食品包材质控案例分析
图1. 使用TGA-MS测量包装材料。
为防止食品被污染变质，不仅要求食品包装外形美观宜人、方便实用，更重要的是要从内在保证质量，确保食品安全。这就对食品包装材料本身的性能优劣、是否绿色环保，以及包装的生产设计、制作工艺等提出了很高的要求。本文举例介绍了TGA与逸出气体联用技术在包材质量控制中的应用。
包装的主要功能是保护商品，使之便于使用和保存。而对于食品来说，由于与人们平时生活及健康息息相关，因此对其包装的要求日益严格。
通常，对食品包装材料的要求有如下几条：
■有较高的阻隔性
如油脂食品要求高阻氧性和阻油性，干燥食品要求高阻湿性，芳香食品要求高阻异味性，而果品、蔬菜类鲜活食品又要求包装有一定的氧气、二氧化碳气和水蒸气的透过性。
■极佳的机械灵活性及强度
主要包括材料的抗拉伸强度，耐撕裂、耐冲击程度等。
■理想的产品兼容性
良好的化学稳定性，不应与内装食品发生任何化学反应。
■较高的耐温性
适合食品的高温消毒和低温储藏。
目前，在众多的食品包装材料中，聚合物塑料制品及复合包装材料占有举足轻重的地位，是目前使用最为广泛的包装材料。梅特勒-托利多公司的热解重量分析法（TGA）与逸出气体联用技术，可对聚合物材料在加工过程中产生的气体进行分析，评估材料的安全性，进而对包材质控。逸出的气体首先经过质谱仪（MS）检测，随后通过傅立叶红外光谱仪（FTIR）检测。
下面的例子显示了如何确定包装在聚丙烯膜材料中的菠萝散发出的奇怪杏仁味来源。在包装过程中，聚丙烯膜将被缓慢加热到 250℃。研究的聚丙烯膜使用二（对甲基苯亚甲基）山梨醇（BMBS）作为结晶媒介。这种添加剂有利于聚丙烯成核中心的形成，改善了包装材料的透光性。菠萝奇怪的杏仁味可能是由叫做对甲基苯甲醛（PMB）的物质导致的。因此，问题就很明显了，需要确定在包装过程中温度对BMBS的分解是否会生成PMB。
从图 1 的 TGA/DSC 1 曲线可看出，材料约从250℃开始热分解。同时记录的有关PMB 质量变化的MS 曲线（m/z 120 和m/z 91）表明，PMB 约在250℃开始析出。这就说明，BMBS添加剂（用于优化包装材料的透光性）是PMB的最终来源。对于聚乙烯食品包装膜的检测，组合使用 TGA/DSC 1和质谱仪是一个强有力的工具。此外，TGA/DSC 1还提供了诸如出色的热重测量性能、同步的量热分析以及手动或自动操作等好处。
DR系列密度折光综合测量仪
近20年来，作为食品添加剂的香精香料的需求量日益增大，香精香料中可能含有一些杂质，造成香精香料密度和折光率的变化，所以在香精香料的检验中，密度和折光率是两个非常重要的检验指标。
梅特勒-托利多的DR系列仪器是密度和折光率一体机，利用 U型管振荡和全反射原理能够同时测得样品的密度值和折光率数值（精度多达5位）。用一台仪器测量两种指标，提高了测试速度，简化了操作程序。
该产品的特点如下：
■自动粘度补偿功能：无需输入粘度范围，全自动修正由于样品粘度带来的测量误差，使测量结果更准确；
■自动误差检测功能：自动检测测量过程中的气泡、溶剂残留等误差源，保证结果的准确性，使任何情况下都能得到可信的结果；
■样品回收功能：针对昂贵的香精香料产品，测量之后的样品可以完全无污染地再回收到原测量瓶中继续做下一步测试，节省了样品的使用量；
■电子加热装置：精确控温，无需外置加热装置，并且全密闭加热，避免样品在测量过程中冷却。
DR系列仪器还能根据密度、折光率的数值，利用预先输入的公式或对照表计算出物质的浓度，所以DR系列仪器除了应用在香精香料和食品添加剂行业中，还广泛的应用于石油化工、啤酒、软饮料、奶制品、农医药、电池等多种行业。
