Os branqueadores fluorescentes, como corantes com efeito branqueador, são prejudiciais ao corpo humano. Na detecção de materiais plásticos em contato com alimentos, se métodos de detecção eficazes puderem ser ativamente adotados para monitorar a adição de agentes branqueadores fluorescentes, isso favorecerá a manutenção da segurança dos alimentos. Com base nisso, este artigo analisa brevemente as características de tipagem dos agentes branqueadores fluorescentes em materiais plásticos em contato com alimentos e seus caminhos de extração, o que pode aumentar a confiabilidade dos resultados da detecção por meio da detecção por cromatografia líquida de alto desempenho, detecção de medição do grau de branco e métodos de detecção qualitativa e quantitativa por luz ultravioleta, de modo a garantir a supervisão científica dos materiais plásticos em contato com alimentos na China.
1. Tipo de pirazolina
O agente de clareamento fluorescente é usado principalmente no campo industrial de aditivos de corantes, podendo produzir fluorescência azul no uso real, dando assim uma sensação visual branca e brilhante, cujo uso pode ser usado para obter o efeito de clareamento de cores complementares. Após analisar a estrutura de distribuição molecular eletrônica dos branqueadores fotográficos, esses compostos conseguem liberar com sucesso cores claras em comprimentos de onda de 420 mm a 450 mm em uma mudança cíclica do estado fundamental para o estado ativo. Na verdade, eles podem ser classificados em cinco tipos diferentes. Neste estudo, três tipos comuns são descritos. Entre eles, o tipo pirazol pertence ao subtipo principal e sua fórmula química, veja (Figura 1). Esse tipo de agente clareador fluorescente pode produzir um efeito clareador significativo durante o uso, apresentando cor verde fluorescente. Nos produtos acrílicos industriais da China, a aplicabilidade é forte, mas também os produtos de lã podem ser usados em quantidades apropriadas, desde então, para garantir que o agente clareador fluorescente mostre as vantagens dos corantes e para abrir as vendas de produtos industriais.
2. Tipo de estilbeno
No campo industrial da China, o agente de clareamento fluorescente do tipo difeniletileno tem uma ampla gama de aplicações, basicamente mais de 80% de produtos industriais escolhem esse tipo de agente de clareamento fluorescente. Especialmente em produtos de fibra, ele pode promover um produto mais brilhante, com cor azul fluorescente para a cor específica, sua fórmula química, veja (Figura 2). A partir do uso específico do tipo de agente de branqueamento fluorescente, esse tipo de agente de branqueamento fluorescente tem a vantagem do baixo custo, no campo da produção de necessidades diárias na China tem um amplo espaço de aplicação.
3. Tipo de cumarina
O próprio agente de clareamento fluorescente como aditivo de corante pode desempenhar um papel auxiliar no clareamento da cor do próprio produto, portanto, sua aplicação tem uma certa necessidade, desde que seja usado dentro da segurança dos regulamentos. Uma das primeiras origens de uma classe de agente de clareamento fluorescente é o tipo cumarina, que pode produzir cor azul fluorescente. Combinado com as características estruturais da fórmula química (Figura 3), ele é capaz de introduzir grupos aromáticos heterocíclicos e tem características relativamente estáveis. Normalmente, esse tipo de agente fluorescente branqueador é usado em produtos industriais de náilon, bem como em tecidos de lã, células solares e outros produtos. De acordo com as diferentes características de tipagem acima, podemos seguir a dosagem segura do agente de clareamento fluorescente na China e aplicá-lo razoavelmente no setor industrial.
Caminho de extração do agente clareador fluorescente em materiais plásticos em contato com alimentos
No processo de produção de alimentos da China, os materiais de embalagem de alimentos são, em sua maioria, à base de plástico. Em termos de segurança e economia, as embalagens plásticas de alimentos têm as vantagens correspondentes. No entanto, para o contato direto com os materiais de embalagem de plástico para alimentos, em sua produção, é necessário fortalecer o gerenciamento de segurança dos materiais de embalagem de alimentos e, nos materiais de embalagem de plástico fabricados, é necessário que o agente clareador fluorescente seja detectado com precisão, para melhorar o desempenho de segurança do material, de modo a garantir que os materiais plásticos usados para a embalagem de alimentos não contenham agente clareador fluorescente perigoso para a saúde humana. De modo geral, depois que os consumidores ingerem acidentalmente alimentos que contêm agentes clareadores fluorescentes nos materiais de embalagem, o sistema sanguíneo humano, o sistema imunológico e os órgãos hepáticos são afetados em graus variados. Portanto, para proteger ainda mais a saúde dos consumidores, é necessário adotar uma variedade de métodos para extrair suavemente os agentes clareadores fluorescentes, aumentando assim a precisão dos resultados da detecção.
