食品包装材料中添加剂迁移规律及模型研究.pdf

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1、食品包装材料中添加剂迁移规律及模型研究池海涛2015年6月食品包装材料中添加剂迁移规律及模型研究作者姓名池海涛学院名称材料学院指导教师刘颖教授答辩委员会主席杨明山教授申请学位工学博士学科专业材料科学与工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月6日StudyonadditivemigrationrulesandmodelsinfoodpackagingmaterialsCandidateName：HaitaoChiSchoolorDepartment:MaterialScienceandEngineeringFacultyMentor:Prof.YingLiuCha

2、ir,ThesisCommittee：Prof.YangMingshanDegreeApplied:DoctorofPhilosophyMajor：MaterialScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：2015/6/6研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材

3、料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：2015年6月6日北京理工大学博士学位论文摘要因为食品运输、保鲜、储存和销售的需要，大量塑料包装材料用于食品包装领域。食品包装塑料直接与食物接触，塑料中的小分子添加剂化合物可以迁移进食品，能导致食物质量和营养物质的改变，长期积累在人体中会对身体健康造成损害，因此进行食品包装材料迁移性研究具有重要意义和应用价值。论文通过模拟食品中的一些特征成分以及食品包装材料使用条件，研究不同食品成分、使用条件下,四种主要的食品包装用塑料（聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯(PP)、聚乙

4、烯(PE)、聚碳酸酯（PC））中添加剂的迁移行为、迁移规律及迁移模型。论文主要进行了以下几个方面的研究工作：（1）选用PVC材料中三种增塑剂为研究目标物，制备了不同浓度的PVC膜样品，进行了PVC中增塑剂含量检测方法研究，研究了不同提取方法对PVC中增塑剂的提取量及提取效率的影响。利用食品模拟液进行了迁移规律和迁移模型的研究，研究了PVC中增塑剂在四种食品模拟物中的迁移量，研究了食品模拟物的成分以及温度、时间等条件对PVC中增塑剂向食品中的迁移行为和迁移规律的影响。利用概率模型中的Weibull分布模型为基本公式，借鉴Arrhenius关系式与增塑剂的溶解度参数δ等参数建立了

5、PVC材料中增塑剂在脂类食品中的迁移模型Weibull-PVC。经验证本模型预测值与实验实测值有很好的统一性。（2）选用PP材料中抗氧化剂为研究目标物，制备了不同浓度的PP膜样品，进行了PP中抗氧化剂含量检测方法研究，研究得出微波萃取法对PP膜中抗氧剂萃取的最佳条件。利用食品模拟液进行了迁移规律和迁移模型的研究，比较了两种抗氧化剂在4种食品模拟物中的迁移水平。对影响迁移的主要影响因素，如抗氧化剂浓度和迁移温度等进行了研究。发现Weibull分布模型和Piringer模型都能用于PP中抗氧化剂BHT的迁移。通过实际数据比较了设置不同未知参数对迁移模型的影响，通过实际数据对比发现

6、Weibull分布模型比Piringer模型适用性更优，同时发现Weibull模型和2LPiringer模型具有一定的联系，符合关系式12.2。基于Weibull概率分布模型D为数学基础，利用溶解度参数δ、分子量MW、迁移温度T等参数建立了PP中抗氧化I北京理工大学博士学位论文剂的迁移模型Weibull-PP。（3）选用PE材料中抗氧化剂为研究目标物，制备了不同浓度的PE膜样品，进行了PE中抗氧化剂含量检测方法研究，采用微波提取法对PE中抗氧化剂进行提取，考察了不同提取条件对提取量的影响，得出了最佳提取条件。利用食品模拟液进行了迁移规律和迁移模型的研究，比较了四种模拟液

7、中BHT的迁移量，利用高效液相色谱仪对含有不同浓度抗氧化剂BHT的4种HDPE膜进行了长期迁移试验，研究了温度、时间、样品等对迁移率的影响。比较了PP与PE中抗氧化剂的迁移性规律。利用实际数据对比分析FDA模型与Weibull模型，对两种模型数值通过比较后发现根据文献得出的FDA模型迁移数值远低于实际测试迁移值，而根据实测迁移值得出的Weibull模型与实际迁移规律数值较符合。基于Weibull概率分布模型为基础，利用常数建立了PE中抗氧化剂BHT的迁移模型Weibull-PE。（4）选取双酚A作为PC