Headspace Analysis of Volatile Organic Compounds (VOC’s) in Contact Packaging Materials Using the HT3 Automated Headspace Analyzer

Význam tématu

Hodnocení uvolňování těkavých organických látek (VOC) z obalových materiálů je klíčové pro zajištění bezpečnosti potravin a souladu s předpisy.
Statická analýza hlavy prostoru umožňuje přesné vyhodnocení stopových povrchových složek bez složité přípravy.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a optimalizovat metodu pro identifikaci a kvantifikaci VOC u různých potravinářských obalů pomocí HT3 Automated Headspace Analyzer. Studie se zaměřila na vliv teploty a míchání vzorků na uvolňování organických látek.

Použitá metodika

• Statická headspace analýza vzorků o velikosti 3×3 cm nebo hmotnosti 0,26–0,65 g.
• Rozsah teplot středu vzorku (platen) 50 °C, 100 °C, 150 °C, 200 °C a 250 °C.
• Míchání na úrovni 5 po dobu 5 minut, statický režim.
• GC separace na kolóně Restek RTX-VMS (20 m, 0,18 mm ID, 1,0 μm) s teplotním programem od 40 °C do 230 °C.
• MS detekce v režimu Full Scan (m/z 35–260).

Použitá instrumentace

• HT3 Automated Headspace Analyzer (Teledyne Tekmar)
• Gas chromatograph Focus GC
• Mass spectrometer Thermo Fisher DSQ II MSD

Hlavní výsledky a diskuse

• Optimální extrakční teplota byla 100 °C; nižší teploty dávaly nízkou odezvu, vyšší vedly ke zčernání vzorku.
• Typicky se objevily alkoholy, ketony a nasycené či rozvětvené uhlovodíky C6–C18.
• 2-pentanon byl detekován ve čtyřech z pěti materiálů, často používaný jako potravinářská příměs.
• Sáček na rýži vykazoval unikátní složení dlouhých alkanů (C12–C16).
• U polystyrenových kelímků byly významné styren, benzen a fenol.
• Rozdílné chromatogramy umožňují vytvářet individuální otisky obalových materiálů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nevyžaduje žádnou přípravu vzorku, umožňuje nepřetržitý provoz a snadnou implementaci v laboratořích QA/QC.
Statická headspace analýza poskytuje dostatečnou citlivost pro detekci stopových VOC v obalových materiálech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dynamická headspace metoda umožní dosahovat ještě nižších detekčních limitů.
Optimalizace režimu M.O.M. přinese rychlejší a plně automatizované analýzy širšího spektra materiálů.
Integrace s rozsáhlými knihovnami zlepší identifikaci nových kontaminantů.

Závěr

Statická headspace analýza pomocí HT3 přístroje prokázala spolehlivou identifikaci a rozlišení VOC u potravinářských obalů. Metoda je jednoduchá, robustní a vhodná pro rutinní kontrolu bezpečnosti obalových materiálů.

Reference

• Thomas Hartman. Determination of Off-Odors and other Volatile Organics in Food packaging Films by Direct Thermal Analysis-GC-MS. The Mass Spec Source, Vol. XIII, No. 4, 1990.