1. Extração com Soxhlet e extração com água quente
Para o agente de branqueamento fluorescente em materiais de embalagem de plástico para alimentos, o inspetor pode adotar o método de extração por soxhlet e o método de extração por água quente para a amostragem. O primeiro exige que o inspetor pesquise e pegue os materiais de embalagem primeiro e, em seguida, com a ajuda de papel de filtro, o solvente é aquecido, e o vapor resultante pode ser acompanhado pelo duto de ar, fazendo com que o agente clareador fluorescente nos materiais de embalagem seja extraído na forma de fluxos de solução no extrator. Esse método é caracterizado pela alta eficiência, que pode atender às exigências dos inspetores para a extração rápida dos produtos a serem detectados. O último método se baseia na temperatura escalonada para extrair o agente clareador leve. De acordo com Li Yanhong, na comparação do método de água quente e do método de micro-ondas, a temperatura ideal deve ser de 80 ℃ para promover a extração do agente clareador fluorescente.
2. Extração acelerada com solvente
Quando a amostra é extraída para teste, a operação de extração também pode ser realizada por extração acelerada com solvente. Esse método refere-se a condições de alta temperatura (<200 ℃ C), alta pressão (<20685kPa), uso de solventes orgânicos, materiais de embalagem de plástico nessas condições, com base na diferenciação gás-líquido de solvência, o próprio material está em um estado de alta ebulição e, em seguida, sob a ação de solventes, pode ser extraído para o solvente do material no agente de clareamento fluorescente e, em seguida, a próxima etapa do teste. Os detectores usam esse método na operação de extração, o que permite reduzir a quantidade de solvente e acelerar a velocidade de extração, resultando em uma alta taxa de recuperação.
3. Oscilação ultrassônica e extração auxiliar
Sob a ação do ultrassom, também pode ser extraído do agente clareador fluorescente em materiais de embalagem plástica e, em seguida, de acordo com as etapas de teste padronizadas para concluir a tarefa de detecção. Que pode ser combinado com o modo de oscilação, modo auxiliar, para ser extraído. A chamada oscilação ultrassônica está na reação de cavitação e no efeito térmico, para promover a dissolução efetiva da substância a ser testada, de modo a obter uma extração eficiente. O método assistido por ultrassom consiste em purificar o material a ser detectado no material da embalagem com a ajuda da solução de extração, o que pode garantir que a amostra do agente de branqueamento fluorescente seja separada da embalagem plástica com a participação de solventes e aumentar a conveniência das etapas de detecção subsequentes.
Detecção de agentes clareadores fluorescentes em materiais plásticos em contato com alimentos
Cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC)
Ao detectar agentes clareadores fluorescentes em materiais plásticos para contato com alimentos, os inspetores podem usar a cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) avançada para realizar testes abrangentes e garantir que os resultados da detecção sejam mais confiáveis. De modo geral, os detectores precisam seguir as seguintes etapas para concluir a tarefa de detecção passo a passo.
A primeira etapa é preparar os reagentes, instrumentos e artigos de teste necessários para esse método de detecção. Combinado com os requisitos relevantes do método de detecção por cromatografia líquida de alto desempenho, você pode usar a cromatografia líquida de alto desempenho Agilent 1200 para sua detecção. Ao mesmo tempo, os inspetores também precisam ser preparados no laboratório de testes com a centrífuga de alta velocidade Kedi e o instrumento de sopro de nitrogênio Hangzhou FY-ADCY4S, o detector de fluorescência Shandong HD-ZF-109, o oscilador de vórtice HAD-TM1F, o limpador ultrassônico Jiemeng, a balança eletrônica, os filtros etc., e também precisam configurar uma quantidade adequada de reagentes, como clorofórmio e outros reagentes, e serem testados nos produtos de embalagem plástica (plástico de polietileno). No processo de teste, os inspetores precisam seguir as normas padronizadas de uso de reagentes e instrumentos para melhorar a eficácia desse método de teste.
Na segunda etapa, depois de preparar a infraestrutura acima, os inspetores precisam entrar na preparação da solução padrão do agente branqueador fluorescente e no processamento da amostra. A solução usada no processo de detecção da cromatografia líquida de alto desempenho é baseada principalmente na solução de acetonitrila. Depois de extrair as amostras, os inspetores podem diluir e misturar com os solventes e, em seguida, preparar uma amostra padrão contendo 100 mg de concentração de agente branqueador fluorescente por 1L. Além disso, também é necessário definir a temperatura de armazenamento da amostra, com base em 4 ℃, e também pode ser continuamente diluída em diferentes concentrações da solução a ser testada, como 1 mg para crianças, 3 mg/l e assim por diante. Quanto à purificação da amostra, o padrão pode ser comprado, preparado de acordo com diferentes concentrações e, em seguida, realizar um teste em branco, integrar os resultados de diferentes concentrações de agente clareador fluorescente e desenhar a curva de detecção correspondente, para ser amostrado no teste on-line. Ao mesmo tempo, a mesma solução de acetonitrila, solução de triclorometano com padrão de dosagem 70%, 30%, a amostra a ser testada para centrifugação ultrassônica (velocidade: 9000r/min, temperatura: 50 ℃, tempo ultrassônico: 0,75 horas, tempo de centrifugação: 5 minutos), e o uso do aparelho de sopro de amônia mencionado acima e outros instrumentos, após a centrifugação da amostra para secagem por sopro. No estágio de processamento da amostra antes da detecção da cromatografia líquida de alto desempenho, a solução de metanol e acetonitrila também pode ser usada para lavar a amostra para garantir que, após a secagem por sopro, ela se torne uma amostra a ser detectada.
