影响聚丙烯塑料中抗氧剂BHT向食品中迁移规律因素研究

目的为降低食品包装材料对食品的污染风险,研究影响2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(butylated hydroxytoluene,BHT)向食品中迁移规律的因素并有效预测迁移量。方法研究了含BHT的聚丙烯母料的比表面积和模拟液的溶解度参数对BHT向模拟液中迁移规律的影响,并把Scatchard-Hilderbrand热力学理论模型预测平衡分配系数(D_(r0))与实验值(D_r)进行比较分析。结果模拟中BHT的浓度(C_t)与浸泡时间(t)符合C_t=a×(1-e~(-b×t))方程式,且塑料比表面积越大,迁移速率和迁移平衡分配系数(模拟液/塑料)越大;平衡分配系数(D_r)与比表面积(S)符合方程lnD_r=-2.944+2.157e~(-53.6S),平衡分配系数实验值与Scatchard-Hilderbrand热力学理论模型计算值随模拟液的溶解度参数变化趋势基本一致,实验值与计算值的比值随模拟液与聚丙烯的溶解度参数差值减小而增大。结论塑料的比表面积和模拟液的极性对Scatchard-Hilderbrand热力学理论预测聚丙烯中BHT向模拟液中迁移平衡分配系数有一定的影响,在向溶解度参数为7.0~13.0(cal/cm~3)~0.5范围内的模拟液中平衡分配系数的预测均有良好的适用性。     

影响聚丙烯塑料中抗氧剂BHA向食品中迁移规律因素研究

食品包装材料中有害化学物的迁移是污染食品和危害人们身体健康的主要途径之一,研究影响有害物质向食品中迁移规律的因素可有效降低食品包装材料对食品的污染风险。试验研究了含BHA的聚丙烯母料的比表面积和模拟液的溶解度参数对BHA向模拟液中迁移规律的影响,并把Scatchard-Hilderbrand热力学理论模型预测平衡分配系数(D_(r0))与试验值(D_r)进行比较分析,研究结果表明:模拟液中BHA的浓度符合C_t=a(1-e~(-b t))方程式,且塑料比表面积越大,迁移速率和迁移平衡分配系数(模拟液/塑料)越大,同时模拟液的溶解度参数与塑料的溶解度参数差值越小,其迁移速率越大,迁移平衡分配系数的试验值与Scatchard-Hilderbrand热力学理论模型计算值越接近。     

影响Scathard-Hildebrand统计热力学理论预测抗氧化剂从聚丙烯中迁移量因素

Scatchard-Hildebrand理论是一个计算混合体系内分子间作用能(体系的位能)统计热力学理论公式,采用统计热力学理论,可从微观分子结构分析混合体系内的迁移。通过测定4种不同种类抗氧化剂从各种比表面积的聚丙烯塑料中向乙醇等6种不同溶解度参数的模拟液中迁移的分配系数,并将实验值与Scatchard-Hildebrand理论计算值进行比较,研究影响理论迁移量和实际迁移量出现差异的因素。研究结果表明,迁移阻力是出现差异的主要因素,影响迁移阻力大小的因素有塑料的比表面积、模拟液的溶解度参数和温度,当比表面积无穷大、模拟液溶解度参数越接近聚丙烯的溶解度参数、温度越高时实验值与Scatchard-Hilderbrand热力学理论计算值越接近。     

模拟液的极性对聚丙烯中抗氧化剂迁移的影响

研究了4种抗氧化剂BHA、BHT、Irganox1076、Irgafos168从聚丙烯塑料迁移至6种不同极性的模拟液时,模拟液极性对抗氧化剂迁移规律的影响。结果表明,抗氧化剂与聚丙烯塑料相溶性越差,与模拟液相溶性越好,迁移平衡分配系数越大;同时,模拟液极性越接近聚丙烯时,迁移扩散系数越高,扩散系数受分子量影响越小,反之,则迁移扩散系数受分子量影响较大,扩散系数随分子量的增大而减小;无水乙醇模拟液中,抗氧化剂分子量越大,平衡分配系数受温度影响越大,迁移焓变随分子量增大而增大,而正己烷模拟液中变化正好与之相反。     

