液體食品包裝衛生性能的監測及解決方案

摘要：液體食品包裝材料主要采用塑料軟包裝，多為干式復合工藝或共擠工藝制成的復合膜，為了使用需要對其進行油墨印刷，因此由制膜及印刷過程引入的不溶物等有害成分在食品酸性、油脂性環境中極易遷移至液體中，進而危害消費者健康。所以，需及時采用蒸發殘渣等測試設備監測包裝接觸材料的重點衛生性能。本文介紹了酸奶此類高脂肪酸性液體食品所使用包裝袋中高錳酸鉀消耗量、蒸發殘渣、重金屬、脫色試驗這四項重點衛生性能，并詳細介紹了蒸發殘渣儀的檢測原理、試驗步驟及應用，可為行業內包裝材料蒸發殘渣的測試提供參考。

關鍵詞：液體食品、包裝材料、塑料復合膜、衛生性能、蒸發殘渣、高錳酸鉀消耗量、重金屬、蒸發殘渣儀、干燥冷卻、恒重

一、目的與意義

液體食品是以純液態或粘稠狀半液態為主要形式，相比其他形式的固體食品，液體食品與其包裝材料的接觸面積比例zui大，并且液體食品多含脂肪或者酸堿性較大，其中以乳制品、飲料、粘稠態調味品為代表。而液態食品多采用塑料軟包裝，包括袋、盒等包裝形式，以干式復合法或共擠復合法生產的塑料復合膜居多，例如盛裝牛奶的包裝袋即以PE為主要樹脂原料并加入黑白母料，再采用共擠工藝吹制而成的三層或三層以上復合膜；果泥產品或者醬料所使用的塑料包裝袋則是以PE、PET、鍍鋁膜或者鋁箔等原料通過干式復合法而制成的復合膜。

圖1  液體食品軟塑包裝

與液態食品相接觸的包裝材料上常被印刷各種圖案與文字，無論是表印還是里印工藝，其油墨層化學物質有可能在高脂或酸堿性環境下遷移至食物中。鑒于復合膜的制造及印刷工藝，樹脂原料及油墨極易出現有害的小分子物質或有機溶劑殘留，而這些殘留物質采用何種手段進行嚴格監控，則需要進行相關衛生化學性能指標的檢測。食品用塑料軟包裝相關的產品標準中對其衛生性能指標都有嚴格要求，根據食品包裝基礎材質的不同，各個產品標準中規定了衛生性能可參考相關成型品衛生標準，例如GB 9681-1988《食品包裝用聚氯乙烯成型品衛生標準》、GB 9683-1988《復合食品包裝袋衛生標準》、GB 9687-1988《食品包裝用聚乙烯成型品衛生標準》、GB 9688-1988《食品包裝用聚丙烯成型品衛生標準》、GB 9689-1988《食品包裝用聚苯乙烯成型品衛生標準》、GB 13113-1991《食品容器及包裝材料用聚對苯二甲酸乙二醇酯成型品衛生標準》、GB 17327-1998《食品容器、包裝材料用丙烯腈-苯乙烯成型品衛生標準》等，即嚴格檢測“蒸發殘渣”、“高錳酸鉀消耗量”、“重金屬”、“脫色試驗”這四項重點衛生性能指標。這些指標可準確反映包裝材料中有機小分子成分或重金屬等有害物質的含量，有效降低在制膜或印刷過程中因工藝參數控制不當或油墨成分使用不當而產生的有害物質，zui大程度的減輕因包裝材料引起的液體食品污染。其中，“蒸發殘渣”此項指標是食品接觸材料極為重要的衛生性能。

二、檢測方法

上述相關衛生標準中各項重點衛生性能指標均按照GB/T 5009.60-2003《食品包裝用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品衛生標準的分析方法》中規定的相應檢測方法，這四項指標在試驗前需在特定的溫度下在特殊的溶液中浸泡2 h（不同浸泡液可分別模擬接觸水、酸、酒、油不同性質食品的情況），再按照不同的測試方法進行各指標的檢測。

1、試驗儀器

ERT-01蒸發殘渣恒重儀（Labthink蘭光），可測試0 ~ 80 g殘渣質量，測試精度0.3 mg；控溫范圍100 ~ 130℃，控溫精度±0.2℃；熱風循環風速0.2 m/s，試樣容積0 ~ 200 mL；單機八個試樣獨立測試及全自動試驗過程，大大提高檢測效率。采用自動升降機構設計和間歇稱重測量方法，有效降低系統誤差。試驗腔熱風循環系統，自動控溫和排濕的*設計。設備可在高溫條件下直接進行稱量，避免人為因素造成的影響，保證測試結果的準確性。比例、模糊、差值三種試驗模式，滿足用戶不同的測試需求。搭配了具有人性化的操作界面和智能化數據處理功能的操作軟件，可連接Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。

