DETERMINATION OF ACRYLAMIDE IN COFFEE BY LIQUID CHROMATOGRAPHY – TANDEM MASS SPECTROMETRY

Význam tématu

Vypalování kávy podléhá složitým chemickým reakcím včetně Maillardovy reakce a cukerné dekompozice, při kterých vzniká akrylamid – potenciálně karcinogenní sloučenina. Díky vysoké polaritě se akrylamid snadno extrahuje do nápojového extraktu, což vyžaduje citlivé a spolehlivé metody pro jeho stanovení a dodržení regulovaných limitů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat citlivou metodu stanovení akrylamidu v kávě pomocí kapalné chromatografie v kombinaci s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC–MS/MS) s minimální přípravou vzorku. Metoda využívá modifikovaný postup QuEChERS pro rychlou extrakci a vyčištění.

Použitá metodika a instrumentace

Sample prep:

• 1 g homogenizovaných kávových vzorků extrahovaných modifikovaným QuEChERS.
• Přídavek izotopově značeného interního standardu akrylamid-d3.
• Čištění disperzní SPE a koncentrování sušením, následná reaktivace v 0,1% kyselině mravenčí ve vodě.

Chromatografie:

• ACQUITY UPLC I-Class se sloupcem HSS C18 SB 1,8 µm, 2,1×100 mm.
• Teplota kolony 30 °C, vzorku 10 °C, objem injekce 5 µl.
• Mobilní fáze A: voda s 0,1% kyseliny mravenčí; B: methanol; průtok 0,2 ml/min.

Hmotnostní spektrometrie:

• Xevo TQ-S micro, ionizace ESI plus, MRM režim.
• MRM přechody pro akrylamid 72,05 > 55,10; 72,05 > 44,10; 72,05 > 27,15 a pro akrylamid-d3 75,00 > 58,10.
• Kapilární napětí 0,5 kV, teplota odplyňování 600 °C, plyn 1000 l/h.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala vynikající linearitu v rozsahu 0,5–2500 ng/ml (r2 = 0,999) a citlivost bez saturace. Čištění dSPE významně zlepšilo selektivitu a kvalitu chromatogramů. Analýza referenčních FAPAS vzorků kávy potvrdila přesnost měření (244 µg/kg měřeno vs 249 µg/kg referenční hodnota), se stabilitou RSD 4,6 % a bias ‑2,0 %. Retenční čas akrylamidu byl 2,88 minuty.

Přínosy a praktické využití metody

Popisovaná metoda nabízí:

• Rychlou a jednoduchou přípravu vzorku vhodnou pro širokou škálu potravinářských matric.
• Široký dynamický rozsah stanovení vyhovující regulačním požadavkům (EU 2017/2158).
• Vysokou přesnost, opakovatelnost a kvalitu výsledků pro QA/QC laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj bude směřovat k automatizaci a miniaturizaci postupu, zvyšování průchodnosti, rozšířenému multiplexnímu stanovení dalších kontaminantů a nasazení ekologičtějších rozpouštědel. Potenciál představuje také nontarget screening a vestavěné procesní monitorování.

Závěr

Validovaná LC–MS/MS metoda s modifikovaným QuEChERS pro stanovení akrylamidu v kávě ukázala výborné analytické parametry a praktickou použitelnost při kontrole kvality a dodržování právních limitů.

Reference

1. Kocadağlı T., Göncüoğlu N., Hamzalıoğlu A. a Gökmen V. In depth study of acrylamide formation in coffee during roasting: role of sucrose decomposition and lipid oxidation. Food & Function, 2012;3(9).
2. Guenther H., Anklam E., Wenzl T. a Stadler R. Acrylamide in coffee: Review of progress in analysis, formation and level reduction. Food Additives and Contaminants, 2007;24(sup1).
3. Eur-Lex. Regulation (EU) 2017/2158 stanovující opatření pro snižování akrylamidu v potravinách.