食品塑料包装中光引发剂二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮向食品模拟物的迁移规律研究

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本论文选定了近年来被关注的UV印刷油墨中光引发剂二苯甲酮(BP)和4-甲基二苯甲酮(MBP)作为研究对象。使用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)作为分析仪器,建立了利用GC-MS、HPLC技术同时检测光引发剂BP和MBP的分析方法,并对两种分析方法的线性范围、相关系数及检测限做了比较,能够在不同情况下同时定测二苯甲酮(BP)和4-甲基二苯甲酮(MBP)。通过对食品包装中光引发剂的提取前处理进行实验,建立了食品塑料包装材料中BP和MBP的前处理方法;利用溶剂直接提取光引发剂BP和MBP,比较了不同提取溶剂、提取时间对目标物提取效果的影响,并对方法的精密度进行了验证。结果表明,在提取条件下BP回收率为88.2%~107.8%,相对标准偏差(RSD)为5.13%~7.34%;MBP的回收率为90.5%~114.5%,相对标准偏差(RSD)为5.38%~7.95%,两者的相对标准偏差均小于10%。通过振荡提取包装材料中光引发剂BP和MBP,提取溶剂为正己烷,在振荡频率为75r/min下提取两种光引发剂,回收率在3h时达到最高,随着时间的延长回收率逐渐下降,3h时BP和MBP回收率在95%~110%之间。超声波辅助萃取包装材料中光引发剂BP和MBP,选择超声波萃取温度分别为25~60℃之间,每5℃为梯度,每个温度下用正己烷作为溶剂各超声提取30min,结果表明,BP和MBP在温度50℃条件下提取效果最好,60℃下温度过高可能引起溶剂蒸发,效果不佳。研究了不同振荡时间、浸泡温度、振荡频率条件下包装材料中BP和MBP在不同食品模拟物中特定迁移量的变化。实验结果表明:由于食品模拟物极性的差异使得BP和MBP的特定迁移量不同,其迁移量由大到小的顺序为:异辛烷>65%乙醇>4%乙酸,且MBP的迁出量略大于BP。以未印刷透明包装材料聚乙烯(PE)作为实验材料,在4℃、25℃、36℃下,涂覆在包装表面的BP和MBP标准品向包装袋中燕麦迁出量的变化。实验结果表明,温度为36℃时两种光引发剂的迁出量较大,其次是25℃,4℃条件下BP和MBP的迁出量最小。且随着时间与温度的提高,MBP的迁出量略高于BP。根据菲克扩散定律,初步讨论研究了单层食品塑料包装材料体积有限的情况下,光引发剂BP和MBP向食品迁移数学模型。
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