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    Testing for 2,3-Pentanedione: The "Other" Diacetyl and What Every Flavor Manufacturer Must Verify

    Auteur : Équipe R&D, CUIGUAI Flavoring Publié par :Groupe Guangdong Saveur Unique Dernière mise à jour : Sep 11, 2026 WhatsApp & Telegram : +86 189 2926 7983 Email :info@cuiguai.com 2,3-Pentanedione — also known as acetylpropionyl, CAS number 600-14-6 — is the flavoring diketone that quietly replaced diacetyl across much of the e-liquid and food flavor industry, and it is the compound most likely to trip up a "diacetyl-free" claim. When brands and importers demand diketone testing, they usually ask for diacetyl and stop there. That is a gap. 2,3-Pentanedione shares diacetyl's buttery chemistry and, according to occupational health agencies, much of its inhalation hazard profile, which is why a defensible quality program must measure it explicitly.This guide explains what 2,3-pentanedione is, how regulators and occupational health bodies treat it, which analytical methods actually detect it, and what a defensible certificate of analysis (CoA) should contain. It is written for e-liquid brand owners, importers, and technical buyers who source flavor concentrates and need laboratory-grade confidence in what their supplier ships. The short version of our advice: never accept a diketone claim without a number, never accept a number without a method, and always insist that 2,3-pentanedione is measured in the same run as diacetyl. GC-MS est l'instrument de travail pour quantifier la 2,3-pentanedione à des niveaux de parties par milliard
    Un scientifique charge des flacons d'échantillons dans un échantillonneur automatique GC-MS pour l'analyse de la dicétone – l'instrument standard utilisé pour quantifier la 2,3-pentanedione aux côtés du diacétyle et de l'acétoïne dans les concentrés d'arômes et les e-liquides.

    Tests GC-MS pour la 2,3-pentanedione dans les e-liquides et les concentrés d'arômes

    1. Qu'est-ce que la 2,3-pentanedione ?

    2,3-Pentanedione (IUPAC name pentane-2,3-dione; molecular formula C5H8O2; molar mass 100.12 g/mol) is a vicinal diketone — two adjacent ketone groups on a five-carbon chain. It is a clear to pale-yellow liquid with a buttery, caramel-like odor, and its flavor character is described as sweet, buttery, creamy, cheesy, and slightly toasted, with a rich baked-goods nuance. In food it is used to flavor cookies, coffee, cereal, and chocolate; in vaping it appears in sweet and creamy e-liquid profiles. The US National Institutes of Health's PubChem record for CAS 600-14-6 lists it under the synonym acetylpropionyl and identifies it as FEMA No. 2841, the number assigned to it in the Flavor and Extract Manufacturers Association's GRAS assessment program.

    1.1 Why it became "the other diacetyl"

    Lorsque le diacétyle (2,3-butanedione) a été publiquement associé à de graves maladies pulmonaires liées aux arômes chez les travailleurs du pop-corn et des arômes au micro-ondes, l'industrie avait besoin d'un remplacement pour les notes beurrées. Le 2,3-pentanedione était le candidat évident : il a une odeur et un goût presque identiques à faibles doses, c'était déjà un arôme alimentaire autorisé et il était moins cher que de reconstruire les systèmes de crème à partir de zéro. La substitution était si répandue que la 2,3-pentanedione se retrouve désormais dans une grande partie des e-liquides sucrés du marché. Le problème est que les deux molécules sont des dicétones vicinales avec la même chimie réactive alpha-dicarbonyle, et les données toxicologiques vont dans la même direction. Des études chez les rats montrent que l'inhalation de 2,3-pentanedione provoque une fibrose et une nécrose des voies respiratoires, et que les souris qui y sont exposées présentent une constriction bronchique accrue en réponse à une provocation à la méthacholine. L'Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) a enquêté sur deux installations où il a été utilisé – une usine de mélanges de boulangerie en 2009 et une usine de fabrication d'arômes dans le Kentucky en 2013 – et a découvert des symptômes respiratoires élevés et une fonction pulmonaire anormale associés à l'exposition.

