双酚A检测技术在食品接触材料安全性评估中的应用

摘要：本研究以双酚A检测技术为核心探索其在食品接触材料安全性评估中的实际应用与优化方法。研究发现双酚A检测技术能够有效提升食品接触材料安全性评估的科学性并为相关领域的技术开发与标准制定提供了重要支持。

关键词：双酚A；检测技术；食品接触材料；安全性评估

双酚A可能在高温或酸碱条件下从材料中迁移至食品中，对人体健康产生潜在风险，包括内分泌干扰和生殖系统损害。随着公众对食品安全的关注不断增强，双酚A的检测与控制成为食品接触材料安全性评估的重要环节。传统检测方法面临灵敏度和效率的挑战，新型检测技术在提高检测精度、速度和适用性方面展现出显著优势。

1双酚A检测技术原理与方法

1.1 光谱分析法在双酚A检测中的应用

光谱分析法是一种基于物质对光的吸收、发射或散射特性进行定量分析的检测技术，因其简单、快速和经济的优势被广泛用于双酚A的检测，主要有紫外-可见分光光度法、荧光光谱法和红外光谱法，每种方法在检测双酚A时有不同的应用方向[1]。紫外-可见分光光度法以测定样品溶液在特定波长下的吸光度的方式依据朗伯-比尔定律定量分析目标物浓度：

其中，A为吸光度，ε为摩尔消光系数，C为溶液浓度，I为光程长度。在双酚A检测中，其特征吸收峰位于230-280 nm之间，具体波长受溶剂和环境条件影响。例如，在乙腈-水体系中，最大吸收峰通常出现在276 nm。在实际应用中，双酚A标准溶液的浓度范围为0.1-10 μg/mL，线性相关系数（R²）可达0.999。实验数据显示，用UV-Vis法检测食品级塑料瓶中双酚A的迁移量时，检出限约为0.05 μg/mL。

荧光光谱法基于双酚A分子在紫外光激发下的荧光发射特性。常见实验设置为激发波长280 nm，发射波长310 nm。在优化条件下，荧光强度与双酚A浓度呈线性关系，适用范围为0.01-1 μg/mL，最低检出限达到0.005 μg/mL。研究表明，溶液的pH对荧光强度影响显著，在pH 7时检测灵敏度最高。荧光光谱法主要应用于液态样品中的双酚A检测，如矿泉水和饮料罐内衬材料。

红外光谱法利用双酚A分子中特定官能团（如羟基、苯环）的特征吸收峰进行定性与定量分析。双酚A在红外光谱中的主要吸收峰为3200-3600 cm⁻¹（羟基伸缩振动）和1600 cm⁻¹（苯环骨架振动）。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术对食品接触材料中的残留双酚A进行快速筛查，可在不破坏样品结构的情况下实现表面分析。实验数据表明，FTIR在检测聚碳酸酯材料中的双酚A时，检测限为10 μg/g。

1.2 色谱-质谱联用技术的敏感性与定量能力

LC-MS/MS结合液相色谱的分离特性和质谱的高灵敏度，适用于液态样品中的双酚A检测。在实际应用中，通过反相高效液相色谱（HPLC）将双酚A与基质成分分离，优化流动相（水-甲醇体系，85：15）和梯度洗脱程序，显著提高分离效率。进入质谱检测后，电喷雾电离（ESI）生成双酚A的特征离子峰[M+H]+（m/z=227）。检测精度依赖于内标校正。实验中加入已知浓度的双酚A-d16（同位素标记内标物），以比值计算样品浓度：

实验数据显示，LC-MS/MS方法在0.05-100 ng/mL范围内具有良好线性，最低检出限为0.01 ng/mL。

GC-MS适用于检测挥发性或热稳定性较高的双酚A样品。前处理阶段以衍生化（如二甲基硅烷化）来提高双酚A的挥发性和分离效率。检测使用电子轰击（EI）离子化模式，特征离子峰为m/z=213、228。检测热灌装饮料瓶中的双酚A迁移量时GC-MS可实现0.1 ng/mL的检出限，准确度达到95%以上。

1.3 电化学检测技术在双酚A快速检测中的研究与应用

电化学检测技术因响应快速、设备便携和成本低廉，在双酚A的现场快速筛查中具有独特优势[2]。其原理基于双酚A分子在特定电极上的氧化还原反应，通过测量峰电流实现定量分析。双酚A的电化学氧化行为在玻碳电极（GCE）上表现为一个可逆反应，主要反应为苯酚羟基的氧化，氧化峰电位约为+0.65 V（vs. Ag/AgCl）。依据法拉第定律，峰电流与浓度之间存在线性关系：

