收藏本站
《华南农业大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金属罐内涂双酚类物质扩散的实验研究及分子动力学模拟

孙魁魁  
【摘要】:食品包装材料作为保护食品的“外衣”,与食品直接相接触,直接影响食品的安全及消费者的健康。金属罐包装因其优良的性能而备受消费者喜爱。但金属罐内涂层由于加工原因(交联不充分)、外界环境的影响,一些单体物质、加工助剂等小分子会扩散进入到食品中而影响食品安全。因此,开展不同条件下金属罐内涂环氧树脂中双酚类物质的试验研究,并通过分子模拟软件构建环氧树脂交联模型,研究其迁移机理,从分子层面上解释其迁移理论,具有重要的价值与前景。运用HPLC-FD方法,采用Waters XTerra C_(18)(250mm×4.6mm,5μm)色谱柱对三种双酚类物质(BPA、BFDGE、BADGE)进行分离,线性范围在0.01μg/mL~2μg/mL,标准曲线的相关系数均大于0.9993,线性关系好。然后以20%乙醇、正己烷、4%乙酸、蒸馏水作为食品模拟液在不同温度下浸泡金属罐,在不同时间段测定三种双酚类物质的迁移量,结果发现,三种双酚类物质的主要迁移过程是在前48h。通过迁移数学模型,以M_(F,t)/M_(P,0)无量纲为纵坐标,以时间t(s)为横坐标,拟合计算模型中的重要参数-扩散系数D_(P,)扩散系数拟合优度指标R~2在0.8233~0.9722之间。比较不同浸泡条件下的扩散系数值得到的结论为:(1)随着温度的升高,三种双酚类物质的扩散系数均呈现增大趋势;(2)相同温度下,不同的食品模拟液中扩散系数为20%乙醇正己烷4%乙酸蒸馏水,因此此类双酚A型环氧树脂内涂金属罐包装材料盛装酒精类食品及油脂类食品风险较大,而用来盛装酸性食品及水类食品风险较小;(3)相同浸泡条件下,三种双酚类物质的扩散系数规律为BPABFDGEBADGE。采用分子动力学模拟软件(Material Studios)构建环氧树脂交联固化模型(DGEBA/IPD),进行不同温度下的动力学模拟,得到均方位移、扩散系数、自由体积分数等物理量。从分子层面上揭示金属罐内涂中小分子迁移扩散的机理。研究表明:(1)不同温度下的均方位移随时间变化曲线呈现良好的线性,线性相关系数R~2在0.7958~0.9269之间;(2)比较不同温度下扩散系数模拟值与实验值,结果显示,模拟值与实验值呈现相同的规律,但是模拟值略大于实验值,并解释其原因;(3)通过比较不同温度下、不同探针分子半径下的自由体积,结果发现,随模拟温度的升高,自由体积分数几乎不变,随探针分子半径的增大,自由体积分数明显变小,从自由体积方面解释扩散机理;(4)通过模拟软件记录不同阶段下扩散分子的位置,并于气体分子扩散相比较,了解到金属罐内涂中双酚类物质的扩散为缓慢蠕动,而不是跳跃扩散。
【学位授予单位】:华南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TS206.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张高玮;袁振辉;陶武奇;陈晓意;陈秋莹;;金属罐饮料的食品安全问题[J];食品工程;2015年01期
2 方晓明;周浩;冯春野;唐毅锋;丁卓平;;高效液相色谱/荧光法测定罐头食品中双酚A类物质的研究[J];分析测试学报;2014年12期
3 周国辉;刘成梅;万婕;艾亦旻;王玲华;罗达文;;分子动力学模拟水分对小分子糖玻璃态转变温度及扩散性质的影响[J];现代食品科技;2014年09期
4 范雨豪;刘志刚;柏建国;赵彦;姚卫蓉;;金属三片罐生产过程中双酚类物质迁移规律的研究[J];食品工业科技;2014年18期
5 何明枫;周建伟;刘东红;;食品罐内涂层中双酚A及其环氧衍生物的迁移及检测研究进展[J];食品工业科技;2015年01期
6 郝倩;苏荣欣;齐崴;于艳军;王利兵;何志敏;;食品包装材料中有害物质迁移行为的研究进展[J];食品科学;2014年21期
7 朱晓艳;陈少鸿;刘在美;史红兰;;离子液体-高效液相色谱法测定食品接触材料中3种酚类物质的迁移量[J];食品科技;2013年09期
8 张旭龙;田延河;全小盾;刘俊;;超高压液相色谱-串联质谱法对马口铁罐内涂层中双酚A及其模拟迁移的测定[J];食品安全质量检测学报;2013年04期
9 李少霞;黄伟雄;余胜兵;刘锐;陈明;姚敬;;气相色谱-质谱法测定奶瓶中双酚A含量[J];理化检验(化学分册);2013年06期
10 李婷;柏建国;刘志刚;赵彦;程碧君;;食品金属包装材料中化学物的迁移研究进展[J];食品工业科技;2013年15期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王平利;塑料包装材料中迁移物扩散系数的分子动力学研究[D];暨南大学;2010年
2 吴超富;交联环氧树脂的分子模拟研究[D];湖南大学;2007年
3 刘宏伟;高分子材料表面修饰的分子动力学模拟研究[D];北京化工大学;2007年
4 殷开梁;分子动力学模拟的若干基础应用和理论[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 钟颖;分子模拟研究气体在高渗透性膜中扩散溶解行为[D];西南大学;2012年
2 鲍洋;食品金属罐内涂层中6种双酚类物质的检测及迁移规律的研究[D];江南大学;2012年
3 张立书;分子模拟法研究乙烯/1-已烯的气体渗透性及分子结构影响因素的分析[D];北京化工大学;2008年
4 潘福生;高分子—无机杂化膜扩散特性的分子动力学模拟[D];天津大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 曲卉;李赫然;张馨;;分析塑料食品包装材料的安全性研究[J];生物技术世界;2015年12期
2 叶敏立;向红;李大伟;范小平;孙魁魁;;金属罐外涂膜中苯和甲苯向内涂膜迁移的影响因素研究[J];包装工程;2015年23期
3 姜欢;商贵芹;季玮玉;杨心洁;赵敏;;有机涂层食品接触材料中甲醛在食品模拟物中迁移规律的研究[J];食品安全质量检测学报;2015年11期
4 沈上圯;董海峰;高峡;李琴梅;魏晓晓;张梅;陈国浩;刘伟丽;;食品接触塑料中化学成分迁移研究方法进展[J];食品安全质量检测学报;2015年09期
5 陈东洋;冯家力;张昊;曾栋;丁力;李帮锐;刘先军;;固相萃取/高效液相色谱法测定饮用水中苯并(a)芘及双酚A[J];分析测试学报;2015年07期
6 吴若梅;孙兆飞;连运增;章耀平;田玉珍;向红;;食品罐内涂膜中有害化学物质的迁移与检测[J];包装学报;2015年03期
7 徐钰;薛利新;;罐头食品尿素测定中高效液相色谱-荧光检测器应用的效果评价[J];疾病预防控制通报;2015年04期
8 何庆峰;李宏;李燕杰;张平平;张爱琳;吴海清;;双酚A联合镉亚慢性染毒对未成年雌性小鼠生殖内分泌干扰作用[J];生态毒理学报;2015年03期
9 高海涛;徐润;曹卫鑫;严业绘媚;周旭;许茜;;食品乳化剂相关的食品安全风险[J];食品工业科技;2015年23期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜明瑞;碳纳米管增强水泥基注浆材料力学特性及其微观作用机理[D];中国矿业大学;2018年
2 许波;多物理场作用下多孔建材内甲醛扩散机理研究[D];东南大学;2018年
3 虞振飞;高能固体推进剂相关组分物理相容性的分子模拟研究[D];北京理工大学;2016年
4 彭湘莲;食品纸塑复合包装材料中重金属的检测及迁移规律研究[D];中南林业科技大学;2015年
5 池海涛;食品包装材料中添加剂迁移规律及模型研究[D];北京理工大学;2015年
6 陈璐怡;棉和羊毛在非水溶剂中的活性染料循环染色[D];东华大学;2015年
7 高松;纸包装油墨中增塑剂的迁移研究[D];江南大学;2014年
8 陈美娟;基于重量法和核磁共振法的聚乙烯中溶解扩散行为研究及其应用[D];浙江大学;2014年
9 陈擘威;锌基气凝胶的研究[D];中国科学技术大学;2014年
10 辛东嵘;湿热环境中环氧树脂力学性能和界面破坏机理的研究[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王智婷;基于计算机模拟的β-半乳糖苷酶理性设计[D];大连工业大学;2017年
2 刘艳;SiO_2/交联聚丙烯酰胺核壳微球的分子动力学模拟及实验研究[D];西南石油大学;2017年
3 韩旭辉;磺化聚苯醚膜质子扩散的分子动力学模拟研究[D];中国石油大学(北京);2017年
4 朱娜娜;杂化聚酰亚胺膜气体渗透性能的模拟研究[D];华北理工大学;2017年
5 赵永洋;基于减少金属罐内涂膜中双酚类有害物质迁移预处理技术研究[D];华南农业大学;2016年
6 孙魁魁;金属罐内涂双酚类物质扩散的实验研究及分子动力学模拟[D];华南农业大学;2016年
7 万光;薄荷醇经皮促透作用及其机理的多尺度研究[D];首都医科大学;2016年
8 张伊;基于石墨烯的多环芳烃暴露生物标志物富集传感研究[D];江南大学;2015年
9 许龙;双酚A单克隆抗体的研制及免疫学检测方法的研究[D];江西科技师范大学;2015年
10 吴雪梅;聚合物结构对尿素缓释性能的影响研究[D];合肥工业大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖道清;刘在美;马明;国德军;;罐装饮料中双酚A-二缩水甘油醚与双酚F-二缩水甘油醚及其衍生物的快速检测[J];分析测试学报;2013年12期
2 马丽;丁红艳;薛少宗;刘辉;朱晓勇;胡永钢;张生万;;邻苯二甲酸酯类增塑剂QSRR研究及在白酒包装材料中的应用[J];食品科学;2013年08期
3 董占华;卢立新;刘志刚;;陶瓷食品包装材料中铅、钴、镍、锌向酸性食品模拟物的迁移[J];食品科学;2013年15期
4 吴建文;王志伟;王楠;程娟;吴宇梅;胡长鹰;;微波条件下微波纸中邻苯二甲酸酯向食品模拟物Tenax的迁移[J];食品科学;2013年03期
5 王楠;胡长鹰;李丹;程娟;吴宇梅;王志伟;;微波条件下二苯甲酮与1-羟基环己基苯基甲酮从微波纸向Tenax中的迁移规律[J];食品科学;2013年03期
6 齐晓飞;张晓宏;李吉祯;刘芳莉;宋振伟;张军平;;NC/NG共混体系的分子动力学模拟研究[J];兵工学报;2013年01期
7 田泉;刘英丽;王静;孙宝国;;高效液相色谱法测定PC奶瓶中双酚A的含量及其迁移量[J];食品科学;2012年22期
8 高永刚;张艳艳;高建国;张慧玲;郑丽莎;陈静;;衍生化气相色谱-质谱法测定玩具和食品接触材料中双酚A[J];色谱;2012年10期
9 赵晓亚;付晓芳;王鹏;李晶;胡小钟;;高效液相色谱-串联质谱法同时测定肉类罐头中双酚-二缩水甘油醚[J];色谱;2012年10期
10 鲍洋;谢云飞;汪何雅;钱和;姚卫蓉;;国内市场上罐装啤酒中双酚类物质迁出量调查[J];食品工业科技;2012年18期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蔡治勇;界面微观特性的分子动力学模拟研究[D];重庆大学;2008年
2 殷开梁;分子动力学模拟的若干基础应用和理论[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王鑫;食品中邻苯二甲酸酯类污染物分析方法及迁移规律的研究[D];江南大学;2008年
2 李波平;塑料食品包装中化学物的测定与迁移研究[D];山西大学;2008年
3 赵威威;塑料包装材料中化学物向脂肪类食品的迁移研究[D];江南大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;容量最大化的油漆金属罐[J];印刷技术;2015年14期
2 张帅;;浅析卧式金属罐容积的检测[J];现代工业经济和信息化;2013年14期
3 黄勇;;地埋平顶卧式金属罐容积的标定方法探讨[J];中国计量;2010年09期
4 赵克;张杰;孙连成;;卧式金属罐检定处理系统的功能与实现[J];品牌与标准化;2009年06期
5 ;美国金属罐市场概况[J];印刷技术;2008年04期
6 桑育民;对标准金属罐改进的建议[J];中国计量;2001年10期
7 吴伯清;超强耐NaOH溶液腐蚀的金属罐[J];金属世界;1997年01期
8 今津胜宏;王蔼茹;;最近金属罐的缩颈加工技术[J];轻金属;1987年09期
9 MARGIE J.RUSSELL;张世荣;;美国制罐工业现状——金属罐与塑料罐之比较[J];包装与食品机械;1989年03期
10 野口雅敏;李照学;;铝和罐(上)[J];铝加工;1989年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 介骏祥;廉永胜;黎锐锦;;用容积比较法对地埋卧式金属罐容积测量的研讨[A];中国计量测试学会容量计量专业委员会五届二次会议学术论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈镜波;美国金属罐市场巨大[N];中国包装报;2007年
2 ;金属罐防伪封口[N];中国包装报;2003年
3 鉴涛;全球每年消费金属罐4000亿只[N];中国包装报;2001年
4 ;欧美日食品和日用品金属罐用量占全球大半[N];中国包装报;2003年
5 靳珊;金属罐包装设计的新时尚新技术[N];中国包装报;2010年
6 金竟;日本饮料金属罐消费量连年走低[N];中国包装报;2002年
7 曹莹;异形金属罐成糖果、饼干业新宠[N];中国食品质量报;2010年
8 孔凡真;罐装咖啡新包装[N];中国包装报;2008年
9 孔凡真;罐装咖啡的新包装[N];中国包装报;2008年
10 陈镜波;日本茶水冷饮发展迅速[N];中国包装报;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙魁魁;金属罐内涂双酚类物质扩散的实验研究及分子动力学模拟[D];华南农业大学;2016年
2 陈静;基于图像分割的金属罐内壁缺陷检测方法的研究[D];中国计量大学;2017年
3 董莹莹;基于机器视觉的金属罐内壁缺陷检测[D];天津科技大学;2014年
4 黄惠民;基于车载体积管卧式金属罐容积检测系统的研究[D];华南理工大学;2011年
5 章艳梅;金属罐卷封性能测试系统研制与开发[D];天津科技大学;2013年
6 叶敏立;金属罐内涂膜迁移物扩散系数及影响因素研究[D];华南农业大学;2016年
7 赵永洋;基于减少金属罐内涂膜中双酚类有害物质迁移预处理技术研究[D];华南农业大学;2016年
8 许元军;金属罐装危险液体检测仪的研制[D];成都理工大学;2014年
9 李玉金;易开盖三片罐的轻量化设计与实现[D];山东大学;2014年
10 鲍洋;食品金属罐内涂层中6种双酚类物质的检测及迁移规律的研究[D];江南大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026