盘上，关好玻璃密封门和外罩，称量ERT蒸发残渣恒重仪自带试验杯的重量。

然后，取150mL浸泡液分别倒入ERT-01的5个试验杯中。同时，分别取150mL模拟液原液倒入3个试验杯作为空白试验。

将8个试验杯放入恒温油槽加热至水分蒸发掉大部分后，再将试验杯放入ERT-01的试验腔中。

设置试验温度为105℃，称重间隔为1小时。试验模式采用差值模式，差值量设定为0.3mg,即两次称量的重量相差不大于0.3mg时即认为样品已恒重。将装有模拟液原液的试验杯设置为参考杯，装有样品的试验杯设置为试验杯。开启试验，仪器自动进行烘干、称量并判定，当达到恒重时自动计算蒸发残渣量。

经测试，本次样品的蒸发残渣量为4%乙酸8.556mg/L、正己烷6.279mg/L、65%乙醇11.332mg/L.

结果判定：根据GB 9683-88《复合食品包装袋卫生标准》的要求，4%乙酸、正己烷（常温，2h）和65%乙醇（常温，2h）的蒸发残渣量均不得超过30mg/L,因此，本样品符合规定。然而，根据张雅君《与乳制品接触时间对包装材料蒸发残渣值的影响》研究，包装材料蒸发残渣指标会随着与内容物接触时间的增加而有所变化，其所研究的各类包装材料4%乙酸指标随着与所包乳制品接触时间的增加而下降，而正己烷和65%乙醇指标则随着与所包乳制品接触时间的增加而上升。因此，企业在对包材的蒸发残渣量检测监控时，应将货架期列为考量因素之一，以对包材蒸发残渣指标有全面的把控。

结语

在当前食品安全逐渐上升为食品检测重点的时代，食品接触材料对食品安全的影响也成为了各食品厂商及消费者关注的焦点，与此同时，蒸发残渣也被列为各国食品接触材料市场准入及出口包装材料的重点检测项目，在各行业新闻中，经常能看到各种食品接触材料因蒸发残渣不合格被曝光、扣留或退回的消息。

为防止在加工、储藏过程中由食品接触材料向食品迁移的有毒有害物质逐渐积累而影响人体健康，各包材供应商、食品生产加工企业应严格控制材料生产工艺，尽量减少有毒有害物质用量，并将蒸发残渣作为食品接触材料常规检测项目，这样企业才能在对食品安全高度警惕的市场中长期生存与发展。