Evaluating Consumer Products for Low Level Contaminants with High Temperature Dynamic Headspace

Význam tématu

Analýza nízkých hladin kontaminantů uvolňovaných z vysokoteplotních polymerů používaných k balení potravin je klíčová pro ochranu zdraví spotřebitele, zajištění kvality chuti a splnění mezinárodních potravinářských předpisů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyhodnotit uvolňování těkavých organických látek (VOC) z PET a CPET obalů mražených pokrmů při teplotách odpovídajících mikrovlnnému i konvenčnímu ohřevu. Studie kombinovala statickou a dynamickou techniku hlavy prostoru s vysokou teplotou a GC/MS detekci podle EPA metody 8260.

Použitá instrumentace

• Teledyne Tekmar HT3 headspace v režimech statickém (80–160 °C) a dynamickém (80–280 °C)
• Thermo Focus GC/DSQ II MS s Retek Rtx VMS kolonkou (20 m, 0,18 mm, 1 µm), konstantní tok 0,9 mL/min
• Injekční režim split, nosný plyn helium, teploty zdroje a trubice 230 °C
• EPA Method 8260 standard (50 ppb) pro potvrzení přítomnosti klíčových VOC

Hlavní výsledky a diskuse

• Dynamická analýza odhalila v PET podnosu a fólii devět regulovaných VOC (chloromethan, chlorethan, 1,1-dichlorethen, acetone, methylacetát, 2-butanon, methylmethakrylát, toluen, 1,3-dichlorbenzen), jejichž uvolňování výrazně vzrostlo nad 177 °C.
• Sledování uvolňování acetaldehydu a alifatických uhlovodíků ukázalo odlišný profil připisovaný jejich přítomnosti jak v polymeru, tak v potravinové matrici.
• Statická analýza připraveného jídla detekovala pouze tři ze zmíněných VOC (chloromethan, acetone, toluen) a odhalila vyšší koncentrace při konvenčním ohřevu než při mikrovlnné přípravě.
• Acetaldehyd v potravině pravděpodobně pocházel částečně z ingrediencí omáčky (víno, rostlinné oleje) a polymerního materiálu.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní screening termálně uvolňovaných kontaminantů z polymerů nad skleněnou fází materiálu
• Monitorování dodržení teplotních limitů balení pro minimalizaci migrace nežádoucích látek
• Podpora regulované kontroly kvality a vývoje bezpečnějších obalových systémů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Přesnější identifikace neznámých sloučenin potvrzením vůči referenčním standardům
• Rozšíření metodiky na další typy polymerů a potravinové matice
• Integrace on-line monitorování migrace v reálném čase
• Miniaturizace a automatizace analytických postupů pro rutinní laboratoře

Závěr

Vysoce teplotní dynamická a statická headspace analýza ve spojení s GC/MS prokázala účinnost při sledování migrace VOC z PET obalů do potravin. Výsledky zdůrazňují nutnost striktního dodržování doporučených teplot přípravy pro snížení expozice spotřebitele nežádoucím kontaminantům.

Reference

• EPA Method 8260A US EPA
• High Temperature Dynamic Headspace Application Note, Teledyne Tekmar
• Thermo Focus GC/DSQ II MS User Manual