配比与紫外老化对PLA/PBAT包装膜性能及其中增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯迁移的影响

制备聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PLA/PBAT)复合食品包装薄膜,探究了配比和紫外老化时间对其性能及其中增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)迁移的影响。制备了10:90、20:80、30:70三种不同配比的PLA/PBAT复合薄膜,经过72、150、300 h紫外老化时间后,对薄膜的拉伸强度、阻隔性、可见光透过率、结晶度等性能进行测试。借助GC-MS建立增塑剂ATBC的检测方法,探究不同配比及紫外老化时间对薄膜中ATBC迁移的影响。结果显示3种配比对力学性能、透光率无明显影响,30:70配比薄膜的阻隔性及结晶度最优,ATBC迁移率最低,氧气透过率和水蒸气透过率分别为894 mL/(m2·d·0.1 MPa)和520 g/(m2·day),结晶度为5.99%,ATBC的迁移率为25%;紫外老化以后会破坏薄膜内部结构,同时使表面生成致密层,降低力学性能的同时阻碍了其中ATBC的迁移。     

纳米氧化锌/低密度聚乙烯膜中锌向食品的迁移研究

目的研究纳米氧化锌/低密度聚乙烯膜(low density polyethylene film,LDPE)中锌(Zn)向食品的迁移行为,探究其迁移规律。方法选取2种食品模拟物(3%乙酸及超纯水)及真实食品(食用白醋及瓶装水),在3种不同实验温度下(70、40及20℃),研究锌向食品模拟物的迁移规律。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)表征纳米ZnO/LDPE膜的表面形貌。结果锌向酸性模拟物中的迁移率远远大于水性模拟物中的迁移率,其中锌向酸性模拟物中的最大迁移率分别为22.7%,20.3%及18.6%(ZL-1,ZL-2及ZL-2#),向水性模拟物中的最大迁移率分别为9.9%,5.7%及4.9%(ZL-1,ZL-2及ZL-2#);锌向酸性食品的迁移量(1.59~5.03 mg/g)同样高于向水性食品的迁移量(2.98~24.60μg/g);随着纳米ZnO的初始含量变大迁移率变小;而偶联剂的加入对锌的迁移有一定的抑制作用。随着纳米ZnO浓度的增加,在薄膜中观察到纳米ZnO的不规则形貌。结论纳米ZnO/LDPE膜不适合在高温下包装食物,且其在酸性食品中的安全隐患高于水性食品。     

双拱瓦楞纸板动态缓冲特性的试验研究

基于跌落冲击试验,分析了双拱瓦楞纸板在冲击高度为0.3,0.4,0.6m及相对湿度为50%,65%,90%条件下的动态冲击曲线,并建立了其能量吸收图。试验结果表明:随着相对湿度的增大,双拱瓦楞纸板的最佳能量吸收点向左下方偏移,其单位体积吸收能量的能力减弱;当双拱瓦楞纸板被完全压溃后,其最佳能量吸收点不随冲击高度的变化而改变。     

物流非高斯振动下的产品损伤分析

公路运输过程中的冲击信号造成了物流随机振动的非高斯特性。为研究冲击成分对产品损伤的影响,对8条中型卡车和重型卡车实测道路信号进行了统计分析。将振动信号分为20%的高强度非高斯信号、60%的中等强度高斯信号和20%的低强度高斯信号。使用有限元软件进行时域振动分析,计算各信号段的损伤占比。结果表明：振动过程中,非高斯信号蕴含了高强度的冲击信号,造成了绝大部分的损伤。中型卡车振动数据冲击幅值大、占比少,相对而言,重型卡车冲击幅值低、占比多。中型卡车高5%的冲击信号造成了90%以上的损伤;重型卡车20%的非高斯信号中除10%的冲击成分外还包含10%的较高幅值振动,其20%的非高斯信号造成的损伤约为80%或更高。在整个运输振动过程中,含量较少的冲击信号主导了损伤的累积。     

