Research progress in analytic technology of contaminants in food packaging

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2023.02.016

Abstract

Abstract:

In this paper， the possible food contaminants in food packaging and their analytical techniques were reviewed. These possible food contaminants include antioxidants， intentional additives， non⁃intentional additives， oligomers， and volatile odor substances. The qualitative analysis techniques for the contaminants cover the analyses of volatile organic compounds and non⁃volatile organic compounds. The surface analysis and quantitative analysis techniques were mainly introduced. This review paper can provide a technical reference for the quality control of food packaging and the supervision of food safety.

Key words: food packaging, food contaminants, analysis technology

CLC Number:

TQ317.2

PU Chenlu, LI Gen. Research progress in analytic technology of contaminants in food packaging[J]. China Plastics, 2023, 37(2): 113-120.

Figures/Tables 1

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类别	分析方法	优点	缺点
挥发性有机化合物	气相色谱法（GC⁃FID）	分析时间相对较短，结构简单、成本低	不能直接给出定性分析结果，对无机物和易分解的高沸点有机物分析比较困难
	GC⁃MS	可直接定性，价格低廉，易于维护	定性能力不足，分辨力有限
	GC⁃O⁃MS	可进行气味分析	定性分析效果不佳
	固相微萃取⁃气相色谱⁃质谱联用（SPME⁃GC⁃MS）	灵敏度较高、允许直接分析气、固、液等不同基体样品	重复性差，不适于定量检测
	APGC⁃Q⁃TOF⁃MS	分辨率较高、灵敏度较高、扫描速度快、质量上限高	分辨率不如GC⁃Q⁃Orbitrap⁃MS，APGC不适合烷烃的电离
	GC⁃Q⁃Orbitrap⁃MS	分辨率高，灵敏度高、定性能力强	成本高，维护复杂，扫描速度慢
非挥发性有机化合物	高效液相色谱⁃紫外/荧光检测法（HPLC⁃UV/Fluorescence）	不受样品挥发性和热稳定性的限制	不能直接给出定性分析结果，分析时间比GC法长
	UPLC⁃Q⁃TOF⁃MS	分辨率较高、速度快、质量上限高	分辨率不如Orbitrap⁃MS
	超高效液相色谱⁃三重四极杆串联质谱（UPLC⁃QqQ⁃MS）	适合目标分析与定量分析，灵敏度非常高	分辨率有限，容易受质荷比近似离子的干扰
	线性离子阱⁃静电场轨道阱组合式高分辨质谱（LTQ⁃Orbitrap）	质量准确度高、分辨率高、质量动态范围较宽	定量能力不如QqQ，成本高
	离子淌度⁃四极杆飞行时间质谱联用（Vion IMS Q⁃TOF⁃MS）	能够区分同分异构体，分离选择性增加	重复性稍差，价格昂贵
	ASAP⁃Q⁃TOF⁃MS	样品无需前处理，可直接分析	灵敏度较低
	实时直接分析质谱（DART⁃MS）	可对样品高通量、无损、直接分析，无需化学溶剂的消耗	没有分离功能
	液滴萃取表面分析⁃电喷雾质谱（LESA⁃ESI⁃MS）	能够通过浸渍直接从样品表面萃取样品	需要溶剂，ESI容易受到离子抑制的影响
	显微拉曼光谱（mRaman）	样品无需前处理、测定时间短，灵敏度较高	结果容易受荧光现象、光学系统参数的影响
纳米颗粒	单粒子⁃电感耦合等离子体质谱（SP⁃ICP⁃MS）	可进行尺寸表征和元素分析、测定颗粒数量浓度	不提供关于颗粒形状或直径的直接信息
	热裂解⁃气相色谱质谱（Pyr⁃GC⁃MS）	可实现聚合物鉴定和块状样品（半）定量	样品通量低，不能完全反映样品的组成和结构
	热萃取热脱附⁃气相色谱质谱（TED⁃GC⁃MS）	灵敏度高	需根据样品中物质的类型选择合适的吸附管

类别	分析方法	优点	缺点
挥发性有机化合物	气相色谱法（GC⁃FID）	分析时间相对较短，结构简单、成本低	不能直接给出定性分析结果，对无机物和易分解的高沸点有机物分析比较困难
	GC⁃MS	可直接定性，价格低廉，易于维护	定性能力不足，分辨力有限
	GC⁃O⁃MS	可进行气味分析	定性分析效果不佳
	固相微萃取⁃气相色谱⁃质谱联用（SPME⁃GC⁃MS）	灵敏度较高、允许直接分析气、固、液等不同基体样品	重复性差，不适于定量检测
	APGC⁃Q⁃TOF⁃MS	分辨率较高、灵敏度较高、扫描速度快、质量上限高	分辨率不如GC⁃Q⁃Orbitrap⁃MS，APGC不适合烷烃的电离
	GC⁃Q⁃Orbitrap⁃MS	分辨率高，灵敏度高、定性能力强	成本高，维护复杂，扫描速度慢
非挥发性有机化合物	高效液相色谱⁃紫外/荧光检测法（HPLC⁃UV/Fluorescence）	不受样品挥发性和热稳定性的限制	不能直接给出定性分析结果，分析时间比GC法长
	UPLC⁃Q⁃TOF⁃MS	分辨率较高、速度快、质量上限高	分辨率不如Orbitrap⁃MS
	超高效液相色谱⁃三重四极杆串联质谱（UPLC⁃QqQ⁃MS）	适合目标分析与定量分析，灵敏度非常高	分辨率有限，容易受质荷比近似离子的干扰
	线性离子阱⁃静电场轨道阱组合式高分辨质谱（LTQ⁃Orbitrap）	质量准确度高、分辨率高、质量动态范围较宽	定量能力不如QqQ，成本高
	离子淌度⁃四极杆飞行时间质谱联用（Vion IMS Q⁃TOF⁃MS）	能够区分同分异构体，分离选择性增加	重复性稍差，价格昂贵
	ASAP⁃Q⁃TOF⁃MS	样品无需前处理，可直接分析	灵敏度较低
	实时直接分析质谱（DART⁃MS）	可对样品高通量、无损、直接分析，无需化学溶剂的消耗	没有分离功能
	液滴萃取表面分析⁃电喷雾质谱（LESA⁃ESI⁃MS）	能够通过浸渍直接从样品表面萃取样品	需要溶剂，ESI容易受到离子抑制的影响
	显微拉曼光谱（mRaman）	样品无需前处理、测定时间短，灵敏度较高	结果容易受荧光现象、光学系统参数的影响
纳米颗粒	单粒子⁃电感耦合等离子体质谱（SP⁃ICP⁃MS）	可进行尺寸表征和元素分析、测定颗粒数量浓度	不提供关于颗粒形状或直径的直接信息
	热裂解⁃气相色谱质谱（Pyr⁃GC⁃MS）	可实现聚合物鉴定和块状样品（半）定量	样品通量低，不能完全反映样品的组成和结构
	热萃取热脱附⁃气相色谱质谱（TED⁃GC⁃MS）	灵敏度高	需根据样品中物质的类型选择合适的吸附管

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