基于GC-MS和LC-MS技术的竹制食品接触材料化学成分解析及其安全风险评估

本研究针对竹制食品接触材料(FCMs)潜在迁移风险，采用P&T-GC-MS和GC-MS非靶向分析技术，鉴定出包括5-羟甲基糠醛(5-HMF)、硅氧烷等85种挥发性/半挥发性化合物，其中14种属欧盟塑料法规(EU 10/2011)许可物质，发现含三聚氰胺树脂样本存在衍生物迁移风险，为生物基材料安全评估提供重要数据支撑。

　　

随着环保意识增强，竹制餐具正快速替代传统塑料制品进入欧洲市场。这些标榜"生态友好"的竹制餐盘、筷子等产品，却隐藏着不为人知的安全隐患——欧盟食品和饲料快速预警系统(RASFF)过去五年记录281起相关通报，揭示其化学成分可能通过迁移污染食品。更令人担忧的是，目前对100%竹制材料的化学成分认知几乎空白，现有研究多集中于竹纤维增强的三聚氰胺-甲醛树脂制品。

为揭开竹制食品接触材料(FCMs)的化学面纱，研究人员对15种市售竹制品（含餐刀、寿司卷帘等）展开系统分析。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)确认样本材质后，采用吹扫捕集-气相色谱质谱联用(P&T-GC-MS)分析挥发性组分，甲醇提取结合GC-MS检测半挥发性物质，并对疑似含三聚氰胺样本进行液相色谱-质谱(LC-MS)靶向分析。

关键实验技术

1. FTIR光谱表征材料基质
2. P&T-GC-MS分析挥发性有机物（60°C捕集30分钟）
3. 甲醇70°C提取24小时后GC-MS分析半挥发性物质
4. 3%乙酸提取结合LC-MS/MS检测三聚氰胺衍生物

3.1 FTIR分析
光谱特征峰证实14个样本为纯竹材质，样本10显示三聚氰胺树脂特征峰（1635 cm^-1
处N-H伸缩振动），样本8木质素特征峰（1510 cm^-1
芳环振动）与标签"木制"相符。

3.2 挥发性组分
P&T-GC-MS鉴定出36种化合物，包括竹叶特征组分（己醛、苯甲醛）和热解产物（乙苯、糠醛）。值得注意的是，硅氧烷类（八甲基环四硅氧烷）和抗氧化剂BHT等塑料添加剂意外检出，其中1-甲氧基-2-丙基乙酸酯等4种物质被Cramer规则列为Ⅲ类（高毒性）。

3.3 半挥发性组分
GC-MS检出40种化合物，竹材固有成分占主导：5-羟甲基糠醛(5-HMF)在6个样本中检出，该物质被报道可能从竹筷迁移至食品；木质素前体（松柏醇、芥子醇）普遍存在。样本11检出紫外线吸收剂二苯甲酮，可能来自表面涂层。

3.4 胺类化合物
LC-MS证实样本10含三聚氰胺及其6种衍生物（如N-羟甲基三聚氰胺），这些未列入EU 10/2011许可清单的物质存在迁移风险。

这项发表于《Food Chemistry: X》的研究首次系统揭示：标榜"纯天然"的竹制食品接触材料实际含有塑料添加剂、高毒性降解产物等复杂化学成分。特别是检出的Ⅲ类Cramer物质（如2-甲基-丙酸酯）和三聚氰胺衍生物，其迁移可能构成健康隐患。研究创新性地采用非靶向筛查策略，为生物基材料安全评估建立方法论框架，提示当前监管空白——欧盟虽对塑料FCMs有严格规范，但竹制品等"非塑料"材料仅依赖通用安全条款（EC 1935/2004第3条），亟需建立专属标准。该成果为完善生物基材料风险评估体系提供关键科学依据，对保障食品安全和促进行业规范发展具有重要意义。