N-亚硝胺抑制剂等因素对天然胶乳胶膜性能及N-亚硝胺含量影响的研究

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天然胶乳制品广泛应用于工农业、医疗卫生等领域。目前胶乳制品在生产过程中常用的传统仲胺基型硫化促进剂(如二乙基二硫代氨基甲酸锌ZDC、四甲基二硫化秋兰姆TMTD等),在硫化过程中易产生致癌性N-亚硝胺,这对人民群众的身体健康有很大的威胁,降低胶乳制品中N-亚硝胺的含量是胶乳制品行业亟需解决的一大问题。本研究采用硫磺硫化体系,考察氢氧化钙Ca(OH)2、氢氧化钡Ba(OH)2等碱土金属氢氧化物、抗坏血酸和β-生育酚对以ZDC为硫化促进剂所制备的天然胶乳胶膜的N-亚硝胺含量的影响,同时考察它们对配合胶乳胶体性能、配合胶膜的硫化特性以及硫化胶膜力学性能等的影响。并研究硫化温度、沥滤等工艺条件对以二异丁基二硫代氨基甲酸锌(ZDiBC)和ZDC分别为促进剂所制备的硫化胶膜N-亚硝胺含量的影响。考察不同硫磺硫化体系对以ZDiBC为促进剂所制备的天然胶乳硫化胶膜力学性能的影响。此外,以S+ZDiBC+ZnO为硫化体系,采用正交设计试验考察了S(硫磺)、ZDiBC、ZnO(氧化锌)对硫化胶膜力学性能的影响。研究结果表明:Ca(OH)2、Ba(OH)2和Mg(OH)2(氢氧化镁)能显著降低硫化胶膜中的N-亚硝胺含量,最为显著的是Ba(OH)2,且随Ba(OH)2用量增大(0.3~0.9份),降低程度提高,最高可达97.56%;抗坏血酸(VC)和α-生育酚(VE)均能显著降低硫化胶膜中的N-亚硝胺含量:VE(0.5份)可使N-亚硝胺含量降低97.56%,VC(0.5份)可使N-亚硝胺含量降低至检测限(0.01mg/kg)以下;沥滤可降低硫化胶膜中的N-亚硝胺含量;以ZDC为促进剂的硫化胶膜,提高硫化温度能降低其N-亚硝胺含量,而以ZDiBC为促进剂的硫化胶膜,提高硫化温度则会提高其N-亚硝胺含量。Ca(OH)2、Ba(OH)2和Mg(OH)2均会增大配合胶乳的粘度、降低机械稳定度,其中对粘度增大程度最高的是Ca(OH)2,对机械稳定度降低程度最高的是Ba(OH)2。随Ca(OH)2、Ba(OH)2和Mg(OH)2用量的增大(0.0~0.9份),配合胶乳胶膜的硫化时间缩短。随Ca(OH)2用量的增加,硫化胶膜的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力及交联密度均逐渐提高;随Ba(OH)2、Mg(OH)2用量的增加,硫化胶膜的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力及交联密度均呈现先增大后减小的趋势。抗坏血酸会增大配合胶乳的粘度、降低机械稳定度。抗坏血酸(VC)和α-生育酚(VE)的加入均会使配合胶乳胶膜的硫化时间延长。随VC用量的增加(0.0~0.9份),硫化胶膜的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、交联密度均逐渐降低;随VE用量的增加(0.0~0.9份),硫化胶膜的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度、交联密度均先减小后增大。不同的硫磺硫化体系对天然胶乳硫化胶膜的力学性能影响不同。不论是配合胶乳硫化胶膜,还是硫化胶乳硫化胶膜,力学性能均是在普通硫磺硫化体系(CV)下达最优。正交试验表明,S+ZDiBC+ZnO硫化体系中,S对拉伸强度、300%定伸应力、交联密度的影响程度最大。
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