WO2010013225A1 - Processo para a análise, identificação e quantificacao de furfurais como marcadores de qualidade de alimentos - Google Patents

Processo para a análise, identificação e quantificacao de furfurais como marcadores de qualidade de alimentos Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a process which simultaneously allows the
  • Maillard (MR) reactions may occur during food processing and / or storage; in particular if high temperatures are used in carbohydrate-rich foods and proteins including lysine. Reducing sugars and lysine are the compounds involved in the initial steps of the Maillard reactions. In advanced stages of MR, undesirable compounds, including furfural compounds, may be formed [1]. These furfuraldehydes include 2-furfural (2-F) (pentose derivative), 5-methylfurfural (5-MF) and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) (hexose derivative). This occurs in many foods such as cookies, bread, marmalade, jam, breakfast cereals and honey [2].
  • HMF may also come from dehydration of ketopentoses and hexoses, particularly in acidic environments or involving high temperatures [2-4]. This chemical conversion has been described as occurring during the storage of orange, apple and strawberry juices and in balsamic vinegar [2,5].
  • HMF European Union 110/2001 [6] established maximum quality HMF limits honey (40 mgKg 1 ) and apple juice (50 mgKg 1 ), being indicators of deterioration and / or treatment (in) due to temperature.
  • the International Federation of Fruit Juice Producers (IFFJP) recommends a maximum concentration of 50-10 mgL 1 HMF in fruit juices and 25 mgL 1 in fruit concentrates [7]. No limits are set for other furfurals. The toxicological importance of HMF is not fully demonstrated. However, among the in vitro activities targeted at HMF are cytotoxic, mutagenic, carcinogenic and genotoxic among others [2,8].
  • Patulin is a toxic lactone having antibiotic properties and has LD
  • Patulin analysis in apple juice
  • GC / MS has already been described, but after formation of a derivative [12].
  • Confirmation of the presence of patulin and 5-HMF in apple juice using GC / MS after trimethylsilylation derivatization has also been reported [13].
  • the most commonly used method for analyzing patulin has been reverse phase HPLC as it is a polar compound [11,14].
  • Most methods already described in the literature show poor selectivity and co-elution of patulin and 5-HMF [14].
  • PDA photodiode array detector
  • the present invention provides the surprising innovation of making possible the analysis, identification and control of food quality markers: furfural without patulin interference using direct immersion solid phase microextraction associated with gas chromatography and mass spectrometry, DI-SPME-GC- (TOF) -MS, which had never been performed.
  • Another surprising innovation is to allow simultaneous analysis and quantification of the various intact furfurals without prior derivatization, with the analysis time being short.
  • Another noteworthy fact is that the method is especially useful as it has the potential to contribute as an analytical alternative in identifying furfurals present in different (food / organic) matrices, particularly carbohydrate rich foods (sugars).
  • This invention is a novel process which provides for the determination of
  • This process has the potential to be automated / robotic, allowing automatic analysis of food matrices to determine product quality, product processing and storage. It also allows the assessment of the consequences of food intake and also of natural products, nutritional supplements and pharmaceutical and / or nutritional and food compositions by analyzing biological samples to monitor ingestion toxicity, anomaly detection and / or pathology / disease. due to furfurals.
  • This invention relates to a novel method for furfural analysis.
  • the process utilizes chemical separation using direct immersion solid phase micro-extraction associated with gas chromatography and mass spectrometry (DI-SPME-GC- (TOF) -MS).
  • DI-SPME-GC- (TOF) -MS direct immersion solid phase micro-extraction associated with gas chromatography and mass spectrometry
  • the method initially consists of preparing the sample by diluting the sample to be analyzed with water,
  • the fiber is polydimethylsiloxane (PDMS, Supelco) or a derivative thereof and the contact time in the range 0.5-36 h. Analysis is performed by high resolution gas chromatography associated with mass spectrometry (GC- (TOF) -MS). Before use, the fibers were conditioned 260/270 0 C for 5-60 min. and the white (chromatogram) thereof is performed.
