大学生科研立项项目结题报告书附件2.doc

2011年大学生科研立项
项目结题报告书

项目名称 常见食品包装材料成分和有毒性测定与改进方案
项目主要负责人 黄信
项目所在学院 孝感学院新技术学院
填表人 黄信
联系电话 [phone]
填表日期 2011年11月25日

孝感学院新技术学院生物化学系 制
一、研究成果简介
立项名称： 常见食品包装材料成分与有毒性测定和改进方案
项目负责人：学院：孝感学院新技术学年级：二年级专业：生物工程班电话： [phone]
项目组成员： 黄信 彭颖 郭晓坤 桂建勇
指导教师：职称 硕士副主任 所在学院 孝感学院新技术学院 电话 [phone]
成果形式：（论文、设计、产品研制、软件开发、专利申请和转让、研究报告、调研报告、课件等）：_论文_
一、研究成果简介（要求撰写600---800文字，不附图表）
1．研究结果与成效：
成分与有毒性测定：我们在市场上收集了我们日常生活中最常见的集中食品包装材料与塑料袋，对这些材料进行了分析。试验首先对食品包装用聚氯乙烯薄膜进行了鉴定,同时测定了薄膜的蒸发残渣含量。采用溶解-沉淀法提取聚氯乙烯,用四氢呋喃溶解薄膜样品,无水乙醇作为沉淀剂,使聚氯乙烯和增塑剂分离,消除干扰。采用傅立叶变换红外光谱法,扫描波数4000-500cm-1,对从市场收集来的用于各食品包装领域的26种薄膜样品和一些塑料袋样品进行了检测,鉴定出19种是聚氯乙烯材质的薄膜。其中塑料袋中用聚氯乙烯的为多。蒸发残渣试验结果显示只有6种聚氯乙烯薄膜蒸发残渣符合国家标准卫生要求。其次采用手动顶空进样气相色谱法检测聚氯乙烯薄膜中氯乙烯单体。实验结果表明，氯乙烯单体加标回收率在91.04%-103.27%之间,相对标准偏差RSD(n=3)在3.76%-4.50%,方法满足聚氯乙烯薄膜单体残留的分析。其中有4种聚氯乙烯薄膜中均未检出残留的氯乙烯单体,在一定程度上表明食品包装用聚氯乙烯薄膜中的氯乙烯单体残留情况非常严重。特别指出的是塑料袋中含氯乙烯的情况非常的严重。聚氯乙烯（PVC）树脂是没有毒性的，聚氯乙烯单体则有剧毒，聚氯乙烯制品是否有毒，一要看其在聚合过程中的残留单体是否脱除到一定的要求，二是要看其在加工过程中加入的助剂是否有毒。如PVC食品保鲜膜中的氯乙烯单体如果含量过高，尤其是在微波炉等高温环境下，容易分解出对人体有致癌作用的物质。据我们调查目前市场上食品用塑料包装制品种类繁多。我国每年使用的一次性餐盒超过120亿个,平均每人就会用掉近10个。而来自国家环保产品监督检验中心的抽查结果显示,合格率尚不满50%食品包装情况令人堪忧。
改进方案：为确保包装食品的安全，食品包装材料必须要有高阻隔性。油脂食品要求具有高阻氧性和阻油性；干燥食品要求具有高阻湿性，芳香食品要求具有高保香性；果品蔬菜类生鲜食品要求包装具有高的氧气、二氧化碳和水蒸气的透气性。此外食品包装材料还要有高的抗拉伸强度、耐撕裂、耐冲击强度，优良的化学稳定性，不与内装食品发生任何化学反应，确保食品安全；另外还要有较高的耐温性，满足食品的高温消毒和低温储藏等要求。我们对现在发达国家的集中改进材料进行了调查，现在全淀粉塑料，新型高阻隔包装材料，活性包装材料，无菌高阻隔食品包装材料等等是发达国家比较领先的技术。常用的高阻隔包装材料有铝箔、尼龙、聚酯、聚偏二氯乙烯等。随着食品对保护性要求的提高，新型高阻隔塑料包装材料在国外已广泛应用，使用高强度高阻隔性塑料不仅可以提高对食品的保护，而且在包装相同量食品时可以减少塑料的用量。例如纳米改性的新型高阻隔包装材料纳米复合聚酰胺、乙烯—乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等。这对我们未来的发展方向很有借鉴性。

