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嘉峪檢測網 2020-05-12 10:31
導讀
2019年10月,廣州市市場監督管理局公布2019年廣州市奶瓶奶嘴產品質量監督抽查結果,檢測項目涵蓋亞硝胺及亞硝胺可生成物。
2019年12月,上海市市場監督管理局公布2019年上海市奶嘴產品監督抽查結果,檢測項目涵蓋亞硝胺及亞硝胺可生成物。
2020年2月,香港消費者委員會對20款嬰兒牙膠進行測試,有2款檢出亞硝胺及/或可亞硝化物質,其中1個樣本檢出的可亞硝化物質總遷移量為0.94mg/kg,超出歐洲標準所建議的最高限量8倍。
為什么監管部門和消費者需要關注食品接觸材料中的亞硝胺類物質?
本文將介紹其來源、危害性、法規要求及相關測試技術,并給出IQTC關于降低產品中亞硝胺及亞硝胺可生成物殘留水平的建議。
N-亞硝胺(Nitrosamine)是指亞硝基(-NO)中的氮原子與氨基(-NR2)中的氮原子直接相連的一類有機化合物,其分子結構中含有-N-N=O特征官能團,一般結構式為:
分子中氨基N原子上連接的R1、R2可以是不同碳鏈長度的烷基,因此亞硝胺類化合物種類繁多。在目前已知的三百多種亞硝胺類化合物中,80%以上都具有高毒性和強致癌性,但其毒性會隨著烷基鏈中碳原子數的增加而逐漸降低。
人們在日常生活中所可能接觸到的亞硝胺類化合物多來源于腌制和熏臘類食品,通常由食品中的亞硝酸鹽和仲胺類物質在酸性環境下反應生成,化學方程式為:
自上世紀80年代,人們在日用橡膠制品中檢出亞硝胺類化合物以來,橡膠(含硅橡膠類)食品接觸材料中亞硝胺的安全風險開始引起人們關注。
在食品接觸材料中,橡膠和硅橡膠主要用于生產奶嘴、密封圈、傳送帶等。研究表明其中的亞硝胺是一類典型的非有意添加物,主要來源于橡膠的硫化過程:
為提高橡膠的彈性和耐用性,需要在橡膠中添加硫化劑并在較高溫度下進行硫化;
而為了降低硫化溫度并加快硫化過程,還需用到一些硫化促進劑,如N,N-二異丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DIBS)、二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)、二硫代二嗎啉(DTDM)等,這些硫化促進劑多含有仲胺結構,在硫化過程中容易分解出仲胺,并與空氣中的氮氧化物或橡膠補強填充劑(如炭黑)中所吸附的氮氧化物相結合,生成亞硝胺:
橡膠硫化過程中產生的亞硝胺多以硫化煙氣的形式排出,但也會有少量的亞硝胺殘留在橡膠制品中,在貯存和使用過程中緩慢釋放;
同時也還可能因為存在一些殘留的、未反應完全的仲胺類硫化促進劑,特定的使用環境下因發生化學反應而釋放出亞硝胺來,如殘留仲胺與含有亞硝酸鹽的唾液接觸時,就可能會生成亞硝胺。
亞硝胺的毒性
各主要國家和地區的相關法規
大部分國家和地區除了對亞硝胺類化合物本身進行管控外,還對亞硝胺可生成物(亦稱作可亞硝化物質、亞硝基物質)有限量要求。這是因為橡膠和硅橡膠中殘留的一些亞硝胺前體物質(仲胺類硫化促進劑等),被人體攝入后,在唾液或胃液的偏酸性環境下,可能會與食物中的亞硝酸鹽反應而轉化為亞硝胺。
近期國內外對奶嘴、牙膠等嬰幼兒橡膠制品中亞硝胺的抽查/通報結果,見下表:
目前國內外關于亞硝胺的檢測方法主要有氣相色譜質譜聯用(GC-MS)、氣相色譜熱能分析聯用(GC-TEA)、液相色譜串聯質譜(LC-MS/MS)等。
建議
根據亞硝胺及亞硝胺可生成物的來源分析,建議行業可從以下方面降低橡膠和硅橡膠制品中亞硝胺及亞硝胺可生成物殘留量:
采用不產生亞硝胺的硫化促進劑替代產生亞硝胺的硫化促進劑,如二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)和三亞乙基四胺二硫化秋蘭姆(TATD)等,雖然其結構與TMTD類似,但由于其分子量更大,熔點高,揮發性很低,在硫化過程中不易分解,因此基本上不產生亞硝胺。
減少橡膠中碳黑的用量,或用白色填充劑取代碳黑填充劑,因為碳黑易吸附大氣中的氮氧化物,與仲胺反應生成亞硝胺。
優化硫化工藝條件,如嚴格控制硫化促進劑的添加量、適當提高硫化溫度、加強生產車間的通風換氣等,都可以降低橡膠制品中亞硝胺的殘留量
添加亞硝胺抑制劑,如適當添加堿土金屬氧化物、氫氧化物、單寧、二氨基二異氰酸酯等,這些物質有助于減少硫化過程中的亞硝胺產生量。
采用非胺類硫化促進劑,或含伯胺結構的硫化促進劑,代替含仲胺結構的硫化促進劑,如采用非胺類的過氧化物硫化劑、含伯胺結構的N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)等。
來源:IQTC/食品接觸材料科學