  • Example 1 DI-SPME-GC-FID separation of furfural standards, identification of chromatographic retention times and mass spectra.
  • Example 2 DI-SPME-GC-FID / MS chromatographic analysis of two Portuguese cells: producer honey and marketed honey. - separation, identification and quantification of furfural content.
  • Example 3 DI-SPME-GC-FID analysis of four table sugars: white sugar, yellow sugar, Demerara sugar and brown sugar - quality control:
  • Example 4 DI-SPME-GC-FID Chromatographic Analysis of Balsamic Vinegar: White Balsamic Vinegar and Red Balsamic Vinegar - New Process for Product Quality Control and Authentication
  • furfurals in the amounts 10.0 gKg 1 and 6.1 gKg 1 of 5-HMF, respectively (Figure 2; Table 4).
  • the EU maximum limit for honey is 40 mgKg 1 of 5-HMF.
  • the results obtained for both honeys show the usefulness of this new method, simple, fast and easy to implement, in determining the quality of this food product.
  • the method will also clarify the scientific reasons underpinning European legislation by also allowing its use in biological matrices (urine, blood) and determining the furfural content in individual consumers.
  • the method eliminates the matrix effects evidenced in the determination of furfurals when using other methods.
  • the process described in this invention thus allows the rapid and effective verification of the authenticity and quality of honey, allowing the detection of tampering and / or poor storage conditions.
  • Figure 2 shows the profiles found in the analyzed matrices.
  • RSD relative standard deviation
  • LOD limit of detection
  • LOQ limit of quantification
  • FIG. 1 DI-SPME-GC-FID chromatographic separation of 2-furfural (2-F), 5-methylfurfural (5-MF) and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) furfural patterns and mass spectra of DI compounds -SPME-GC-TOF-MS.
  • Injector temperature 250 ° C, detector temperature: 275 ° C.
  • FIG. 1 DI-SPME-GC-FID analysis of two Portuguese honeys.
  • Chromatogram A honey from the producer;
  • chromatogram B marketed honey.
  • FIG. 3 DI-SPME-GC-FID analysis of four table sugars.
  • Chromatogram A white sugar
  • chromatogram B yellow sugar
  • chromatogram C Demerara sugar
  • chromatogram D brown sugar.
  • FIG. 4 DI-SPME-GC-FID analysis of two balsamic vinegars.
  • Chromatogram A white balsamic vinegar
  • chromatogram B red balsamic vinegar.

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Abstract

A presente invenção relaciona-se com um processo de análise, identificação e quantificação de furfurais nos alimentos. A presente invenção descreve a separação cromatográfica dos compostos, utilizando como metodologia a micro-extracção em fase sólida (DI-SPME) de imersão e a cromatografia gasosa de alta resolução associada à espectrometria de massa (GC-MS), a qual permite a identificação e quantificação, em simultâneo, dos furfurais, compostos marcadores de qualidade dos alimentos. A invenção apresenta vários exemplos de utilização do processo para analisar diferentes matrizes e alimentos, para controlar a saúde humana (animal), suplementos alimentares ou nutricionais e diversas actividades biológicas, e para diagnosticar doença(s).

Description

Description
Title of Invention: Processo para a análise, identificação e controle de marcadores de qualidade dos alimentos: furfurais
Domínio técnico da invenção
[1] A presente invenção refere-se a um processo que permite, em simultâneo, a
identificação e quantificação de furfurais na presença de patulina; processo que permite a determinação dos furfuraldeídos intactos, sem preparação elaborada de amostra e/ou derivatização prévia à análise cromatográfica, diminuindo assim o tempo de análise e eliminando as perdas devidas a derivatização e efeito de matriz, permitindo a quantificação efectiva destes compostos.