該儀器滿足多種國家標準：GB/T 5009.60-2003、GB/T 5009.64-2003、GB/T 5009.68-2003、GB/T 5009.69-2008、GB/T 5009.203-2003、GB/T 9740-2008。可適用于以聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、過氯乙烯樹脂等其他樹脂為原料制作的各種食具、容器及食品用包裝薄膜、罐頭或其他各種食品用工具、管道等制品在不同浸泡液中的溶出量的測定。設備也可適用于不同試劑內殘渣及總提取物（或總浸出物）的檢測。

圖2  ERT-01蒸發殘渣恒重儀

2. 試樣的制備

按照試樣的接觸面積每平方厘米加2 mL的液體量倒入浸泡液。因需測試該試樣在酸性環境、酒精、油脂模擬液中蒸發殘渣含量，所以按照上述液體量分別浸泡在以下三種溶液中，并按要求的溫度與時間浸泡：

3. 試驗條件

試驗條件：實驗室環境

試驗方法：水浴蒸干 + 蒸發殘渣儀干燥、稱重

4. 試驗步驟

4.1 試驗原理

試樣經由特殊要求的溶液浸泡后，取一定數量的浸泡液，置于預先在高溫烘箱中干燥至恒量的蒸發皿中，在水浴上蒸干，于高溫干燥后冷卻稱量，再干燥冷卻稱量，直至恒重。該質量減去空皿的質量即為蒸發殘渣質量。

蒸發殘渣是表征包裝材料中人為添加以及制膜過程中高溫氧化裂解產生的不溶性物質在使用過程中遇酸、酒、油等不同性質液體析出的總含量。

4.2 試驗步驟

ERT-01蒸發殘渣恒重儀可將繁瑣的干燥、冷卻、恒重等步驟轉為由智能化設備一次性完成，僅采用這一臺設備即可完成水浴鍋、烘箱、真空干燥箱三臺設備的工作，簡單快捷：

• 取試樣正己烷浸泡液200 mL，分多次置于預先在100℃ ± 5℃干燥至恒量的50 mL玻璃蒸發皿中，在水浴上蒸干。
• 將蒸發殘渣儀設置好試驗參數，包括溫度、稱重間隔時間、試驗模式等。
• 將蒸干后的蒸發皿放入蒸發殘渣儀中，由儀器自行完成對蒸發皿的干燥、恒重稱量。
• 同時將未加試樣的空白浸泡液按照上述步驟同時進行干燥、恒重稱量。
• 由儀器軟件自行計算蒸發殘渣質量及含量。
• 關閉軟件程序與儀器電源。
• 按照上述步驟，分別測試乙醇、乙酸浸泡液中試樣的蒸發殘渣。

4.3 結果與分析

酸奶包裝袋分別在酸性、酒精及油脂模擬環境下的蒸發殘渣含量及測試過程的精密度詳見表2。

酸奶包裝袋樣品在乙酸、乙醇、正己烷這三種浸泡液中的蒸發殘渣含量均低于所參考的GB 9681-1988中要求的標準限值，且在不同浸泡液中蒸發殘渣含量的關系為“乙酸(4%) > 正己烷 > 乙醇(65%)”。另外，兩次平行試驗的測試結果的差值與算術平均值的關系均低于10%的精密度要求。

三、總結

從本研究的試驗過程及數據可以看出，ERT-01蒸發殘渣儀在替代以往干燥、冷卻、恒重的繁雜試驗過程中，既能保證試驗過程的便捷性，恒定的測試環境、的測試精度、多組自動測量，使得該設備在測試精度及效率方面取得了巨大突破。采用稱重法測試原理的裝置，實現定期自動稱重，實現稱重間隔、稱重頻率的嚴格過程控制，進而提高了測試精度。酸奶包裝袋僅是各種包裝材料的典型代表，其他如塑料復合膜、內壁涂料、容器等材質的蒸發殘渣測試皆可采用此檢測儀器進行驗證。Labthink蘭光始終致力于為客戶提供專業的包裝檢測設備與貼心的檢測服務。了解關于更多相關檢測儀器信息，您可以登陸濟南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。