[Blog] Phân tích bao bì thực phẩm bằng phương pháp giải hấp nhiệt trực tiếp

Thương hiệu: Gerstel

Những hiểu biết về sự tương tác giữa thực phẩm và bao bì là rất cần thiết để các nhà sản xuất thực phẩm có thể kiểm soát tốt chất lượng của sản phẩm trong suốt thời gian sử dụng. Trong quá trình bảo quản, có thể xảy ra trường hợp bao bì làm thất thoát thành phần từ thực phẩm hoặc các chất gây ô nhiễm từ bao bì sẽ xâm nhập vào bên trong sản phẩm, cả 2 trường hợp kể trên đều gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm khi chúng làm mất đi mùi vị hoặc tạo nên những mùi không nên có trong sản phẩm. Để đánh giá hoặc xác định nguy cơ tiềm ẩn từ việc xâm nhập của các chất gây mùi, bao bì thực phẩm được phân tích bằng phương pháp giải hấp nhiệt trực tiếp (Direct Thermal Extraction – DTE). Một lượng nhỏ mẫu, khoảng 10 – 50 mg, được đặt trong ống giải hấp nhiệt, các chất phân tích VOCs hoặc SVOCs sẽ được giải hấp khỏi nền mẫu và lôi cuốn bởi dòng khí mang, đi vào hệ thống phân tích GC/MS.

Thông tin chi tiết
Bình luận

Phương pháp giải hấp nhiệt trực tiếp hầu như không cần phải trải qua những công đoạn xử lý mẫu phức tạp, cho phép phân tích hàm lượng vết các chất trong bao bì sản phẩm. Trong nghiên cứu này, phương pháp giải hấp nhiệt trực tiếp được áp dụng để phân tích bao bì của 3 loại sản phẩm: bánh quy socola kem, bánh quy kẹp phô mai và kẹo mềm. Kết quả phân tích cho thấy hợp chất benzaldehyde trong bao bì của sản phẩm kẹo mềm với hàm lượng khoảng 79±6 ng trên 25 mg mẫu. Bộ lấy mẫu đa năng Gerstel MPS (MultiPurpose Sampler) được sử dụng kết hợp với hệ thống giải hấp nhiệt TDU, và PTV inlet CIS4 cung cấp cho người dùng vô số các tùy chọn phân tích giải hấp nhiệt khác nhau. Người dùng có thể dễ dàng thay đổi giữa các kỹ thuật như tiêm mẫu lỏng (liquid injection) và tiêm thể tích lớn (large injection volume), chiết vi pha rắn (SPME) và chiết vùng không gian pha hơi (headspace). Việc bổ sung thêm module TDU cho phép thực hiện thêm kĩ thuật giải hấp nhiệt như: giải hấp trực tiếp, SBSE/Twister (Stir bar sorptive extraction) và thin-film SPME. Các kỹ thuật khác bao gồm headspace động (dynamic headspace) và nhiệt phân. Các kỹ thuật có thể dễ dàng được luân chuyển qua lại, người dùng có thể linh động thay đổi phương pháp phân tích tùy theo nhu cầu.

Quy trình chuẩn bị mẫu được thực hiện đơn giản, 25 mg mẫu được cân và đặt vào ống giải hấp nhiệt trống (không có chứa vật liệu hấp phụ), sau đó được đặt vào hệ thống và phân tích bằng phương pháp giải hấp nhiệt trực tiếp. Benzaldehyde được định lượng bằng cách nạp chuẩn vào trong ống hấp phụ có sẵn vật liệu Tenax TA, và cũng được phân tích bằng phương pháp giải hấp nhiệt.

Vật liệu gốc polymer thường được dùng để sản xuất bao bì thực phẩm và các hộp đựng thực phẩm dùng một lần. Những vật liệu này có xu hướng nhẹ, linh hoạt và bền, điều này giúp chúng thường xuyên được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Để tăng thêm tính linh hoạt và đạt được các đặc tính cần thiết, các phụ gia được thêm vào kết hợp chung với các polymer. Đây có thể là các chất bổ trợ, chất làm ổn định, chất bền nhiệt hoặc bảo vệ khỏi tia cực tím (UV) với mục đích bảo vệ polymer và ngăn ngừa sự phân hủy trong suốt quá trình sử dụng. Các chất điều chỉnh (modifier) khác làm hay đổi hoặc cải thiện các đặc tính để sử dụng, chẳng hạn như chất làm dẻo, chất bôi trơn hoặc chất tạo màu cũng rất phổ biến.

