Контроль летучих веществ из полимерных упаковок

ЛОС, попадающие в продукты из полимерных материалов (упаковка, этикетки, контейнеры для хранения и т. п.), лучше всего анализировать методом ПФА/ГХ. После нагревания в закрытом сосуде материала этикеток (2,5 х 5) см 1 мл паровой фазы вводили в испаритель (220 °С) газового хроматографа и разделяли компоненты смеси ЛОС при программировании температуры на капиллярной колонке (30 м х 0,53 мм) с HP INNOWax (поперечно-сшитый ПЭГ, пленка 1 мкм) с ПИД (300 °С) с использованием гелия (35 см/с или 5 мл/мин) в качестве газа-носителя. Как видно из хроматограммы (рис. П.55), за 30 мин разделяются несколько десятков ЛОС, источником которых могут служить краска, клеи, пропитки или летучие компоненты из материала самой этикетки [28].

Аналогичным образом исследуется и состав газовыделений из полимерной упаковки, контактирующей непосредственно с пищевыми продуктами [37, 38].

ГХ-определение летучих веществ, выделяемых из полимерных материалов, осуществляли на газовых хроматографах «Цвет-530» с использованием трех детекторов (мультидетектора) — комбинация электронозахватного, пламенно-ионизационного и азотно-фосфорного. Высококипящие

Хроматограмма летучих соединений, выделяющихся из этикеток для пищевых продуктов [28]. Пояснения в тексте

Рис. 11.55. Хроматограмма летучих соединений, выделяющихся из этикеток для пищевых продуктов [28]. Пояснения в тексте

вещества (пластификаторы и антиоксиданты) определяли и идентифицировали методом хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе «Varian-3400», соединенном с масс-спектрометром ITD-800 фирмы «Finnigan». Легколетучие соединения (от С2 до Сю) разделяли в режиме программирования температуры на набивной колонке с фазой АТ-223 и капиллярной колонке с фазой SE-54 с использованием селективных детекторов. Высококипящие соединения разделяли при программировании температуры на капиллярной колонке с фазой SE-30 и детектировании по полному ионному току и по отдельным массам [1].

Выделение из полимеров легколетучих соединений и их концентрирование осуществляли в статической установке для парофазного анализа. Образцы исследуемых полимеров нагревали в стеклянных емкостях при температуре, определяемой условиями их эксплуатации и хранения. Для анализа отбирали парогазовую фазу и вводили в испаритель хроматографа. Выделение высококипящих соединений из полимеров и их концентрирование проводили методом экстракции соответствующими органическими экстрагентами.

В образцах полимеров, используемых для упаковки пищевых продуктов, были обнаружены и идентифицированы винилхлорид, альдегиды, спирты, кетоны, нитрилы, эфиры, ароматические (С6—С30) и хлорсодержащие углеводороды, фталаты и другие соединения.

Более 20 ДОС (альдегиды, кетоны, ароматические и парафиновые углеводороды) были выделены из полимерной упаковки пищевых продуктов [360]. Гранулы полимера (0,9 г + внутренний стандарт 100 нг) нагревали в сосуде с 200 мл воды. Летучие компоненты улавливали в коротком капилляре диаметром 0,53 мм с CP-Sil 8 СВ (фенилдиметилполисилоксан) и после термодесорбции разделяли на капиллярной колонке из плавленого

Хроматограмма летучих органических соединений, выделяющихся из пластмассовой упаковки для пищевых продуктов [3601. Пояснения в тексте

Рис. 11.56. Хроматограмма летучих органических соединений, выделяющихся из пластмассовой упаковки для пищевых продуктов [3601. Пояснения в тексте

кварца (25 м х 0,25 мм) с той же НЖФ, что и в капилляре-ловушке (пленка 0,4 мкм) при программировании температуры (30—110—240 °С) со скоростью 5 и 10 °С/мин. Эта методика, основанная на ПФА/ГХ/МС, дает возможность определять летучие примеси в полимерных упаковках в интервале содержаний ЛОС ppb — ppt. Хроматограмма газовыделений из полимерной упаковки представлена на рис. И.56.

Метод ПФА/ПИД пригоден и для определения летучих продуктов, выделяющихся из прогорклого подсолнечного масла [361]. Газообразную пробу (1 мл) вводили в испаритель (250 °С) газового хроматографа с ПИД (250 °С) и капиллярной колонкой из плавленого кварца (25 м х 0,32 мм) с CP-Wax-52 СВ (полиэтиленгликоль, пленка 1,2 мкм), температура которой программировалась от 80 °С (4 мин) до 220 °С со скоростью 4 °С/мин (при скорости газа-носителя азота 10 см/с). Как видно из полученных в этих условиях хроматограмм (рис. 11.57), обнаруженные ЛОС (концентрация 15—100 ppm) представляют собой альдегиды и кетоны Сз—Сю.

