食品接触用硅橡胶密封垫圈总迁移量迁移行为的研究

食品接触用硅橡胶密封垫圈总迁移量迁移行为的研究

摘要：总迁移量是指食品包装迁移到食品 (或食品模拟物) 中所有不挥发物质的总量。为了研究食品接触用硅橡胶密封垫圈总迁移量的迁移规律, 从生产企业抽取5个食品接触容器硅橡胶密封垫圈, 用水、醋、酒和油模拟液进行三次迁移试验。结果表明: 硅橡胶密封垫圈三次迁移试验均有不挥发物质析出, 其中第一次总迁移量最大, 第二、第三次逐次减少。油模拟液浸泡后的总迁移量远远高于其它三种模拟液的总迁移量。 关键词：硅橡胶密封垫圈; 总迁移量; 模拟液; 浸泡 总迁移量（Overall migration，OM），是指食品包装迁移到食品（或食品模拟物）中所有不挥发物质的总量[1-2]。2015年，国家推出了新标准GB 31604.1—2015“食品安全国家标准食品接触材料及制品迁移试验通则”[3]，对食品接触材料及制品总迁移量测定中模拟液和浸泡条件的选择给出了更科学的诠释；2016年，国家推出的新标准GB 31604.8—2016“食品安全国家标准食品接触材料及制品总迁移量的测定”[2]，对总迁移量测定的其操作方法、计算方法及单位作了调整，做到了与国际接轨。 此次研究对象为食品用容器配套使用的硅橡胶密封垫圈。依据新国标GB 31604.1—2015要求，结合GB 4806.1—1994要求[4]，采用水、4%乙酸、65%乙醇和正己烷作食品模拟液对同一样品

进行三次迁移试验，每次均使用一份新的模拟液浸泡，探讨硅橡胶密封垫圈总迁移量迁移规律。 1 材料与方法 1.1 材料、试剂与仪器 此次研究样品取自硅橡胶制品生产企业，有塑料饮水杯密封垫圈、奶瓶垫圈共5个样品。依据国标GB/ T 5009.156—2003“食品用包装材料及其制品的浸泡试验方法通则”[5]，用自来水冲洗硅橡胶密封垫圈后用餐具洗涤剂清洗，再用自来水反复冲洗至无洗涤剂残留，尔后用蒸馏水正反面各淋洗3次，晾干，备用。 水：蒸馏水；4%乙酸：由冰乙酸配制得（冰乙酸，分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司）；65%乙醇：由95%乙醇配制得（95%乙醇，分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司）；正己烷：分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司。 分析天平（0.1 mg）：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；电热恒温鼓风干燥箱：上海森信实验仪器有限公司：HH-1数显恒温水浴锅：国华电器有限公司。1.2 试验方法 GB 31604.1—2015“食品安全国家标准食品接触材料及制品迁移试验通则”，采用面积法，6 dm2橡胶密封圈接触1 kg模拟液，模拟液密度按1 kg/L计；考虑到一杯水一般1～2 h内喝完，最多不会超过一个白天，一瓶奶的存放时间更短，一般现泡现喝，且密封垫圈使用时一般不直接接触热水，热汽上升触碰至密封圈，凝结成水珠滴回水中，在可预见的使用情形下应选择最严苛的试验条件，选择浸泡时间为6 h，浸泡温度为室温；考虑到密封垫圈为重复使用

