湯冬梅 劉 敏 富 裕 王雄輝
(嘉興威凱檢測技術(shù)有限公司 嘉興 314050)
橡膠制品因其密度小、絕緣性好、對流體滲透性低、耐酸堿腐蝕以及獨一無二的高彈性能,被廣范應(yīng)用于食品接觸材料[1],如運輸食品用的傳送帶;處理食品用的手套、圍裙;硅膠廚具;家電產(chǎn)品中的密封墊圈以及嬰幼兒用品奶嘴、牙膠和碗勺、飯兜等。由于橡膠制品在加工過程中,要使用各種助劑和添加劑,大量加工助劑和添加劑的使用及硫化過程中發(fā)生的化學反應(yīng)等因素,使一些具有毒性的添加劑,反應(yīng)產(chǎn)物和降解產(chǎn)物可能遷移至食品中,從而給人們的飲食安全帶來隱患[2]。加之我國生產(chǎn)橡膠食品接觸材料的企業(yè)生產(chǎn)條件及質(zhì)量良莠不齊,目前市場上流通大量小規(guī)模企業(yè)的橡膠制品,這類企業(yè)標準意識淡薄,對有害物質(zhì)的認知不足,給該行業(yè)的健康發(fā)展帶來不少挑戰(zhàn)。
GB 4806.11-2016[3]《食品安全國家標準食品接觸用橡膠材料及制品》于2017年4月19日正式實施,替代了GB 4806.1-1994《食品用橡膠制品衛(wèi)生標準》,該標準與國際接軌,安全性評估更加全面,更加符合我國橡膠生產(chǎn)狀況。表1列舉了該標準中感官要求和基礎(chǔ)理化指標,根據(jù)表1幾方面的技術(shù)要求,選取有代表性的家電廚具產(chǎn)品中橡膠部件,考察模擬液的選擇及遷移次數(shù)對橡膠制品遷移結(jié)果的影響,尋求橡膠遷移規(guī)律,旨在幫助家電企業(yè)了解風險點來源改進生產(chǎn)工藝,使產(chǎn)品質(zhì)量滿足標準要求。
表1 GB 4806.11-2016中感官要求和基礎(chǔ)理化指標
AB 135-S電子天平(梅特勒-托利多);LC-233B1電熱鼓風干燥箱(上海愛斯佩克環(huán)境設(shè)備有限公司);DSHZ-300A水浴恒溫振蕩器(太倉市實驗設(shè)備廠);50mL玻璃蒸發(fā)皿(天玻);10 mL移液管(天津天元玻璃廠);電陶爐(九陽);250 mL錐形瓶(天玻);酸式滴定管(天玻);玻璃珠;50 mL比色管(北玻);各類玻璃器皿(根據(jù)相應(yīng)檢測方法中的要求清洗備用)。
50%、10%(體積分數(shù))乙醇溶液(國藥集團化學試劑有限公司);4%(體積分數(shù))乙酸溶液(浙江中星化工試劑有限公司);(1+2)硫酸溶液:(國藥集團化學試劑有限公司);高錳酸鉀標準溶液[C(1/5KMnO4)=0.01mol/L]:吸取10.0mL高錳酸鉀標準溶液[C(1/5KMnO4)=0.1mol/L](上海市計量測試技術(shù)研究院),置于100mL容量瓶中,用水定容至刻度;草酸標準溶液[C(1/2H2C2O4)=0.01mol/L]:吸取10.0mL草酸標準溶液[C(1/2H2C2O4)=0.1mol/L](上海市計量測試技術(shù)研究院),置于100mL容量瓶中,用水定容至刻度;硫化鈉溶液:稱取15.4g九水合硫化鈉(國藥集團化學試劑有限公司),加入10mL水,用玻璃棒充分攪拌直至溶解,然后加入30mL甘油,混勻,密閉保存;鉛標準使用液(10μg/mL):移取1.0mL1000μg/mL鉛標準溶液(國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院),置于100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
試樣根據(jù)GB 5009.156-2016[4]《食品安全國家標準食品接觸材料及制品遷移試驗預(yù)處理方法通則》要求進行清洗,按照6dm2接觸面積對應(yīng)1L模擬物,對試樣采用全浸沒法進行遷移試驗。選用試樣接觸食材的種類主要為米類、面食、肉類、蔬菜類、蛋等,根據(jù)GB 31604.1-2015[5]《食品安全國家標準食品接觸材料及制品遷移試驗通則》及GB 4806.11-2016《食品安全國家標準食品接觸用橡膠材料及制品》,各項遷移條件見表2。
