食品接触材料中1,3-丙二醇的测定和迁移量的测定

摘要：1，3-丙二醇作为重要的有机化合物，应用广泛，是药物合成、新型聚酯材料生产的关键。关于1，3-丙二醇的研究内容充实，基本特性、测定、迁移量、法规标准、结果分析皆有涉及。无色透明的粘稠液体1，3-丙二醇，实验室常用气相色谱法、液相色谱法等分析手段，具备高效与准确的优点。迁移量的测定是评估食品接触材料中该物质安全性的核心，事关消费者健康。国内外对1，3-丙二醇使用制定的法规与标准，为产业指明方向、提供了依据。测定结果的深度剖析与具有针对性的建议，有利于该物质的后续研究与应用，让读者更全面的掌握1，3-丙二醇，也为其在工业生产和日常生活中的安全提供了科学支撑。

关键词：1,3-丙二醇测定；迁移量评估；食品接触材料

1，3-丙二醇是重要的化工原料、应用广泛，食品加工、塑料增塑剂、合成树脂领域都必须使用，其能提高材料的柔韧性和加工性能。这种化合物用于食品接触材料却会出现迁移，食品安全受到严重威胁。研究食品接触材料里1，3-丙二醇的含量与迁移至关重要。本研究关注1，3-丙二醇（简称为1，3-PD），计划用高效方法测量食品中1，3-PD的含量，并评估不同环境下它从塑料包装、餐具等材料中的迁移。气相色谱、液相色谱等尖端技术将被运用，保证测定结果准确，为食品安全风险评估提供坚实的科学基础。

1 1,3-丙二醇概述

1，3-丙二醇是化学界赫赫有名的多元醇类化合物，一系列优越的物理化学特性让它在科学探索与工业应用中占据核心。C3H8O2的化学结构式简洁，76.1 g/mol的分子量保证了分子的稳定性、奠定了多种化学反应中高效参与的基础。适中的分子量使1，3-丙二醇的合成易于调控，不同溶剂、特别是水中优异的溶解性让它在诸多领域大放异彩、广泛应用。1，3-丙二醇能够与多种化学物质发生有效反应，生成具备特定功能的产物，其高度的反应活性与稳定的化学结构是合成多种高性能材料的关键。毒性评估是衡量化学物质应用潜能的关键因素。大鼠经口LD50测试证明、即便高剂量下1，3-丙二醇的急性毒性也相对较低、生物体内呈现低毒性。亚慢性毒性NOAEL数据为长期安全使用提供了科学支撑，实验设计、动物种属、给药方式等多种因素会影响数值、食品、医药、化妆品领域的应用获得了有力保障[1]。1，3-丙二醇在食品工业里充当食品添加剂的角色，它优越的保湿、增稠、乳化特性极大优化了食品的口感，提升了食品的质地与稳定性，丰富了口感层次、增强了味觉体验。塑料、涂料这些合成材料也离不开1，3-丙二醇，它是基础树脂的关键组分，这些材料的柔韧性与耐候性得以大幅跃升，应用范围不断扩大，汽车、建筑、电子等行业对高性能、多功能材料的需求藉此得到满足。

2 1,3-丙二醇的测定方法

为确保1，3-丙二醇测定结果精准，测定流程遵循严谨的操作规范。样品预处理需根据塑料、橡胶、涂料等不同样品类型，选择合适的采集方法以确保样品代表性。样品要彻底清洗去除表面污染物、自然风干或真空干燥去除水分。后续处理可能需要将样品研磨成细粉。检测灵敏度和准确性提升通常依赖气相色谱（GC）或液相色谱（LC）与质谱联用（MS/MS）技术。固定相与流动相间分配系数差异被气相色谱用于物质分离，液相色谱则通过吸附、分配或离子交换机制分离溶质。色谱技术的独特优势及质谱联用能显著提高1，3-丙二醇检测的准确性、可靠性及测定结果的科学性。所需的仪器和试剂包括：气相色谱或液相色谱仪，质谱仪，氮吹仪，涡旋混合，1,3-丙二醇标准品，内标物，有机溶剂。在基质复杂或者1,3-丙二醇含量较低的情况下，还需要对1,3-丙二醇进行衍生化，以增强检测信号[2]。萃取后的样品经纯化后注入仪器分析，经柱分离、检测器检测，得到色谱图谱。在数据处理阶段，用色谱工作站软件整合色谱图，用标准曲线求出1,3-丙二醇的含量；绘制校正曲线，保证线性关系，确定检出限与定量限，评估方法的灵敏度与准确度。通过这一系列专业且精细的步骤的实施有望实现1,3- PD的准确测定，为食品安全风险评估及材料质量控制提供科学依据。

3 1,3-丙二醇迁移量的测定

在测定1,3-丙二醇于食品接触材料中的迁移量时，迁移试验的设计至关重要。食品模拟物的选择，温度和时间的确定是影响食品安全的重要因素。食品模拟需要根据所要接触的食品类型进行选择，常用的有水性食品模拟（蒸馏水、3%醋酸溶液）、脂性食品模拟物（95%乙醇、橄榄油等），以保证模拟结果的真实与准确。试验温度、时间根据实际应用环境而定，通常包括常温、高温和长期接触等多种工况，全面评估在不同情况下的迁移量变化。迁移量的测定主要依靠灵敏、准确的分析技术[3]。以1,3-丙二醇为研究对象，主要通过气相色谱-质谱（GC-MS）或液质联用技术（LC-MS）来检测。该技术是利用色谱柱将1,3-丙二醇从样品中分离出来，再用质谱对其进行定性定量分析。准确称取样品量、选择合适的提取溶剂和提取时间，为了减少误差，提高分析结果的可信度，必须保证样品的质量标准。迁移量的计算依据公式“迁移量 = （食品模拟物中1,3-丙二醇的浓度 × 食品模拟物的体积）/ 食品接触材料的表面积”进行。其中，迁移量的单位为毫克每平方千克（mg/kg），反映了单位面积材料向食品模拟物中迁移的1,3-丙二醇量。另外，迁移量的大小受多种因素的影响。材料类型（如聚乙烯、聚丙烯等）因其化学结构及添加剂的不同，呈现出不同的迁移特性。温度与时间都加快了分子的热运动与扩散速率，从而加速了物质的迁移。食品模拟物的种类也是重要因素，不同模拟物对化学物质溶解度、渗透性等有不同的影响，进而影响其可迁移量。因此，迁移量的测定与分析必须综合考虑，才能得到准确、全面的评估结果。

