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Comparison of the migration of bisphenol A and bisphenol S from paper food contact materials into fatty foods with that of cold water extracts
Julia Christina Säckler
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lebensmittelchemie
Betreuer*in
Margit Cichna-Markl
DOI
10.25365/thesis.71214
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19974.19780.932166-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ziel dieser Arbeit war es die Migration von Bisphenol A (BPA) und Bisphenol S (BPS) aus Lebensmittelkontaktmaterialien (engl. food contact materials, FCMs) hergestellt aus recyclierten Fasern in Kaltwasserextrakte nach DIN 645 mit der Migration in fettreiche Lebensmittelmatrix zu vergleichen. Als Lebensmittelproben wurden Croissants verwendet. Es wurde eine HPLC-MS/MS-Methode zur Quantifizierung von BPA und BPS in Croissant-Matrix erarbeitet, validiert und für die Migrationstests eingesetzt. Die Ergebnisse wurden mit Kaltwasserextrakten von drei verschiedenen Lebensmittelkontaktmaterialien (Küchenrolle, Pappteller und Pizzakarton), die vor Beginn dieser Arbeit analysiert wurden, verglichen. Diese Ergebnisse wurden außerdem mit jenen von Lösungsmittelextraktionen der genannten FCM verglichen. Bei der Validierung wurden folgende Parameter der Methode bestimmt: Linearität, Wiederfindung, Präzision, Bias bzw. Richtigkeit, relative Messunsicherheit Urel, Nachweisund Bestimmungsgrenze sowie Selektivität. Die mittleren Wiederfindungsergebnisse liegen zwischen 85-103 % für verschiedene Spikelevel (10, 50, 100 µg kg-1). Die Präzision beläuft sich auf 7,9 % für BPA und 6,5 % für BPS. Der Bias bzw. die Richtigkeit wurde mit 12,4 % für BPA und 11,9 % für BPS bestimmt. Die relative Messunsicherheit Urel beträgt 32,8 % für BPA und 30,7 % für BPS. Die Nachweisgrenze für BPA beträgt 2 µg kg-1, für BPS beträgt sie 1 µg kg-1. Die Bestimmungsgrenze für BPA beträgt 6 µg kg-1; für BPS liegt diese bei 3 µg kg-1. Dementsprechend ist eine gute Quantifizierung auch deutlich unterhalb des Spezifischen Migrationsgrenzwertes von 50 µg kg-1 (engl. Specific Migration Limit, SML) möglich. Die Ergebnisse der Migrationstests zeigten, dass der Übergang von BPA und BPS nach Kontaktzeiten von 1 h und 24 h unterhalb der Nachweisgrenzen (BPA: 2 µg kg-1, BPS: 1 µg kg-1) lag. Der Kaltwasserextrakt scheint die Migration von BPA und BPS für die hier untersuchten Lebensmittelkontaktmaterialien in Croissant zu überschätzen. Die hier durchgeführten Messungen bilden die Grundlagen für weitere Untersuchungen.
Darüber hinaus wurden Kaltwasserextrakte nach DIN 645 von stark quellenden Lebensmittelkontaktmaterialien aus Papier mit variierender Einwaage hergestellt. Die Norm schreibt vor 10 g Probeneinwaage zu verwenden, allerdings wird von derartigen Materialien bei entsprechender Einwaage der Großteil des Wassers absorbiert. Um zu prüfen, ob die Probeneinwaage einen Effekt auf den Übergang von Kontaminanten in den Kaltwasserextrakt bewirkt, wurden Einwaagen von 1 g-10 g Probe verwendet. Für einzelne Analyte sank die Menge an jeweiligem Analyt, die aus den Proben herausgelöst wurde, mit steigender Einwaage.
Abstract
(Englisch)
The aim of this thesis was the comparison of the migration of bisphenol A (BPA) and
bisphenol S (BPS) from food contact materials (FCMs) made from paper with recycled
fibers into cold water extracts (CWE) after DIN 645 with that into fatty foods (croissant).
An HPLC-MS/MS method for quantification of BPA and BPS in croissants was developed,
validated and applied for migration tests. The results of CWEs from three food contact
materials (paper towels, paper plates and pizza boxes) were obtained before the work for
this thesis started and used in comparison with solvent extractions and migration tests.
The following parameters were determined during the course of the validation of this
method: linearity, recovery, precision, bias/trueness, relative measurement uncertainty
Urel, limit of detection, limit of quantification and selectivity. The mean recoveries are between 85-103 % for different spike levels (10, 50, 100 µg kg-1). Precision amounts to 7.9 % for BPA and 6.5 % for BPS. Bias for BPA is 12.4 % and 11.9 % for BPS. Relative measurement uncertainty Urel is 32.8 % for BPA and 30.7 % for BPS. The limit of detection (LOD) is 2 µg kg-1 for BPA and 1 µg kg-1 for BPS, while the limit of quantification (LOQ) is 6 µg kg-1 for BPA and 3 µg kg-1 for BPS. Therefore, quantification of BPA and BPS is working well below the Specific Migration Limit (SML) of 50 µg kg-1. Results of migration tests show that the transfer of BPA and BPS is below LOD (BPA: 2 µg kg-1, BPS: 1 µg kg-1) after contact times of 1 h and 24 h. CWE seems to overestimate the migration of BPA and BPS into croissants for all tested FCMs. Additionally, CWE from swelling paper materials such as napkins and paper towels were prepared after DIN 645. The norm regulates that 10 g of sample should be used for the preparation of CWE, which is problematic in that regard that most of the water is absorbed by those FCMs when 10 g of sample are used. To determine whether the initial sample weight has an impact on the transfer rate into the CWE, sample weight was varied from 1 g-10 g. The amount of analyte that was transferred into CWE decreased for some analytes with increased initial sample weight.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Bisphenol A BPA Bisphenol S BPS Migration Lebensmittel Lebensmittelkontaktmaterialien Papier Recyclingpapier Kaltwasserextrakte HPLC LC-MS MS Massenspektrometrie QuEChERS
Schlagwörter
(Englisch)
bisphenol A BPA bisphenol S BPS migration food food contact materials FCM paper recycling paper cold water extraction HPLC LC-MS MS mass spectrometry QuEChERS
Autor*innen
Julia Christina Säckler
Haupttitel (Englisch)
Comparison of the migration of bisphenol A and bisphenol S from paper food contact materials into fatty foods with that of cold water extracts
Paralleltitel (Deutsch)
Vergleich der Migration von Bisphenol A und Bisphenol S aus Papierlebensmittelkontaktmaterialien in fettreiche Lebensmittel mit Kaltwasserextrakten
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
x, 98 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Margit Cichna-Markl
AC Nummer
AC16544235
Utheses ID
62276
Studienkennzahl
UA | 066 | 659 | |