3，与成果有关的相关研究的基本实验
对本项目的可行性我们也做了一些基础实验工作，为了准确了解塑料制品的有毒性。我们做了一个简易的实验。
一：我们收集了大量的市场上常见的塑料材料制品并随机抽取了部分做相关实验我们选择大小，形状，种类完全相同的塑料袋若干个。分为三种颜色分别代表三种标准。
二：在编号为1，2，3，4的四个水槽里放上等量的相同的水，并放入等大，种类相同并且生长活力旺盛的相同态势的金鱼各两条。
三：在2号水槽中加入三个绿色的塑料袋。3号水槽中放置三个黑色的塑料袋，1号水槽中三个白色的塑料袋，4号水槽不加入任何塑料袋。
四：每天给予定量的等量的饲料，并且在相同的时间短内观察四个水槽中的水。
培养观察
实验现象：
第一天：我们在每天中午喂养饲料。1,2，3，4号水槽金鱼正常，并无异常。
第二天：也是无恙。
第三天：1,2,4号水槽的金鱼正常，3号水槽中的金鱼向上游并且不停的吐水泡。
第四天：1,2,4号水槽中的金鱼正常，3号金鱼还是不停的上游，而且吐的气泡明显增多，。3号金鱼死亡，2号水槽中出现沉淀物，
第五天：1，4号水槽中的金鱼没有明显异常，3号金鱼显的异常躁动，而且有翻肚皮的现象出现并且是反映变的明显的迟钝。2号水槽中出现沉淀物。
第六天：1,4号水槽中正常。3号水槽中金鱼死亡，2号水中出现明显的沉淀物，并且反映并的迟钝且出现向上游动的现象。
第七天：1,4号水槽中正常。2号水中出现明显沉淀物，并且向上不断吐泡。
第八天：4号水槽中的金鱼正常，1号水槽中的金鱼开始向上吐水泡。2号水槽中的金鱼有翻肚皮的现象。并且出现躁动。
第九天：4号水槽中金鱼正常，1号金鱼出现沉淀物，并且出现吐水泡的现象。2号金鱼反应出现明显迟钝并且是不断的吐水泡。
第十天：4号水槽中金鱼正常，1号金鱼和第九天差不多，2号金鱼死亡。
第十一天：与第十天没有明显的差别。
。。。 。。。
第十六天：1号金鱼死亡。4号金鱼无异常，并且生活一切正常。
实验完结，
实验结论：实验结论
1、 塑料袋具有一定的毒性。
2、 黑色塑料袋的危害大于绿色的，而绿色危害又大于白色的说明塑料袋的危害是随着袋子本身颜色的加深而加剧的。
因此，我们有了下面的调查。

2．特色与创新点：
（1）虽然我国目前已限制了PVC薄膜用于食品包装的部分领域,但由于PVC薄膜的优良特性和价格低廉,仍然被食品市场大量使用。而来自国家环保产品监督检验中心的抽查结果显示,合格率尚不满50%，食品包装情况令人堪忧。 消费者不能区分食品和非食品塑料袋，因此有相当一部分不合格的塑料袋被用于食品包装，严重危害了人们的健康。而那些不合格的塑料制品和包装材料长期使用，则体内易形成胆结石、肾结石或重金属中毒、肝系统病变、消化不良、神经中枢系统紊乱，严重影响儿童智力发育，甚至致癌等严重后果。因此抵制“白色包装”，提倡并推广使用“绿色包装”迫在眉睫。
（2）这些有毒塑料包装容器充斥市场，不但会侵害到消费者的合法权益，最终也会损害整个食品行业的利益。这些不合格的食品包装盒普遍存在的问题是在生产中大量使用工业级碳酸钙、石蜡等有毒有害物质，甚至添加来源不明的废塑料等这些都造成我们对食品包装这个行业失去了信心，甚至连带效应对食品也失去了原来的信任。
（3）我们所研究和测定的方法在一定程度上可以很大程度的给人们一些自行鉴定自己所购买的包装袋是否有毒，在自己家里就可以完成。例如：一般无害的塑料袋呈乳白色、半透明或无色透明状，有柔韧性，手摸时有润滑感，表面似有蜡，遇明火易燃，离火后仍能继续燃烧，无异味。而有害的塑料袋颜色混浊或呈淡黄色，手感发粘，燃烧有异味。另外，如把塑料袋置于水中并按入水底，无害塑料袋比重比水小，可浮出水面，有害塑料袋比重比水大，则会下沉；无害塑料袋气味很弱或没有气味，有害塑料袋有一股难闻的气味：用力一抖无害的发声清脆，有害的发声闷涩。真正的环保餐盒应该是颜色、质地均匀，手感好，强度高，不易撕裂，盛冷热食品时没有异味散发，易于回收利用和降解。而假冒的环保餐盒摸起来软绵绵，轻轻一撕就会破裂，且有异味。
本课题通过调查人们日常生活经常使用的食品包装中的塑料包装材料，使消费者进一步了解和加深食品包装对人体健康的影响，符合广大消费者切身利益的要求，并且提高消费者对塑料材料的关注程度，进而希望塑料包装材料的代替者尽快投入市场起到减缓白色污染的效果。呼吁广大消费者为了自身的健康，请自觉抵制不合格包装产品，从我做起，共同营造一个绿色的生活环境！

