食品安全与包装材料的阻隔性
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(Methods and approaches used by FDA to evaluate the safety of food packaging materials http://www.mindfully.org/Plastic/Laws/FoodPackaging-Safety-FDAJul97.htm)
渗透率与渗透物浓度成正 比 (Ficken材料)
渗透率与渗透物浓度关系 非线性(non-fickian材料)
.
12
Factors influencing permeation and transport properties 影响渗透和传递的材料因素
Effect of the actual chemical substituent on the polymer backbone
Barrier Property of Flexible Packaging and Its Impact on Food Safety
软塑包装材料的阻隔性 与食品安全
Danbell Equipment
May 2007
.
1
Functions for Modern Packaging 现代包装的功能
.
13
高分子主链上的取代基大=阻隔性高
POLYMER
STRUCTURE
OXYGEN P E R M E A T IO N *
COMMENTS
Polyethylene Polypropylene
P o ly (m eth yl m e th a cry late )
Poly(vinyl chloride)
.
EVOH
11
Driving Force, or Concentration Effect 渗透物的推动力或浓度对不同材料的影响的影响
F(x) = -D(dc/dx)
For Fickian materials (or those that obey Fick’s Law), permeation is linear with concentration for all concentration ranges.
.
5
Barrier Properties 阻隔性在包装中的重要性
满足产品保质保鲜的需要,保证预期的货架寿命 保证食品卫生安全,减少因食品变质而引起公众
疾病的危险 常规检测: 高分子材料透氧率,透湿率
应用举例:袋装美式火腿官司
.
6
Package Integrity 包装的完整密封性
由劣质热封接缝, 针孔等造成的包装泄漏, 不仅 降低了产品的货架寿命, 也对消费者的健康带来 损害.
.
9
影响阻隔性的因素 ----- 温度
温度每升高1C, 渗透率增加 5 to 7%
-----同样材料的 渗透率在热带地 区与寒带地区会 不一样
.
Permeation Rate (g/m2-day)
Temperature (C)
10
影响阻隔性的因素 ---- 湿度
----- 某些材料 的阻隔性在潮 湿环境与干燥 环境会不一样
Environment: 环境
temperature 温度 relative humidity 湿度
Material itself: 材料本身
Fickian behavior or Non-Fickian 线性或非线性材料 Material Properties 结晶度,分子间吸引力,添加剂,样品厚度
The nature of the polymer surface contacting the permeant.
Additives used in manufacturing or modifying the polymer.
Thickness, multiple layers
[高分子的立体结构,结晶度,链取向,亲水性,表面性能,添加物, 厚度,多层结构等都对渗透和传递有影响……]
H2C CH 2
480
H2C H 2C H2C
CH
CH 3 CH
C
O
OCH 3
CH
Cl
150 17 8 .
Low polarity, very little cohesion between chains
The degree of packing, crystallinity, and orientation of the molecular chains.
The susceptibility to moisture and other possible interactants with the chains.
食品是否与包材有化学或物理反应?
要求对包装材料的性能以及食品特性 有透彻的了解
应用举例:袋装美式火腿官司
.
4
Migration 残余化学物从包材致食品的迁移
美国FDA 规定:
与食品直接接触的包材: 禁止含有致癌物或者可疑致癌物 非致癌化学物或添加剂含量
最终迁移致食品的量必须低于0.5 ppb (μg/ kg)
Migration of residual chemicals in polymer 残余化学物从包材致食品的迁移
Barrier Properties of Packaging Materials 包装材料的阻隔性
Package Integrity 包装的完整密封性
.
3
Compatibility 包装材料与产品相容性
要求: 对终极成型包装在实际应用条件下进一步 测试,确证包装的阻隔性,物理性能在加工物流和 销售环节中未受损坏
应用举例:婴儿奶粉软包装;瓶装酸奶
.
7
材料的阻隔性与渗透 渗透------肉眼看不见的过程
所有的塑料都有渗透性
.
8ຫໍສະໝຸດ Baidu
Permeation is impacted by…… 影响阻隔性的因素 ……
产品的容器
合理尺寸,形状 方便使用
产品安全的第一道防线
阻隔性 整体密封性
包装是产品生 产的一部分
信息,市场功能
产品成份,使用说明 外观设计吸引顾客
.
