环状二甲基硅氧烷从硅橡胶迁移到食品中的过程——通过在线联用HPLC-GC-FID技术测定D4至D25成分

《Food Additives & Contaminants: Part A》：Migration of cyclic dimethyl siloxanes from silicone elastomers into food – determination of D4 to D25 via on-line coupled HPLC-GC-FID

本文采用HPLC-GC-FID方法分析铂硅胶模具中D4-D25硅氧烷的迁移规律，发现后处理可有效降低<1000 Da硅氧烷迁移（首循环153 vs 9.5 mg/kg），但D20以上大分子迁移受后处理影响小，第三循环总迁移量达167 mg/kg超标。高温巧克力制备时迁移显著（第三循环21.5 mg/kg），且迁移模拟实验存在低估风险，需采用真实食物测试评估硅胶制品迁移量。

　　

摘要

本文介绍了一种用于分析环状硅氧烷（D4至D25）的稳健方法，该方法结合了在线耦合的HPLC-GC-FID技术，能够提供这些低聚物在食品中迁移情况的可靠数据。研究测试了经过后处理和未经后处理的铂硅模具在不同重复使用条件下的表现（在180°C下烘烤15分钟；在最高45°C下制备巧克力2小时）。通过¹H-NMR对硅氧烷的整体迁移情况进行分析，并利用GC-FID对材料中的低聚物进行表征，以获得全面的信息。研究发现，D7硅氧烷在短酥皮中的迁移量最大（每千克食品29.9毫克，第1次循环），这相当于其原始含量的6.4%。值得注意的是，在高温使用条件下，未经后处理的材料中的挥发性硅氧烷主要释放到空气中，而进入食品中的量较少（例如，在五次烘烤循环中，仅有约1%的D5硅氧烷迁移，而约98%被蒸发）。后处理显著减少了分子量小于1000道尔顿的硅氧烷的迁移（例如，在短酥皮中，未经后处理的模具每次循环迁移的硅氧烷总量为153毫克/千克，而经过后处理的模具为9.5毫克/千克）。然而，分子量大于D20的低聚物的迁移几乎不受后处理的影响，且可能超过60毫克/千克的总体迁移限值（例如，在第三次循环中，短酥皮中迁移的硅氧烷总量达到167毫克/千克）。此外，在巧克力制备过程中，即使在适中温度下，也会发生显著的硅氧烷迁移（例如，第三次循环中迁移的硅氧烷总量为21.5毫克/千克）。对于由硅胶制成的多次使用制品的风险评估而言，使用食品模拟物D2可能导致第三次循环时的数据严重低估，因为在前两次循环中几乎所有的硅氧烷都被提取出来。因此，对硅胶制品的评估应基于实际食品应用测试——本文提出了使用HPLC-GC-FID进行此类测试的适当方法。