推广与应用：我们所研究的课题在很大的程度上具有推广意义，而且推广性非常的高，因为它方便实用常见的塑料有两种:一种是聚乙烯薄膜;一种是聚氯乙烯薄膜.用聚乙烯薄膜做成塑料袋是无毒的,可以用来盛装食物,只是强度差些,且不能经受80℃以上的高温,并有一定的透气性,不宜长期用来盛装茶叶、香料等。用聚氯乙烯薄膜做成的塑料袋有毒性，因而不宜与食品直接接触。聚氯乙烯塑料常用于做雨衣、鞋底、床罩、窗帘、桌布、手提包等。
并且我们总结了一些鉴定的小方法：1、触摸法：用手摸起来有润滑感，表面像涂了一层蜡（化学上称为蜡感），这是无毒的聚乙烯薄膜；而聚氯乙烯薄膜摸起来有些发粘。
2、抖动法：用手抖动声音发脆，是无毒的聚乙烯薄膜；用手抖动声音低沉的则为聚氯乙烯薄膜塑料袋。
3、燃烧法：遇火即燃,火焰呈黄色,燃烧时有石蜡状油滴滴落.并有蜡烛燃烧时的气味，是无毒的聚乙烯薄膜；若不易燃烧,离火即熄灭,火焰呈绿色为聚氯乙烯薄膜塑料袋。
4、浸水法：将塑料袋浸入水中，用手将其按压入水后能浮出水面的为无毒的聚乙烯薄膜；沉入水底的为聚氯乙烯薄膜塑料袋。
聚乙烯 英文简称PE，它是乙烯的聚合物，无毒。容易着色，化学稳定性好，耐寒，耐辐射，电绝缘性好。它适合做食品和药物的包装材料，制作食具、医疗器械，还可做电子工业的绝缘材料等。
聚氯乙烯(PVC)是一种由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物,它化学稳定性好，耐酸、碱和有些化学药品的侵蚀。它耐潮湿、耐老化、难燃。它使用时温度不能超过60℃，在低温下会变硬。聚氯乙烯分软质塑料和硬质塑料。