A técnica anterior
[2] A comunidade e a indústria alimentar têm o desafio de controlar a estabilidade e a qualidade dos alimentos. Há, reconhecidamente, a necessidade de desenvolvimento de métodos rápidos e fiáveis para a análise/determinação de marcadores de qualidade dos produtos alimentares. Durante o fabrico, processamento e armazenamento dos alimentos/produtos alimentares ricos em hidratos de carbono (açúcares), têm lugar modificações/reacções químicas. Os furfurais: 5-hidroximetilfurfural (5-HMF), 5-metilfurfural (5-MF) e 2-furfural (2-F) são compostos reconhecidos como sendo marcadores de frescura e qualidade de alimentos. Têm sido usados para a determinação tanto da qualidade dos processos como das características organolépticas dos alimentos.
[3] As reacções de Maillard (MR) podem ocorrer durante o processamento dos alimentos e/ou armazenamento; em particular, se forem utilizadas temperaturas elevadas em alimentos ricos em hidratos de carbono e proteínas que incluam a lisina. Os açúcares redutores e a lisina são os compostos envolvidos nos passos iniciais das reacções de Maillard. Em estádios avançados da MR, compostos indesejáveis, entre eles os furfurais, podem ser formados [1]. Nestes furfuraldeídos incluem-se o 2-furfural (2-F) (derivado das pentoses), o 5-metilfurfural (5-MF) e o 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) (derivado das hexoses). Isto ocorre em muitos alimentos tais como biscoitos, pão, marmelada, geleia, cereais de pequeno- almoço e mel [2]. Adicionalmente, o HMF pode também ser proveniente da desidratação de cetopentoses e hexoses, particularmente, em ambientes acídicos ou envolvendo temperatura elevada [2-4]. Esta conversão química tem sido descrita como ocorrendo durante o armazenamento de sumos de laranja, maçã e morango e em vinagres balsâmicos [2,5].
[4] O Codex Alimentarius da Organização Mundial de Saúde (OMS) e a Directiva da
União Europeia 110/2001 [6] estabeleceram limites máximos de HMF para a qualidade do mel (40 mgKg 1) e do sumo de maçã (50 mgKg 1), sendo indicadores de deterioração e/ou tratamento (in)devido recorrendo a temperatura. A Federação Internacional de Produtores de Sumos de Fruta (International Federation ofFruit Juice Processors (IFFJP)) recomenda a concentração máxima de 50-10 mgL 1 de HMF em sumos de fruta e 25 mgL 1 em concentrados de fruta [7]. Não estão definidos limites para outros furfurais. A importância toxicológica do HMF não está completamente demonstrada. Contudo, entre as actividades in vitro apontadas ao HMF estão a citotóxica, mutagénica, carcinogénica e genotóxica entre outras [2,8].
[5] A patulina é uma lactona tóxica possuindo propriedades antibióticas e tem como LD
50 (ip) em ratos 5 mgKg 1 [11]. Foi já descrita a análise da patulina (em sumo de maçã) utilizando GC/MS, mas após formação de um derivado [12]. Confimação da presença de patulina e 5-HMF em sumo de maçã, usando GC/MS após derivatização por trimetilsililação já foi igualmente reportada [13]. O método mais utilizado para analisar patulina tem sido o HPLC em fase reversa, uma vez que se trata de um composto polar [11, 14]. A maioria dos métodos já descritos na literatura revelam uma selectividade deficiente e co-eluição da patulina e do 5-HMF [14]. Apenas um método descreveu a possibilidade de determinação simultânea destes compostos em sumos de maçã usando uma coluna Ci8 e um detector de fotodiodos (PDA usando a mistura água-acetonitrilo como fase móvel) [5].
[6] A presente invenção proporciona a inovação surpreendente de tornar possível, em simultâneo, a análise, identificação e controle de marcadores de qualidade dos alimentos: furfurais sem interferência de patulina, utilizando a microextracção em fase sólida de imersão directa associada à cromatografia gasosa e espectrometria de massa, DI-SPME-GC-(TOF)-MS, o que nunca tinha sido efectuado. Outra inovação surpreendente é permitir a análise e quantificação em simultâneo dos vários furfurais, intactos, sem derivatização prévia, sendo o tempo de análise curto. Outro facto que é de salientar é que o método é especialmente útil, tendo potencial para contribuir como alternativa analítica na identificação dos furfurais presentes em diferentes matrizes (alimentares/biológicas), nomeadamente em alimentos ricos em hidratos de carbono (açúcares).
