Avances analíticos para la mejora de la información sobre seguridad de aceites vegetales y otros productos alimentarios vegetales de alto contenido graso
- Autores: José Luis Hidalgo Ruiz
- Directores de la Tesis: José Luis Martínez Vidal (dir. tes.), Roberto Romero González (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Número de páginas: 344
- Títulos paralelos:
- Analytical advances for the improvement of information on the safety of vegetable oils and other high-fat vegetable food products
- Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Cuadros-Rodríguez (presid.), Francisco Javier Egea González (secret.), Renato Zanella (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: riUAL
- Resumen
- español
Teniendo en cuenta la creciente preocupación por la seguridad alimentaria, y la normativa vigente que establece los límites que no se pueden superar para determinados compuestos en productos alimenticios, en esta Tesis se desarrollaron métodos analíticos reproducibles que permiten la extracción y análisis de contaminantes orgánicos, como las micotoxinas, ésteres de 3-MCPD y ésteres glicidílicos y plaguicidas polares en aceites vegetales y otras matrices grasas mediante cromatografía líquida de (ultra) alta y alta resolución ((ultra)-high performance liquid chromatography, (U)HPLC) junto con espectrometría de masas en tándem (tandem mass spectrometry, MS/MS), e hidrocarburos de aceite mineral (mineral oil hydrocarbons, MOH) por cromatografía de gases con detector de ionización de llama (gas chromatography with flame ionization detector, GC-FID).
Para ello, se optimizaron diferentes métodos, principalmente basados en técnicas cromatográficas acopladas a analizadores de espectrometría de masas para la determinación de diferentes contaminantes y residuos en aceites vegetales y matrices relacionadas. Estos métodos fueron validados para verificar su robustez, sensibilidad y fiabilidad. Además, se aplicaron a un amplio número de muestras para comprobar su aplicabilidad y aportar información relevante sobre la presencia de estos compuestos en las muestras analizadas.
En primer lugar, se llevó a cabo una revisión exhaustiva de la presencia de contaminantes y los métodos analíticos más recientes para su determinación en aceites y semillas oleaginosas. Consecuentemente, se llevó a cabo la optimización de las condiciones de extracción, cromatográficas y espectrométricas para detectar niveles bajos de concentración de los compuestos objeto de estudio. Finalmente, se realizó la evaluación de los métodos desarrollados y se aplicaron a diferentes tipos de muestras como aceites, frutos secos y alimentos procesados. Por tanto, los estudios incluidos en esta Tesis son:
1. Revisión bibliográfica de la ocurrencia de contaminantes en aceites comestibles y semillas oleaginosas y su determinación en los últimos años (entre 2010 y 2021). Esta revisión incluye métodos de extracción, métodos de limpieza, así como técnicas cromatográficas y de detección.
2. Desarrollo y validación de métodos analíticos para la determinación de micotoxinas en aceites vegetales y frutos secos por UHPLC-MS/MS. Para ello, se desarrollaron métodos de extracción basados en QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe, Rápida, Fácil, Barata, Efectiva, Robusta y Segura). Estos métodos se aplicaron a 194 muestras de aceite vegetal y 36 muestras de frutos secos.
3. Desarrollo y validación de un método analítico para la determinación directa de ésteres de 3-monocloropropanodiol (3-monochloropropanediol, 3-MCPD) y ésteres glicidílicos en aceites vegetales y alimentos procesados, basado en extracción líquido-líquido (liquid-liquid extraction, LLE) para aceites y extracción sólido-líquido (solid-liquid extraction, SLE) para alimentos procesados con limpieza y análisis mediante extracción dispersiva en fase sólida (dispersive solid phase extraction, d-SPE) por UHPLC-MS/MS. Este método se aplicó a 20 aceites vegetales y 4 alimentos procesados.
4. Desarrollo y validación de métodos analíticos para la determinación de plaguicidas polares en aceites vegetales y frutos secos por HPLC-MS/MS. Los métodos de extracción se basaron en LLE para aceites vegetales y QuPPe (Método rápido para el análisis de numerosos plaguicidas altamente polares, Quick Method for the Analysis of Numerous Highly Polar Pesticides) para frutos secos. Se analizaron un total de 20 muestras de aceites vegetales y 20 muestras de frutos secos.
5. Desarrollo y validación de un método de extracción basado en extracción en fase sólida (solid phase extraction, SPE) y un método analítico por GC-FID para la determinación de MOH en aceites vegetales. Se estudiaron un total de 6 muestras previamente analizadas mediante técnicas más complejas en laboratorios acreditados con el fin de comprobar la fiabilidad del método.
- English
Taking into account the growing concern for food safety, and the current regulations that establish the limits that cannot be exceeded for certain compounds in food commodities, this Thesis aims to develop reproducible analytical methods for the extraction and analysis of organic contaminants, such as mycotoxins, 3-monochloropropanediol (3-MCPD) esters and glycidyl esters and polar pesticides in vegetable oils and other fatty matrices by (ultra)-high performance liquid chromatography ((U)HPLC) coupled with tandem mass spectrometry (MS/MS), and mineral oil hydrocarbons (MOH) by gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID).
Therefore, different methods were developed, mainly based on chromatographic techniques coupled with mass spectrometry analyzers for the determination of different contaminants and residues in vegetable oils and related matrices. These methods were validated to verify their robustness, sensitivity, and reliability. Furthermore, they were applied to a wide number of samples to check their applicability and provide valuable information regarding the presence of these compounds in the analyzed samples.
Firstly, a comprehensive review of the occurrence of contaminants and the most recent analytical methods for their determination in oils and oilseeds was carried out. Consequently, the optimization of extraction, chromatographic and spectrometric conditions was carried out to detect low concentration levels. Finally, the evaluation of the developed methods was performed, and they were applied to different kind of samples such as oils, nuts and processed food. Therefore, the studies included in this Thesis are:
1. Bibliographic review of the occurrence of contaminants in edible oils and oilseeds and their determination in recent years (between 2010 and 2018). This review includes extraction methods, cleaning methods as well as chromatographic and detection techniques mostly used to detect contaminants and residues in oil and related samples.
2. Development and validation of analytical methods for the determination of mycotoxins in vegetable oils and nuts by UHPLCMS/MS. For that purpose, extraction methods based on QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) were developed.
These methods were applied to 194 vegetable oil samples and 36 samples of nuts.
3. Development and validation of an analytical method for the direct determination of 3-monochloropropanediol (3-MCPD) esters and glycidyl esters in vegetable oils, and processed foods, based on liquidliquid extraction (LLE) for oils and solid-liquid extraction (SLE) for processed foods with dispersive solid phase extraction (d-SPE) clean-up and analysis by UHPLC-MS/MS. This method was applied to 20 vegetable oils and 4 processed foods.
4. Development and validation of analytical methods for the determination of polar pesticides in vegetable oils and nuts by HPLCMS/MS. The extraction methods were based on LLE for vegetable oils, and QuPPe (Quick Method for the Analysis of Numerous Highly Polar Pesticides) for nuts. A total of 20 samples of vegetable oils and 20 samples of nuts were analyzed.
5. Development and validation of a method based on solid phase extraction (SPE) and GC-FID for the determination of MOH in vegetable oils. A total of 6 samples previously analyzed by more complex techniques in accredited laboratories were studied in order to check the reliability of the method.
- español
