Polyuretaani puukuitupohjaisen elintarvikepakkausmateriaalin lisäaineena

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201606092292
Title: Polyuretaani puukuitupohjaisen elintarvikepakkausmateriaalin lisäaineena
Author: Malinen, Hanna
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2016
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201606092292
http://hdl.handle.net/10138/163744
Thesis level: master's thesis
Discipline: Livsmedelsteknologi
Food Technology
Elintarviketeknologia
Abstract: Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin paperinvalmistukseen ja puukuiduista valmistetun pakkausmateriaalin muokattavuuteen. Tavoitteena oli selvittää kuiturainan polymeerisen lisäaineen polyuretaanin (PU) ominaisuuksia ja soveltuvuutta käytettäväksi kuitupohjaisessa elintarvikepakkauksessa. Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin myös pakkausmateriaalista mahdollisesti tapahtuvaan migraatioon ja sen analysointimenetelmiin. Kokeellisen osuuden tavoitteena oli selvittää, tapahtuuko PU:lla vahvistetusta puukuitumateriaalista di-isosyanaattien, ftalaattien tai jonkin muun yhdisteen merkittävää migraatiota elintarvikkeeseen. Lisäksi tarkasteltiin säilytyslämpötilan, ilman suhteellisen kosteuden (RH) ja säilytysajan vaikutuksia migraatioon. Migraatiokoetta varten valmistettiin näytepakkauksia, joiden pohja oli PU:lla vahvistettua kuitumateriaalia (VTT Oy, Suomi) ja kansikalvona BoPET/PE/PA/EvOH/PE-kalvo (Wipak Oy, Suomi). Pakkauksiin pakattiin pastöroitua kovaa Cheddar-juustoa (Wyke Farms Mature Cheddar, Englanti). Menetelminä käytettiin kiinteän faasin mikrouuttoa yhdistettynä kaasukromatografiin ja massaspektrometriin (SPME-GC-MS) sekä Fourier-muunnos-infrapunaspektrometria vaimennetulla kokonaisheijastustekniikalla (ATR-FT-IR). Di-isosyanaatteja ei havaittu missään pakkausmateriaali- eikä elintarvikenäytteissä kummallakaan käytetyistä menetelmistä. FT-IR-spektreissä ei havaittu tyypillistä isosyanaatin absorptiojuovaa aaltoluvun 2270 cm-1 kohdalla. SPME-GC-MS:lla suuren massapiikin PU:a sisältävissä tai siihen kosketuksissa olleissa näytteissä aiheutti 1,6-dioksasyklododekaani-7,12-dioni. Menetelmällä havaittiin osassa näytteistä yhtä ftalaattia, dietyyliftalaattia (DEP), jota ei ole luokiteltu terveydelle haitalliseksi. Sen määrän havaittiin kasvavan säilytyksen aikana lämpimimmässä olosuhteessa (10 °C, RH 56 %) kaikissa näytteissä mutta pienenevän kosteimmassa (5 °C, RH 90 %) olosuhteessa. DEP:a havaittiin myös kuidussa, jossa ei ollut PU:ta, ja lähes kaikissa PU-kuitumateriaaliin pakatuissa juustonäytteissä. Tämän työn tulosten perusteella DEP ei ollut lähtöisin ainoastaan PU:sta vaan myös puhtaasta kuidusta. Terveydelle vaaralliseksi luokiteltuja di-isosyanaatteja tai ftalaatteja ei havaittu siirtyvän elintarvikkeeseen. Tämän työn migraatiotulosten perusteella PU-kuitumateriaalia voisi käyttää pakkausmateriaalina, joka on kontaktissa elintarvikkeeseen.In the literature study paper manufacturing process and modification of wood fiber-based packaging materials were reviewed. The aim was to understand the properties of polyurethane (PU) and its suitability as an additive in fiber-based food packaging material. Also possibility of migration from food packaging materials and methods of migration analysis were reviewed. The aim of the experimental work was to examine if diisocyanates, phthalates or other substances migrate significantly from PU-impregnated wood fiber-based packaging material to cheese. The impact of storage conditions such as temperature, relative humidity (RH) and storage time on migration were examined. The base of the sample package was made of PU-impregnated fiber material (VTT Oy, Finland) and the cover film was BoPET/PE/PA/EvOH/PE-laminate (Wipak Oy, Finland). Slices of pasteurized hard Cheddar cheese (Wyke Farms Mature Cheddar, England) were packaged as samples. Migration was measured from the surface of the packaging materials and cheese using attenuated total reflection Fourier-transform infrared spectrometer (ATR-FT-IR) and from the head space of the samples using solid-phase microextraction coupled with gas chromatography and mass spectrometer (SPME-GC-MS). No diisocyanates were detected in any packaging material or cheese samples with either methods. A notable peak in the mass spectra of samples containing or having been in contact with PU was caused by 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione. Also one phthalate, diethyl phthalate (DEP) was detected with SPME-GC-MS in some of the samples. The peak areas of DEP decreased after two weeks storage at 10 °C, RH 56 % and 5 °C, RH 90 %, except for cheese. After four weeks storage under the warmest conditions (10 °C, RH 56 %) the peak areas increased for all the samples but decreased at the highest RH (90 %) for PU-fiber and the cheese in it. DEP was detected in almost every cheese sample packed in PU-fibre. DEP was also detected in fiber without PU. No diisocyanates or phthalates classified as harmful to human health were detected in this study. Based on the results of this migration study PU-impregnated fiber material would be safe to use in contact with food.
Subject: SPME-GC-MS
ATR-FT-IR
polyuretaani
puukuitu
elintarvikepakkaus
migraatio
ftalaatti
dietyyliftalaatti


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record