[7] Esta invenção constitui um novo processo que proporciona a determinação de
características de qualidade importantes nos alimentos processados e suplementos alimentares ricos em hidratos de carbono, suas características nutricionais e autenticidade, bem como a detecção de compostos químicos cuja toxicologia é muito importante, podendo ser responsáveis por anomalias/desordens biológicas devidas ao seu consumo e ser causa de eventual patologia e/ou doença.
[8] Este processo tem potencial para ser automatizado/robotizado, permitindo a análise automática de matrizes alimentares para determinação da qualidade do produto, do seu processamento e armazenamento. Permite também avaliar as consequências da ingestão dos alimentos e igualmente de produtos naturais, suplementos nutricionais e composições farmacêuticas e/ou nutricionais e alimentares, através da análise de amostras biológicas para monitorização da toxicidade resultante da ingestão, detecção de anomalias e/ou patologia/doença devida aos furfurais.
DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO
Esta invenção refere-se a um novo processo para a análise de furfurais. O processo utiliza a separação química efectuada recorrendo à micro-extracção em fase sólida em modo de imersão directa, associada à cromatografia gasosa e espectrometria de massa (DI-SPME-GC-(TOF)-MS).
] Numa forma de realização preferida da invenção, o método consiste inicialmente na preparação da amostra, através da diluição, em água, da amostra a analisar,
recolhendo-se os compostos através da imersão da fibra de micro-extracção em fase sólida (DI-SPME), colocada na ser ga/holder (Supelco), nas soluções aquosas das matrizes alimentares, de modo a ser possível recolher e concentrar os compostos alvo, furfurais. A fibra é de polidimetilsiloxano (PDMS, Supelco) ou uma outra sua derivada e, o tempo de contacto na gama 0,5-36 h. A análise é efectuada por cromatografia gasosa de alta resolução associada à espectrometria de massa (GC-(TOF)-MS). Antes da utilização, as fibras foram condicionadas 260/270 0 C, durante 5-60 min. e efectuado o (cromatograma) branco da mesma.
PARTE EXPERIMENTAL
] Equipamento e reagentes gerais - Todos os solventes utilizados são produtos analiticamente puros. Os padrões dos furfurais utilizados são do grau de pureza disponível mais elevado, tendo sido adquiridos à Aldrich (Germany). As amostras de mel ('Mel de Portugal') foram adquiridas numa loja de produtos naturais; o açúcar branco (Sidul), amarelo (Sores), castanho (Whitworts) e Demerara (Whitworts), os vinagres balsâmicos: branco (Helgstenberg) e tinto (Auchan), foram comprados em supermercado. O mel do produtor da Serra do Açor, Portugal, foi igualmente utilizado.] As separações foram efectuadas utilizando a cromatografia gasosa de alta resolução associada à espectrometria de massa (HRGC-MS) utilizando um cromatógrafo Agilent 6890 associado a um equipamento da Micromass modelo GCT (TOFresolution 7000): modo EI+, 70 eV, temperatura da fonte 250 0 C, temperatura da interface 225 0 C. Modo 'full scan' na gama 45-400 uma, razão de 0.9 scan/s. Temperatura do injector 250 0 C e do detector FID (se usado) 275 0 C. O programa de temperatura da coluna foi 150 0 C com aumento até 240 0 C a 4 0 Cmin 1, mantendo-se depois 40 min. Pressão à cabeça da coluna 100 KPa. As separações foram efectuadas utilizando uma coluna capilar de sílica: ZB-WAX (Phenomex) (Macclesfield, UK), 60 m x 0.32 mm I.D., espessura do filme 0.50 μιη.
Exemplos
[13] Exemplo 1: Separação por DI-SPME-GC-FID dos padrões de furfurais, identificação dos tempos de retenção cromatográficos e espectros de massa.
