陶瓷食品接觸材料重金屬鉛的遷移規(guī)律及機(jī)理研究
發(fā)布時間:2021-08-16 17:12
陶瓷食品接觸材料在食品包裝中應(yīng)用廣泛,但陶瓷釉層中重金屬在一定條件下溶出后會向食品遷移,影響食品口感并嚴(yán)重危害人體健康,同時重金屬引發(fā)的陶瓷制品出口退貨問題也制約著我國陶瓷產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,因此國家開始重視有關(guān)陶瓷食品接觸材料的安全研究。為了與世界接軌,我國新頒布的關(guān)于陶瓷食品接觸材料中重金屬溶出限量標(biāo)準(zhǔn)法律法規(guī)更加嚴(yán)格地限定了重金屬鉛溶出限量,變更了測試方法和指標(biāo),但與發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距。同時,我國對于陶瓷食品材料中重金屬遷移機(jī)理和模型的研究也有待完善。因此為幫助解決陶瓷食品接觸材料中存在的安全問題,制定更科學(xué)的陶瓷食品制品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提高綜合監(jiān)督管理水平,本論文從如下多個方面展開了對陶瓷食品接觸材料中重金屬的遷移規(guī)律和機(jī)理的研究。(1)陶瓷食品接觸材料中重金屬遷移實(shí)驗(yàn)方法確定。選取鉛作為主要研究的重金屬元素,在1020℃燒制溫度下制備片狀陶瓷樣品。選取4種不同濃度的乙酸溶液、檸檬酸溶液、乳酸溶液作為食品模擬物,在20、30、40、50、60、70℃貯藏溫度下與陶瓷食品接觸材料進(jìn)行全浸泡遷移實(shí)驗(yàn),貯藏時間設(shè)為240 h。選擇電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)作為溶出液中金...
【文章來源】:曲阜師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同燒制溫
第2章陶瓷食品接觸材料中重金屬遷移實(shí)驗(yàn)方法14(a)970℃(b)1020℃(c)1060℃(d)1090℃(e)1100℃(f)1120℃圖2-2不同燒制溫度陶瓷片燒制效果圖從陶瓷片燒制效果圖2-2可以看出,不合適的燒制溫度會出現(xiàn)釉泡、流釉、凹釉、針孔等陶瓷釉病,影響遷移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。因此經(jīng)過多次改良燒制溫度曲線,最終將燒制溫度定為1020℃,燒成的陶瓷片狀樣品表面光滑無釉病,可批量燒制作為樣品進(jìn)行重金屬遷移試驗(yàn)。貯藏條件對陶瓷釉中重金屬遷移的影響研究,關(guān)注的重點(diǎn)主要有貯藏溫度和貯藏時間。根據(jù)國標(biāo)要求[85],遷移試驗(yàn)條件應(yīng)盡可能反映實(shí)際使用條件,但在使用溫度和時間無法確定的情況下,需要選擇科學(xué)依據(jù)條件下最嚴(yán)苛的測試溫度和時間。我國GB4806.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)陶瓷制品》[55]中對遷移試驗(yàn)時間和溫度作出規(guī)定,特定遷移試驗(yàn)條件(時間和溫度)如表2-4所示。表2-4國標(biāo)規(guī)定遷移試驗(yàn)條件器皿分類遷移試驗(yàn)條件(時間和溫度)烹飪器皿120min、98℃可微波爐使用制品15min、100℃其他常溫條件使用制品24h、22℃陶瓷食品接觸材料的使用溫度范圍區(qū)間較大,從零下到較高溫度;貯藏時間范圍跨度大,從幾分鐘到數(shù)年不等。為研究陶瓷食品接觸材料中重金屬的遷移規(guī)律,在參考指南、考慮陶瓷材料特性以及結(jié)合實(shí)際使用,最終選定6個貯藏溫度以及240h接
第3章陶瓷食品接觸材料中重金屬向酸性食品模擬物遷移研究21(a)樣品1斷面(b)樣品2斷面圖3-2陶瓷片狀樣品掃描電鏡圖片狀陶瓷樣品釉層金屬氧化物的初始濃度可通過電感耦合等離子體光譜儀(ICP-OES)檢測得到。將陶瓷樣品的釉層淬斷粉碎,取0.2g樣品酸溶消解,用ICP-OES檢測其中各元素的含量。釉層熔塊中各元素含量檢測結(jié)果如表3-4所示。表3-4陶瓷樣品釉層熔塊中氧化物含量元素種類含量(%)O36.08Si31.01Al3.37Pb18.93Ca2.48K0.73Zr2.52C4.87總計1003.3試驗(yàn)過程3.3.1遷移單元在遷移實(shí)驗(yàn)中,用作遷移單元的器皿必須不含有重金屬鉛元素,并且不會對陶瓷食品接觸材料中重金屬鉛的溶出造成影響。根據(jù)我國GB5009.156-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)預(yù)處理方法通則》[54]中關(guān)于試樣接觸面積與食品模擬物體積比的有關(guān)規(guī)定,在進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)時,可采用6dm2接觸面積陶瓷材料對應(yīng)1L食品模擬物的比例,但在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鉛的溶出濃度低。為加快重金屬富集,實(shí)驗(yàn)設(shè)計了全浸泡遷移試驗(yàn),400mL是能沒過陶瓷樣品的最小整數(shù)容積。將5片陶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷食品接觸材料釉層中鉛和鎘遷移研究進(jìn)展[J]. 董占華,肖黎. 包裝工程. 2019(21)
[2]陶瓷包裝材料中鉛和鎘向白酒中遷移規(guī)律的研究[J]. 肖黎,董占華. 包裝工程. 2019(19)
[3]白酒陶瓷包裝的重金屬溶出研究概況與展望[J]. 董黎明,李楊楊,周祺,李紅,張強(qiáng),李影影. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2018(02)
[4]試紙擦拭法快速測定日用陶瓷中鉛溶出量[J]. 蔣小良,陳梅,吳冰,鐘月香,蘇淑壇. 中國陶瓷. 2018(04)
[5]測定食品接觸玻璃制品鉛、鎘、銻遷移量[J]. 蔣春嵚. 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2018(02)
[6]原子吸收法測定日用陶瓷中7種重金屬的溶出率[J]. 范輝,鄭純君,林麗君,古靜丹. 化工管理. 2018(01)
[7]陶瓷制品鉛鎘遷移量食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)對比分析研究[J]. 袁文瓚,張海煊,孫計瓚,洪仙枚. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2017(12)
[8]接觸食物陶瓷包裝材料鉛鎘允許限量標(biāo)準(zhǔn)變更[J]. 初小葵,李躍龍,鐘震宇,王艷,俞莉紅,李長明,張明,趙明. 中國質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)報. 2017(12)
[9]ICP-AES法測定日用陶瓷器皿中鉛和鎘的溶出量[J]. 劉怡,麥志喜,王佳莉,馮均利. 佛山陶瓷. 2017(10)
[10]石墨爐原子吸收光譜法測定日用陶瓷中鉛、鎘、鈷的溶出量[J]. 蔣小良,鄧小文,衛(wèi)佳歡,吳茵琪,蘇淑壇,鐘月香,易碧華. 中國陶瓷工業(yè). 2017(03)
博士論文
[1]B4C和PZT陶瓷的固液協(xié)同燒結(jié)及致密化控制[D]. 史秀梅.西北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]陶瓷食品包裝材料中重金屬有害物的遷移試驗(yàn)與理論研究[D]. 董占華.江南大學(xué) 2015
碩士論文
[1]陶瓷食品包裝容器中有害物質(zhì)的溶出檢測研究[D]. 張麗.江南大學(xué) 2011
[2]低分子量有機(jī)酸對高嶺石溶解作用的研究[D]. 胡華鋒.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3346072
【文章來源】:曲阜師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同燒制溫
第2章陶瓷食品接觸材料中重金屬遷移實(shí)驗(yàn)方法14(a)970℃(b)1020℃(c)1060℃(d)1090℃(e)1100℃(f)1120℃圖2-2不同燒制溫度陶瓷片燒制效果圖從陶瓷片燒制效果圖2-2可以看出,不合適的燒制溫度會出現(xiàn)釉泡、流釉、凹釉、針孔等陶瓷釉病,影響遷移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。因此經(jīng)過多次改良燒制溫度曲線,最終將燒制溫度定為1020℃,燒成的陶瓷片狀樣品表面光滑無釉病,可批量燒制作為樣品進(jìn)行重金屬遷移試驗(yàn)。貯藏條件對陶瓷釉中重金屬遷移的影響研究,關(guān)注的重點(diǎn)主要有貯藏溫度和貯藏時間。根據(jù)國標(biāo)要求[85],遷移試驗(yàn)條件應(yīng)盡可能反映實(shí)際使用條件,但在使用溫度和時間無法確定的情況下,需要選擇科學(xué)依據(jù)條件下最嚴(yán)苛的測試溫度和時間。我國GB4806.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)陶瓷制品》[55]中對遷移試驗(yàn)時間和溫度作出規(guī)定,特定遷移試驗(yàn)條件(時間和溫度)如表2-4所示。表2-4國標(biāo)規(guī)定遷移試驗(yàn)條件器皿分類遷移試驗(yàn)條件(時間和溫度)烹飪器皿120min、98℃可微波爐使用制品15min、100℃其他常溫條件使用制品24h、22℃陶瓷食品接觸材料的使用溫度范圍區(qū)間較大,從零下到較高溫度;貯藏時間范圍跨度大,從幾分鐘到數(shù)年不等。為研究陶瓷食品接觸材料中重金屬的遷移規(guī)律,在參考指南、考慮陶瓷材料特性以及結(jié)合實(shí)際使用,最終選定6個貯藏溫度以及240h接
第3章陶瓷食品接觸材料中重金屬向酸性食品模擬物遷移研究21(a)樣品1斷面(b)樣品2斷面圖3-2陶瓷片狀樣品掃描電鏡圖片狀陶瓷樣品釉層金屬氧化物的初始濃度可通過電感耦合等離子體光譜儀(ICP-OES)檢測得到。將陶瓷樣品的釉層淬斷粉碎,取0.2g樣品酸溶消解,用ICP-OES檢測其中各元素的含量。釉層熔塊中各元素含量檢測結(jié)果如表3-4所示。表3-4陶瓷樣品釉層熔塊中氧化物含量元素種類含量(%)O36.08Si31.01Al3.37Pb18.93Ca2.48K0.73Zr2.52C4.87總計1003.3試驗(yàn)過程3.3.1遷移單元在遷移實(shí)驗(yàn)中,用作遷移單元的器皿必須不含有重金屬鉛元素,并且不會對陶瓷食品接觸材料中重金屬鉛的溶出造成影響。根據(jù)我國GB5009.156-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸材料及制品遷移試驗(yàn)預(yù)處理方法通則》[54]中關(guān)于試樣接觸面積與食品模擬物體積比的有關(guān)規(guī)定,在進(jìn)行遷移實(shí)驗(yàn)時,可采用6dm2接觸面積陶瓷材料對應(yīng)1L食品模擬物的比例,但在預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鉛的溶出濃度低。為加快重金屬富集,實(shí)驗(yàn)設(shè)計了全浸泡遷移試驗(yàn),400mL是能沒過陶瓷樣品的最小整數(shù)容積。將5片陶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陶瓷食品接觸材料釉層中鉛和鎘遷移研究進(jìn)展[J]. 董占華,肖黎. 包裝工程. 2019(21)
[2]陶瓷包裝材料中鉛和鎘向白酒中遷移規(guī)律的研究[J]. 肖黎,董占華. 包裝工程. 2019(19)
[3]白酒陶瓷包裝的重金屬溶出研究概況與展望[J]. 董黎明,李楊楊,周祺,李紅,張強(qiáng),李影影. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2018(02)
[4]試紙擦拭法快速測定日用陶瓷中鉛溶出量[J]. 蔣小良,陳梅,吳冰,鐘月香,蘇淑壇. 中國陶瓷. 2018(04)
[5]測定食品接觸玻璃制品鉛、鎘、銻遷移量[J]. 蔣春嵚. 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2018(02)
[6]原子吸收法測定日用陶瓷中7種重金屬的溶出率[J]. 范輝,鄭純君,林麗君,古靜丹. 化工管理. 2018(01)
[7]陶瓷制品鉛鎘遷移量食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)對比分析研究[J]. 袁文瓚,張海煊,孫計瓚,洪仙枚. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報. 2017(12)
[8]接觸食物陶瓷包裝材料鉛鎘允許限量標(biāo)準(zhǔn)變更[J]. 初小葵,李躍龍,鐘震宇,王艷,俞莉紅,李長明,張明,趙明. 中國質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)報. 2017(12)
[9]ICP-AES法測定日用陶瓷器皿中鉛和鎘的溶出量[J]. 劉怡,麥志喜,王佳莉,馮均利. 佛山陶瓷. 2017(10)
[10]石墨爐原子吸收光譜法測定日用陶瓷中鉛、鎘、鈷的溶出量[J]. 蔣小良,鄧小文,衛(wèi)佳歡,吳茵琪,蘇淑壇,鐘月香,易碧華. 中國陶瓷工業(yè). 2017(03)
博士論文
[1]B4C和PZT陶瓷的固液協(xié)同燒結(jié)及致密化控制[D]. 史秀梅.西北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]陶瓷食品包裝材料中重金屬有害物的遷移試驗(yàn)與理論研究[D]. 董占華.江南大學(xué) 2015
碩士論文
[1]陶瓷食品包裝容器中有害物質(zhì)的溶出檢測研究[D]. 張麗.江南大學(xué) 2011
[2]低分子量有機(jī)酸對高嶺石溶解作用的研究[D]. 胡華鋒.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號:3346072
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