复合包装膜辐照后危害物的鉴别及其向食品模拟物的迁移研究

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高分辨质谱法是一种鉴别不同介质中危害物的有效技术方法。本研究采用超高效液相色谱-串联飞行时间质谱法(UPLC-QToF/MS)法对工业PVC/PE膜、PET/PE膜(辐照&未辐照)、镀铝BOPP膜(辐照&未辐照)中的化合物进行了筛查鉴别,并对辐照后PET/PE膜、镀铝BOPP膜中的降解产物进行了分析。这三种复合膜中鉴别出的物质主要分为六类,分别为抗氧剂、增塑剂、爽滑剂、抗静电剂、黏合剂和低聚物等,并重点分析了一些非有意添加物(NIAS)和低聚物。根据筛查结果,选取了一些含量较高,高关注度的物质进行迁移行为研究,迁移实验采用单面迁移法(迁移池/制袋法),记录迁移水平随时间的变化。PVC/PE膜中共筛查到30余种物质,选取其中6种添加剂(包括抗氧剂168、抗氧剂168-ox、抗氧剂1076,抗静电剂十八烷基二乙醇胺、2-[hexadecyl(2-hydroxyethyl)amino]ethanol,以及爽滑剂芥酸酰胺)进行迁移行为研究,这6种物质在水模拟液中均未发现明显的迁移,向40%乙醇和95%乙醇的迁移遵循Fick扩散,可以用Fick扩散方程来描述,从方程推导出的扩散系数在10-13到10-10cm2s-1之间,扩散系数取决于添加剂和食品模拟液的类型。辐照前后PET/PE膜中共筛查到20余种物质,并选取其中6中添加剂进行迁移行为研究(包括爽滑剂二十碳烯酰胺和二十二碳烯酰胺,抗氧剂1076、168和168-ox,增塑剂1,3-二亚油精)。添加剂在辐照下的迁移水平取决于其稳定性,添加剂二十碳烯酰胺、芥酸酰胺具有良好的耐辐照性能,迁移水平无明显变化;抗氧剂1076、抗氧剂168、1,3-二亚油精在辐照条件下会发生降解反应,导致迁移水平下降,抗氧剂168迁移量的下降与其辐照降解产物抗氧剂168-ox浓度的上升相关联。结果表明,添加剂的迁移水平也取决于辐照前其在聚合物和食品模拟物中的分配比例,未经辐照处理时食品模拟物中添加剂的含量越高,辐照处理后添加剂的迁移水平越高。研究结果可为将来有关食品包装材料中化合物的迁移研究提供指导。辐照前后镀铝BOPP膜中共筛查到10余种物质,选取其中三种抗氧化剂进行迁移行为研究,分别为抗氧剂1010、1076和168-ox。辐照会使抗氧剂1010和抗氧剂1076发生氧化降解导致其迁移量下降;镀铝BOPP膜中筛查到的抗氧剂168的含量很少,抗氧剂168-ox较为稳定,辐照后168-ox的迁移量无明显变化。γ辐照和电子束辐照对添加剂的迁移影响不同,γ辐照后抗氧剂1010和抗氧剂1076的迁移量减少的更多,影响更大。
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