《Food Bioscience》:Microplastic Formation and Presence of Other Compounds from Instant Food Containers
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微塑料及添加剂从即食容器中迁移特性研究:针对聚丙烯和低密度聚乙烯材质容器,评估高温水处理后的微塑料释放(2244 particles/mL)及铝(29.74 mg/L)、镉(1.46 mg/L)等重金属迁移情况,发现均符合印度饮用水标准,但铝接近上限,表面粗糙度显著增加。
阿杜娜·约翰(Adhuna John)| 阿努贾·约瑟夫(Anuja Joseph)| 苏达·戈埃尔(Sudha Goel)
环境工程与管理专业,印度理工学院土木工程系,卡尔加普尔(Kharagpur),西孟加拉邦,印度,721302
摘要
即食食品容器设计用于实现食物的存储、准备和食用的一体化。影响微塑料从食品容器转移到食物中的关键因素之一是用于食物准备的热水。本研究评估了这类即食食品容器中微塑料及其他化合物的渗出情况。测试了三种常见的即食食品容器:两种由聚丙烯制成,另一种由低密度聚乙烯(LDPE)制成。所有分析均重复三次进行。研究估计,大于1微米的微塑料颗粒数量约为2244个/毫升,颗粒大小范围在2微米至220微米之间。观察到颗粒的尺寸分布呈双峰状,且超过50%的颗粒属于亚微米级别。还发现添加剂(如有机碳、无机碳、重金属及其他离子)从容器中渗入热水中。所有测试样本中的这些物质含量均符合印度饮用水标准。在所评估的金属中,样本A中的铝含量为29.74毫克/升,略低于饮用水标准(30毫克/升);样本A中的镉含量为1.46毫克/升,也低于饮用水标准(3毫克/升),这表明其他样本中可能存在超标情况。加入热水后,所有样本的平均表面粗糙度显著增加。
章节摘录
引言
在人类血液样本、粪便、器官、胎盘和胎粪中均发现了微塑料(Braun等人,2021年;Jenner等人,2022年;Leslie等人,2022年;Ragusa等人,2021年、2021年;Schwabl等人,2019年;张J等人,2021年;张N等人,2021年)。这些发现表明人类正在摄入微塑料,并且微塑料可能在体内不同器官之间积累或转移。微塑料在胎盘中的存在表明了其可能产生的代际影响(Braun等人,2021年)。
样本收集
2023年8月至2024年2月期间,从印度理工学院卡尔加普尔分校的技术市场及在线食品店购买了三种在印度市场上常见的即食方便面杯。观察到这些即食食品容器大多由聚丙烯材料制成。因此,选择了两个聚丙烯制成的样本(样本A和样本B),以及一个内层涂有塑料膜的纸板制成的样本(样本C)进行进一步研究。
傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了即食食品容器所使用的材料以及样本C的内层成分。在4000厘米-1至500厘米-1波数范围内的FT-IR透射光谱显示了相关特征峰。比较了样品在加热前后 的光谱(见图2)。布鲁克(Bruker)聚合物库确认样本A和样本B的材料为聚丙烯,样本C的材料为低密度聚乙烯(LDPE)。
容器表面特性
FT-IR分析结合布鲁克聚合物库的结果确认,样本A和样本B由聚丙烯(PP)制成,而样本C由低密度聚乙烯(LDPE)制成。聚丙烯和低密度聚乙烯在红外(IR)区域具有明显的光谱特征,尤其是在500厘米-1至4000厘米-1波长范围内。此外,两种光谱至少有四个吸收带对齐(Jung等人,2018年)。光谱对比还显示了CH3、CH2、C-C和C=O键发生了变化。
结论
本研究评估了三种即食食品容器在加入热水后微塑料及其他化合物的渗出情况。其中两种容器由聚丙烯制成,另一种容器由纸板制成,内层为低密度聚乙烯(LDPE)。加入热水或沸水后,三种容器中均释放出微塑料颗粒,平均颗粒数量为2244个/毫升,颗粒大小范围在……
作者贡献声明
阿杜娜·约翰(Adhuna John): 负责撰写初稿、方法论设计、数据分析及概念构建。
阿努贾·约瑟夫(Anuja Joseph): 负责审稿与编辑、方法论设计、数据分析及概念构建。
苏达·戈埃尔(Sudha Goel): 负责审稿与编辑、项目监督及资源协调。
IS 10500, 2012; Zhang等人,2021.
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
数据可应要求提供。
本研究由
印度政府教育部提供资助。
作者声明如下潜在的财务利益或个人关系可能构成利益冲突:苏达·戈埃尔(Sudha Goel)获得了印度理工学院卡尔加普尔分校的财务支持、行政支持、设备及实验用品。其他作者亦声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。