二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮从食品包装纸向奶粉与Tenax迁移研究

对二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮在高温条件下从食品包装纸（白卡纸和牛皮纸）向脂肪类模拟物Tenax以及全脂奶粉中的迁移规律进行研究。为避开奶粉中杂质色谱峰的干扰,气相色谱的升温条件为柱温：80 ℃保留3 min,温度以20 ℃/min 的速率升到150 ℃,保留10 min,然后再以30 ℃/min 升到290 ℃保留10 min。结果表明：温度越高,光引发剂向食品的迁移率就越高,且迁移速率也越大,达到平衡的时间也越短。纸张本身对脂肪的渗透能力是影响污染物迁移的重要影响因素,在高温下包装含脂量较高的食品时,应尽量避免选用脂肪渗透能力较强的纸张。光引发剂由同种纸质食品包装材料分别向Tenax和全脂奶粉迁移的研究表明,光引发剂向奶粉迁移的迁出率较高,奶粉作为一种真实的食品,有很好的吸附能力,因而适合用于做迁移研究,且奶粉成分复杂,更能代表真实食品的特性。     

纳米银-聚乙烯复合包装中银对2 种抗氧化剂向食品模拟物迁移的影响

探究纳米银-聚乙烯复合包装中纳米银成分的存在对2 种抗氧化剂（Irganox1076和Irgafos168）向食品模拟物迁移规律的影响。将含有抗氧化剂的聚乙烯包装膜和同时含有抗氧化剂与纳米银的复合包装膜裁成正方形若干,分别浸泡于正己烷和体积分数95%乙醇溶液2 种食品模拟物中,密封后在20、40 ℃以及70 ℃条件下进行迁移实验。食品模拟物中2 种抗氧化剂的加标回收率在79.3%～108.0%之间,相对标准偏差在0.7%～5.3%之间。2 种抗氧化剂的迁移会随着迁移温度的升高以及迁移时间的延长而增加直至达到迁移平衡,且其在正己烷模拟物中的迁移量大于在体积分数95%乙醇模拟物中的迁移量;含纳米银聚乙烯塑料比不含纳米银聚乙烯塑料中的抗氧化剂向食品模拟物中的迁移量小,表明纳米银成分的存在可以抑制包装中的抗氧化剂向食品模拟物中的迁移。     

多糖基膜内抑菌剂向食品模拟体系中释放的规律

本文研究多糖基抑菌膜(低甲氧基果胶-羧甲基纤维素-山梨酸钾(LMP-CMC-Psb,LCP))内抑菌剂Psb在4℃下的释放动力学。分别探讨了基膜比例LMP:CMC(8:2、6:4、4:6)、Ca Cl2(1%、2%、4%、8%)、蒙脱土(MMT,1%、4%、8%、12%)及Psb(2%、5%、8%、15%)含量变化对Psb向食品模拟液(50%乙醇)中释放的影响;并使用Fickian第二定律方程和简化模型与Psb释放试验数据进行非线性最小二乘法拟合,计算得出扩散系数,进而评估Psb的扩散能力。结果表明:通过调整膜基质LMP和CMC的比例、改变Ca Cl2、MMT在基膜内的浓度可有效地控制Psb的释放速率;提高LMP比例、Ca Cl2和MMT含量均可降低Psb的扩散系数。通过Fickian第二定律拟合结果证实了Fickian模型与Psb的释放有很好的拟合度(R20.98%),说明该拟合具有一定可靠性,可以用来模拟Psb的释放。本文亦发现可通过使用简化模型对Psb的短期释放进行拟合而得的扩散系数评估Psb在抑菌膜内的释放规律,以缩短试验时间。该抑菌材料有望作为可控释放包装体系用于包装食品。     