二、项目概述
1.该项目研究已达到的目的、内容、成果等：我们现在测定的是聚氯乙烯薄膜是食品包装材料的主要成分。因此，我们现在的工作是测定市场上广泛流通的食品包装材料即聚氯乙烯材料制成的食品包装是否有毒性。我们和做过相关实验的老师相关探讨得到一以下数据和结论。本研究采用气相色谱法检测聚氯乙烯薄膜和食品(苹果、油条／煎饺、啤酒)中苯和甲苯。方法采用使用最为广泛的HP-5石英气相色谱柱分离,氢火焰离子化检测器FID检测,苯在0.88-88.00μg／mL,甲苯在0.866-86.600μg/mL的线性范围内具有良好的线性关系, 苯和甲苯的加标回收率在69.88%-87.55%之间,RSD(n=3)1.86%-4.98%。方法满足聚氯乙烯薄膜和苹果、油条／煎饺、啤酒中的苯和甲苯残留量的分析。同时测定了19种聚氯乙烯薄膜中苯和甲苯的残留,以及聚氯乙烯薄膜中苯和甲苯在苹果、油条／煎饺、啤酒中的迁移。19种聚氯乙烯薄膜中13种检出苯残留、11种检出甲苯残留,8种样品同时检出苯和甲苯,残留量高于欧盟对苯和甲苯的规定。特别是油条和煎饺的苯和甲苯含量明显高出欧盟的标准。迁移试验中发现没有经过检出苯／甲苯的薄膜样品包装的食品也未检出苯／甲苯；啤酒样品未检出苯和甲苯；用检出苯／甲苯薄膜样品包装相应食品中,苹果没有检出苯和甲苯,油条／煎饺中苯和甲苯迁移量与包装薄膜中两者的含量、包装时间有关,也可能与薄膜的生产工艺或空隙大小等结构因素有关；油条／煎饺试验中甲苯的迁移量0.880-1.168mg/kg在欧盟的规定范围内,但苯的迁移0.883-1.024mg/kg却远远高于欧盟规定的指标。同时测定了9种聚氯乙烯薄膜中双酚A含量,以及聚氯乙烯薄膜中双酚A向食品的迁移。9种聚氯乙烯样品中,4种检出双酚A,含量20.823-49.125mg/kg。迁移试验中发现没有经过检出双酚A的薄膜样品包装的食品也未检出双酚A；用检出双酚A的薄膜样品包装相应食品,包装4个月苹果检出双酚A0.403mg/kg,包装60min的油条和煎饺检出双酚A分别为0.109mg/kg和0.079mg／kg,双酚A迁移量与包装薄膜中双酚A的含量、包装时间、温度有关；迁移量相对安全。本研究在前人研究基础上完善和创新了聚氯乙烯薄膜和食品(苹果、油条／煎饺、啤酒)中DnOP和DBP的固相萃取高效液相色谱法分析方法。DnOP(邻苯二甲酸二正辛酯,用作pvc,ps,硝化纤维等塑料增塑剂、溶剂、气相色谱固定液)和DBP（邻苯二甲酸二丁酯，应用于PVC中做增塑剂）分别在9.8×10-6-0.0098mg／mL和5.235×10-6-0.01047mg／mL的范围内线性良好, 方法满足聚氯乙烯薄膜和苹果、油条／煎饺、啤酒中的DnOP和DBP的分析。。同时测定了19种聚氯乙烯薄膜中DnOP和DBP含量,以及聚氯乙烯薄膜中DnOP和DBP向食品的迁移。19种聚氯乙烯样品中,12种检出DnOP,10种检出DBP,6种同时检出DnOP和DBP；只有4种满足欧盟对DnOP和DBP的限量要求。迁移试验中发现没有经过检出DnOP/DBP的薄膜样品包装的食品也未检出DnOP和DBP；用检出DnOP/DBP的薄膜样品包装相应食品,包装4个月的苹果检出含量最高的是DnOP 0.3230mg/kg,包装60min的油条／煎饺中测出含量最高的是DnOP 0.3852mg/kg, DnOP和DBP的迁移量与包装薄膜中两者的含量、包装时间、温度有关,也可能与食品的性质以及薄膜的生产工艺有关；油条中测得的DBP最大迁移量0.3383mg／kg已已经超过欧盟规定的迁移限量0.3ppm。根据有关国家推荐的每日耐受量双酚A 0.01mg/kg体重, DnOP 0.05mg/kg体重和DBP 0.05mg/kg体重,结果表明两者相当容易从PVC薄膜迁移到脂肪类食品中,腌制品、含酒精饮料、酸性食品也存在比较大的风险,消费者也尽量不要用PVC材质的保鲜薄膜包装油脂类尤其高温的小吃食品,或者尽快吃完。