    2. Le tableau de la réglementation et de la sécurité

    2.1 Le NIOSH considère les deux dicétones comme une seule famille de dangers

    The authoritative occupational reference is NIOSH's Criteria for a Recommended Standard: Occupational Exposure to Diacetyl and 2,3-Pentanedione (DHHS (NIOSH) Publication No. 2016-111). The document reviews the animal and worker evidence for both compounds and proposes recommended exposure limits (RELs) at low parts-per-billion concentrations for 8-hour time-weighted averages, together with short-term limits, plus a hierarchy of controls from substitution through ventilation to respiratory protection. In practical terms, NIOSH is saying the industry should treat 2,3-pentanedione as seriously as diacetyl wherever concentrates are handled or heated.

    2.2 Des méthodes professionnelles d'analyse de l'air existent pour les deux composés

    For workplace air monitoring, NIOSH and OSHA have published validated sampling and analytical methods. NIOSH's Manual of Analytical Methods (NMAM) Method 2557 covers diacetyl by gas chromatography with flame ionization detection (GC-FID), using carbon molecular sieve sorbent tubes, desorption in acetone/methanol, and a wax-phase capillary column. The method is explicitly historical — NIOSH found it underestimates diacetyl in humid air and evaluated derivatization with o-phenylenediamine as an alternative — but its documentation is valuable because it confirms the OSHA method landscape: OSHA methods 1012 and 1013 for diacetyl, and OSHA 1016 specifically for 2,3-pentanedione. These methods are for occupational exposure assessment, not finished-product testing, but they define the analytical chemistry a flavor lab should be able to replicate.

    2.3 L’autorisation alimentaire n’est pas une autorisation d’inhalation

    A common misconception is that GRAS or EU-listed status settles the safety question for vaping. It does not. The FEMA GRAS program (which assigned 2,3-pentanedione its number 2841) evaluates flavoring substances for use in food, not for inhalation. Similarly, the European Union's flavouring framework — Regulation (EC) No 1334/2008, whose Union list of authorised flavouring substances was established by Commission Regulation (EU) No 872/2012 — governs flavouring use in foodstuffs. Neither regime assesses chronic inhalation of heated, vaporized flavoring chemicals. In the US, e-liquids fall under the FDA's tobacco product jurisdiction, and the National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine's 2018 report on the public health consequences of e-cigarettes reviewed diketones in its toxicology chapter, flagging diacetyl and 2,3-pentanedione among the constituents of concern. The regulatory conclusion for manufacturers is simple: food authorization is necessary due diligence, but it is not a substitute for inhalation-relevant toxicology or finished-product testing.

    2.4 The "GRAS equals safe to vape" trap

    Étant donné que la 2,3-pentanedione est un arôme alimentaire autorisé, certains fournisseurs l'énumèrent ouvertement sur les fiches techniques tout en affirmant leur totale conformité, et certains acheteurs acceptent cela comme une preuve de sécurité du vapotage. Le piège est que la saveur est délivrée différemment – ​​chauffée, aérosolisée et inhalée, souvent à plusieurs reprises au fil des décennies – une voie que le processus d’autorisation alimentaire n’évalue jamais. Tout positionnement de marque sur la sécurité doit donc combler l'écart avec ses propres données : quantification des niveaux de dicétones dans le liquide et dans l'aérosol, lot après lot.

    2.5 Comment les marques et les régulateurs utilisent ces données

    Regulators and retailers are converging on a simple expectation: the manufacturer of a flavored e-liquid should be able to state, in parts per billion, what its diketone levels are and which tests support that statement. In jurisdictions where flavor or ingredient restrictions apply to specific compounds, the declared composition and its supporting analytical data become part of a registration, notification, or premarket file, and gaps in the data trail can stall market entry. There is also a commercial use: a quantified low-diketone position is a genuine differentiator in a category where bare "diacetyl-free" claims are treated with justified skepticism. Distributors increasingly request the same three numbers — diacetyl, 2,3-pentanedione, acetoin — in every tender, so having them on file is becoming table stakes for doing business.

    3. Tests analytiques : comment mesurer la 2,3-pentanedione

    3.1 Le principe analytique

    L'approche standard est la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) ou GC-FID. Un petit échantillon dilué est injecté dans une entrée chauffée, les composants volatils se séparent sur une colonne capillaire (une colonne en phase de cire polaire est préférée pour les dicétones car elle minimise les résidus et la décomposition sur la colonne) et le détecteur quantifie chaque composé par rapport à une courbe d'étalonnage construite à partir d'étalons de référence certifiés. Pour les travaux de trace, la spectrométrie de masse en mode de surveillance des ions sélectionnés (SIM) donne la spécificité nécessaire pour séparer la 2,3-pentanedione des composants de la matrice en co-élution, et les étalons internes (souvent des analogues marqués de manière isotopique) corrigent les effets d'injection et de matrice.