[14] Cada composto padrão dos furfurais : 2-furfural (2-F), 5-metilfurfural (5-MF) e 5-hidroximetilfurfural (5-HMF), foi dissolvido em água e modificador ácido (ácido acético, ácido trifluoroacético e/ou ácido perclórico)) numa concentração de aproximadamente 0.69 m gmL 1 para o 2-F, 0.20 m gmL 1 para o 5-MF e 0.55 gL 1 para o 5-HMF, recorrendo a um banho de ultra-sons e agitação em vortex durante alguns minutos. Uma mistura das soluções foi então analisada cromatograficamente. O resultado da separação, bem como os respectivos espectros de massa, está ilustrado na Figura 1.
[15] Exemplo 2: Análise cromatográfica por DI-SPME-GC-FID/MS de dois meis Portugueses: mel do produtor e mel comercializado. - separação, identificação e quantificação do seu conteúdo em furfurais.
[16] Cada um dos méis estudados, mel do produtor e mel comercializado, foi dissolvido em água ultra-pura MilliQ, numa concentração de aproximadamente 5g/50mL, recorrendo a um banho de ultra-sons e agitação em vortex durante alguns minutos. Procedeu-se então à imersão da fibra de SPME, mantendo agitação magnética constante da solução. Decorrida a exposição, a fibra foi então recolhida e analisada por GC-(TOF)-MS. O resultado de uma das separações obtidas está ilustrado na Figura 2.
[17] Exemplo 3 : Análise DI-SPME-GC-FID de quatro açúcares de mesa: açúcar branco, açúcar amarelo, açúcar Demerara e açúcar mascavado - controle de qualidade:
identificação e quantificação do conteúdo em furfurais.
[18] Cada um dos açúcares estudados, açúcar branco, açúcar amarelo, açúcar Demerara e açúcar mascavado, foi dissolvido em água ultra-pura MilliQ,numa concentração de aproximadamente 5g/50mL, recorrendo a um banho de ultra-sons e agitação em vortex durante alguns minutos. Procedeu-se então à imersão da fibra de SPME, mantendo agitação magnética constante da solução. Decorrida a exposição, a fibra foi então recolhida e analisada por GC-(TOF)-MS. A Figura 3 mostra cromatogramas de uma análise de cada um dos açúcares.
[19] Exemplo 4 : Análise cromatográfica DI-SPME-GC-FID de vinagres balsâmicos: vinagre balsâmico branco e vinagre balsâmico tinto - novo processo para controlo de qualidade do produto e autenticação
[20] Cada um dos vinagres estudados, vinagre balsâmico branco e vinagre balsâmico tinto, foi dissolvido em água ultra-pura MilliQ,numa concentração de aproximadamente 5mL/50mL, recorrendo a um banho de ultra-sons e agitação em vortex durante alguns minutos. Procedeu-se então à imersão da fibra de SPME, mantendo agitação magnética constante da solução. Decorrida a exposição, a fibra foi então recolhida e analisada por GC-(TOF)-MS. A Figura 4 apresenta o resultado obtido em análises de amostras dos vinagres balsâmicos.
RESULTADOS
[21] O novo método analítico DI-SPME-FID/GC-MS para análise de furfurais, mostrou separação individual dos furfurais. Os resultados estão descritos na Tabela 1. O método analítico foi validado, através da determinação dos parâmetros: limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ), linearidade, repetitibilidade, recuperação, gama de linearidade, precisão e sensibilidade [14]. Os resultados estão apresentados nas Tabelas 2 e 3.
