一次性淀粉基餐具的鉴定和安全性分析

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淀粉基餐具,包括一次性餐盒、叉、勺和刀等,是当前市场上常见的生物基餐具。淀粉基餐具与食品接触时,其所含的有意或非有意添加物可能向食品迁移,带来食品安全隐患。本论文对取自不同厂家的一次性淀粉基餐具进行了表征、潜在风险物质筛查和迁移研究,并评估其安全性。主要工作如下:(1)采用扫描电子显微镜、热重分析和傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析等对购买的一次性淀粉基餐勺、餐叉、餐盒进行表征分析,结果显示:除其中2种是PP餐盒之外,其他均由未经过糊化的淀粉作为填充材料与PP材料共混加工而成的淀粉基材料。根据餐盒根据其淀粉含量由低到高,分别命名为S-A,S-B,S-CS-F。餐盒之间的表面结构不一致,其中餐盒S-A、S-B和S-D表面有明显的淀粉颗粒,餐盒S-C、S-E和S-F表面却有孔洞结构,这可能与淀粉含量和加工工艺有关。(2)采用气质联用仪、高效液相色谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等对淀粉基餐盒进行潜在风险物质筛查。筛查结果显示:所有淀粉基餐盒中均未检测出常见的噻苯咪唑、邻苯基苯酚、联苯和抑霉唑等四种抑霉剂;根据100种农药质谱库匹配出餐盒S-A、S-B、S-C和S-D分别含有马拉硫磷、恶醚唑、恶草酮和噻唑磷四种农药;铬、砷、镉、铅、镍重金属元素残留量和铬、砷、镉、铅、镍、钡、钴、铜、铁、锂、锰、锌的迁移量均未超过GB9685-2016限量。此外,淀粉基餐盒被检出含有硬脂酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、烷烃类、抗氧化剂168和其氧化产物等。(3)利用GC-MS进一步测定了淀粉基餐盒中Iragfos 168及其产物I168O的含量,并研究了其Iragfos 168和I168O向70℃异辛烷食品模拟物中的迁移行为;对比分析了紫外照射(254 nm)、微波加热(800 W)和高湿储放(RH=80%,T=36℃)等不同条件对Iragfos168和I168O向异辛烷(70℃,2 h)迁移的影响。研究结果显示:不同淀粉基餐盒间的Irgafos168和I168O含量存在显著性差异(P<0.05),含量范围分别为:(39.12±0.43)~(1038.94±56.48)mg/kg和(35.76±0.19)~(1106.94±85.68)mg/kg。淀粉基餐盒Irgafos 168和I168O向70℃异辛烷的迁移量随着时间的延长而增大,40 min达到平衡;Irgafos 168的迁移量随着紫外时间的延长而减少,但I168O的迁移量随着紫外时间延长而先增大后减少;Irgafos 168和I168O的迁移量随着微波时间的延长而减少;高湿处理对两种物质的迁移并无显著性差异(P>0.05)。结果表明Irgafos 168和I168O的迁移量与迁移时间、初始含量、餐盒表面孔洞结构、紫外处理和微波处理方式有关。经安全评价可得,所研究的样品中Irgafos 168向异辛烷(70℃,2 h)的迁移量未超过GB 9685-2016限量(60 mg/kg);而由TTC法判定的CramerⅢ类物质I168O在异辛烷(70℃,2 h)迁移条件下的估计每日摄入量为14~151.5μg/d,其最大估计每日摄入量高于毒理学关注阈值,需要关注。(4)研究了温度和湿度对淀粉基餐盒表面微生物污染的影响,采用堆肥菌填埋法研究淀粉基餐盒的降解(裂解)行为。在一定温湿度条件下储放后,餐盒表面出现不同程度青色斑,经马铃薯葡萄糖琼脂培养基培养和镜检后发现菌落的颜色、形态、质地与霉菌一般特征相似,可判断为霉菌。其次,不同淀粉基餐盒中含有的霉菌菌落数量差异较大;在堆肥菌填埋下,淀粉基餐盒之间降解的差异也较大。餐盒的淀粉含量、表面分布和直链支链淀粉比例的不同而引起的餐盒吸湿性不同是造成霉变和降解差异的部分重要原因;淀粉基餐盒表面淀粉分布多,降解速度快。
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