    3.2 Tester le liquide versus tester l'aérosol

    There are two materially different questions. Liquid testing answers "what is in the bottle": the concentrate or finished liquid is diluted in solvent (or extracted by solid-phase microextraction) and injected directly. Aerosol testing answers "what reaches the user": a vaping machine draws puffs under defined regimes and the generated aerosol is collected on sorbent tubes, filters, or impingers, then desorbed and analyzed. The distinction matters because the two numbers can diverge substantially — some flavor compounds transfer to aerosol inefficiently, while others concentrate. The most widely cited market survey of this problem is Farsalinos and colleagues' 2015 study in Nicotine & Tobacco Research, which tested 159 sweet-flavored e-liquids from 36 manufacturers and retailers across six European countries and the US and found diacetyl and acetylpropionyl in a large proportion of samples, many at levels above the strictest exposure-based limits.

    3.3 Ce que doit contenir un certificat d’analyse défendable

    • Method and instrumentation, y compris le type de colonne, le mode de détection et la norme analytique utilisée.
    • Detection and quantification limits, indiqué pour la matrice d’échantillon réelle, pas seulement pour la solution standard.
    • Results for all three relevant compounds, diacétyle, 2,3-pentanedione et acétoïne - acétoïne, car il s'agit de la solution de contournement courante à moindre risque et mérite son propre point de données.
    • Calibration information, tels que la plage linéaire, R2 et la traçabilité des étalons.
    • Sample preparation details, y compris le facteur de dilution et si le liquide ou l'aérosol a été testé.
    • Batch identity and traceability, ainsi que la signature, la date et la référence d'accréditation du laboratoire.

    3.4 Choisir un laboratoire : que rechercher

    Not every analytical lab can quantify diketones reliably in a concentrated flavor matrix, so supplier selection deserves the same rigor as the testing itself. The practical shopping list: an ISO 17025 accreditation that actually covers the method in question; demonstrated experience with flavor concentrates and e-liquid matrices, which are demanding because of high sweetener loads, viscous carriers, and reactive diketones that degrade in hot inlets; published detection limits in the parts-per-billion range for diacetyl, 2,3-pentanedione, and acetoin; a willingness to share method details such as column phase, injection temperature, and internal standard; and batch-level reporting with fast turnaround. A lab that quotes "diacetyl only" is itself a warning sign: the same run that quantifies diacetyl costs almost nothing extra to extend to 2,3-pentanedione and acetoin, and the three numbers together are what a credible CoA needs. Les étalons de référence certifiés ancrent la courbe d’étalonnage derrière chaque résultat rapporté.
    Un chimiste tient un flacon d’étalon analytique certifié à côté de flacons d’échantillons ambrés et d’une balance – les matériaux d’étalonnage qui ancrent chaque quantification défendable de 2,3-pentanedione.

    Étalons analytiques certifiés pour la quantification de la 2,3-pentanedione

    4. Formuler autour du problème des dicétones

    4.1 The flavorist's toolkit

    Creamy, buttery, and custard-like notes can be rebuilt without high-risk diketones, but not by simply deleting an ingredient — the formula has to be re-architected. Practical levers include acetoin (itself under occupational scrutiny and therefore subject to its own reporting), butyric acid and its esters at sub-taste-threshold doses, gamma- and delta-lactones that deliver dairy-like mouthfeel, vanilla and maltol systems that mask the loss of buttery sweetness, and non-diketone cream modifiers that add viscosity and roundness in the vapor. Each substitution changes the flavor's heat stability, oxidation behavior, and interaction with nicotine, which is why reformulation should be paired with stability and aerosol-transfer testing rather than a straight swap. La logique du profil de sécurité derrière ces substitutions – ce que font réellement l’acétoïne et l’acétylpropionyl, comment ils se comparent et jusqu’où va réellement la substitution – est abordée dans notre briefing technique sur managing diacetyl substitutes and the safety profile of acetoin and acetyl propionyl. C'est ce qui se rapproche le plus d'un arbre de décision pour choisir quel constructeur de notes beurrées appartient à quel produit.

    4.2 Les cétones gagnent toujours leur place – avec les données

    Les cétones sont des bêtes de somme irremplaçables pour l'arôme de crème : elles offrent le côté laitier caramélisé et légèrement aigre que les esters et les lactones ne peuvent pas reproduire entièrement. L’approche responsable n’est pas d’interdire la classe chimique mais de savoir exactement quelles cétones sont présentes et à quelle concentration. Notre article compagnon sur ketones in cream flavors and balancing buttery notes with safety in e-liquids parcourt la chimie des systèmes de crème, les niveaux de dose qui permettent d'obtenir l'effet sensoriel et le régime de tests qui maintient la formule défendable.

    4.3 Des ingrédients qui fonctionnent aujourd'hui

    Pour les marques qui souhaitent des profils de crème à faible teneur en dicétone sans mois de reformulation, les concentrés modernes sont la réponse pragmatique. UN vanilla cream flavor concentrate construit à partir de vanille, de lactones et de maltol, offre le caractère crémeux doux et rond que les consommateurs associent à la crème anglaise à la vanille tout en maintenant les niveaux de dicétones égaux ou inférieurs aux limites de déclaration habituelles. De même, un bâtiment soigneusement construit milk flavor concentrate donne le corps et la sensation en bouche nécessaires aux desserts et aux mélanges de café sans s'appuyer sur l'acétylpropionyle. Ce sont des points de départ et non des points finaux : chaque formulation commerciale doit toujours comporter son propre CoA analytique.
    Un aromatiste développe un profil de crème à faible teneur en dicétones sur le banc - des échantillons de pipetage, de pesée et de dégustation qui remplacent l'acétylpropionyle par des lactones, de la vanille et des systèmes de maltol.

    Reformulation de l'arôme crème à faible teneur en dicétones chez les aromatistes

    Reformulation au banc : remplacer l'acétylpropionyle tout en gardant la signature sensorielle crémeuse.

    5. Un protocole de test pour les marques et les importateurs

    • Require declared diketone levels on every CoA. Do not accept "diacetyl-free" as a value; require numbers for diacetyl, 2,3-pentanedione, and acetoin.
    • Audit the laboratory. Préférez les laboratoires accrédités ISO 17025 et demandez quelles méthodes et normes de référence ont été utilisées.
    • Test the liquid and the aerosol. Les données liquides sont nécessaires ; les données sur les aérosols sont le nombre qui reflète l’utilisation réelle. Budget pour les deux.
    • Set explicit thresholds. Définissez vos limites ppm ou ppb pour chaque composé et inscrivez-les dans le cahier des charges afin qu'elles deviennent contractuelles.
    • Re-test on change. Chaque reformulation, changement de transporteur ou nouveau lot de fournisseur déclenche une requantification complète, et non un contrôle ponctuel.
    • Keep retention samples. Archive samples from every batch for at least the product's shelf life plus audit horizon.
    • Build a substitution library. Les systèmes d'arômes alternatifs pré-approuvés vous permettent de répondre aux changements réglementaires ou aux demandes des clients sans redémarrer le développement.
    • Document the decision trail. Enregistrez ce qui a été testé, pourquoi et par qui : la défendabilité lors d’un audit dépend de la trace écrite et non de la mémoire.