2
Packaging Material and Food Safety 包装材料与食品安全
Compatibility of Packaging Material and Food Product. 包装材料与产品相容性
渗透率与渗透物浓度成正 比 (Ficken材料)
渗透率与渗透物浓度关系 非线性(non-fickian材料)
.
12
Factors influencing permeation and transport properties 影响渗透和传递的材料因素
Effect of the actual chemical substituent on the polymer backbone
Barrier Property of Flexible Packaging and Its Impact on Food Safety
软塑包装材料的阻隔性 与食品安全
Danbell Equipment
May 2007
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1
Functions for Modern Packaging 现代包装的功能
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13
高分子主链上的取代基大=阻隔性高
POLYMER
STRUCTURE
OXYGEN P E R M E A T IO N *
COMMENTS
Polyethylene Polypropylene
P o ly (m eth yl m e th a cry late )
Poly(vinyl chloride)
.
EVOH
11
Driving Force, or Concentration Effect 渗透物的推动力或浓度对不同材料的影响的影响
F(x) = -D(dc/dx)
For Fickian materials (or those that obey Fick’s Law), permeation is linear with concentration for all concentration ranges.
.
5
Barrier Properties 阻隔性在包装中的重要性
满足产品保质保鲜的需要,保证预期的货架寿命 保证食品卫生安全,减少因食品变质而引起公众
疾病的危险 常规检测: 高分子材料透氧率,透湿率
应用举例:袋装美式火腿官司
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6
Package Integrity 包装的完整密封性
由劣质热封接缝, 针孔等造成的包装泄漏, 不仅 降低了产品的货架寿命, 也对消费者的健康带来 损害.
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9
影响阻隔性的因素 ----- 温度
温度每升高1C, 渗透率增加 5 to 7%
-----同样材料的 渗透率在热带地 区与寒带地区会 不一样
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Permeation Rate (g/m2-day)
Temperature (C)
10
影响阻隔性的因素 ---- 湿度
----- 某些材料 的阻隔性在潮 湿环境与干燥 环境会不一样
Environment: 环境
temperature 温度 relative humidity 湿度
Material itself: 材料本身
Fickian behavior or Non-Fickian 线性或非线性材料 Material Properties 结晶度,分子间吸引力,添加剂,样品厚度
The nature of the polymer surface contacting the permeant.
Additives used in manufacturing or modifying the polymer.
Thickness, multiple layers
[高分子的立体结构,结晶度,链取向,亲水性,表面性能,添加物, 厚度,多层结构等都对渗透和传递有影响……]
H2C CH 2
480
H2C H 2C H2C
CH
CH 3 CH
C
O
OCH 3
CH
Cl
150 17 8 .
Low polarity, very little cohesion between chains
The degree of packing, crystallinity, and orientation of the molecular chains.
The susceptibility to moisture and other possible interactants with the chains.
食品是否与包材有化学或物理反应?
要求对包装材料的性能以及食品特性 有透彻的了解
应用举例:袋装美式火腿官司
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4
Migration 残余化学物从包材致食品的迁移
美国FDA 规定:
与食品直接接触的包材: 禁止含有致癌物或者可疑致癌物 非致癌化学物或添加剂含量
最终迁移致食品的量必须低于0.5 ppb (μg/ kg)
Migration of residual chemicals in polymer 残余化学物从包材致食品的迁移
Barrier Properties of Packaging Materials 包装材料的阻隔性
Package Integrity 包装的完整密封性
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3
Compatibility 包装材料与产品相容性
要求: 对终极成型包装在实际应用条件下进一步 测试,确证包装的阻隔性,物理性能在加工物流和 销售环节中未受损坏
应用举例:婴儿奶粉软包装;瓶装酸奶
.
7
材料的阻隔性与渗透 渗透------肉眼看不见的过程
所有的塑料都有渗透性
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8ຫໍສະໝຸດ Baidu
Permeation is impacted by…… 影响阻隔性的因素 ……
产品的容器
合理尺寸,形状 方便使用
产品安全的第一道防线
阻隔性 整体密封性
包装是产品生 产的一部分
信息,市场功能
产品成份,使用说明 外观设计吸引顾客
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2
Packaging Material and Food Safety 包装材料与食品安全
Compatibility of Packaging Material and Food Product. 包装材料与产品相容性