مطالعه‌ای به بررسی مهاجرت آمین در پوشش‌های اپوکسی برای ایمنی بسته‌بندی مواد غذایی می‌پردازد

ایمنی مواد بسته بندی مواد غذایی برای اطمینان از کیفیت محصول و سلامت مصرف کننده بسیار مهم است.به عنوان موانع محافظتی که نیاز به چسبندگی عالی دارندبا این حال، در طول پردازش مواد غذایی، مانند استریلیزه در دمای بالا، این پوشش ها ممکن است تحت هیدرولیز قرار گیرند.انتشار اجزای داخلی مانند آمینو کراس لنکر که می توانند به مواد غذایی منتقل شوند و خطرات بالقوه سلامتی را ایجاد کنند.

بسته بندی مواد غذایی مدرن به شدت به تکنولوژی های پیشرفته پوشش برای افزایش عمر قفسه، حفظ کیفیت و جلوگیری از آلودگی میکروبی متکی است.پوشش های مبتنی بر اپوکسی به دلیل عملکرد برتر خود، انتخاب استاندارد برای پوشش قوطی های غذایی فلزی شده انداین پوشش ها نه تنها فلز را از مواد غذایی جدا می کنند تا از خوردگی جلوگیری کنند بلکه ایمنی کلی مواد غذایی را نیز افزایش می دهند.

عملکرد این پوشش ها به ترکیب آنها بستگی دارد، از جمله اتصال کننده های پلیمری، مونومرها، رنگدانه ها، پیوند دهنده های متقابل، حلال ها و افزودنی ها.آمینو کراس لنکرها ٬ به ویژه هگزامیتھوکسیمتیل ملامین (HMMM) ٬ نقش مهمی در پوشش قوطی ها دارند. آنها در طول خشک کردن با پیوندهای پلیمر واکنش نشان می دهند تا یک شبکه سه بعدی ایجاد کنند که قدرت مکانیکی و ثبات شیمیایی را فراهم می کند.در شرایط دمای بالا و رطوبت بالااین مواد ممکن است هیدرولیز شوند و ترکیبات دارای وزن مولکولی کم مانند ملامین و فرمالدهید را آزاد کنند. مهاجرت این مواد یک نگرانی امنیتی مهم است.مخصوصاً در زمان پردازش حرارتی مثل استریلیزه کردن.

در حالی که مطالعات قبلی به بررسی مسائل مهاجرت مربوط به آمینو کراس لینکرها پرداخته اند،تعداد کمی از آنها به طور سیستماتیک بررسی کرده اند که چگونه ساختارهای شیمیایی مختلف بر رفتار مهاجرت تاثیر می گذارند یا چگونه شرایط خشک شدن این فرآیند را تنظیم می کنند.درک این روابط برای اطمینان از انطباق و ایمنی مواد بسته بندی مواد غذایی ضروری است.

در این مطالعه چهار آمینو کراس لنکر با ساختار شیمیایی متمایز مورد ارزیابی قرار گرفت: هکسامتوکسیمتیل ملامین (HMMM) ، هکسابوتوکسی متیل ملامین (HBMM) ، ترمیتوکسی تریبوتوکسی ملامین (TMTBM) ،و dibutoxymethyl benzoguanamine (DBMB)این پیوند ها در پوشش های اپوکسی همراه با رنگدانهای TiO2، عوامل صاف کننده، اتصال کننده های پلیمری و حلال های هیدروکربن خوشمزه سبک گنجانده شده است.پوشش ها بر روی زیربناهای قلع استفاده شده است (0.21 میلی متر ضخامت) و تحت شرایط شبیه سازی شده استریل سازی مواد غذایی قرار می گیرند.

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) برای اندازه گیری مهاجرت ملامین و فرمالدهید به شبیه سازی مواد غذایی (10٪ اتانول / آب) پس از درمان رفلکس در دمای بالا (131 ° C) استفاده شد.این مطالعه همچنین بررسی کرد که چگونه شرایط خشک کردن زمان و درجه حرارت بر هیدرولیز پیوند متقابل و حرکات مهاجرت تأثیر می گذارد..

نتایج نشان داد تفاوت های قابل توجهی در خواص فیزیک شیمیایی بین چهار crosslinker، از جمله چسبندگی، محتوای جامد و ثبات حرارتی وجود دارد.این تغییرات بر عملکرد پوشش و رفتار هیدرولیز تاثیر گذاشتدر شرایط استریل سازی شبیه سازی شده، پوشش های مبتنی بر HMMM بیشترین نرخ مهاجرت را نشان دادند: 525 μg/6 dm2 از ملامین و 11 μg/6 dm2 از فرمالدهید.DBMB) میزان مهاجرت را به طور قابل توجهی کاهش داد.، نشان می دهد که طول زنجیره الکسی یا ساختار مولکولی بر ثبات هیدرولیز تأثیر می گذارد.

شرایط سفت شدن نقش مهمی در کاهش هیدرولیز و مهاجرت بازی کرد. افزایش دماهای سفت شدن (160~200°C) هیدرولیز crosslinker را 50~80% کاهش داد.احتمالاً به دلیل افزایش تراکم پیوند متقابل و ثبات شبکهدر حالی که مدت طولانی تر سفت شدن نیز عملکرد را بهبود می بخشد، درجه حرارت تأثیر بیشتری دارد.

این مطالعه نشان می دهد که ساختار شیمیایی آمینو کراس لنکر ها به طور قابل توجهی بر رفتار هیدرولیز و مهاجرت آنها در پوشش های اپوکسی تاثیر می گذارد، با HMMM که بیشترین خطر را ایجاد می کند.بهینه سازی شرایط خشک کردن، به ویژه دمای، می تواند ثبات پوشش را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و مهاجرت مواد مضر را کاهش دهد.این بینش ها راهنمایی ارزشمندی برای توسعه مواد بسته بندی مواد غذایی ایمن تر فراهم می کنند.تحقیقات آینده باید تعاملات crosslinker-polymer را در شرایط گسترده تر پردازش و بررسی سیستم های متقابل low-migration crosslinking بررسی کنند..