    6. Foire aux questions

    • Is 2,3-pentanedione the same as diacetyl? Le diacétyle est la 2,3-butanedione (CAS 431-03-8) ; La 2,3-pentanedione (CAS 600-14-6) possède un carbone supplémentaire. Ce sont des dicétones vicinales étroitement apparentées avec une odeur de beurre similaire et des profils de toxicité pulmonaire similaires dans les études sur les animaux et les travailleurs.
    • Is 2,3-pentanedione banned in e-liquids? Il n’y a pas d’interdiction générale sur la plupart des marchés, mais elle est expressément scrutée : le NIOSH a proposé des limites professionnelles de faible ppb couvrant les deux dicétones, et de nombreux régulateurs et détaillants imposent leurs propres exigences de concentration ou des interdictions pures et simples sur les e-liquides contenant des dicétones.
    • What is FEMA 2841? Il s'agit du numéro FEMA GRAS attribué à la 2,3-pentanedione, reflétant son évaluation en tant que substance aromatisante alimentaire. Il n'autorise pas l'utilisation par inhalation.
    • Which methods test for 2,3-pentanedione? GC-MS et GC-FID sont standards ; La méthode OSHA 1016 couvre l'air du lieu de travail, la méthode NIOSH NMAM 2557 documente la famille d'analyses du diacétyle et les produits finis sont généralement quantifiés par GC-MS par rapport aux normes certifiées.
    • Is "diacetyl-free" labeling reliable? Pas tout seul. Les produits étiquetés sans diacétyle contiennent fréquemment de la 2,3-pentanedione ou de l'acétoïne. Seules les données quantifiées du CoA sont fiables.
    • Is testing the concentrate enough? Le concentré est l'intrant, mais le liquide fini et l'aérosol généré sont ce que le consommateur rencontre réellement. Un programme complet teste les trois matrices, car la dilution, le chauffage et la vaporisation modifient chacun ce que l'utilisateur inhale.
    • What threshold should a brand set? Il n'existe pas de limite légale universelle unique, c'est pourquoi la plupart des marques responsables fixent leurs propres seuils ppm ou ppb sur la base des directives d'exposition les plus strictes disponibles, les incluent dans les spécifications d'achat et les appliquent contractuellement lot par lot.
    Réservoirs de mélange en acier inoxydable sur un site de production d'arômes de qualité alimentaire, où les formulations de crème à faible teneur en dicétone sont mises à l'échelle du banc au lot dans des conditions contrôlées et traçables.

    Production et contrôle de qualité à grande échelle d'arômes de crème à faible teneur en dicétones

    Passage du banc au lot : la production contrôlée maintient la cohérence du profil reformulé.

    7. Parlez à un chimiste des arômes et demandez des échantillons gratuits

    Guangdong Unique Flavor Co., Ltd. (CUIGUAI Flavor) est une maison d'arômes B2B au service des marques d'e-liquides, des importateurs et des producteurs de produits alimentaires du monde entier. Nos équipes de R&D et de contrôle qualité peuvent fournir une documentation analytique complète — y compris des données quantifiées sur le diacétyle, le 2,3-pentanedione et l'acétoïne — pour chaque concentré que nous expédions, et nous développons régulièrement des systèmes de crème personnalisés à faible teneur en dicétone selon les spécifications des clients. Contactez notre équipe technique : Téléphone : +86 0769 8838 0789 🌐 Site Web: https://www.cuiguai.com 📧 Courriel : info@cuiguai.com 💬 WhatsApp et télégramme : +86 189 2926 7983 Demandez un kit d'échantillons gratuit avec la documentation CoA et comparez vous-même les données analytiques. Ce guide est informatif et ne remplace pas les conseils réglementaires ou toxicologiques de professionnels qualifiés.

    Références

    NIOSH — "Criteria for a Recommended Standard: Occupational Exposure to Diacetyl and 2,3-Pentanedione," DHHS (NIOSH) Publication No. 2016-111. https://www.cdc.gov/niosh/publications/numbered/2016-111.html NIOSH Manual of Analytical Methods (NMAM), quatrième édition — Méthode 2557 (diacétyle ; comprend des références à OSHA 1012/1013 pour le diacétyle et OSHA 1016 pour la 2,3-pentanedione). https://www.cdc.gov/niosh/docs/2003-154/pdfs/2557.pdf PubChem CID 11747 — 2,3-pentanedione (CAS 600-14-6 ; synonyme acétylpropionyl ; FEMA n° 2841). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/11747 Wikipedia — "Acetylpropionyl" (2,3-Pentanedione: uses, safety, NIOSH investigations). https://en.wikipedia.org/wiki/Acetylpropionyl Farsalinos KE et al. — "Evaluation of Electronic Cigarette Liquids and Aerosol for the Presence of Selected Inhalation Toxins," Nicotine & Tobacco Research 17(2):168-174 (2015). doi:10.1093/ntr/ntu176. https://academic.oup.com/ntr/article-abstract/17/2/168/2858003 Commission européenne — Listes des arômes de l'UE ; Règlement (CE) n° 1334/2008 et règlement (UE) n° 872/2012 de la Commission (liste de l'Union). https://food.ec.europa.eu/food-safety/food-improvement-agents/flavourings/eu-lists-flavourings_en
    Depuis longtemps, l'entreprise s'engage à aider ses clients à améliorer la qualité de leurs produits et leurs saveurs, à réduire les coûts de production, et à personnaliser des échantillons pour répondre aux exigences variées des industries alimentaires.

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