银团簇在聚乙烯表面及内部的扩散分子动力学模拟研究

目的通过分子动力学模拟方法对聚乙烯(polyethylene,PE)中银团簇的扩散行为进行研究。方法采用分子动力学模拟方法研究银团簇在PE膜中的扩散行为,并分析了不同温度下银团簇的密度、自由体积、运动轨迹、均方位移以及扩散系数。结果通过运动轨迹分析发现,银团簇在343 K下在PE中移动范围较在293 K、313 K下大;由均方位移曲线计算不同温度下银团簇在PE中的扩散系数:D_(293K,Ag)=6.78×10~(-9)cm~2·s~(-1),D_(313 K,Ag)=4.38×10~(-9) cm~2·s-1,D_(343 K,Ag)=2.02×10~(-8) cm~2·s~(-1)。在PE和水接触界面上,银团簇的扩散系数为7.71×10~(-5) cm~2·s~(-1),比银团簇在PE内部的扩散系数大很多。结论在迁移过程中,银的迁出可能主要是材料表面银的溶出。     

高温下白卡纸中二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮向食品模拟物质的迁移

研究了在70℃和90℃下,采用直接浸泡法使白卡纸中的固化剂二苯甲酮(BP)和1-羟基环己基苯基甲酮(HCH)向水、3%乙酸、15%乙醇、50%乙醇、95%乙醇等食品模拟物质迁移,采用高效液相色谱仪(HPLC)分别检测迁移后模拟物质中的迁移量。结果表明两种固化剂在0.64~40mg/L的质量浓度范围内呈良好线性,相关系数不小于0.9995。温度越高,迁移时间越长,迁移量也越大;随着乙醇浓度的增高,BP、HCH的迁移量也增加;对于3%乙酸,BP和HCH迁移率最小。     

聚酰胺/聚丙烯蒸煮袋中2,4-二氨基甲苯和4,4’-二氨基二苯甲烷向酸性食品模拟物的迁移分析

采用液相色谱-三重四极杆串联质谱（liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry,LC-MS/MS）法,测定尼龙/聚丙烯（polyamide/cast polypropylene,PA/CPP）蒸煮袋中2 种初级芳香胺（primary aromatic amines,PAAs）物质2,4-二氨基甲苯（2,4-diaminotoluene,2,4-TDA）和4,4’-二氨基二苯甲烷（4,4’-diaminodiphenylmethane,4,4’-MDA）向4%乙酸食品模拟液的迁移量,并研究不同热处理及杀菌方式（巴氏杀菌、蒸、煮、高温灭菌、紫外杀菌）对蒸煮袋中这2 种物质向4%乙酸食品模拟物中迁移的影响。实验结果表明：LC-MS/MS检测2,4-TDA和4,4’-MDA迁移量的检出限均不大于0.02 μg/kg,定量限均不大于0.05 μg/kg,满足欧盟标准中对于PAAs限量的检测要求。在此基础上,研究发现除紫外杀菌对2,4-TDA和4,4’-MDA的迁移无显著影响外,巴氏杀菌、蒸、煮、高温灭菌均会促进PA/CPP蒸煮袋中2,4-TDA和4,4’-MDA向4%乙酸溶液的迁移,迁移量随着迁移温度的升高显著增加（P＜0.05）。根据迁移结果可知,在对蒸煮袋包装的食品进行杀菌处理时,紫外和巴氏杀菌是相对安全的处理方式;另外,在对蒸煮袋包装的食品进行加热时,相比煮,蒸是更为安全的一种加热方式。而在121 ℃高温灭菌15 min条件下,2 种PA/CPP样品袋中4,4’-MDA的迁移量分别达到2.733 μg/kg和3.113 μg/kg,均高于欧盟正在修订的对单个PAAs的迁移限量（0.002 mg/kg）,具有潜在的食品安全风险。可见,当利用PA/CPP蒸煮袋包装食品时,不同热处理方式对胶黏剂中PAAs的迁移量及食品安全的影响值得重点关注。