[22] Amostras de mel, comercializado em Portugal e do produtor, mostraram conter
furfurais nas quantidades 10.0 gKg 1 e 6.1 gKg 1 de 5-HMF, respectivamente (Figura 2; Tabela 4). O limite máximo estabelecido pela EU para o mel é 40 mgKg 1 de 5-HMF. Os resultados obtidos para ambos os méis evidenciam a utilidade deste novo método, simples, rápido e fácil de implementar, na determinação da qualidade deste produto alimentar. O método permitirá igualmente a clarificação das razões científicas que suportam a legislação Europeia, ao permitir igualmente a sua utilização em matrizes biológicas (urina, sangue) e determinação do teor em furfurais nos indivíduos consumidores. O método elimina os efeitos de matriz evidenciados na determinação dos furfurais aquando da utilização de outros métodos. O processo descrito nesta invenção permite assim a rápida e eficaz averiguação da autenticidade e qualidade do mel, permitindo a detecção de adulteração e/ou más condições de armazenamento. A Figura 2 mostra os perfis encontrados nas matrizes analisadas.
[23] Amostras de açúcares de mesa, comercializados em Portugal, foram igualmente
analisadas (Figura 3; Tabela 4). O método revelou a presença de 5-HMF nestas amostras alimentares. Surpreendentemente, todos os açúcares mostraram conter elevadas quantidades 5-HMF; a maior foi encontrada noaçúcar mascavado (16 gKg 1). O processo descrito nesta invenção mostra a necessidade de a União Europeia estabelecer ou clarificar a sua legislação, uma vez que não existem limites estabelecidos para os furfurais em açúcares de mesa.
[24] Amostras de vinagres balsâmicos comercializados em Portugal foram analizsadas através deste novo método. Os resultados (Figura 4; Tabela 4) confirmam a presença de 2-F, 5-MF and 5-HMF nestas matrizes alimentares. As quantidades de 2-F e 5-MF encontradas estão de acordo com os valores descritos para estes compostos em matrizes alimentares [8,11]. Tanto os açúcares de mesa, como os meis e os vinagres balsâmicos mostraram elevado teor de 5-HMF. Infelizmente, também não existem limites estabelecidos para os furfurais nos vinagres balsâmicos. Contudo, o seu processo de fabrico [11] poderá explicar os teores encontrados. [25] O processo aqui descrito permite a detecção de adulteração/falsificação/degradação de matrizes alimentares ricas em hidratos de carbono, ou seja, a rápida e eficaz averiguação da autenticidade, qualidade e eventual toxicidade para o consumo humano. Demonstra a necessidade desse controle e a utilidade da existência e aplicação de um método analítico simples, robusto, reprodutível no controle e avaliação da qualidade das matrizes alimentares, especialmente as de elevado consumo humano, como é o caso dos açúcares de mesa. O processo descrito nesta invenção permite assim a rápida e eficaz averiguação da qualidade do processo e do produto, bem como da sua autenticidade.
[26] Tabela 1. Tempos de retenção obtidos por DI-SPME-GC na separação de furfurais numa coluna ZB-Wax.
[Table 1]
[Table ]
Figure imgf000008_0001
Tabela 2. Parâmetros analíticos do método DI-SPME-GC para análise de furfurais em produtos alimentares.
[Table 2]
[Table ]
Figure imgf000009_0001
RSD: desvio padrão relativo; LOD: limite de detecção; LOQ: limite de quantificação.
[28] Tabela 3 . Recuperações do método para a análise de furfurais em matrizes alimentares seleccionadas.
[Table 3]
[Table ]
Figure imgf000010_0001
RSD: desvio padrão relativo.
Tabela 4. Conteúdo de 5-HMF, 2-F e 5-MF em diferentes produtos alimentares. [Table 4]
[Table ]
Figure imgf000010_0002
') Menor que o LOQ. DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
Figura 1 - Separação cromatográfica por DI-SPME-GC-FID dos padrões de furfurais 2-furfural (2-F), 5-metilfurfural (5-MF) e 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) e espectros de massa dos compostos DI-SPME-GC-TOF-MS. Coluna: ZB-Wax, 60 m x 0.32 mm I.D., espessura do filme 0.5 μιη. Temperatura do forno: 150 °C, depois 40Cmin_1 até 240 °C (40 min.). Temperatura do injector: 250 °C, temperature do detector: 275 °C.
Figura 2 - Análise DI-SPME-GC-FID de dois méis Portugueses. Cromatograma A: mel do produtor; cromatograma B: mel comercializado.
