对UVC辐射低密度聚乙烯 (LDPE) 食品包装的热发光和ATR-FTIR研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 辐射物理 辐射物理
• 食品科学 食品科学 食品科学

背景情况:

• 紫外线C (UVC) 辐射在食品加工中用于消毒.
• 评估紫外线的有效性需要精确的剂量测量,特别是对于包装材料.
• 低密度聚乙烯 (LDPE) 是一种常见的食品包装材料,易受辐射影响.

研究的目的:

• 评估紫外线辐射对LDPE食品包装的影响.
• 评估各种热发光剂量计 (TLD) 在检测通过LDPE传输的UVC辐射方面的有效性.
• 为了确定监测基于UVC的食品处理程序的最佳TLD.

主要方法:

• 在LDPE样本的UVC辐射下放置TLD.
• 分析LDPE的结构变化使用减弱总反射率里埃变换红外光谱学 (ATR-FTIR).
• 来自不同TLD材料的UVC诱导热发光 (TL) 排放的测量和动态分析 (计算机化发光曲线解卷 - CGCD).
• 对TLD反应的比较研究,包括光转移 (PTTL) 效应和火处理的影响.

主要成果:

• 紫外线检测在一个小时后是准确的,验证TLD优化食品处理.
• ATR-FTIR显示了LDPE的轻微变化 (传导率<8%),可能是由于CH断裂和CC键振动,但变化也可能是LDPE固有的.
• TL的动力分析揭示了UVC诱导的陷电荷激活,电离,漂白和PTTL效应.
• LDPE放大了UVC-TL反应,TLD之间强度的差异 (GR-200 > TLD-100 > TLD-400 > TLD-200).
• TLD-200 (CaF2:Dy) 已证明适用于UVC检测,具有一致的响应和最小的PTTL,可重复使用,低成本测量,无需回火.

结论:

• CaF2:Dy (TLD-200) 是通过LDPE包装检测UVC辐射的最有效的TLD.
• 该研究提供了一种低成本,可重复使用的方法来监测UVC食品处理过程.
• 了解TLD材料特性和PTTL效应对于准确的UVC剂量测量至关重要.