Detection of 27 Residual Solvents in Food Packaging using Parallel Dual-Column Headspace Gas Chromatography

Význam tématu

Ochrana potravin před zbytkovými rozpouštědly v obalových materiálech představuje klíčovou součást bezpečnosti potravin. Migrace rozpouštědel z inkoustů a materiálů do potravin může ovlivnit chuť, kvalitu a zdraví spotřebitele. Analýzy těchto zbytků jsou nezbytné pro zajištění souladu s mezinárodními předpisy a ochranou zdraví.

Cíle a přehled studie

Studie si kladla za cíl vyvinout a ověřit automatizovanou headspace GC-FID metodiku s paralelním duálním kolony uspořádáním pro simultánní identifikaci a kvantifikaci 27 běžných zbytkových rozpouštědel v potiskovaných obalových materiálech bez nutnosti náročné přípravy vzorků.

Použitá metodika

Vzorky o ploše 100 cm2 byly vloženy do 20 mL vialů a analyzovány technikou headspace s optimálním zahřátím. Paralelní přívod plynu k dvěma kapalinovým kolonám s rozdílnými stacionárními fázemi zajistil maximální rozlišení a potvrdil identitu analytů bez GC/MS. Volba diluentů (ethylacetát pro standardy, methanol pro etylacetát kvantifikaci) byla optimalizována podle kvality píků.

Použitá instrumentace

HS-20 headspace autosampler napojený na GC-2010 Plus s dvojicí FID detektorů. Kolony: SH-Rtx-VMS (60 m×0,25 mm ID, 1,4 µm) a SH-Rxi-1MS (60 m×0,25 mm ID, 1,0 µm). Carrier plyn helium v konstantní lineární rychlosti 25 cm/s. Teplotní programy od 35 °C do 180 °C, vstupní a transfer linky 150 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala detekovatelnost 26 z 27 rozpouštědel při 1 µg ve vialu (S/N > 100) s RSD 1–3 %. Paralelní kolony umožnily baseline separaci klíčových párů a sloužily navíc jako verifikační nástroj identity. Analýza tří komerčních obalů odhalila nejvyšší obsah toluenu (0,71–2,2 mg/m2) a různou přítomnost dalších rozpouštědel.

Přínosy a praktické využití metody

Bezúpravný headspace přístup eliminuje extrakční kroky, zkracuje čas analýzy a minimalizuje riziko kontaminace. Duální kolony zvýšily spolehlivost identifikace a umožnily ověření výsledků jedinou injekcí. Metoda je vhodná pro rutinní QA/QC a legislativní kontrolu obalových materiálů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace selektivních detektorů (GC–MS, PdA) rozšíří spektrum sledovaných kontaminantů. Online monitorovací systémy přímo ve výrobě by mohly zajistit kontinuální dohled nad kvalitou obalů. Využití chemometrických nástrojů urychlí zpracování a vyhodnocení dat.

Závěr

Automatizovaná paralelní dual-column HS-GC-FID metodika poskytuje citlivé, přesné a efektivní řešení pro stanovení zbytkových rozpouštědel v potiskovaných obalových materiálech, splňující požadavky regulací i nutnou opakovatelnost.

Reference

1. Seo I., Shin H.S. Food Sci. Biotechnol. 19(6):1429–1434 (2010)
2. Standards and Specifications for Food Utensils, Containers and Packages [March 2015]
3. ASTM F1884-04(2011). Standard Test Method for Determining Residual Solvents in Packaging Materials. ASTM Int., West Conshohocken, PA.