Figura 3 - Análise DI-SPME-GC-FID de quatro açúcares de mesa. Cromatograma A: açúcar branco; cromatograma B: açúcar amarelo; cromatograma C: açúcar Demerara; cromatograma D: açúcar mascavado.
Figura 4 - Análise DI-SPME-GC-FID de dois vinagres balsâmicos. Cromatograma A: vinagre balsâmico branco; cromatograma B: vinagre balsâmico tinto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[I] Chávez-Servin, J.L., Castellote, A.I., López-Sabater, M.C., J. Chromatogr. A 1076 (2005) 133 e referências aí citadas.
[2] Teixedó, E., Santos, F.J., Puignon, L., Galceran, M.T., J. Chromatogr. A 1135 (2006) 85 e referências aí citadas.
[3] Alfonso, F.C., Martin, G.E., Randolph, H.D., J. Assoe. Off. Anal. Chem. 63 (1980) 1310.
[4] Lee, H.S., Roussef, R.L., Nagy, S., J. Food Sei. 51 (1986) 1075.
[5] Gõkmen, V., Acar, J., J. Chromatogr. A 847 (1999) 69 e referências aí citadas.
[6] Directive 2001/110/EC of 20 December 2001, Off. J. Eur. Commun.
[7] Wagner, B., & Beil-Seidler, S. Furfural determining agents comprises an
4-amino-phenazone derivative and a barbituric acid and/or thiobarbituric acid derivative in an acidic medium.WO2006042600-Al: MERCK Patent GMBH (MERE) Wagner B (Wagn-Individual) Beil-Seidler S (Beil-Individual).
[8] Murkovic, M., Pichler, n., Mol. Nutr. Food Res. 50 (2006) 842 e referências aí citadas.
[9] lha, M.H., Sabino, M., J. Assoe. Off. Anal. Chem. (AOAC) Internat.89 (2006) 139.
[10] Katerere, D.R., Stockenstrõm, S., Shepard, G.S., Food Control 19 (2008) 389 e referências aí citadas.
[I I] Shepard, G.S., Leggott, N.L., J. Chromatogr. A 882 (2000) 17 e referências aí citadas.
[12] Koach, J.A.G., White, K.V., Trucksess, M.W., Thomas, F.S., J. Assoe. Off. Anal. Chem. (AOAC) Internat.83 (2000) 104 e referências aí citadas. [46] [13] Rupp, H.S., Turnipseed, S.B., J. Assoc. Off. Anal. Chem. (AOAC) Internat.83 (2000) 612.
[47] [14] LLovera, M., Barcells, M., Torres, M., Canela, R., J. Agric. Food Chem. 53 (2005) 6643 e referências aí citadas.

Claims

Claims
Processo para analisar, identificar e quantificar furfurais, caracterizado por separar os compostos utilizando a micro-extracção em fase sólida de imersão directa (DI-SPME) associada à cromatografia gasosa e/ou espectrometria de massa (GC-TOF-MS). Processo para analisar, identificar e quantificar furfurais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por analisar os compostos utilizando fibras de SPME contendo na sua composição polidimetilsiloxano (PDMS).
Processo para analisar, identificar e quantificar furfurais, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por utilizar a metodologia de GC e/ou GC-(TOF)-MS com colunas Wax.
Processo separativo, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por permitir a análise automática / robotizada / 'online' da qualidade da produção e produto final de matrizes alimentares e/ou suplementos nutricionais.
Processo separativo, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por permitir a análise automática / robotizada / online de amostras biológicas para identificação de marcadores toxicológicos.