A terceira etapa é melhorar as condições de detecção. No método de detecção por cromatografia líquida de alto desempenho, é possível usar um fotômetro para detectar o comprimento de onda do agente clareador fluorescente e, em seguida, determinar o comprimento da coluna de separação cromatográfica. Em seguida, o cromatograma é desenhado de acordo com a amostra acima, a partir da qual o padrão de separação é analisado. Em geral, é necessário usar a solução de acetonitrila 80% com solução de acetato de amônio 20% como fase móvel se o tempo de eluição for de 1,5 minuto. Para tempos de eluição de até 4 minutos, a proporção das fases móveis A e B foi de 4:1 ou a fase móvel A foi dominante. À medida que o tempo de eluição aumentava, a proporção da fase móvel A aumentava gradualmente, depois diminuía para 30% A entre 8,5 min e 12,5 min e, em seguida, aumentava para 80% A novamente. A confiabilidade desse teste pode ser aumentada à medida que as condições da cromatografia líquida forem melhoradas. Ao mesmo tempo, o inspetor também precisa reforçar a extração e a preparação da amostra e organizar os dados relevantes para deduzir os resultados específicos.
A quarta etapa é fazer inferências relevantes no resumo dos dados. Na diluição da onda dissolvida da amostra padrão, sua concentração diminui gradualmente e, nesse momento, de acordo com a comparação com o grupo de referência, ela pode ser encontrada na participação da cromatografia líquida de alto desempenho, que pode ser derivada dos resultados de testes específicos, e também precisa ser combinada com testes repetidos para aumentar a precisão dos dados de detecção, para evitar a influência do erro, resultando no declínio da recuperação de branqueadores fluorescentes, Além disso, na detecção do agente branqueador fluorescente com base na cromatografia líquida de alto desempenho, se o agente branqueador fluorescente for medido em embalagens plásticas de polietileno, pode-se inferir que a qualidade desse tipo de embalagem não é qualificada e precisa ser reciclada em tempo hábil para otimizar o efeito do gerenciamento da segurança das embalagens de alimentos.
2. Método de detecção de medição do grau de branco
Na detecção de materiais plásticos que entram em contato com alimentos, também é possível usar o método de detecção de medição do grau de branco para analisar com precisão se é ilegal usar o agente branqueador fluorescente nessas embalagens. Se for determinado que o teste contém um agente branqueador perigoso, ele deve ser imediatamente descartado de forma adequada, para evitar a entrada no mercado, prejudicando os direitos e interesses dos consumidores. O chamado método de teste de medição do grau de branco baseia-se no desempenho específico do agente clareador fluorescente para determinar se a sacola mantém o grau de branco original. Quando se constata que o grau de branco da sacola excede a faixa padrão, ou seja, é branco demais, a cor branca profunda causada pelo agente de clareamento fluorescente pode ser considerada. No entanto, quando os testadores usam esse método, eles só podem obter dois tipos de resultados de medição, "usado" ou "não usado", para selecionar produtos não conformes por meio de análise qualitativa, e não podem fornecer um resultado claro sobre a quantidade de agente clareador fluorescente incorporado. Portanto, para atender às necessidades de testes de segurança em larga escala de materiais plásticos para contato com alimentos, o método de teste de brancura pode ser preferido.
3. Método de detecção qualitativa e quantitativa por UV
3.1. Detecção qualitativa por irradiação ultravioleta
Na detecção qualitativa, o método de detecção de UV também pode ser usado para analisar a distribuição de agentes clareadores fluorescentes. Se, de acordo com o método de detecção qualitativa, for detectado que o produto a ser testado contém agente clareador fluorescente, deve-se entrar em contato imediatamente com o fabricante dos produtos de embalagem plástica para proibir a venda desse lote de produtos. E para os produtos de embalagem que foram vendidos, deve-se estabelecer um relacionamento de comunicação com os fabricantes de alimentos para garantir que a embalagem plástica de alimentos no mercado esteja de acordo com a segurança dos regulamentos de vendas.
