侯曉東，陳旭明，李 婷

（國家食品軟包裝產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（廣東），廣東潮州 521011）

0 引言

包裝膜袋是目前食品工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣、種類最多、使用方便的一大類包裝制品。芥酸酰胺是一種基于脂肪酸氨基化合物合成的爽滑劑，因其成本低、效果好且無毒的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、粘合劑等行業(yè)領(lǐng)域［1］。GB 9685—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品接觸材料及制品用添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)一步明確了芥酸酰胺允許添加在材質(zhì)為PE、PP、PVDC和PLA的食品接觸用塑料材料及制品中，按生產(chǎn)需要適量使用［2］。

目前芥酸酰胺的檢測(cè)常用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法［3］。萃取純化的方法主要有二甲苯電熱、異丁醇回流、甲醇-乙酸乙酯（2+1）超聲、氯仿-異丙醇（2+1）超聲等［4-8］。儀器設(shè)備、測(cè)試條件在特征離子的選擇上也各有差異。恰當(dāng)?shù)貙?duì)提取溶劑、提取方式和特征離子的選擇，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠就顯得尤為重要。本文就上述提及的3個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，以求一個(gè)簡(jiǎn)便可靠、適用性強(qiáng)的芥酸酰胺含量測(cè)定方法。同時(shí)就復(fù)合膜袋與薄膜間芥酸酰胺含量的關(guān)系、薄膜摩擦系數(shù)與芥酸酰胺含量的關(guān)系進(jìn)行研究。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 材料與儀器

芥酸酰胺標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.0%，中國百靈威科技有限公司），無水乙醇、二甲苯、異丁醇、乙酸乙酯、三氯甲烷、異丙醇，以上材料均為色譜純。

樣品信息：分別選取10批次薄膜和10批次復(fù)合膜袋，均來自于委托檢驗(yàn)的樣品。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：稱取芥酸酰胺標(biāo)準(zhǔn)品50 mg，用無水乙醇溶解并定容至50 mL，即濃度為1 mg/mL。

QP2010 Ultra型氣質(zhì)聯(lián)用儀（配EI源，日本島津公司）、MXD-01型摩擦系數(shù)儀（濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司）、KQ-400DB型超聲波清洗器（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）、恒溫水浴鍋（汕頭市醫(yī)用設(shè)備廠有限公司）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器（北京）有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

將試樣剪成碎片，準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確到0.001 g）至試管中，加入20 mL 無水乙醇超聲提取20 min，提取液轉(zhuǎn)移重復(fù)提取1次，合并2次提取液，用無水乙醇定容至50 mL。定容后溶液過0.45 μm有機(jī)濾膜后，待測(cè)。

1.2.2 色譜條件

色譜柱，Elite-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱溫程序，初始柱溫80 ℃，保持1 min，以25 ℃/min升溫至280 ℃，保持7 min；進(jìn)樣口溫度為280 ℃；分流比為10：1；載氣為氦氣（純度≥99.999%）；流速為 1.0 mL/min；進(jìn)樣量為 1 μL。

1.2.3 質(zhì)譜條件

傳輸線溫度為280 ℃；離子源溫度為230 ℃；電離方式為電子轟擊源（EI）；電離能量為70 eV；溶劑延遲為3 min；監(jiān)測(cè)方式選擇離子監(jiān)測(cè)（SIM）；質(zhì)荷比（m/z）掃描范圍為40～450。選擇監(jiān)測(cè)離子質(zhì)荷比分別為59，72，337；選擇定量離子質(zhì)荷比為59。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

芥酸酰胺在二甲苯、異丁醇、甲醇/乙酸乙酯（2+1）、氯仿/異丙醇（2+1）、無水乙醇中均可溶解，試驗(yàn)比較了上述5種溶劑對(duì)同一樣品的提取效果（見圖1）。結(jié)果表明在相同的提取方式下，乙醇的提取效果最好，這可能是因?yàn)榻嫠狨０贩肿邮街?CH3（CH2）7CH=CH（CH2）11CONH2的氨基結(jié)構(gòu)（-NH2）與乙醇極性最接近，兩者相似相溶，因此乙醇的提取效果優(yōu)于其他4種溶劑。

圖1 5種提取溶劑對(duì)芥酸酰胺提取效果的比較Fig.1 Extraction effect comparison of five extraction solvents for erucamide

2.2 提取方式的選擇

以無水乙醇作為提取溶劑，比較超聲（超聲20 min，提取2次）、回流（回流2 h）和加熱（沸騰10 min）3種提取方式的提取效果（見圖2）。試驗(yàn)表明3種提取方式的效果差異不顯著，考慮到回流提取時(shí)間長(zhǎng)、試劑消耗多，加熱提取存在爆沸風(fēng)險(xiǎn)，而超聲提取耗時(shí)短、風(fēng)險(xiǎn)低、適合樣品批量處理等特點(diǎn)，因此試驗(yàn)選擇超聲提取。