Как в отечественных, так и в зарубежных методиках определения выделений ЛОС из полимерных упаковок пищевых продуктов чаще всего используется метод «выдувания и улавливания» (PurgeaTrap) [24]. Для этой цели применяют специальное устройство (концентратор Tekmar LSC-3100), оснащенное короткой концентрационной трубкой с сорбентом Vocarb (смесь углеродсодержащих сорбентов) [25].

Через трубку с сорбентом в течение 10 мин продувают воздух (расход 40 мл/мин), после чего удаляют из концентратора влагу, продувая его су-

Хроматограммы газовыделений из прогорклого подсолнечного масла при разных температурах [361]. Пояснения в тексте

Рис. 11.57. Хроматограммы газовыделений из прогорклого подсолнечного масла при разных температурах [361]. Пояснения в тексте

хим гелием в течение 3 мин с тем же расходом. Концентрационная трубка нагревается сначала до 220 °С, затем температуру повышают до 245 °С и током гелия выдувают из нее аналит в течение 2 мин при расходе газа- носителя (гелий) 40 мл/мин. После этого сорбент сушат, пропуская через него сухой гелий в течение 6 мин при температуре 230 °С.

В интерфейсе предусмотрено деление (1 : 20) потоков газа-носителя при инъекции пробы в испаритель с вкладышем диаметром 1 мм. Трансферные линии (диаметр 0,53 мм) выполнены из фирменного [24] инертного материала Силкостил. Температура инъектора (испарителя) 250 °С, линейная скорость гелия 36 см/с (1 мл/мин). Соотношение потоков 20 : 1.

Разделение смеси десорбированных из концентратора ЛОС осуществляли на капиллярной колонке из плавленого кварца (30 м х 0,25 мм) с фенилдиметилполисилоксаном (пленка 1 мкм) при программированном повышении температуры колонки от 50 до 92 °С со скоростью подъема температуры 3 °С/мин и далее до 220 °С (1 мин) со скоростью 20 °С/мин. Детектор масс-спектрометр (280 °С), диапазон сканирования 35—260 при энергии ионизации 70 эВ. Полученная в этих условиях хроматограмма

Хроматограмма стандартных ЛОС, характерных для полимерной упаковки пищевых продуктов. Пояснения в тексте [362]

Рис. 11.58. Хроматограмма стандартных ЛОС, характерных для полимерной упаковки пищевых продуктов. Пояснения в тексте [362]

стандартных ЛОС, чаще всего выделяющихся из полимерных пленок упаковки пищевых продуктов, представлена на рис. 11.59. Как видно из хроматограммы, в состав газовыделений входят спирты, альдегиды, эфиры, углеводороды и галогенуглеводороды.

Примерно такие же компоненты смеси ЛОС выделяются и из реальной полимерной упаковки пищевых продуктов, которая анализировалась в похожих условиях (см. выше). В последнем случае (хроматограмма на рис. И.59) в составе газовыделений появляются еще кетоны и карбоновые кислоты [362].

Гигиена детского питания требует неукоснительного соблюдения сроков годности и условий хранения пищевых продуктов [363], особенно с учетом предельно допустимых количеств химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами [364].

Оптимальный метод определения загрязняющих веществ, выделяющихся из различных готовых многослойных упаковочных материалов и в процессе их изготовления, основан на сочетании ПФА/ТФМЭ/ГХ/МС [365, 366]. Пробоподготовка на основе комбинации ПФА и ТФМЭ образовавшихся при нагревании образца паров ЛОС отличается экспрессностью и хорошей воспроизводимостью, а последующий анализ газовыделений с

Определение ЛОС, выделяющихся из полимерной упаковки пищевых продуктов, методом ГХ/МС [362]

Рис. 11.59. Определение ЛОС, выделяющихся из полимерной упаковки пищевых продуктов, методом ГХ/МС [362]

помощью ГХ/МС позволяет достоверно идентифицировать целевые соединения, характерные для полимерных упаковочных материалов.

Пахучие ЛОС, образующиеся в результате термоокислительного разложения в ходе экструзионного процесса при производстве упаковочных материалов, идетифицированы и оценены количественно методом ГХ/МС [366]. Образец нагревали в сосуде емкостью 20 мл в течение 5 мин при температуре 100 °С и 15 мин экстрагировали с помощью ТФМЭ выделяющиеся ЛОС. Волокно для ТФМЭ (см. также разд. 8.1) было покрыто слоем Карбоксен/ПДМС (75 мкм).

Идентифицировано 25 ЛОС (см. также рис. 11.58 и 11.59), в том числе карбонильные соединения, карбоновые кислоты и углеводороды. Этим методом были исследованы различные упаковочные материалы и сырье для их производства [365, 366].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >