有机模拟物从食品包装纸传质到空气中迁移行为的研究

摘要

在食品包装纸的生产过程中，需要加入各种各样的化学品，以改善食品包装纸的包装性能。研究发现，这些化学品会残留在纸张中，进而迁移到食品中，引起食品的污染，影响食品的卫生安全。本文的研究目的是研究食品包装纸中潜在的残留有机物传质到空气中的迁移行为，以预测化学残留物向食品迁移的能力。 本文主要研究食品包装纸中的有机物，选用二甲苯作为有机模拟物。另外，选择了 7 种食品包装纸作为研究纸样。研究内容主要包括两部分：一是分析、测定二甲苯从食品包装纸传质到空气中的分配系数(cc)和吸附等温线，即热力学的研究；二是研究二甲苯从食品包装纸传质到空气中的迁移行为，即动力学的研究。 为了研究食品包装纸中有机物的迁移行为，本文介绍了一种利用间接顶空气相色谱 (HS-GC)技术测定气、固平衡 (VSE)分配系数的新方法，分析并测定了二甲苯的VSE分配系数和吸附等温线，完成热力学的研究部分。 本文采用多次顶空萃取气相色谱法(MHS-GC)中依时间顺序的多次萃取法，对二甲苯从食品包装纸传质到空气中迁移行为进行动力学研究。 研究成果包括： 1．设计测定VSE分配系数的新方法——间接HS-GC方法，并用实验数据证实了方法的准确性。间接HS-GC方法是一种快速、自动、精确测定VSE分配系数的方法，是测定 VOC 的 K<,P&B/air> 的简单、可靠的先进方法。 2.分析、测定二甲苯从食品包装纸传质到空气中的VSE分配系数，高K<,P&B/air>值表示二甲苯在食品包装纸中具有显著吸附水平，且K<,P&B/air>值随着温度的升高而减小。 3.二甲苯在不同温度下，从不同食品包装纸样传质到空气中的吸附等温线都呈现典型的朗缪尔曲线趋势，说明食品包装纸对二甲苯的吸附是单分子层吸附。 4.检测、分析得到二甲苯从食品包装纸传质到空气中的动力学曲线。二甲苯的传质反应为一级反应，算出40℃、70℃、100℃条件下，动力学速率常数分别为0.0019、0.0031和0.0045；反应活化能为15.8kJ/mol。

目录

文摘

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论文说明：主要符号说明

声明

第一章绪论

1.1有关食品包装纸的国内外研究现状

1.2食品包装纸中潜在残留污染物

1.2.1造纸化学品的分类

1.2.2食品包装纸中的有机污染物

1.2.3用于研究食品包装纸迁移行为的有机模拟物

1.3食品包装纸和食品之间的物理、化学作用

1.3.1食品包装材料与食品的相互作用

1.3.2食品包装纸与空气间的分配系数

1.3.3食品包装材料的迁移模型

1.4与食品接触的纸质食品包装材料的相关法规

1.4.1 FDA有关食品包装材料的法规

1.4.2欧盟有关食品包装材料的法规

1.4.3中国有关食品包装材料的法规

1.5课题研究内容

第二章食品包装纸中挥发性有机物的分析

2.1 HS-GC方法选择合适的萃取剂

2.1.1实验药品、仪器及设备

2.1.2实验原理及方法

2.1.3 HS—GC检测条件

2.1.4实验结果与讨论

2.2 GC-MS方法检测纸杯纸中的有机污染物

2.2.1实验药品、仪器及设备

2.2.2实验原理及方法

2.2.3 GC-MS检测条件

2.2.4实验结果与讨论

2.3小结

第三章有机模拟物从食品包装纸传质到空气中迁移行为的热力学研究

3.1测定VSE分配系数的新方法——间接HS-GC方法

3.1.1 HS-GC方法的原理

3.1.2微量点滴样法测定VSE分配系数

3.1.3间接HS-GC方法测定VSE分配系数的操作与分析过程

3.1.4间接HS-GC方法的预验证

3.1.5小结

3.2间接HS-GC法测定纸样中有机模拟物的VSE分配系数

3.2.1实验药品、仪器及设备

3.2.2实验原理及方法

3.2.3实验结果与讨论

3.3间接HS-GC法绘制吸附等温线

3.3.1实验药品、仪器及设备

3.3.2实验原理及方法

3.3.3实验结果与讨论

3.4小结

第四章有机模拟物从食品包装纸传质到空气中迁移行为的动力学研究

4.1有机模拟物从食品包装纸传质到空气中动力学的研究方法

4.1.1多次顶空萃取(MHE-GC)技术

4.1.2水相多次顶空萃取气相色谱法动力学研究

4.1.3多次顶空萃取气相色谱法(MHE-GC)动力学研究

4.2建立二甲苯从食品包装纸传质到空气中的反应动力学方程

4.3二甲苯从食品包装纸传质到空气中的反应动力学方程的求解

4.3.1反应速率常数的计算

4.3.2反应活化能的计算

4.4小结

第五章结论

致谢

参考文献

附录