的材料，故对同一样品每种模拟液进行三次迁移试验，每次均使用一份新的模拟液浸泡。将浸泡完毕的浸泡液准确量取200 mL，分次置于预先在100 ℃±5 ℃干燥箱中干燥至恒重的50 mL玻璃蒸发皿中，在各浸泡液沸点温度的水浴上蒸干，擦去皿底的水滴，置于100 ℃±5℃干燥箱中干燥2 h，在干燥器中冷却0.5 h后称量，再于100 ℃±5 ℃干燥箱中干燥1 h，在干燥器中冷却0.5 h后称量，直至恒重（即两次称量结果之差不超过2 mg），每次做2个平行试验，同时做空白试验。 2 结果与分析 2.1 样品测定结果 由表1测得的数据得出：硅橡胶密封垫圈在食品模拟液的浸泡下，均有物质迁移出来的，四种浸泡液中正己烷浸泡液的总迁移量最大，和其他三种浸泡液的总迁移量不在一个数量级上。现将水、4%乙酸和65%乙醇浸泡液的总迁移量和正己烷浸泡液的总迁移量分别作图看其迁移规律。 表1 四种食品模拟液浸泡硅橡胶密封垫圈后总迁移量实测结果 mg/L总迁移量(正己烷) (室温, 6 h) 1第1次21.519.517.5697.5第2次9.516.513.547第3次9.515.56.515.5 2第1次24.520.517.51095第2次17.516.511.5162第3次14.510.58.529.5 3第1次11.517.527.51312第2次10.513.519.5638第3次11.513.514.5128 4第1次32.552.538.51952第2次26.528.532.5342第3次22.523.528.534.5 5第1次14.518.522.5786.5第2次

11.515.514.579第3次6.58.510.524.5样品编号总迁移量 (水) (室温, 6 h)总迁移量(4%乙酸) (室温, 6 h)总迁移量(65%乙醇) (室温, 6 h) 2.2 结果分析 从图1和图2可以看出：同一产品同一种食品模拟液浸泡出来的迁移量三次呈递减趋势，其中第一次总迁移量最高，第二次量值陡降，第三次量值减少趋平缓，和第二次量值较接近。从产品个体上看，4号产品的总迁移量明显高于其它几个产品。 图1 总迁移量迁移规律（水、乙酸、乙醇） 图2 总迁移量迁移规律（正己烷） 3 结论 硅橡胶密封垫圈在水、4%乙酸、65%乙醇和正己烷的浸泡下，均有物质迁移到模拟液中。四种浸泡液中正己烷浸泡液的总迁移量最大，其它三种浸泡液的总迁移量相对较少，且这三种模拟液的总迁移量相当。生产密封垫圈的硅橡胶，为提高其耐老化性能，在加工过程中会添加二氧化钛、氢氧化铁等添加剂、白炭黑、蒙脱土等填料[6-7]，这些物质经与液体样品接触时，会从分子间隙慢慢迁移至模拟液中，其迁移的速度和程度也有区别。水溶性液体（水、4%乙酸和65%乙醇）对这些添加剂及低聚物单体的迁移力相当；油性液体（正己烷）的迁移力特别强，硅橡胶制品中这些不挥发性物质特别容易被油性液体溶解，从而迁移至油性浸泡液中。 三次迁移研究试验表明：其中第一次总迁移量最高，第二次量值陡降，第三次量值减少趋平缓，和第二次量值较接近。模拟液第一次浸泡时，和液体接触层中能迁

移的物质大部分迁移至模拟液中，在第一次浸泡时间内，这些不挥发物质在硅橡胶的液体接触层和浸泡液中达到一定平衡就不再迁移出来，于是第二次浸泡仍旧有迁移量迁移出来，同样，第二次浸泡时间内达到一定的平衡，迁移量迁移至浸泡中但不能完全迁移出来，至第三次仍有物质迁移出，但迁移量已越来越少。 从5个样品的总迁移量看，4号样品的总迁移量明显高于其它4个产品。可见每个厂家生产同一类产品，其配方、工艺也不尽相同。或许4号厂家错用其它用途的硅橡胶来生产食品接触用硅橡胶垫圈。 从以上的研究可知：人们在日常生活中碰到有硅橡胶垫圈的食品用容器，最好根据其用途选用一种浸泡液（如装酒就选用65%乙醇浸泡液，装水喝就用热水浸泡）首先将其浸泡1～3次，待能迁移的物质尽可能多地迁移出后再使用。对于装食用油的容器硅橡胶密封圈要特别注意，装油时不要太满，能不触碰到垫圈最好。宝宝使用的奶瓶密封圈，最好用四种浸泡液都浸泡过后再使用。选用带硅橡胶垫圈的食品接触用容器，最好先打开闻一闻，看气味是否很浓，气味浓的产品往往质量令人担忧，毕竟厂家的生产能力也是良莠不齐。

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