食品包装中有害物迁移及控制教学

食品包装技术包装技术与设计职业教育专业教学资源库本科食品包装中有害物迁移及控制FoodPackaging

Technology主讲人︱屈贞财河南牧业经济学院课程目录CONTENTS1迁移2迁移扩散机理3食品包装安全迁移实验河南牧业经济学院一、迁移化学物释放到食品中的过程通常被称为“迁移”。其科学定义为“从外源向食品经过亚显微过程的传质”。通俗地讲就是化学物质通过“浸提”、“流失”、“渗漏”等过程进入食品二、迁移扩散机理1、迁移机理本质扩散平衡二、迁移扩散机理渗透质迁移过程渗透质在聚合物内的扩散渗透质在聚合物与食品界面处的溶解渗透质溶入食品二、迁移扩散机理聚合物内部结构二、迁移扩散机理渗透物小分子通过高聚物链段间的空隙完成迁移。聚合物内部可分为三个区：结晶区、无定形区、交界区。依据官能团分为柔性部分和刚性部分，柔性扩散为蠕动式，刚性扩散是跳跃式。分子周围有足够大的自由体积空间，且分子有足够大的能量实现跃迁。陈翠仙GuestReynierVrentas-Duda二、迁移扩散机理2、主要迁移的有害物质塑化剂双酚A荧光增白剂其他物质二、迁移扩散机理塑化剂风波塑化剂无处不在：普遍用于塑料制品，全球用量约800万吨/年，其中以邻苯二甲酸酯类塑化剂为主体，占了75%的份额。塑化剂种类多达数百种，其中用量最大的是邻苯二甲酸酯类。其中DEHP（邻苯二甲酸(2-乙基己)酯，又称DOP（邻苯二甲酸二辛酯））是最主要品种。二、迁移扩散机理双酚A双酚A（Bisphenol-A，简称BPA）又称2，2-二酚基丙烷，是苯酚、丙酮的重要衍生物，在巯基乙酸、含氯乙酸、氢氧化钡等催化剂或离子交换树脂存在下，由苯酚和丙酮缩合而制得，是一种重要的有机化工原料。二、迁移扩散机理荧光增白剂荧光增白剂是一种色彩调理剂，具有亮白增艳的作用，广泛用于造纸、纺织、洗涤剂等多个领域中。荧光增白剂约有15种基本结构类型，近400种结构。二、迁移扩散机理其它物质二、迁移扩散机理3、影响迁移的主要因素包装材料类型接触的状态和程度食品特性接触温度接触时间二、迁移扩散机理包装材料的类型橡胶塑料纸和纸板玻璃陶瓷金属包装材料类型不渗透材料渗透材料多孔材料包装材料的结构及分子组成会对传质形成内在阻力。二、迁移扩散机理接触的状态和程度食品的物理特性固体食品接触面积小，液体食品接触面积大包装袋的规格小包装接触面积小阻隔层的存在起到阻隔迁移物的作用二、迁移扩散机理食品特性二、迁移扩散机理食品的分类和容易发生迁移的化合物类型发生接触的食品的性质最可能发生迁移的化学物的性质酸性食品、水性食品和低酒精饮料极性有机物、盐类、金属类脂类食品、高度酒精亲脂的，非极性有机物干性食品小分子，挥发性有机物二、迁移扩散机理接触温度与其他物理或化学过程相似，温度不同会导致迁移程度不同

微波

冷冻

冷藏

室温

蒸煮二、迁移扩散机理接触时间适用于短期接触使用的包装材料可能不适于长期使用迁移的动力学是一阶近似，迁移程度与接触时间的平方根成正比，M∝t1/2

天周

分钟

小时

天

年月二、迁移扩散机理食品包装基本要求食品接触材料不危及人类健康不得以消费者不可接受的方式改变食品组分不可改变食品的味道、气味与质地4、安全评估三、食品包装安全迁移实验2、食品模拟物的选用食品类型欧盟推荐的食品模拟物美国推荐的食品模拟物水性食品pH>4.5蒸馏水或同质水10%乙醇水溶液酸性食品pH≦4.53%（W/V）乙酸醇类食品10%（V/V）乙醇水溶液，超过该值必须调整到实际酒精度10%或50%乙醇水溶液脂肪类食品精炼橄榄油或其他脂肪食品模拟物食用油（如玉米油）、95%乙醇三、食品包装安全迁移实验1、迁移实验迁移实验：借助合适的检测设备（GC、GC-MS、HPLC）在一定条件下，检测由包装材料迁移入食品的有害化学物量。总迁移量：一定条件下污染物从食品接触的包装材料或容器向食品模拟物中迁移的质量总和。总迁移极限OML要求总和不超过10mg/dm2，容量超过500ml的容器，迁移到食品中的物质不得超过60mg/kg。三、食品包装安全迁移实验使用食品模拟物的常规迁移检测条件可预见的最差接触条件检测条件接触时间接触温度检测时间检测温度5min<t≤0.5h0.5h0.5h<t≤1hT≤5℃1h5℃1h<t≤2h5℃<T≤20℃2h20℃2h<t≤4h20℃<T≤40℃4h40℃4h<t≤24h40℃<T≤70℃24h70℃t>24h5℃<T≤20℃10d100℃或高温回流三、食品包装安全迁移实验替代检测的常规条件使用模拟物油使用异辛烷使用95%乙醇5℃/10d5℃/0.5d5℃/10d20℃/10d20℃/1d20℃/10d40℃/10d20℃/2d40℃/10d70℃/2h40℃/0.5h60℃/2h100℃/0.5h60℃/0.560℃/2.5h三、食品包装安全迁移实验3、迁移预测模型菲克第二定律:式中D-----扩散系数，cm2∙s-1；Cx,t-----迁移物浓度，mg∙cm-3x-------与包装材料横截面垂直的坐标，cm；

t--------时间，s。三、食品包装安全迁移实验相关假设条件（1）初始时刻，迁移物均匀分布于包装材料中。（2）迁移物经由包装材料与食品接触一侧进入食品，另一侧不发生传质。（3）包装材料与食品界面处传质系数远大于扩散系数，不考虑传质阻力。三、食品包装安全迁移实验相关假设条件（4）迁移物在包装材料中的扩散系数D和分配系数K