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40000字硕士毕业论文食品罐中双酚a的检测和迁移规律

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:40000字
论点:涂料,双酚,食品
论文概述:

食品罐内涂料是涂布在金属罐内壁的有机涂层,可防止内容物与金属直接接触,避免电化学腐蚀,提高罐头食品货架期。但涂层中残留的双酚A(BPA)也会在罐头的加工和储藏过程中向内容物迁

论文正文:

第一章导言

食品安全一直是人们关心的问题。然而,食品安全不仅仅是指食品本身的安全,还包括食品包装后的安全。食品和包装之间是否会有反应,包装材料的任何成分是否会迁移到食品中,以及其他问题都需要考虑。
食品罐中的涂层是涂在金属罐内壁上的有机涂层,可以防止内含物与金属直接接触,避免电化学腐蚀,提高罐头食品的保质期。然而,涂层中的化学污染物也会在罐头食品的加工和储存过程中迁移到内容物中,造成污染。这些物质主要包括双酚a(双酚a)、BADGE(双酚a二缩水甘油醚)、NOGE(酚醛清漆甘油醚)及其衍生物。它们可用作环氧酚醛内涂层、聚氯乙烯稀有有机溶胶内涂层、聚酯内涂层的起始原料、热稳定剂和增强剂。环境毒理学将这些物质定义为环境激素,也称为“外源内分泌干扰物”,在生态系统中雄性和雌性动物之间的不平衡中发挥重要作用。人们对氯化碳氢化合物的致畸性和致癌性以及有效的分析方法有着清晰的认识。然而,这些环境激素的生态危害直到近几年才被发现和认识,并成为环境毒理学研究的热点。

1.1项目背景
目前,中国灌装啤酒、汽水等的两块罐年产量在65亿至70亿桶之间,其中水性内涂层5000至6000吨。三件套罐头出口价值超过10亿美元,罐头年产量为38亿美元。此外,饮料罐年产量为40亿罐,印刷电线有400多种。目前,三件式罐和各种盖子都涂有平板。使用的内涂层超过10,000吨。所用内涂层为溶剂型环氧树脂涂层,其中环氧酚醛树脂214涂层占70%。这是因为环氧酚醛树脂214涂层具有非常好的耐腐蚀性,尤其是环氧酚醛树脂214涂层。其生产工艺简单,价格低廉。它已被大多数三件式储罐用户广泛使用。目前,“露露”和“椰子树”是中国最大的两个三件套饮料制造集团。他们的15亿罐全部由国产环氧酚醛214涂料制成。食品包装材料,特别是金属包装,涂有化学物质,以防止食品内容物直接接触金属,避免电化学腐蚀,提高罐头食品的保质期。据悉,化学涂层可能会向食品中释放一些成分,主要包括双酚A (BPA)及其环氧衍生物,如双酚-A-二缩水甘油醚(BADGE)、双酚-F-二缩水甘油醚(BFDGE)、酚醛清漆甘油醚(NOGE)等。目前,国外对食品罐头涂料中双酚a及其环氧衍生物的分析研究非常活跃,每年都有大量的文章发表,但国内的研究很少报道。
目前,我国与罐头食品环氧涂层卫生指标相关的国家标准包括GB4805-94《罐头食品内壁环氧酚醛涂层卫生标准》、GB9686-88《食品容器内壁聚酰胺环氧涂层卫生标准》和GB11677-89《水性改性环氧罐内壁卫生标准》[4。检测项目还限于游离酚、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量和重金属含量,远远不能满足罐头食品出口的需要。

1.2 双酚a

1.2.1 双酚a性能
双酚a(缩写为双酚a)是苯酚和丙酮的衍生物。双酚a,学名为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷,是一种重要的有机化学原料。主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等高分子材料。它还可用于生产精细化工产品,如增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂、橡胶抗氧化剂、杀虫剂、涂料等。表1.2.1列出了双酚a的主要物理化学性质,图1.2.1是双酚a的化学结构图和分子结构透视图