圖2 3種提取方式對(duì)芥酸酰胺提取效果的比較Fig.2 Extraction effect comparison of three extraction methods for erucamide

2.3 超聲條件的選擇

在確定提取溶劑和提取方式后，試驗(yàn)比較超聲時(shí)間（10，20，30，40 min）和超聲次數(shù)（1，2，3，4）對(duì)芥酸酰胺提取效果的影響（見圖3）。

圖3 超聲條件的選擇Fig.3 Selection of ultrasonic conditions

結(jié)果表明超聲1次，芥酸酰胺含量在20 min時(shí)達(dá)到最高；超聲20 min，芥酸酰胺含量在第2次達(dá)到最大，隨著次數(shù)增多含量反而下降。綜上試驗(yàn)以超聲20 min提取2次作為最優(yōu)條件。

2.4 特征離子的選擇

芥酸酰胺的分子量為337，在Scan模式下將8.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)液在質(zhì)荷比40～450的掃描范圍中進(jìn)行質(zhì)譜分析，得芥酸酰胺的質(zhì)譜圖（見圖4）。遵循“化合物特有、響應(yīng)豐度高”的特征離子選擇原則，選擇質(zhì)荷比59，72，337作為特征離子，并以豐度最大的質(zhì)荷比59作為定量離子，以保證檢測(cè)方法的靈敏度。

圖4 特征離子的選擇Fig.4 The selection of Characteristic ions

2.5 工作曲線與方法檢出限

吸取適量標(biāo)準(zhǔn)液用甲醇逐級(jí)稀釋并定容，得到濃度分別為 8.0，4.0，2.0，1.0，0.5 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)工作液系列；在上述儀器條件下進(jìn)行測(cè)定，得到線性方程：Y=21 606.52X-5 220.26，其中X為芥酸酰胺的質(zhì)量濃度（mg/L），Y為芥酸酰胺定量離子的峰面積，R=0.999 0。結(jié)果表明在0.5 mg/L～8.0 mg/L濃度范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好。根據(jù)檢出限為3倍信噪比的原則，對(duì)3個(gè)添加水平分別為1.0 mg/kg、2.0 mg/kg、5.0 mg/kg的空白樣品進(jìn)行測(cè)試，得出方法檢出限為5.0 mg/kg。

2.6 準(zhǔn)確度及精密度

按上述試驗(yàn)條件，在同一已知空白樣品中，對(duì)3個(gè)不同添加水平的樣品進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)添加水平各測(cè)6次（見表1）。結(jié)果表明試驗(yàn)的加標(biāo)回收率為93.9%～97.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.30%～2.80%，空白樣品譜圖及加標(biāo)樣品譜圖見圖5。

圖5 空白樣品和加標(biāo)樣品譜圖Fig.5 Chromatograms of blank sample and the spiked sample

表1 準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Results of accuracy and precision tests for erucamide

2.7 實(shí)際樣品測(cè)試

按優(yōu)化的條件，對(duì)10批次薄膜和10批次復(fù)合膜袋中的芥酸酰胺含量進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)測(cè)試薄膜樣品的摩擦系數(shù)。測(cè)試結(jié)果見表2。

表2 樣品中芥酸酰胺的測(cè)試結(jié)果Tab.2 Test results of erucamide in samples

10批次薄膜樣品中芥酸酰胺含量介于356～954 mg/kg之間，平均含量620 mg/kg。10批次復(fù)合膜袋樣品中芥酸酰胺含量介于63～468 mg/kg之間，平均含量210 mg/kg?？梢园l(fā)現(xiàn)薄膜中芥酸酰胺的含量總體高于復(fù)合膜袋中的含量，這主要是由于復(fù)合膜袋一般由薄膜、粘合劑和油墨組合而成，同等質(zhì)量下薄膜部分所占的比重肯定低于薄膜樣品，因此復(fù)合膜袋中芥酸酰胺的含量總體較低?？紤]到薄膜的組成單一，更有利于研究芥酸酰胺含量與某些物理性能參數(shù)間的關(guān)系，試驗(yàn)對(duì)10批次薄膜樣品的摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)隨芥酸酰胺含量的增大而降低。這是由于芥酸酰胺含量越大，遷移到薄膜表面的量就越多，從而降低薄膜的摩擦系數(shù)［9］。

3 結(jié)語

本文通過對(duì)提取溶劑、提取方式、特征離子等條件的優(yōu)化進(jìn)行研究，建立了氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定食品接觸用復(fù)合包裝袋中芥酸酰胺含量的方法，樣品預(yù)處理方法簡(jiǎn)便快捷，方法靈敏度高，線性范圍廣，精密度及回收率均滿足實(shí)際工作的要求，適合日常批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)檢測(cè)。