纳米金属应用于食品包装材料中,能改善包装的机械性能、阻隔性和抗菌效果,延长食品货架期。辐照作为一种非热杀菌技术,与传统的热杀菌技术相比,辐照能在不显著影响食品属性的前提下,为食物提供良好的灭菌效果。纳米金属抗菌包装和辐照在抗菌方面有着各自的特点,将两者进行结合能达到更好的食品保鲜效果。但辐照条件下,纳米金属复合材料的安全性需要迁移实验来进行研究,本研究选择了三种常用的纳米金属材料,通过自制纳米金属复合膜,研究了在不同的辐照条件下,辐照对纳米金属在不同食品模拟物中迁移的影响,对比了不同的辐照类型、不同的聚合物基质条件下,辐照对纳米金属迁移的影响,并在课题组的研究基础上,对纳米铜和纳米氧化锌在真实食品中的迁移行为进行了研究。具体研究内容如下:(1)将三种纳米金属(纳米铜、纳米氧化锌、纳米银)与LDPE、纳米银与PP经过流延法制备了8种纳米金属复合膜,对纳米金属复合膜中纳米金属的初始含量和厚度进行了测定。(2)分别在剂量均为10 k Gy的三种不同的Gamma辐照条件下(无辐照、非溶剂接触辐照、溶剂接触辐照)处理三种纳米金属复合膜(Cu-LDPE-1、Zn O-LDPE-1、Ag-LDPE-1),用ICP-MS检测了室温条件下,纳米金属在三种食品模拟物(纯水、95%乙醇、3%乙酸)中20 d的迁移浓度。针对迁移结果,用XPS设计辐照对纳米银具有氧化作用的验证实验。用TEM表征了复合膜中纳米金属的微观形态和分散性,对辐照前后复合膜的热性能和阻隔性能进行了表征。结果表明:首先,纳米铜、纳米氧化锌、纳米银在3%乙酸中的迁移量都高于其在纯水和95%乙醇中的迁移量;其次,在95%乙醇的迁移中,铜和氧化锌在溶剂接触辐照组的迁移量分别为对照组的19和3倍,并且遵循同一规律:溶剂接触辐照>非溶剂接触辐照>无辐照;最后,纳米银在三种食品模拟物的迁移都遵循“溶剂接触辐照>非溶剂接触辐照>无辐照”的规律。表明辐照对纳米金属迁移的影响与纳米金属类型、食品模拟液类型及辐照条件均有关。XPS结果发现,辐照对纳米银存在氧化作用,证实了辐照氧化纳米金属促进金属溶出这一观点。(3)在前面的研究基础上,进一步研究了与辐照对纳米金属迁移影响有关的因素。辐照类型选择了Gamma和电子束辐照,复合膜选择了以纳米银为金属模型,聚合物基底分别为LDPE和PP的Ag-LDPE-1和Ag-PP-1复合膜。结果发现:通过室温条件下30 d的迁移实验,在相同的辐照条件下,Ag-LDPE-1中的纳米银迁移量比Ag-PP-1高。其次,Gamma辐照和电子束辐照对纳米银迁移的影响与食品模拟液有关,在水和3%乙酸的迁移中,最高迁移量出现在电子束溶剂接触辐照组,而在95%乙醇中,Gamma溶剂接触辐照对纳米银迁移促进作用最大。表明辐照对纳米金属迁移的影响与辐照类型、聚合物类型以及接触的溶剂有关。(4)选择纳米铜/LDPE和纳米氧化锌/LDPE复合膜,在70℃,2 h迁移条件下,研究了铜和氧化锌在纯奶、酸奶中的迁移,并对比了两种纳米金属在纯奶和酸奶及其对应的食品模拟物中的迁移。研究了紫外和蒸煮处理条件下,两种纳米金属在奶制品中的迁移。结果表明:铜和氧化锌在酸奶中的迁移量分别为49.91～171.57μg/kg和224.99～711.05μg/kg,显著高于(P<0.05)其在纯奶中的迁移量(分别为46.32～64.21μg/kg和136.54～239.61μg/kg);铜和氧化锌在纯奶和酸奶以及这两种奶制品对应的食品模拟物中的迁移都存在显著性差异,说明现行标准中对纯奶和酸奶的食品模拟物的设定不适用于纳米铜和纳米氧化锌;紫外处理对复合膜中的纳米金属迁移无影响(P>0.05);蒸煮条件下,铜和氧化锌的最大迁移量分别为23.63～60.35μg/kg和100.21～233.86μg/kg,在本实验中纳米成分添加量情况下,最大迁移量远低于法规中对金属元素迁移量的规定(5 mg/kg)。