2．参加学生科研立项的总结、体会、存在问题和建议：
每当从报纸杂志上读到有关大学生技术转让的文章时，我仿佛就不再是身在二十一世纪用科学武装过的大学生，而将他们奉若神诋，不为那荣誉，不为那奖金，只是惊于他们的 科学创新能力。
2011年5月10日我第一次作为想项目策划和团队组织者申请了科研立项。报着祈祷的心情我们的立项成功了。我们的课题是食品包装材料成分和有毒性的鉴定和改进方案。是对摘牌安全方面的一些研究。
之后我们就进入了暑假了。于是，我们组进行了明确的分工：回家的成员就负责通过书籍和网络收集相关的文字和图片资料；而留校的我就是要走访各位有经验且对这方面有研究的老师。并借鉴相关数据。果实都是靠汗水浇灌出来的，通过多次参观老师的实验方法，我们总结我们的不足之处，提出多种改进的方法，并借鉴了老师们的经验和一些数据。这对后来最终设计方案的确立有很大的帮助，整个暑假我们组的成员都保持联络，大家相互交流心得体会，所以项目进展十分顺利。9月份，忙完学期开始的事务后，再投入科研项目就到了9月中旬了，我们组开了几次会，大家切磋讨论，并最终完成了初步设计。
作为项目的策划者和团队的组织者，能带领我们兄弟团队参与这次科研作品立项活动，我感到非常的荣幸！对我来说，这是前所未有的历练。七个多月来我不断的思考着，不停地探索着。回顾半年多走过的科研历程，我感慨万千，酸甜苦辣一并涌上心头。记得五月份我搭上了科研立项的末班车，那时候的我，除了热情与好奇一无所有，而现在的我知识得到充实能力得到锻炼；回首这八个月走过的路，坎坷心酸、踌躇、彷徨、无助、幸福、喜悦、欢欣……忘不了团队会议上一遍又一遍先的动力来自好奇，来自热情，然而当困难横在路前，好奇变成了乏味，激情不再，于是“坚持”和“毅力”告诉我：要迎难而上！的阐述自己的想法，一路走来，终于明白：科研，原来需要的不仅仅是热情！起
作为负责人，我深感责任重大，望着队员认真的眼神和他们忙碌的身影，我的心中有了一丝压力，我想那就是责任感吧。作为团队的一员，经历过了无数坎坷与挫折，我逐渐懂得：科研的本质在于尝试与探索。这是我第一次组织团队活动，历数一路走来的坎坷，感慨颇多。科研，真叫个又恨又爱！我恨她，恨她占用了我宝贵的学习时间，占用了我休息、就餐的时间，然而我又爱她，喜欢她给了我那么多的知识与技能。我恨她，让我承受舍友的诸多抱怨与不满，我爱她，是她让我享受同窗的钦佩与羡慕！我恨她，要我付出那么多的经费和精力。我爱她，收获的甜美，如涓涓细流滋润着心田。 我恨她，要让我面对那么多的疑问与困惑，我爱她，攻克难关的那一瞬间，幸福的喷泉于心底喷发！我被喜悦笼罩，我被快乐包围！当我遭遇科研，就让我们爱的死去活来！
（自我评价）：我觉得，自己第一参加科研立项活动，同时是第一次组织团队活动，第一次要独立处理那么多的事情，我已经尽全力了，是非功过让别人去说吧。
如果人生是在寻宝，那么这次活动给我的就是开路的刀，过河的船，爬上的鞋，而且我深信它将是我开启宝藏大门的钥匙！
科研立项是个很好的活动，不仅加强了我们的知识，还锻炼了我们的动手能力和与人交际的能力。希望以后还能继续参加这类活动并获得成功。在此我代表我的团队感谢这次活动的组织者和我们的老师。他们为我们这些想创新想科研的学生提供了一个很好和广大的平台。

三、项目评定
1. 项目诚信承诺

本项目全体成员慎重承诺，该项目研究遵守学校有关规定，恪守学术规范，未抄袭他人成果。如有违规行为，愿承担一切责任，接受学校的处理。

项目组成员签名：

年 月 日
2. 指导教师意见

指导教师签名：

年 月 日
3. 学院意见（成绩按优、良、中、合格和不合格五级评定）

学院科研立项评审委员会主任签名： 学院盖章：

年 月 日
4.学校意见

学校科研立项评审委员会主任签名： 学校盖章：

年 月 日