4 法规与标准

目前，国内外对1,3-丙二醇在食品接触材料中的使用和迁移都有严格的标准。我国目前主要以GB 4806.7-2023《食品安全国家标准 食品接触用塑料材料及制品》、GB 4806.10-2016《食品安全国家标准食品接触用涂料和涂层》的规定，对1,3-丙二醇作为一种特定材质的添加剂进行了规定，并设定了其移量限量（SML）为0.05毫克/千克。国际上，欧盟10/2011也规范了1,3-丙二醇在食品接触材料中的应用，其移量限量与我国一致[4]。另外，1,3-丙二醇在日本标准《食品器具、容器和包装》中也有涉及，但是具体的细节可能会根据产品的类型有所变化。在合规性性评估中，对测定结果的判断应严格按照上述规定进行。将测定到的1,3-丙二醇在食品接触材料中的迁移量，与标准规定的迁移量进行对比，以判定其是否满足安全要求[5]。当测定结果低于或等于限量值时，认为符合规定；反之，就会造成安全隐患，需要对原因进行进一步的分析，并采取相应的措施加以改善，才能保证食品接触物料的安全符合国内外的相关标准。

5 结果与分析

以下图表展示了针对某食品接触材料中1,3-丙二醇的含量及其在不同条件下的迁移量测定结果。

如表5-1所示，同一批次样品用不同方法测定1,3- PD，结果均在200 mg/kg左右，结果符合良好。然而，不同分析方法间的细微差别，可能是由于仪器的精确度、操作上的误差或样品处理中的损耗所致。

表5-1 1,3-丙二醇含量测定结果

表5-2展示了不同实验环境下1，3-丙二醇的迁移量。物质迁移现象随温度提升与时间推移愈发显著，符合温度与时间对物质扩散推动作用的普遍规律[5]。 食品类型、模拟物的选择、具体的测试方案均影响迁移数值，样品前处理带来的不确定性、仪器精度的偏差、以及统计过程的误差不容小觑。理解和分析数据时，保障测定结果的精确性与可信度，必须周全顾及上述各种因素。

表5-2 1,3-丙二醇迁移量测定结果

6 讨论与建议

食品接触材料中1，3-丙二醇含量及迁移量测定，气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液质联用（LC-MS）技术虽然灵敏度高、精度可靠，但也面临着操作繁琐、费用昂贵、样品前处理复杂等困境。行业亟待寻求高效率的样品前处理方法，自动固相萃取、微萃取等技术有望简化分析流程、提升分析效率。现场快速检测的需求促使我们开发低成本、高灵敏度的替代检测技术，便携式光谱仪、电化学传感器等成为潜在的解决方案。管控1，3-丙二醇迁移量的风险需要多维度策略，材料配方优化是首要环节，应选择低迁移性的原材料，并严格把控生产过程、提升产品稳定性。企业需建立严格的迁移测试流程，对潜在风险定期监测评估、防微杜渐。改良包装设计，运用多层阻隔材料、调控温湿度，能有效控制材料的迁移速率[6]。1，3-丙二醇的迁移机制、生物毒性评估、新型安全材料开发是我们重点研究的方向。食品接触材料领域，环境中的1，3-丙二醇迁移量、替代品的长远影响，日益受到公众关注，这源于人们对食品安全和健康的重视。食品接触材料未来的发展趋势在于绿色安全，生物基、可降解、纳米复合材料的应用将开辟材料研发的新道路。多学科合作和技术创新是推动食品接触材料领域不断前进的核心力量。

结论：

综上所述，食品接触材料特定迁移物测定体系的构建以严谨实验与精密操作为基础，实现了多种样品迁移量的量化测定。已开发的测定方法具有卓越的灵敏度、特异性及良好的重复性，为食品接触材料安全性评估奠定了技术基础。迁移量的精确测量为食品安全监管提供了依据，监管部门可以及时管控潜在风险，消费者饮食安全得到了切实的保障[7]。材料研发、生产部门可以参考不同材料在不同条件下的迁移规律，该研究揭示的规律推动了食品接触材料行业的健康发展、技术创新与产业升级。

参考文献：

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[3]贝荣华,陈湘颖,董犇,等.气相色谱-质谱法测定食品接触材料中2-甲基-1,3-丙二醇和新戊二醇的迁移量[J].分析测试学报,2021,40(11):1657-1662.

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[5]彭小悦,代泳波,孙大能,等.GC-FID法测定湿巾中1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的含量[J].中华纸业,2021,42(08):20-22.

[6]彭小悦,代泳波,粟绍丰,等.GC-MS法测定湿巾中1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的研究[J].纸和造纸,2020,39(04):31-34.

[7]冯立双,何连顺,赵刚.HPLC测定D(-)苏-1-对硝基苯基-2-氨基-1,3-丙二醇含量[J].石化技术,2019,26(10):306+164.