Scatchard-Hildebrand热力学模型在预测PE中有害物质迁移分配系数的应用

为更加准确预测PE塑料中化合物向食品中迁移的分配系数。以PE中抗氧剂为代表,从大量文献中筛选PE中有害迁移物向食品模拟液迁移测试的可靠实验数据,将分配系数实验值F_(exp)与模型预测分配系数计算值F_(sim)对比分析,并对Scatchard-Hildebrand热力学模型进行实验校正,研究了温度(T)、迁移物分子量(M)和醇-水分配系数(log P)以及模拟液极性(ln Ps)与修正系数Ks(Ks=ln(F_(sim)/F_(exp))的关系。结果表明除个别化合物因其分子结构特殊外,PE中化学物向脂肪类食品模拟液中迁移分配系数预测模型的修正系数Ks与M、log P、ln Ps均呈显著的线性相关性,得到修正后的Scatchard-Hildebrand热力学模型F'_(sim)=exp(V迁移物/RT·[φ_(模拟液)~2(δ_(迁移物)-δ_(模拟液))~2-φ_(聚合物)~2(δ_(迁移物)-δ_(聚合物))~2]-7.289-0.021M-1.317ln Ps+0.901log P),其在一定程度上能够预测PE中有害物质向脂肪类食品模拟物中迁移的分配系数。     

热力学数学模型对塑料中化学物向食品模拟液中迁移平衡时分配系数的预测研究

目的分配系数能够直接反映出塑料包装材料中有害化学物向食品迁移的水平,研究分配系数与塑料包装材料、迁移物及食品(模拟物)三者之间的关系有重要意义。方法以Scatchard-Hildebrand统计热力学理论为基础,从热力学平衡角度分析了化学物在包装材料/食品体系中的迁移和分配过程,建立了一个预测化学物迁移平衡时分配系数的热力学数学模型。通过所建立的初级数学模型对聚乙烯薄膜中四种抗氧化剂,即2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、二丁基羟基茴香醚(BHA)、Irganox1010和Irganox1076向脂肪类食品模拟物异辛烷迁移平衡时状态进行模拟计算,并与已公开发表的实验数据进行了对比。结果聚乙烯薄膜中四种抗氧剂向异辛烷中迁移平衡的分配系数模拟值与实验值随温度变化趋势一致。结论该热力学模型符合迁移理论,对PE/抗氧剂/脂肪类食品体系分配系数的预测有一定的适用性。     

影响Scathard-Hildebrand统计热力学理论预测PVC中增塑剂迁移平衡分配系数的因素

为探究Scathard-Hildebrand热力学模型对PVC塑料中有害物迁移预测的适用性和准确性。搜集相关文献中有效迁移实验数据,将计算得出的分配系数实验值Fexp与模型预测分配系数模拟值Fsim进行对比,并探讨温度、迁移物分子量、迁移物醇-水分配系数、模拟液特性等因素对分配系数校正值(模拟值与实验值之比的对数值ln(Fsim/Fexp))的影响。结果表明,PVC材料中迁移物分配系数校正值ln(Fsim/Fexp)与以上几种因素均存在着一定的线性关系。影响因素的分析可为预测模型的修正提供有力的依据。     

影响金属罐内涂中化学迁移物分配系数的因素

利用迁移平衡试验,研究BPA、BADGE在不同温度和不同食品模拟液下的迁移分配,分析讨论温度、食品模拟液和化学物分子结构对金属罐内涂环氧树脂中化学物分配系数的影响。结果表明:温度升高,分配系数减小;化学物分子结构越复杂,分配系数越大;食品模拟液身极性、对材料的溶胀及对化学物溶解性等对分配系数影响比较显著。     

HDPE膜中抗氧剂1076向替代脂肪类食品模拟物迁移的研究

比较了HDPE膜中的抗氧剂1076分别向异辛烷与95%乙醇迁移的规律.结果表明:1076的迁移具有时间性,并受温度的影响.迁移物在食品包装材料与食品/食品模拟物之间的分配,不仅取决于三者的极性,还与温度和模拟物的分子量大小有关.含有1076的HDPE薄膜在实际使用过程中,应当避免包裹高脂肪类食品,以免引起抗氧剂高迁移问题.     

基于有限差分法的食品包装材料不稳定性数值模拟

基于有限差分方法数值模拟了塑料食品包装材料化学物向食品(模拟物)的迁移及迁移物在食品内的不稳定性。利用数值计算软件Matlab进行数值模拟得出了不同损耗模式下的迁移预测曲线。结果表明,扩散系数D决定了迁移的动力学过程,分配系数K_(PF)表征平衡时化学物在包装材料和食品内的浓度比值,平衡时食品内的化学物浓度随化学物在包装材料内的初始浓度C_(in)的增加而增加。化学迁移物在食品内存在不稳定现象,这将导致实验结果低估其向食品的迁移。利用损耗函数得到了2种不同损耗模式下的迁移预测曲线。     

食品和药品接触材料聚丙烯中添加剂及 物质迁移的液相色谱分析

聚丙烯(PP)塑料被广泛用在食品及药品的包装上,PP中有害物质的迁移现已成为食品及药品安全隐患的重要组成部分,当食品与包装材料直接接触时,残留在PP包装材料里的抗氧剂及分解产物可以迁移到食品中污染食品。由于食品的多样性,因此常用几种食品模拟液来代替食品在实验室各种控制条件下进行迁移试验,因为迁移到模拟液里的添加剂浓度非常小,其浓度的测定常使用灵敏度较高的高效液相色谱法。迁移受到很多因素的影响,比如:接触的时间温度、接触的方式、包装材料的类型、迁移物的性质等。本文综述了聚丙烯包装材料有害物质迁移的研究现状,为我国食品包装行业标准化体系的建立提供一定的理论依据。     

纳米金属/金属氧化物-聚烯烃食品包装膜中纳米成分迁移的扩散系数估算

为探讨Fick第二定律是否符合聚烯烃食品包装膜中纳米成分向食品模拟物的迁移规律,根据已有实验数据,基于Crank模型进行拟合,估算纳米金属/金属氧化物-聚烯烃食品包装膜中纳米成分的扩散系数,并分析温度、聚烯烃、纳米成分和食品模拟物对扩散系数的影响。结果表明：纳米成分向食品模拟物的迁移符合Fick第二定律。温度升高促进纳米成分的迁移,且温度与纳米成分扩散系数的关系符合Arrhenius公式。不同聚烯烃结构对扩散系数的影响不同;聚丙烯3 种结构中,纳米铜和纳米氧化锌在均聚共聚聚丙烯中的扩散系数最大。不同纳米成分质量分数对其扩散系数的影响不同。纳米成分与食品模拟物、聚烯烃之间的溶解度差异也会影响其向食品模拟物迁移。     

聚乳酸抗菌包装中麝香草酚在食品模拟物中迁移规律

研究麝香草酚/聚乳酸包装材料中的抗菌剂麝香草酚在食品模拟物中的迁移行为。在4、10、20、30 ℃条件 下分别将麝香草酚/聚乳酸包装材料浸入蒸馏水溶液、体积分数4%乙酸溶液、正己烷溶液、体积分数10%乙醇溶液 中,通过紫外分光光度法测定食品模拟液中麝香草酚迁移量,分析温度和食品模拟物对麝香草酚迁移量的影响,在 实验数据基础上,采用Piringer方程建立麝香草酚迁移模型,分析验证迁移模型的合理性。结果表明：麝香草酚迁 移量随着迁移温度升高和迁移时间延长而逐渐上升直至平衡,且在4 种食品模拟物中麝香草酚的迁移量大小顺序为： 正己烷＞10%乙醇＞4%乙酸＞蒸馏水;根据幂律方程发现麝香草酚的迁移机制符合Fick扩散定律,且迁移方程扩散系 数随迁移温度升高而增大,分配系数与之相反;Piringer方程能够较好地描述麝香草酚迁移行为。在迁移实验的基础 上构建数学模型,进一步完善基于聚乳酸食品包装材料的迁移理论,以期更好地预测食品包装中麝香草酚的迁移。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯饮料瓶食品级循环再生料中锑的迁移行为

该研究探究聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)饮料瓶和再生食品级再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(regenerated polyethylene terephthalate, rPET)切片中锑迁移情况,及食品模拟液、温度对PET饮料瓶和rPET切片中锑迁移行为的影响。将PET饮料瓶和rPET切片样品在4%(体积分数)乙酸、10%(体积分数)和20%(体积分数)乙醇食品模拟液中完全浸泡,利用电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma-mass spectrometry, ICP-MS)对PET饮料瓶和rPET切片中的锑进行定量分析。通过实验迁移量与迁移模型预测曲线拟合,分析不同食品模拟液和温度对迁移扩散系数的影响。结果表明,在60℃且达到迁移平衡时,rPET切片较PET饮料瓶中锑向不同食品模拟液中的迁移量均增加;对比3种食品模拟液,PET饮料瓶和rPET切片中锑向4%乙酸食品模拟液中扩散系数更高;在不同温度下,PET饮料瓶中锑向4%乙酸中迁移的实验测定值与迁移模型预测曲线拟合效果良好(拟合度达0.9以上),温...     

食品罐内壁涂层中双酚A-二缩水甘油醚双水合物的迁移特性的数值仿真与实验研究

对金属罐内壁涂层中的有害物质(双酚A-二缩水甘油醚双水合物,以下简称BADGE·2H2O)向食品模拟液在给定条件下的迁移特性进行了数值仿真,并与对应条件下的实验结果进行了对比、分析。结果表明:温度、初始浓度、涂层厚度对物质迁移的影响较大;对于给定的温度,温度越高,则迁移达到平衡时所需要的时间越短,迁移量越大;对于给定的初始浓度和涂层厚度,初始浓度越大,涂层厚度越厚,则迁移量越大;同时,在不同温度下,BADGE·2H2O从食品罐内壁涂层向水性模拟液迁移的数值解与实验值最大差值为0.023μg/mL。数值仿真与实验结果有较好的一致性。     

食品级PE保鲜膜中酯类添加剂迁移行为QSPR研究及应用

采用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID),对食品级PE保鲜膜中酯类添加剂在4种不同食品模拟液(蒸馏水、4%乙酸、20%乙醇、正己烷)中的溶出规律进行研究,在此基础上,对PE保鲜膜中酯类添加剂初始含量(c0)、酯类添加剂醇水分配系数(lgP)和结构参数(Q0)、模拟液极性(Ps)、迁移温度(T)及时间(t)与迁移行为的相关性进行研究,并建立QSPR(quantitative structure property relationship,QSPR)模型,建模相关系数R=0.9300,留一法交互检验(Leave-One-Out,LOO)相关系数RLOO=0.8950,同时采用外部验证的方法对所建模型的稳定性能进行分析和验证,外部样本预测值的相关系数为0.9282,并且考察所建模型的实际应用性。结果表明：PE保鲜膜中酯类添加剂的迁移行为与c0、lgP、Q0、Ps、T、t具有显著的相关性,所建模型具有良好的稳定性和预测能力,能够对食品包装材料中酯类化学物质向内装食品的迁移行为进行较为准确的预测。     

纸塑包装中PCBs的迁移模型及效果评价

多氯联苯化合物种类繁多,无法逐一进行冗长的迁移试验,迁移模型不仅可以简化迁移研究,而且概括性强,适用范围广。文章基于"有限包装-有限食品"模型,考虑纸层与塑料层间的扩散系数,忽略其间分配系数的差异,建立迁移预测模型。并以Brandsch模型估算扩散系数,以定义式粗算分配系数,并分析迁移试验值与模拟预测情况的差异。对比结果显示,试验值变化的整体趋势与模型预测结果相符。迁移量均随着时间的延长而增加,且平衡时的迁移量随着温度的升高而加大,大多预测值明显略高于试验值。     

铝塑复合食品包装中的铝向食品模拟物的迁移研究

建立了基于电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),铝塑复合食品包装中的铝向食品模拟物迁移量的测定方法。采用两种食品模拟物(3%(w/v)乙酸、水),利用迁移机使食品模拟物与铝塑食品包装材料单面接触,在温度27±2、45、70℃下进行迁移实验,采用电感耦合等离子体质谱仪对食品模拟物中的铝元素进行测定,得出迁移规律。随着迁移时间的延长,铝的最大迁移量都在增加;在实验温度区间,随着温度的升高,铝的迁移量也随之增加至迁移平衡。本方法适合用于铝塑复合食品包装中的铝向3%(w/v)乙酸溶液和蒸馏水两种食品模拟物迁移后的检测。     

食品包装材料中邻苯二甲酸酯的迁移规律研究

目的研究不同食品包装材料中邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)的迁移规律。方法采用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对不同温度、不同时间条件下PAEs从食品包装材料中向水、4%乙酸、50%乙醇与异辛烷食品模拟物中的迁移规律进行研究。结果 PAEs的迁移受食品模拟溶液、温度、时间、包装材料的影响。不同食品模拟物中迁移率为:异辛烷50%乙醇4%乙酸≈水;在同一种食品模拟物中,随着迁移时间延长和温度增加PAEs迁移量增大,温度越高迁移速率越快;食品包装材料的材质不同,PAEs含量不同,PAEs含量越高的包装材料迁移到食品中的量也越大。结论本研究可以为食品的加工生产、存储、运输过程的安全控制提供理论基础和方法依据。     

石墨烯/低密度聚乙烯复合包装膜中2种抗氧化剂向食品模拟物异辛烷的迁移

建立高效液相色谱法检测石墨烯/低密度聚乙烯复合食品包装薄膜中2种抗氧化剂(Irganox1076、Irgafos168)的方法。考察时间、温度以及石墨烯和石墨烯微片的存在对2种抗氧化剂向脂肪类食品模拟物异辛烷迁移的影响,同时分析2种不同抗氧化剂在迁移中的相互作用。结果表明,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;2种抗氧化剂之间存在协同作用,在迁移过程中会相互影响;石墨烯及石墨烯微片纳米粒子的团聚现象和吸附作用抑制了食品包装中的Irganox1076、Irgafos168两种抗氧化剂向异辛烷中的迁移。