Processo utilizado na análise de matrizes alimentares, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por determinar a composição em furfurais, marcadores da qualidade de processo de fabrico, estabilidade e qualidade dos alimentos.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575847A (zh) * 2013-11-05 2014-02-12 陕西省食品药品检验所 右旋糖酐40原料中2-糠醛的测定方法
CN107966504A (zh) * 2017-11-01 2018-04-27 广西壮族自治区食品药品检验所 一种血栓通注射剂中5-羟甲基糠醛的检测方法
CN108318601A (zh) * 2018-04-24 2018-07-24 汕头市天悦科技创新研究院有限公司 一种糠醛和5-羟甲基糠醛的液相色谱检测方法
CN109781883A (zh) * 2019-01-17 2019-05-21 江南大学 一种基于QuEChERS-分散液液微萃取痕量检测5-羟甲基糠醛的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597180B (zh) * 2013-10-31 2018-04-24 中国石油化工股份有限公司 一种芳烃抽提抽出油和抽余油中糠醛含量测定的分析方法
CN110361457A (zh) * 2018-03-26 2019-10-22 北京哈三联科技有限责任公司 医药产品中5-羟甲基糠醛含量的hplc检测方法

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BERANEK J ET AL: "Evaluation of solid-phase microextraction methods for determination of trace concentration aldehydes in aqueous solution", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 1209, no. 1-2, 31 October 2008 (2008-10-31), pages 44 - 54, XP025546000, ISSN: 0021-9673, [retrieved on 20080910] *
FITZGERALD G ET AL: "Characterisation of whiskeys using solid-phase microextraction with gas chromatography-mass spectrometry", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 896, no. 1-2, 27 October 2000 (2000-10-27), pages 351 - 359, XP004218798, ISSN: 0021-9673 *
GASPAR E M S M ET AL: "Improved HPLC methodology for food control - furfurals and patulin as markers of quality", FOOD CHEMISTRY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS LTD, GB, vol. 114, no. 4, 15 June 2009 (2009-06-15), pages 1576 - 1582, XP025953394, ISSN: 0308-8146, [retrieved on 20090109] *
GASPAR E M S M ET AL: "Simple gas chromatographic method for furfural analysis", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 1216, no. 14, 3 April 2009 (2009-04-03), pages 2762 - 2767, XP025970903, ISSN: 0021-9673, [retrieved on 20081017] *
GIORDANO L ET AL: "Quantitative analysis of 2-furfural and 5-methylfurfural in different Italian vinegars by headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry using isotope dilution", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 1017, no. 1-2, 31 October 2003 (2003-10-31), pages 141 - 149, XP004463089, ISSN: 0021-9673 *
GOKMEN V ET AL: "Simultaneous determination of 5-hydroxymethylfurfural and patulin in apple juice by reversed-phase liquid chromatography", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 847, no. 1-2, 25 June 1999 (1999-06-25), pages 69 - 74, XP004171955, ISSN: 0021-9673 *
KATAOKA H ET AL: "Applications of solid-phase microextraction in food analysis", JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM, NL, vol. 880, no. 1-2, 1 June 2000 (2000-06-01), pages 35 - 62, XP004204839, ISSN: 0021-9673 *
PONTES ET AL: "Screening of volatile composition from Portuguese multifloral honeys using headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-quadrupole mass spectrometry", TALANTA, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 74, no. 1, 26 October 2007 (2007-10-26), pages 91 - 103, XP022315328, ISSN: 0039-9140 *
YANG X. AND T. PEPPARD: "Solid-Phase Microextraction for Flavor Analysis", JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, vol. 42, no. 9, September 1994 (1994-09-01), pages 1925 - 1930, XP002556346 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575847A (zh) * 2013-11-05 2014-02-12 陕西省食品药品检验所 右旋糖酐40原料中2-糠醛的测定方法
CN107966504A (zh) * 2017-11-01 2018-04-27 广西壮族自治区食品药品检验所 一种血栓通注射剂中5-羟甲基糠醛的检测方法
CN108318601A (zh) * 2018-04-24 2018-07-24 汕头市天悦科技创新研究院有限公司 一种糠醛和5-羟甲基糠醛的液相色谱检测方法
CN109781883A (zh) * 2019-01-17 2019-05-21 江南大学 一种基于QuEChERS-分散液液微萃取痕量检测5-羟甲基糠醛的方法

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