纸质食品包装材料化学物检测技术研究

摘 要：随着科技的发展和生活水平的提高，人们对食品包装材料的安全性要求越来越高。纸质食品包装材料由于其环保、可再生等优点，在食品包装行业中得到了广泛应用。然而，纸质食品包装材料中可能含有的化学物质对食品的安全性和人体健康构成了潜在威胁。本文从对纸质食品包装材料进行化学物检测研究的重要性入手，详细分析了采用纸质食品包装材料的优势和问题，明确了纸质食品包装材料在食品中可能残留的化学物类型，并对纸质食品包装材料化学物检测的主要技术进行了详细探讨。

关键词：纸质食品包装；包装材料；化学物检测；技术开发

Research on Chemical Detection Technology of Paper Food Packaging Materials

CHENG Cheng

（Jilin Vocational College of Industry and Technology， Jilin 132000， China）

Abstract： With the development of technology and the improvement of people’s living standards， the safety requirements for food packaging materials are becoming increasingly high. Paper food packaging materials have been widely used in the food packaging industry due to their advantages such as environmental protection and renewability. However， the chemical substances that may be present in paper food packaging materials pose a potential threat to the safety of food and human health. This article starts with the importance of chemical detection research on paper food packaging materials， analyzes in detail the advantages and problems of using paper food packaging materials， clarifies the types of chemicals that may remain in paper food packaging materials in food， and discusses in detail the main technologies for chemical detection of paper food packaging materials.

Keywords： paper food packaging; packaging materials; chemical detection; technology development

食品包装材料直接接触食品，其安全性对食品质量和人体健康具有重要影响。近年来，我国对食品包装材料的安全性越来越重视，制定了一系列相关法规和标准。然而，针对纸质食品包装材料中化学物质检测的相关技术仍存在一定的局限性，难以满足食品安全性检测的需求。基于此，本文针对纸质食品包装材料的化学物质检测技术展开研究，以期为相关领域提供理论依据和技术支持。

1 纸质食品包装材料进行化学物检测的重要性

纸质食品包装材料直接接触到食品，其中存在的化学物质可能会对食品的安全性和品质产生影响，通过对纸质食品包装材料中的化学物质进行检测，可以及时发现潜在的安全问题，确保食品的质量安全。纸质食品包装材料中的化学物质可能通过食品进入人体，对人体健康构成威胁，对纸质食品包装材料的化学物进行检测，可以评估其对食品的迁移情况，保护消费者的健康权益。目前，针对食品包装材料的安全性要求，各个国家和地区都制定了相应的法律法规和标准。对纸质食品包装材料进行化学物检测，有助于验证其是否符合相关的法规和标准要求，保证产品的合规性。纸质食品包装材料通常具有环保和可再生的特点，但在生产过程中可能会使用一些化学物质，如胶黏剂、染料等，通过检测可以评估这些化学物质对环境的潜在影响，并为环境友好型纸质包装材料的研发提供指导[1]。

2 纸质食品包装材料的优势和问题

2.1 纸质食品包装材料的优势

纸质食品包装材料通常由可再生资源制成，例如木材和纸浆，相比于塑料包装材料，纸质材料的生产过程对环境影响较小。此外，纸质材料可进行回收和再利用，能够降低废物排放和资源浪费。纸质食品包装材料通常可在较短时间内自然降解，不会在环境中积累，有助于减少对土地和水源的污染，对生态环境有一定的保护作用。研究发现，部分塑料包装材料可能含有有害物质，当其与食品接触时可能释放出来，对人体健康造成潜在威胁，而符合国家规定的纸质食品包装材料通常不含有害化学物质，对人体健康无害，且其通常具有良好的透气性能，可以保持食品的新鲜度和口感。这对于一些需要呼吸的食品如蔬菜、水果等来说尤为重要。纸质食品包装材料通常较轻便，易于携带和处理，容易切割和折叠，可以根据食品的形状和大小定制，能够提供更好的包装适应性[2]。

2.2 纸质食品包装材料存在的问题

纸质食品包装材料在应用过程中也存在一些问题，如相比于塑料材料，纸质材料的保湿性能较差，不能很好地保持食品的水分，这可能导致食品变干、口感变差或者腐败速度加快；纸质材料阻油性能较差，容易被食品中的油脂渗透，导致包装变形、破损或者油渍外泄，不利于含油脂较多的食品的包装储存、运输；纸质材料容易受潮，当遇到潮湿环境时容易变软、变形或者失去原有的强度，这可能导致包装破损，影响食品的保存和运输；纸质材料的可降解性在发挥对环境友好优势的同时也可能带来稳定性问题，在长时间存储或者在潮湿环境中，纸质材料可能会降解、变脆或者受到生物侵蚀，从而影响包装的完整性和保护性。此外，相比于塑料材料，纸质材料的生产成本较高，可能会影响产品的

竞争力[3]。

3 纸质食品包装材料在食品中可能残留的化学物的类型

纸质食品包装材料在食品中可能残留的化学物的类型包括以下几种。①残留农药。如果纸质食品包装材料由未经处理的纸浆制成，其中可能存在农药残留。这是因为农产品在种植过程中可能使用农药，而这些农药可能会残留在纸浆中。②残留重金属。纸质食品包装材料中的某些成分，例如油墨和染料，可能含有重金属。当这些包装材料接触食品时，重金属可能会迁移到食品中。③残留溶剂。在纸质食品包装材料的制造过程中，可能会使用溶剂处理纸浆和涂布纸面，如果这些溶剂没有完全挥发或者未被彻底去除，则可能残留在食品包装中，并进一步迁移到食品中。④残留油脂。纸质食品包装材料通常用于包装含有油脂的食品，例如油炸食品和糕点。在包装过程中，部分油脂可能会渗透到纸质材料中，导致油脂残留。⑤残留甲醛。纸质食品包装材料可能使用甲醛作为交联剂来增加纸张的强度和稳定性。如果纸张中的甲醛没有完全固化或者挥发，可能会残留在食品包装中，并迁移到食品中。需要注意的是，食品包装材料的安全性通常受到严格监管和控制，以确保化学物残留量符合食品安全标准。此外，采用符合规范和认证的纸质食品包装材料也可以降低化学物残留的风险。

