软包装调料袋中有害物质迁移规律研究

摘要

通过对软包装袋及印刷油墨中有害物质检测分析，确定代表性的有害溶剂，研究其在软包装袋上的残留及向食品模拟液中迁移规律。
　　采用固相微萃取-气相色谱质谱联用技术（SPME-GC-MS）对软包装袋和印刷油墨中的有害物质进行提取分析，结果表明二者中检测到的成分主要为碳氧化合物、酯、醇、酮、酰胺、芳香烃等物质，印刷油墨中酯类溶剂相对含量为98.6％。为研究方便，选择其中具有代表性的有机溶剂二甲苯和乙酸乙酯作为分析对象。
　　有机溶剂在包装材料与内装物中的迁移量大小取决于分配系数，实验中采用改变密闭体系内气体与液体比例的方式，测定出有机溶剂在聚合物和食品模拟液之间的分配系数，二甲苯Ks/p为0.090～0.157，乙酸乙酯Ks/p范围为0.121～0.169;且Ks/p值不仅与有机溶剂本身的性质有关，还与食品模拟物的性质及浓度，聚合物的物理化学结构等都有关系。
　　利用GC技术定性定量分析二甲苯和乙酸乙酯在PET/PE和PP/PE两种软包装袋中的残留。随着时间延长，有机溶剂在软包装袋中含量先减小后趋于平衡。高浓度二甲苯处理过的PET/PE和PP/PE软包装袋中初始浓度为2.37mg/m2和10.25mg/m2，迁移平衡时含量分别为0.180 mg/m2和0.394 mg/m2;乙酸乙酯初始浓度是2.79mg/m2和3.42mg/m2，稳定时含量为0.378 mg/m2和0.768 mg/m2。有机溶剂在PP/PE残留量中比PET/PE中多，主要是由溶剂和聚合物的溶解度参数决定。有机溶剂在软包装上残留规律符合Boltzman方程。
　　用二甲苯和乙酸乙酯浸泡处理塑料袋，经48小时后分别用来包装3％、6％乙酸和10％、40％乙醇两类四种食品模拟液。结果表明，达到平衡状态时二甲苯向乙酸溶液中迁移量为0.3～0.41mg/L，向乙醇溶液中迁移量为0.308～0.595mg/L;乙酸乙酯向乙酸和乙醇溶液中迁移值为0.234～0.590 mg/L、0.529～0.681mg/L。有机溶剂的分子量越小，越容易发生迁移;软包装袋中有机溶剂初始浓度越大，迁移量越大，高浓度食品模拟液会加速迁移;食品模拟液中迁移量变化为乙醇＞乙酸。借助SPSS对实验数据进行回归分析，证明二甲苯和乙酸乙酯向3％和6％乙酸溶液中迁移规律符合三次方模型y=b0+b1x+b2x2+b3x3，而向10％和40％乙醇溶液中迁移规律满足二次方模型y=a0+a1x+a2x2。
　　选取10种代表性的软包装材料及其内装物作为样品，进行了检测分析。结果表明，软包装材料和食品中大多含有丙酮、甲苯、二甲苯、邻苯二甲酸二丁酯等溶剂;其中食品中90％检测到邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，含量范围为4.26～10.21ug/L;样品1至样品5中检测到甲苯，浓度为1.76～4.52 ug/L;样品9中二甲苯为3.75 ug/L，印证了所研究的有机溶剂在包装材料及内装物中都有一定量的存在。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 软包材的应用现状及安全性

1．2 软包装材料中存在的有害物质及来源

1．2．1 单体和降解产物

1．2．2 加工助剂

1．2．3 印刷油墨

1．2．4 加工方式

1．2．5 材料回收

1．3 国内外与塑料迁移相关的法律法规

1．3．1 欧盟

1．3．2 美国

1．3．3 中国

1．4 软包装袋中有害物质迁移研究现状

1．4．1 迁移实验的研究现状

1．4．2 迁移模型的研究现状

1．5 本课题的研究内容和意义

1．5．1 研究内容

1．5．2 研究意义

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 软包装材料样品厚度的测定

2．3．2 固相微萃取法提取软包装袋和印刷油墨中有害成分及其检测

2．3．3 有害溶剂在聚合物／食品模拟液系统中分配系数的测定

2．3．4 气相色谱法(GC)测定软包装材料对有害溶剂的吸附

2．3．5 气相色谱法(GC)检测有害溶剂向食品模拟液的迁移

2．3．6 气相色谱法(GC)检测有害溶剂在软包装上的残留

2．3．7 气质联用技术测定软包装调料袋及其内装物成分

3 结果与讨论

3．1 软包装样品中有害成分提取及分析

3．1．1 软包装袋成分的气质联用色谱分析

3．1．2 印刷油墨成分的气质联用色谱分析

3．1．3 软包装袋与印刷油墨中成分对比分析

3．2 软包装袋中有机溶剂分配系数和扩散系数的测定

3．2．1 二甲苯在聚合物和食品模拟液之间的分配系数

3．2．2 乙酸乙酯在聚合物和食品模拟液之间的分配系数

3．3．3 软包装袋中有机溶剂在聚合物中的扩散系数预测

3．3 软包装袋对有机溶剂吸附及残留分析

3．3．1 软包装袋对有机溶剂吸附

3．3．2 二甲苯在软包装袋上的残留分析

3．3．3 乙酸乙酯在软包装袋上的残留分析

3．3．4 有机溶剂残留曲线模型

3．4 软包装袋中有机溶剂向食品模拟液中迁移研究

3．4．1 二甲苯向食品模拟液中迁移研究

3．4．2 乙酸乙酯向食品模拟液中迁移研究

3．5 软包装袋中有机溶剂迁移模型的建立

3．5．1 二甲苯向四种食品模拟液中迁移的模型

3．5．2 乙酸乙酯向四种食品模拟液中的迁移模型

3．6 市售软包装调料袋及其内装物检测及分析

3．6．1 软包装调料袋成分分析

3．6．2 软包装调料袋内装物成分分析

4 结论

4．1 结论

4．2 创新点

5 展望

参考文献

7 攻读硕士研究生发表论文情况

致谢