Các chất phụ gia này đôi khi là nguyên chất, nhưng có thể được trộn lẫn với các chất phụ gia và nguyên liệu cơ bản khác có nguồn gốc từ các sản phẩm phụ trợ không rõ nguồn gốc. Bất kỳ chất phân tích nào trong số các chất phân tích ngoài ý muốn này cũng có thể được kết hợp chung với các vật liệu polymer. Sự phân hủy hoặc biến đổi của các chất phụ gia cũng có thể xảy ra trong thành phẩm. Vì lý do này, các vật liệu nền polymer có thể trở thành nền mẫu khá phức tạp chứa nhiều loại tạp chất có khả năng rò rỉ từ bao bì hoặc thùng chứa vào thực phẩm hoặc đồ uống. Sự rò rỉ này có thể dẫn đến việc người dùng vô tình hấp thụ, gây những vấn đề liên quan đến sức khỏe và an toàn.

Các nghiên cứu cố ý chiết xuất các vật liệu gốc polymer bằng dung môi dưới các điều kiện bảo quản khắc nghiệt có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về những phân tử nào có khả năng ngấm vào các sản phẩm thực phẩm hoặc đồ uống. Những nghiên cứu này đại diện cho các tình huống xấu nhất và rất quan trọng để hiểu về những gì có trong sản phẩm.

Kết quả phân tích của sản phẩm bánh quy socola kem cho thấy rằng, hàng loạt các VOCs và SVOCs đều xuất hiện peak trên sắc ký đồ, bao gồm các chất liên quan đến dung môi, 1-butoxy-2-propanol and 1-(2-methoxypropoxy)-2-propanol, các chất hóa dẻo trong phụ gia. Ngoài ra, nghiên cứu còn phát hiện sự hiện diện của ethyl vanilli các sản phẩm liên quan, butylated hydroxytoluene (chất bảo quản) được dự đoán đến từ thực phẩm.

Trong các sản phẩm bánh quy kẹp phô mai, nghiên cứu đã phát hiện butylated hydroxytoluene (antioxidant, chất chống oxy hóa) và một số chất khác như: hexanal, hexanoic acid, isopropyl laurate, isopropyl myristate, and heptacosane và N-butyl benzenesulfonamide and tributyl acetylcitrate (chất hóa dẻo).

Trong khi đó, các sản phẩm kẹo mềm, nghiên cứu phát hiện chất triacetin, một chất mang (dung môi) cho các hợp chất tạo hương vị đến từ sản phẩm thực phẩm, cũng như allyl hexanoate và benzyl acetate. Ngoài ra, 2,4-di-tert-butylphenol (chất chống oxy hóa) và dioctyl adipate (chất hóa dẻo) cũng được phát hiện trong các sản phẩm bao bì. Các chất tạo hương khác cũng được phát hiện trong nền mẫu: isobutyl acetate, ethyl butyrate, ethyl 2-methyl butyrate, ethyl isovalerate, isoamyl acetate, benzaldehyde, D-limonene, butyl isovalerate, linalool, benzyl acetate, methyl salicylate, methyl cinnamate, beta-damascenone, trans-beta-ionone, and raspberry ketone methyl ether. Benzaldehyde cũng được phát hiện với hàm lượng 79±6 ng trên 25 mg mẫu.

Tài liệu tham khảo

https://www.chromatographyonline.com/view/detection-and-characterization-extractables-food-packaging-materials-gc-ms-0

Gerstel Application Note 203 - Direct Thermal Extraction Analysis of Food Packaging Material

Trình bày nội dung: COE team

Để được hỗ trợ thêm xin vui lòng liên hệ: