食品保鲜薄膜中PAEs的迁移特性与结构性能的变化研究

作     者：陈素燕 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘晓宇

授予年度：2015年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 083201[工学-食品科学] 0702[理学-物理学] 

主      题：邻苯二甲酸酯 PVC保鲜薄膜 固相萃取 迁移特性 结构性能 

摘      要：邻苯二甲酸酯(PAEs),是一种最普遍的环境污染物,作为增塑剂主要应用于PVC塑料制品。环境、食品包装材料以及食品加工过程等污染途径造成PAEs迁移进入食品,影响食品的食用安全,对人体健康造成危害。同时,PAEs在食品环境体系中迁移使包装材料本身结构发生变化,也破坏了材料的机械性能,影响包装材料的使用安全。因此,进行PAEs的迁移及对包装材料的结构性能研究非常必要。本课题以污染较为广泛的4种PAEs作为研究对象,分别测定食品保鲜膜中PAEs的含量,选取4种食品模拟物和猪肉样品对邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯(DEHP)的迁移量进行了测定,同时探究影响迁移的因素,总结其迁移规律。结合DEHP的迁移数据进行DHEP迁移前后PVC膜材结构与性能的变化研究,为掌握包装材料结构性能的变化与DEHP迁移的相互关系奠定基础。研究结果如下:优化了食品保鲜膜中4种PAEs的超声提取条件,以正己烷为提取溶剂,提取时间20min,提取温度60℃,样品的添加回收率在79.28%～102.65%之间,相对标准偏差小于5%。实际样品测定结果显示,PAEs含量均未超出国家标准,含量最高的为PVC薄膜中的DEHP,为153.7595mg/kg,因此以DEHP为目标污染物开展后续迁移研究。分别优化了食品模拟物、食用油及猪肉中PAEs的提取条件,同时进行PVC薄膜中DEHP向食品模拟物和猪肉中的迁移量测定,DEHP在4种食品模拟物中的整体迁移能力为食用油65%乙醇52%乙醇38%乙醇20%乙醇蒸馏水3%乙酸,迁移量与模拟物浸泡时间、温度呈正相关关系,实验对DEHP向异辛烷中迁移条件设置合理;4℃、25℃、40℃下猪肉耐储时间分别为8d、3d和1d,结果显示4℃下DEHP的迁移量为0.7231～1.2203mg/kg,25℃DEHP迁移量为0.5065～1.0748mg/kg,40℃下接触1d DEHP的迁移量比4℃下接触8d稍大。样品脂肪浓度与迁移量呈正相关关系。以DEHP为增塑剂,聚氯乙烯为基材,采用流延法制备PVC膜材,利用电子拉力机、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪研究不同含量DEHP对PVC膜材结构和性能的影响。结果显示,拉伸强度随DEHP含量的增高而降低,断裂伸长率随之增大;膜材微观结构平整光滑,DEHP塑化后膜材微观结构无明显变化;1720cmC=O伸缩振动峰和620cmC-Cl伸缩振动峰分别为DEHP和聚氯乙烯的特征吸收峰,DEHP的添加对膜材碳链间的分子间作用影响较小;低添加量DEHP(小于20%)膜材中DEHP的热稳定性随含量增加而降低,DEHP添加量为30%时,热稳定增加,低含量的DEHP(低于10%)能提高PVC的热稳定性,而高含量的DEHP(30%)降低了PVC的热稳定性。以4种食品模拟物模拟真实食品环境体系,探讨DHEP向食品体系迁移后PVC膜材结构、性能的变化,膜材在4种模拟物中的拉伸强度均随浸泡时间的延长而增大,断裂伸长率随之降低,影响因素能力大小为异辛烷65%乙醇蒸馏水3%乙酸;不同食品模拟物对聚合物的微观结构变化不同,以异辛烷和65%乙醇最为显著,膜材在该2种模拟物中浸泡10d后,膜材出现了网状-裂纹结构;迁移使DEHP与高聚物分子间的相互作用减弱,但并不改变聚合物本身的键能;膜材在4种模拟物中浸泡后,DEHP的热稳定性提高,DEHP的迁移并不改变膜材本身的热稳定性能。