4 纸质食品包装材料中化学物质检测技术

中国国家标准委员会和食品药品监督管理局制定了一系列与纸质食品包装材料相关的法规标准，这些标准规定了纸质食品包装材料中化学物的限量要求和检测方法。在社会研究机构方面，研究机构和检测实验室在纸质食品包装材料化学物检测方面进行了一系列研究，开发了针对农药残留、重金属、溶剂残留等化学物质的检测方法，并进行了不断改进和优化。随着科技的发展，新型检测设备和仪器逐渐应用于纸质食品包装材料中化学物质的检测中[4]。例如，高效液相色谱仪和气相色谱质谱联用仪等先进的分析仪器能够在短时间内提供更准确的检测结果。为了确保纸质食品包装材料化学物质检测结果的可靠性和准确性，一些检测机构已经通过了国家认可委员会的认证，这些检测机构具备严格的质量管理体系，能够提供符合标准要求的检测服务。以下就纸质食品包装材料中化学物质检测技术及前处理技术展开论述。

4.1 纸样前处理技术

4.1.1 顶空萃取法

在纸样前处理技术中，顶空萃取法可以用于提取纸样中的挥发性化合物，这种方法可以有效地将挥发性化合物从纸样中释放出来，并使其进入气相空间以便进一步分析。处理过程中要将纸样切割成适当大小，并放入一个封闭的顶空瓶或顶空采样容器中，如果纸样中存在水分，可以在样品放入顶空瓶之前使用适当的方法去除水分，然后将顶空瓶或顶空采样容器密封，确保容器内部与外部环境隔离。然后将封闭容器放入恒温水浴中或加热到适当的温度，使纸样中的挥发性化合物达到平衡状态，使用顶空注射器或自动顶空采样器，从封闭容器中抽取一定量的气体样品，注入气相色谱仪中对顶空萃取的气体样品进行分离和定量分析，分析过程中可以使用适当的柱和检测器来分析挥发性化合物的种类和含量。顶空萃取法在纸样前处理中的应用有助于分析纸质食品包装材料中的挥发性物质，如挥发性有机化合物、食品香味物质等。通过提取纸样中的挥发性化合物，可以评估食品包装材料的挥发性，了解其对食品品质和安全的影响，并进行相应的控制和改进。

4.1.2 超临界流体萃取法

在纸样前处理技术中，超临界流体萃取法可以提取纸样中的化合物。超临界流体是一种介于气体和液体之间的状态，在特定温度和压力下具有较高的溶解力和扩散性能，可用作有效的萃取溶剂。处理过程中要将纸样切割成适当大小，并放入一个超临界流体萃取装置中的样品室。选择适当的超临界流体作为萃取剂，常用的超临界流体是二氧化碳，二氧化碳因其低毒性、低成本以及易于处理和回收的特性而被广泛应用；将超临界流体通过样品室，使其与纸样接触并溶解目标化合物，并通过减压或改变温度等方式，将溶解在超临界流体中的目标化合物从超临界流体中分离出来，萃取物可以通过冷凝或其他方法进行收集。最后对萃取物进行分析检测，以确定目标化合物的种类和含量，常用的分析方法包括气相色谱法、液相色谱法等。超临界流体萃取法在纸样前处理中的应用可以有效提取纸质食品包装材料中的挥发性有机化合物、香味物质、残留溶剂等，该方法具有高效、可控性好以及对样品不会造成破坏等优点[5]。然而，超临界流体萃取设备和操作相对复杂，所以在实际应用中需要专业的设备和技术支持。

4.2 纸质食品包装材料化学物质检测技术

4.2.1 气相色谱法

气相色谱法是纸质食品包装材料化学物质检测中常用的分析技术之一。该方法通过样品中化合物在气相载体（固定相）和移动相（惰性气体）之间的分配，实现化合物的分离和定量，检测过程如下。①样品制备。将纸质食品包装材料样品进行适当前处理，如切碎、溶解或提取，以获得需要分析的化合物。②色谱柱选择。选择适合目标化合物分离和分析的色谱柱，通常是具有特定亲和性的固定相填充的管状材料。③样品注入。将经过前处理的样品通过自动进样器或手动注射器引入气相色谱仪。④分离。样品中的化合物在色谱柱中进行分离，根据化合物的亲和性和挥发性，化合物会以不同的速度通过色谱柱。⑤检测器选择。根据目标化合物的性质和分析要求，选择合适的检测器。常用的检测器包括火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）、电子捕获检测器（Electron Capture Detector，ECD）以及氮磷检测器（Nitrogen Phosphorus Detector，NPD）等。⑥数据分析。通过记录和分析检测器输出的信号，得到样品中目标化合物的种类和含量。可以使用标准曲线、内标法或定量计算法来确定化合物的浓度。

在纸质食品包装材料化学物质检测中，气相色谱法可以分析多种化合物，例如挥发性有机化合物、残留溶剂、农药残留等。它具有高分辨率、高灵敏度、广泛的应用范围和可靠性等优点。然而，气相色谱法对于极性和高沸点化合物的分离能力较差，因此在分析过程中可能需要使用其他技术进行补充或结合使用。