Gas chromatography-mass spectrometry for the analysis of metabolomic compounds in agrifood products. New methods and applications

Abstract

Aquesta Tesi Doctoral se centra en el desenvolupament de nous mètodes de cromatografia de gasos acoblada a tècniques d'espectrometria de masses (GC-MS) i a l'aplicació d'alguns mètodes ja existents a l'anàlisi de mostres de fruites i derivats. La tesi es divideix en tres parts segons els enfocaments estudiats. Inicialment, es va desenvolupar un mètode de cromatografia de gasos bidimensional comprensiva (GC×GC-MS) en la qual es van provar diverses configuracions de columnes. A la segona part de la Tesi, es van desenvolupar tres nous mètodes basats en la derivatització al port d'injecció. La primera va consistir en l’anàlisi selectiu de 17 polifenols glicosilats i no glicosilats en mostres de fruita i suc de fruita. El segon mètode es va destinar a l'anàlisi de HMF i patulina, dos compostos utilitzats com a marcadors de qualitat en la indústria dels sucs de fruites. L'últim mètode desenvolupat en aquesta part es va centrar en la fracció lipofílica lliure de sucs de fruita. En aquest cas, una microextracció líquid-líquid dispersiva (DLLME) va precedir a la derivatització en el port. La tercera part es va centrar en l'anàlisi dels compostos volàtils i semi-volàtils de diversos derivats de la fruita, a saber, fibres de fruita derivades de la indústria dels sucs i quatre mostres de sucs de préssec consistents en dues varietats (groc i vermell) i dos procediments d'elaboració per a cada varietat (recentment liquat i comercial).

This Doctoral Thesis focuses on the development of novel gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) techniques and the application of some existing methods to the analysis of fruit and fruit-derived samples. The thesis is divided in three parts attending the approaches studied. Initially, a comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC-MS) method was developed by testing several column configurations to analyse apples and peaches. In the second part of the Thesis, three new methods based on injection-port derivatization were developed. The first consisted on a targeted analysis of 17 glycosylated and non-glycosylated polyphenols in fruit and fruit juice samples. The second method was devoted to the analysis of HMF and patulin, two compounds used as markers of quality in the fruit juice industry. The last method developed in this part was focused on the free lipophilic fraction of fruit juices. In this case, a dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) preceded in-port derivatization. The third part was devoted to the analysis of volatile and semi-volatile compounds in several fruit-derived products, namely fruit fibres deriving from the juice industry and four samples of peach juices consisting in two varieties (yellow and red-fleshed) and two distinct processing procedures for each variety (freshly blended and commercial).

Esta Tesis Doctoral se centra en el desarrollo de nuevos métodos de cromatografía de gases acoplada a técnicas de espectrometría de masas (GC-MS) y a la aplicación de algunos métodos existentes al análisis de muestras de frutas y derivados. La tesis se divide en tres partes según los enfoques estudiados. Inicialmente, se desarrolló un método de cromatografía de gases bidimensional comprensiva (GC×GC-MS) en la que se probaron varias configuraciones de columnas. En la segunda parte de la Tesis, se desarrollaron tres nuevos métodos basados en la derivatización en el puerto de inyección. La primera consistió en un análisis selectivo de 17 polifenoles glicosilados y no glicosilados en muestras de fruta y zumo de fruta. El segundo método se dedicó al análisis de HMF y patulina, dos compuestos utilizados como marcadores de calidad en la industria del zumo de frutas. El último método desarrollado en esta parte se centró en la fracción lipofílica libre de zumos de fruta. En este caso, una microextracción líquido-líquido dispersiva (DLLME) precedió a la derivatización en el puerto. La tercera parte se dedicó al análisis de los compuestos volátiles y semi-volátiles de varios derivados de la fruta, a saber, fibras de fruta derivadas de la industria de los zumos y cuatro muestras de zumos de melocotón consistentes en dos variedades (amarillo y rojo) y dos procedimientos de elaboración para cada variedad (recién licuado y comercial).