表2 基礎(chǔ)理化指標選擇遷移條件
2.2.1 總遷移量試驗
將各浸泡條件下的食品模擬液分別取出200 mL,分多次倒入預(yù)處理過的50 mL玻璃蒸發(fā)皿中(預(yù)處理:置于干燥箱100℃±5℃干燥2 h),進行水浴蒸干,擦凈皿底,無殘留水滴,將其轉(zhuǎn)移至預(yù)處理溫度的烘箱中干燥2 h后,取出置于干燥皿中冷卻,0.5 h后稱其質(zhì)量。與此同時對空白組進行試驗。
2.2.2 高錳酸鉀消耗量試驗
在處理過的錐形瓶(250 mL)中加入100 mL水浸泡液,分別加入5 mL(1∶2)的硫酸溶液和10 mL濃度為0.01 mol/L高錳酸鉀標準滴定溶液,放置兩粒玻璃珠于錐形瓶內(nèi),置于電陶爐上加熱煮沸,保持5 min,趁未停止沸騰加入10 mL濃度為0.01 mol/L草酸標準滴定溶液,再以同濃度高錳酸鉀標準滴定溶液進行滴定,至微紅色,顏色保持0.5 min內(nèi)不褪色,記錄最終消耗的高錳酸鉀標準滴定溶液的滴定量,并同步進行100 mL純水的空白組試驗。
2.2.3 重金屬試驗
于50 mL玻璃比色管中加入20 mL遷移實驗所得的食品模擬物試液,用純水定容至刻度;于另一根玻璃比色管中加入2 mL濃度為10 mg/L鉛標準使用液后,移入20 mL 4 %(體積分數(shù))乙酸溶液,用純水定容至刻度后混合均勻。分別滴入2滴顯色劑(硫化鈉溶液),充分混合均勻,避光靜置5 min,在白色背景下觀察模擬物液及標準溶液的顏色差異。
采用10 %乙醇,4 %乙酸,50 %乙醇作模擬液,于干燥箱中100 ℃,2 h后取出觀察。從表3所觀察到現(xiàn)象看,選用4 %乙酸作模擬液浸泡,感官要求基本合格,而10 %和50 %乙醇作模擬液浸泡,感官要求存在不合格情況,其現(xiàn)象主要有著色、沉淀和異臭,且隨乙醇濃度的增大不合格現(xiàn)象越明顯。分析原因,在乙醇介質(zhì)及受熱情況下,橡膠制品表面硫化膜受破壞,橡膠的交聯(lián)結(jié)構(gòu)能力減弱,導(dǎo)致鏈段自由活動能力上升,有絮狀沉淀析出。裂解使得交聯(lián)作用減弱,部分著色劑也隨之析出,因此有顏色的橡膠制品如不合格會發(fā)現(xiàn)有著色現(xiàn)象。
從表3還可以發(fā)現(xiàn),浸泡液高溫取出冷卻后逐漸有沉淀析出,因此感官要求的判定需待浸泡液冷卻后觀察,防止現(xiàn)象不完全。浸泡液若出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象,伴隨總遷移量不合格的風險極大,且隨乙醇濃度的增高遷移量增大。
表3 各模擬液浸泡后現(xiàn)象
對同一個試樣連續(xù)重復(fù)四次遷移試驗后對各項基礎(chǔ)理化指標進行考察,其測試結(jié)果見表4。從表4可看出,當試樣中重金屬不含或添加極少時,遷移次數(shù)對重金屬(以Pb計)指標影響不大??傔w移量因試樣在嚴苛的遷移條件下試驗,第1次易出現(xiàn)超標,第2次明顯下降,第3次結(jié)果跟第2次相比下降幅度不大。高錳酸鉀消耗量統(tǒng)一用規(guī)定的遷移條件進行測試,連續(xù)重復(fù)四次遷移試驗后其結(jié)果也成逐步下降趨勢,第2次和第3次遷移結(jié)果均在下降,但第2次遷移比初次遷移降低很多。第4次遷移試驗后,總遷移量及高錳酸鉀消耗量的結(jié)果跟第3次遷移結(jié)果略接近。
從數(shù)據(jù)表明,三次遷移試驗可有效反映橡膠制品的遷移規(guī)律,因此針對重復(fù)使用的橡膠制品各基礎(chǔ)理化指標試驗,宜重復(fù)三次遷移試驗,對比三次試驗結(jié)果,若逐次降低,則以第三次試驗結(jié)果進行合規(guī)性判定。
有顏色的橡膠制品因添加著色劑,其食品模擬浸泡液易出現(xiàn)著色、絮狀沉淀及異臭,從而導(dǎo)致感官要求及總遷移量不符合國家強制標準GB 4806.11-2016的風險提高。浸泡液感官要求宜在冷卻后觀察,而對于重復(fù)使用的橡膠制品,各項基礎(chǔ)理化指標應(yīng)以第三次遷移試驗測定結(jié)果為依據(jù)進行合規(guī)性判定。