O método de detecção qualitativa por irradiação UV consiste no uso da taxa de absorção de luz por irradiação UV, a partir das características da luz visível do objeto a ser testado, para inferir se a bolsa contém substâncias fluorescentes. O inspetor pode colocar o material plástico para contato com o alimento sob a condição de irradiação UV. Após a irradiação, a superfície do material a ser testado será afetada pela luz ultravioleta próxima (a faixa de comprimento de onda entre 300nm e 400nm) e o feedback será de fluorescência azul e fluorescência violeta. Nesse ponto, o inspetor pode detectar visualmente a presença do agente clareador fluorescente no artigo de teste. Esse método, na aplicação de lâmpadas de irradiação ultravioleta e outros equipamentos, pode realizar uma detecção conveniente e tem a vantagem de ser fácil de operar. Entretanto, como esse método de detecção depende principalmente da observação visual do detector. Portanto, há um grande erro e o risco humano é alto, o que exige o uso desse método para testar a equipe com uma base comercial sólida, mas também é necessário fazer um bom trabalho de proteção pessoal, para que não haja irradiação de luz ultravioleta e a segurança pessoal da equipe de teste traga a ameaça. A detecção no laboratório, mas também de acordo com a faixa de liberação das lâmpadas de radiação ultravioleta, será definida dentro dos limites do espaço, sempre com a detecção de segurança como referência, para promover a detecção qualitativa da luz ultravioleta e obter resultados mais confiáveis.
3.2 Detecção quantitativa por espectrofotometria UV
Na verdade, na detecção de agentes branqueadores fluorescentes em materiais plásticos que entram em contato com alimentos, além da detecção qualitativa, os métodos de detecção quantitativa também devem ser usados para conhecer o conteúdo dos agentes branqueadores e suas variedades, de modo a fornecer a base para que os departamentos relevantes façam a verificação direcional. Sob a tecnologia de irradiação ultravioleta, o conteúdo do agente clareador também pode ser determinado com base na espectrofotometria externa imediata.
Primeiro, o inspetor pode preparar uma amostra de material plástico para contato com alimentos como uma solução a ser testada. A detecção da solução pode aumentar a padronização do processo de detecção, para evitar a detecção direta de materiais sólidos, aumentando a tediosidade da etapa de detecção; em segundo lugar, o inspetor pode escolher o espectrofotômetro ultravioleta, que tem um comprimento de onda de 200 nm a 1.000 nm, pode ser dividido em diferentes comprimentos de onda a serem medidos sob diferentes condições, o material a ser medido em diferentes zonas de luz. Na aplicação desse método de detecção, o inspetor precisa escolher entre vários tipos de fotômetro, pode escolher o fotômetro do tipo 721, que é adequado para o ambiente de comprimento de onda de 360nm a 800nm, e também pode utilizar o fotômetro do tipo 722, que pode liberar a luz ultravioleta de 330nm. Quanto menor for a precisão do comprimento de onda do fotômetro, melhor será seu desempenho. Os detectores escolhem um bom fotômetro e outras ferramentas de detecção, mas também devem ser preparados de acordo com as disposições da solução padrão, que deve ser preparada por parâmetros de concentração de gradiente; novamente, os detectores devem usar o fotômetro para testar a solução a ser testada, ela pode ser detectada diretamente no conteúdo real do agente de clareamento, mas para os diferentes tipos de agente de clareamento não pode ser dado um limite claro: Finalmente, os detectores precisam registrar os resultados da detecção de diferentes amostras para obter o valor médio que pode ser usado como um valor de referência, e os resultados podem ser usados como um valor de referência. Por fim, o testador deve registrar os resultados da detecção de diferentes amostras e tomar o valor médio como valor de referência para verificar o conteúdo geral dos agentes clareadores fluorescentes. Além disso, o detector também deve prestar atenção às seguintes questões, uma das quais é que o detector deve considerar totalmente o fator de erro na detecção do fotômetro ultravioleta. Como o agente branqueador fluorescente não é o único nos materiais de embalagem plástica que pode absorver a luz ultravioleta, isso resulta em uma grande variedade de erros na detecção do fotômetro ultravioleta. Portanto, isso resulta em uma grande quantidade de outras substâncias absorventes de luz nos materiais de embalagem de plástico, o que aumentará o valor do conteúdo do agente de branqueamento fluorescente; em segundo lugar, o detector deve usar boas roupas de proteção, para evitar o impacto da irradiação de luz ultravioleta pelo fotômetro UV, resultando em agressão física; em segundo lugar, devemos manter os reagentes de teste para evitar o contato direto com os reagentes, resultando em lesão do detector. Diante dos diferentes tipos de métodos de detecção, os detectores devem se basear na finalidade da detecção do agente clareador fluorescente para determinar o método de detecção.