其中，In为峰电流，n为电子转移数（n=2），F为法拉第常数，A为电极表面积，D为扩散系数，C为浓度。实验中通过多壁碳纳米管（MWCNTs）修饰电极表面，显著提高电极的电子传导能力。在检测不同储存条件下的矿泉水瓶中双酚A迁移量时，高温条件下样品的峰电流显著增强，对应浓度由0.05 μg/mL增至0.8 μg/mL，验证了迁移量与环境温度的正相关性。电化学检测技术适合用于批量样品的快速筛查，尤其适用于食品包装生产线的质量控制。通过便携设备的开发，可在生产和销售环节实现即时检测，为市场监管提供高效工具。

2检测技术在食品接触材料中的应用与优化

2.1 不同食品接触材料中双酚A迁移规律分析

聚碳酸酯塑料是双酚A迁移的主要来源之一，在高温和酸性条件下迁移速度明显增加。实验检测将聚碳酸酯样品放置于60°C的水溶液中模拟热灌装环境，24小时后检测到的双酚A迁移量达到10 μg/L，而在室温下仅为1.2 μg/L[3]。多层复合材料如饮料罐涂层和耐热塑料制品中双酚A的迁移规律较为复杂，涂有环氧树脂的金属罐在酸性环境（pH 3.5）中迁移量明显升高，从初始的0.8 μg/L增加到7.5 μg/L。脂肪类食品模拟物（正己烷）中的迁移量通常高于水基食品，脂肪的溶解能力增强了双酚A从材料中的释放。综合分析不同材料迁移行为后发现材料加工质量、表面老化程度和储存环境的温度湿度是影响双酚A释放的重要因素。

2.2 快速筛查与精确定量结合的检测流程设计

在快速筛查阶段，电化学检测技术因其设备便携、响应快速、成本低廉被选为优先选择。循环伏安法可直接记录双酚A在电极上的氧化峰电流，氧化峰位于+0.65 V（vs. Ag/AgCl），具有良好的灵敏性和特异性。针对矿泉水瓶、饮料罐内涂层等样品，实验验证了这一方法在3分钟内完成单次样品检测的能力，检出限为0.5 μg/L，准确率达到92%，能够快速筛查出潜在超标样品。对于食品接触材料表面存在多层涂层或复杂基质样品如复合塑料包装和含油食品包装，电化学技术通过表面扫描法可直接反映涂层中双酚A的释放风险，为后续精确定量提供依据。流动相优化为水-乙腈体系，梯度洗脱程序有效避免基质干扰，使线性范围达到0.05-100 ng/mL，检出限低至0.01 ng/mL。针对塑料容器和金属罐涂层，LC-MS/MS能精确定量迁移到水基或酸性食品模拟物中的双酚A；对于高脂食品模拟物（如正己烷），通过流动相的极性调整进一步提升检测灵敏性。

不同样品的检测流程需要根据其特性优化处理，例如对于液态样品如饮料瓶，可直接萃取并检测；固态样品如多层复合塑料需预处理，如切片、溶解或萃取去除基质干扰，保证检测结果的准确性和一致性。这一检测流程以快速筛查识别高风险样品，以精确定量评估实际迁移浓度，既提升了检测效率，又满足了对结果可靠性的高要求。

2.3 检测数据对食品接触材料安全性评估的指导意义

评估时迁移数据的分析能够量化材料中双酚A的潜在释放风险并与相关法规标准进行对比。实验检测的结果显示普通聚碳酸酯饮料瓶在高温储存条件下的迁移量达到12 μg/L，接近法规限值，而耐热处理后的改性材料迁移量仅为2 μg/L，证明改性工艺明显降低了双酚A释放风险。材料设计时结合检测数据优化涂层材料配方，以替代环氧树脂中的双酚A成分的方式可以减少迁移量。不同食品基质的检测数据还可以反映储存条件对迁移量的影响，高脂食品包装调整涂层厚度和储存温度后能有效降低迁移风险。检测数据帮助企业满足法规要求也为消费者提供了安全保障，降低长期健康风险。企业不断积累数据后构建食品接触材料迁移风险数据库可以为未来的材料改进和监管政策制定提供更全面的参考依据。

3结论

本研究围绕双酚A在食品接触材料中的检测技术与安全性评估构建了快速筛查与精确定量相结合的检测流程。检测数据显示出不同材料的双酚A迁移规律，为优化材料设计和储存条件提供了科学依据。研究成果提为食品接触材料的安全性监管和标准制定提供了重要技术支持，为推动行业发展奠定了坚实基础。

参考文献

[1]安乾，于振花，王振聚. 质谱技术在食品及食品接触材料的典型有机污染物中的应用研究进展 [J]. 质量安全与检验检测， 2024， 34 （04）： 43-47.

[2]陈锦阳. 食品接触材料残留双酚A的检测[D]. 福建师范大学， 2022.