第二章食品罐涂料中的双酚

A含量罐头涂料中双酚a的测定是罐头食品卫生与安全研究和评价中最重要的组成部分。它为评价食品罐涂层中双酚a是否会影响食品卫生和安全提供了基础数据。
本章主要对食品罐内涂层中的双酚a进行化学分析,具体包括以下两个部分:
(1)首先用电化学方法去除食品罐内涂层,清洗内涂层并切片,40℃下乙腈(色谱纯度)浸泡在内涂层中,然后用气相色谱-质谱(GC-MS)检测方法对食品罐内涂层中的双酚a进行定性分析。
(2)20多种食品罐头用乙腈(色谱纯度)浸泡。采用气相色谱-质谱联用技术对浸泡液中双酚a的含量进行分析,为今后食品罐头卫生安全的进一步研究提供基础数据。

第二章涂料中双酚a含量的测定.............................................25-44
2.1实验材料、试剂和设备.............................................25-28
2.2样品制备方法.............................................28
2.3食品罐涂料中双酚a的定性测定.............................................28-33
2.4食品罐涂料中双酚a含量的分析.............................................33-43
2.5本章概述.............................................43-44
第三章双酚a的迁移规律.............................................44-55
3.1实验材料、设备和方法.............................................44-46
3.2.............................................46-48
3.3 双酚a在食品模拟液罐涂层中的迁移实验.............................................48-50
3.4结果和讨论.............................................50-53
3.5本章概述.............................................53-55
第四章结论与展望.............................................55-58[/比尔/] 4.1结论.............................................55-56
4.2前景.............................................56-58

结论

通过近两年的实验过程,本课题得出以下三个结论。
(1)本课题主要针对食品罐头涂料中双酚a残留的检测。气相色谱-质谱用于定性分析食品罐中四种典型商品涂层中双酚a的残留,包括大豆鱼(油脂食品)、啤酒(酒精食品)、玉米(水基食品)和红牛(酸性食品),以确定色谱操作条件。具体如下:色谱柱为惠普-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25mm·d);柱温的升温程序为150℃1分钟,然后以15℃/分钟的速度升温240℃1分钟,再以5℃/分钟的速度升温275℃1分钟,最后以5℃/分钟的速度升温300℃4分钟。入口温度为260℃;载气为高纯氦(≥99.999%),流速为1.5毫升/分钟。注射方法不分离流入样品;电离能为70eV的电子轰击离子源;;灯丝发射电流为200安培,离子源温度为200℃;界面温度为290℃;扫描质量范围从50U到450U。
(2)在气相色谱/质谱定性分析双酚a的基础上,用气相色谱法测定了24种市售食品罐头涂料中双酚a的含量,并用峰面积比较法进行了定量分析。该检测方法能够满足食品罐头涂层中双酚a残留定量分析的要求。本文建立的方法对24种食品罐头中双酚a的检出率为100%,但不同类型食品罐头中涂料中双酚a的含量不同。其中油脂食品罐中油漆中双酚a的含量为95.6-163.6微克/平方分米;啤酒罐油漆中双酚a的含量为16.6-28.5微克/dm2;碳酸饮料罐涂层中双酚a的含量为7.35-15.3微克/平方分米。双酚a的检出限为0.5微克/升,加标回收率为94.02%~103%,相对标准偏差为4.3%。
(3)采用本文建立的食品罐头涂层中双酚a的分析方法,研究了高温加热工艺(60℃、100℃、121℃)、储存时间(30天、60天、90天、120天、150天和180天)、储存温度(60℃、80℃)和迁移介质(3%乙酸食品模拟物、乙腈)对食品罐头涂层中双酚a迁移的影响。结果表明,100℃加热不同时间对双酚a的迁移影响很大,而60℃加热对双酚a的迁移几乎没有影响。60℃和100℃加热不同时间后室温下的储存时间对双酚a的迁移影响不大,而121℃加热30分钟后室温下的储存时间表明双酚a的迁移随着室温下储存时间的延长而逐渐减少。本课题通过迁移实验为小分子物质在非聚烯烃聚合物中的迁移模型提供了基础数据,为食品罐涂料中双酚a迁移模型的建立奠定了坚实的基础。