食品用金属容器酚类物质迁移性及规律研究

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食品金属容器直接与食物接触,容器中的酚类物质可以迁移进食品,造成潜在的食品安全问题。食品金属容器中的酚类物质主要指游离酚和双酚A二缩水甘油醚(BADGE)及其衍生物,主要来源于容器涂层所利用的环氧酚醛涂料或环氧树脂等涂料体系,它们已被欧盟证实为有毒有害物质,对人体健康具有显著危害,因此,开展食品金属容器迁移研究具有重要意义和应用价值。本文将国标中限定的游离酚和欧盟法规限定的BADGE及其衍生物作为风险因子检测及迁移研究的对象。建立了游离酚的超高效液相色谱(UPLC)分析方法,并研究了不同食品模拟物、不同灭菌工艺下的游离酚迁移行为和迁移规律。针对罐头金属容器和啤酒金属容器研究了 BADGE及其衍生物的迁移规律及迁移模型。首先,通过气质联用仪(GC-MS/MS)对食品金属容器迁移到食品模拟物中的潜在风险因子进行了定性分析;对UPLC的仪器条件进行了选择和优化,建立了 5种游离酚的UPLC分析方法,进而研究了游离酚的迁移水平规律;对液质联用仪(LC-MS-MS)分析BADGE及其衍生物的方法进行了验证。普查食品金属容器酚类物质含量,结果发现BADGE及其衍生物检出率为100%,基本符合欧盟限量;而5种游离酚中,BPA检出率高达97%,且对游离酚总量贡献度最大,游离酚总量超限率为 23.9%。其次,选择污染最为严重的BADGE及其衍生物为迁移规律研究对象,通过迁移实验,研究了罐头涂料铁罐和啤酒涂料铝罐中BADGE及其衍生物的迁移规律。得出结论,BADGE及其衍生物从罐头和啤酒容器中迁出浓度水平随温度和时间增加而增加,并逐渐趋于平衡,迁移平衡值分别为1.28 mg/kg和0.08 mg/kg。对于同种容器材料,温度越高迁移速率越快,迁移水平越高。通过加速试验的设计,进行了罐头涂料铁罐和啤酒涂料铝罐中BADGE及其衍生物的保温试验,测定了特定时间温度下的特定迁移量,为迁移模型的建立提供了大量基础数据。最后,本文试图利用迁移实验所得数据,结合基于Fick扩散第二定律的D.Chung模型和基于概率与数理统计方法的Weibull模型进行了预测,对比分析了两种模型对于迁移规律的适用性,D.Chung模型预测值与实验值拟合优度较低,而Weibull模型拟合优度(R2)能达到0.90以上,能更好的解释和说明迁移规律。同时利用实验数据对Weibull模型进行了验证。
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