Development and application of mass spectrometric methods for the determination of Maillard reaction products in foodstuffs

Abstract

Tika izstrādātas jaunas analītiskā s metodes divu pārtikas produktos sastopamo toksikantu noteikšanai, kuri rodas produktos Maijāra reakcijas rezultātā. Pirmo reizi zinātniskajā literatūrā Orbitrap masspektr o metra analītiskās spējas tika piemērotas akrilamīda noteikšanai kafijas paraugos. Izstrādātā metode uzrādīja selektīvu un precīzu detektēšan as spēju mazu molekulu, kā akrilamīds, kvantitatīv ai noteikšan ai sarežģītās matricās, piemēram, kafijā. Instruments nodrošina augstu izšķirtspēju, ļoti labu jūtību, lineāru diapazonu un labu atkārtojamību. Izstrādātā s m etodes salīdzinājums ar tandēma kvadrupola detektēšanas metodi uzrādīja pārākumu šim konkrētajam analīzes veidam. Kafijas paraugu analīze atklāja, ka akrilamīda saturs dažiem paraugiem pārsn iedz Eiropas Komisijas uzrādītos ieteikumus. Tvaika fāzes līdzs vara gāz u hromatogrāfija ar tandēma masspektrometru selektīvajā skenēšanas režīmā , analizējot furānu, uzrādīja augstu jūtību un selektivitāti, novēršot traucēj ošos signālus no citiem matricas komponentiem. Š ajā pētījumā ir noteikts furāna saturs bērnu pārtikā un citos Latvijā ražotos pārtikas produktos. Darbā tika izpētītas akrilamīda satura mazināšanas stratēģijas un iespējamie furāna veidošanās prekursori pārtikas produktos.

A new analytical methodology for two food toxicants formed by Maillard reaction has been elaborated. For the first time, the analytical capabilities of Orbitrap mass spectrometry were applied to the determination of acrylamide in coffee samples. This elabo rated analytical method was demonstrated to be an important and powerful tool for accurate quantification of such small molecules as acrylamide in difficult matrices like coffee. The instrument ensured high resolution, very good sensitivity, linear range, and good reproducibility. A comparison of the elaborated method with the triple quadrupole method showed the superiority of high resolution mass spectrometry for this specific type of analysis. Application of the elaborated method for the analysis of real coffee samples showed that the acrylamide content in some samples exceeded the recommendations issued by the European Commission. HS - GC - MS/MS in the SRM scanning mode showed high sensitivity and selectivity for the analysis of furan, eliminating interferen ce from other matrix components. The present study reports data on the occurrence of furan in baby foods and other foodstuffs in Latvia. Mitigation strategies for reducing the acrylamide content and possible precursors of furan in foods were proposed.