液氮粉碎-气相色谱检测包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法技术领域
本发明涉及一种检测食品包装材料中丙烯腈、苯乙烯、乙苯有害物的方法，具体涉及一
种液氮粉碎-气相色谱检测塑料包装材料AS及ABS中丙烯腈、苯乙烯、乙苯的方法。
背景技术
丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)作为热塑性工程塑料，具
有耐热、耐油、耐化学腐蚀及高冲击强度等特点，广泛用于食品容器、食品加工机械设备，
如用于制造水杯、饮料杯、榨汁机、豆浆机等食品接触材料。
AS、ABS材料中残留的有害单体主要有丙烯腈、乙苯、苯乙烯。早在20世纪80年代美
国消费者产品安全委员会调查发现：食品包装容器及材料中残留的丙烯腈单体可迁移至食物
从而对人体产生危害。我国GB 17327-1998、GB17326-1998中分别规定AS、ABS食品包装
产品中丙烯腈残留量≤50mg/kg、≤11mg/kg，而对苯乙烯、乙苯未做限量要求。目前国标中丙
烯腈的检测方法主要是GB/T 5009.152-2003《食品包装用苯乙烯-丙烯腈共聚物和橡胶改性
的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂及其成型品中残留丙烯腈单体的测定》，标准中样品溶解于N，N-
二甲基甲酰胺中，采用填充柱-手动顶空的方法进行检测，在实际检测中，该方法存在一定的
缺陷：(1)N，N-二甲基甲酰胺为高沸点试剂，在气相检测中是比较理想的溶剂，但在溶解AS、
ABS材料中溶解能力有限，在对一些材料常常超声溶解30min后都未完全溶解，影响测定效
果；(2)标准规定加入3mLN，N-二甲基甲酰溶解样品后进行顶空操作，由于溶剂含量较大，
顶空加热后溶剂所占的比重较大，样品中有害物质所占比重小，导致方法检出限不高。
本发明采用液氮粉碎处理样品，直接顶空法进行AS、ABS包装材料中丙烯腈、乙苯、
苯乙烯含量的测定，检测方法简易快速，检出限较低。为AS、ABS等包装材料中有害物质
的检测提供方法参考，完善我国对食品接触材料中有毒有害物质的安全评价方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液氮粉碎-气相色谱检测塑料包装材料AS及ABS中丙烯
腈、苯乙烯、乙苯的方法，其具有灵敏度高，检测限低，操作简便，分析迅速的特点。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
(1)样品剪成细小颗粒，经液氮冷却10min，置于液氮粉碎仪中粉碎，称取0.5～1.0g样品
于顶空瓶中，迅速密封，待测。
(2)设置顶空气相色谱条件：
顶空加热温度：90℃～150℃；加热时间：20min～60min；
色谱柱：Vocol毛细管气相色谱柱(60m×0.32mm×1.8μm)或相当者；
载气为氮气(纯度≥99.999％)，流速0.8～2.0mL/min；FID检测器温度：200～250℃；柱
温：50℃保持3min，以10℃/min至120℃，保持5min。进样口温度为80～180℃，分流比
为5∶1。
(3)标准曲线的绘制
取一定量的丙烯腈、苯乙烯、乙苯标准品，以甲醇或其他极性相似的溶剂(色谱级或更
高)溶解定容，配置成一系列浓度的标准工作液，根据步骤(2)中色谱条件进行分析，得出
各物质的保留时间，根据含量——峰面积(或峰高)绘制标准曲线。
(4)样品检测
将步骤(1)中样品，根据步骤(2)中色谱条件进行分析，根据步骤(3)中标准物质保
留时间定性，标准曲线定量。
本发明的优点与有益效果是：采用本发明检测包装材料AS、ABS中丙烯腈、乙苯、苯
乙烯等有害物，较现有国标方法检出限低，操作可行性强，可快速准确定性分析包装材料中
的有害残留物，可用于大规模样品的快速检测。
附图说明
图1为丙烯腈、乙苯、苯乙烯标准样品色谱图(溶剂为甲醇)[c(丙烯腈)＝0.5mg/mL、
c(乙苯)＝5mg/mL、c(苯乙烯)＝5mg/mL]
图2为丙烯腈、乙苯、苯乙烯标准曲线图。
具体实施方式
下面结合若干较佳实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不仅仅局
限于下述实施例。
如下实施例中，采用如下检测条件：
顶空加热温度：110℃；加热时间：40min；
色谱柱：Vocol毛细管气相色谱柱(60m×0.32mm×1.8um)；
载气为氮气(纯度≥99.999％)，流速1.6mL/min；FID检测器温度：250℃；柱温：50℃
保持3min，以10℃/min至120℃，保持5min。进样口温度为170℃，分流比为5∶1。
在确定检测条件之后，可参照如下方法绘制标准曲线：
准确称取2.0g乙苯、苯乙烯(纯度＞99％)，用色谱级甲醇定容至100mL，得到20mg/mL
的标准母液，另有购置的2mg/mL丙烯腈母液，以甲醇为溶剂，配置系列标准工作混合液，
其中系列混合液中乙苯、苯乙烯的浓度分别为10mg/mL、5mg/mL、2mg/mL、1mg/mL、
0mg/mL；丙烯腈的浓度分别1mg/mL、0.5mg/mL、0.2mg/mL、0.1mg/mL、0mg/mL。取1μL
混合标准液及母液置于顶空瓶中，迅速密封，按上述色谱条件进行检测，以浓度-峰面积绘
制标准曲线(图2)，得标准曲线函数关系为丙烯腈：y＝250.94x-12.371，R2＝0.9985；乙苯：
y＝75.247x-4.7201，R2＝0.9993；苯乙烯y＝77.319x+3.8785，R2＝0.9988。线性良好，可用
于测定样品中分析物的量。
实施例1
将AS材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，置于液氮中冷却10min，置于液氮粉碎仪中
粉碎，称取0.5g粉碎试样于22mL顶空瓶中，迅速密封，按上述色谱条件进行检测，按各物
质保留时间定性、标准曲线定量。样品进行6次平行试验。分析结果见表1。通过分析知，
平行样品的相对标准偏差(RSD)为2.07％～2.83％，重复性较好。
表1.AS试样中丙烯腈、乙苯、苯乙烯含量
编号
1
2
3
4
5
6
平均值
RSD(％)
丙烯腈含量(mg/kg)
1.79
1.81
1.70
1.72
1.83
1.75
1.77
2.83
乙苯含量(mg/kg)
20.15
20.12
19.72
20.26
20.49
19.34
20.01
2.07
苯乙烯含量(mg/kg)
34.53
34.88
32.31
34.20
34.54
34.23
34.11
2.69
实施例2
将ABS材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，置于液氮中冷却10min，置于液氮粉碎仪
中粉碎，称取0.5g粉碎试样于22mL顶空瓶中，迅速密封，按上述色谱条件进行检测，按各
物质保留时间定性、标准曲线定量。样品进行6次平行试验。分析结果见表2。通过分析知，
平行样品的相对标准偏差(RSD)为1.37％～3.33％，重复性较好。
表2.ABS试样中丙烯腈、乙苯、苯乙烯含量
编号
1
2
3
4
5
6
平均值
RSD(％)
丙烯腈含量(mg/kg)
0.78
0.77
0.78
0.79
0.78
0.73
0.77
2.77
乙苯含量(mg/kg)
2.26
2.24
2.42
2.40
2.38
2.29
2.33
3.33
苯乙烯含量(mg/kg)
14.37
14.01
14.62
14.37
14.40
14.31
14.35
1.37
实施例3
将上述已测得含量的AS材料剪成至0.5cm×0.5cm左右的碎片，置于液氮中冷却10min，
置于液氮粉碎仪中粉碎，称取试样后加入两个含量水平的标准溶液，每一含量水平各做6个
平行样，计算回收率和标准偏差，结果见表3，加标回收率在92.63％～106.06％之间，相对标
准偏差在1.89％～2.87％之间，方法可靠。
表3.加标回收试验
以上较佳实施例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其他实施方式，但凡
本领域技术人员因本发明所涉及之技术启示，而采用等同替换或等效变形方式形成的技术方
案均落在本发明的保护范围内。