Extraction of Volatile Compounds-VCs from mixed fruit and vegetables refreshment by HS-SPME/GC-MS

Extração de Compostos Voláteis - CVs de refresco misto de frutas e vegetais por HS-SPME/GC-MS

Autores

  • Felipe Sousa da Silva
  • Francisca Vanessa Maia Pinto
  • Sheyla Maria Barreto Amaral
  • Crisiana de Andrade Nobre
  • Vitor Paulo de Andrade Silva
  • Maria Aparecida Liberato Milhome

DOI:

https://doi.org/10.34188/bjaerv6n2-050

Palavras-chave:

Headspace, Volatile Profile, Toxic Compounds, Mass spectrometry, Kovats retention indices

Resumo

The food industry has continuously sought innovative ways to contribute to the increase in vegetable consumption. This research proposes to qualitatively evaluate the Volatile Compounds-VCs in a food matrix containing fruits/vegetables: mixed drinks-MB. The sample was analyzed by Headspace-Solid Phase- Microextraction (HS-SPME) using 85 µm polyacrylate (PA) fiber and detection by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS). Kovats retention indexes (RIKovats) were obtained for each CV identified in the food matrix. For MB, a total of 90 VCs were detected and 15 main components were identified, among them d-limonene and citral with the largest peak areas. The VCs identified in this study have a commercially recognized aftertaste and some have functional and biological activities (caprylic acid, d-limonene). With this, the study emphasizes the importance of continuous monitoring of food products containing fruits and vegetables, to ensure the necessary quality control and food safety.

Referências

Brasil (2013). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa n° 19, de 10 de junho de 2013. Estabelece em todo território nacional a complementação dos padrões de identidade e qualidade para refresco, refrigerante, bebida composta, chá pronto para consumo e soda. Diário Oficial da União, Brasília, DF edição: edição 117(1), 14. https://www.in.gov.br/materia/-/asset_publisher/Kujrw0TZC2Mb/content/id/30040857/do1-2013-06-20-instrucao-normativa-n-19-de-19-de-junho-de-2013-30040845 Accessed 20 November 2020

Busse D., Kudella P., Gruning N-M., Gisselmann G., Stander S., Luger T., Jocobsen F., Steinstraber L., Paus R., Gkogkolau P., Bohm M., Hat, H., Benecke HA. (2014). Synthetic sandalwood odorant induces wound healing processes in human keratinocytes via the olfactory receptor OR2AT4. Journal of Investigative Dermatology, 134(11), 2823–2832. https://doi.org/10.1038/jid.2014.273

Chandan RC., Shah, NP. (2017). Yogurt in Health and Disease Prevention. (Shah, NP (Org.), Academic Press.

Dhingra OD., Costa ML., Silva GJJr., Mizubuti ES. (2004). Essentials oil of mustard to control Rhizoctonia solani causing seedling damping off and seedling blight in nursery. Fitopatologia Brasileira, 24(6), 683-686. https://doi.org/10.1590/S0100-41582004000600017

Flavonet (2022). Kovats Retention Indice. https://www.flavornet.org/f_kovats.html Accessed 20 July 2022

Fouchy MV., Santos IC., Ahn CS., Mendonça CRB., Nogueira MB (2019). Desenvolvimento de suco detox sem aditivos e sua aceitabilidade em relação a uma formulação comercial. Brazilian Journal of Technology, Curitiba, 2(2), 601-607.

Gao G., Liu M., Li J., Li Y., Li H., Xu G. (2022). Headspace Solid-Phase Micro-extraction for Determination of Volatile Organic Compounds in Apple Using Gas Chromatography–Mass Spectrometry. Food Analytical Methods 15, 2734–2743. https://doi.org/10.1007/s12161-022-02324-0

García YM., Lemos EEP., Ramos ALCC., Reina LDCB., Oliveira AF., Paula ACCFF., Melo AC., Augusti R., Araújo RLB. Melo JOF. (2020). Extração e análise de compostos orgânicos voláteis por SPME-HS e GC-MS – um breve referencial teórico. In: MELO, JOF. (Org.). Ciências Agrárias o avanço da ciência no Brasil, v. 1, Guarujá, São Paulo: Científica Digital, 68-83. 10.37885/210504640

Júnior CV. (2013). Terpenos com atividade inseticida: uma alternativa para o controle químico de insetos. Química Nova, 26(3), 390-400.

Kieling DD., Prudencio SH. (2019). Blends of lemongrass derivatives and lime for the preparation of mixed beverages: antioxidant, physicochemical, and sensory properties. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99(3), 1302-1310. https://doi.org/10.1002/jsfa.9305

Lin CSK., Pfaltzgraff LA., Herrero-Davila L., Mubofu ED., Abderrahim S., Clark JH., Koutina AA., Kopsahilis N., Stamatelatou K., Dickson F., Thankappan S., Mohamed Z., Brocklesby R., Luque R. (2013). Food waste as a valuable resource for the production of chemicals, materials and fuels. Current situation and global perspective. Energy & Environmental Sciense, 6, 426-464. https://doi.org/10.1039/C2EE23440H

Lucena BFF., Tintino SR., Figueiredo FG., Oliveira CDM., Aguiar JJ., Cardoso EN., Aquino PEA., Andrade JC., Coutinho HDM., Matias EFF. (2015). Avaliação da atividade antibacteriana e moduladora de aminoglicosídeos do óleo essencial de Cymbopogon citratus (DC.) Stapf. Acta Biológica Colombiana, 20(1), 39-45. https://doi.org/10.15446/abc.v20n1.41673

Maia GA., Silva LMR., Prado GM., Fonseca AVV., Sousa PHM., Figueiredo RW. (2019). Development of Mixed Beverages Based on Tropical Fruits. Non-Alcoholic Beverages, 6, 129-162. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815270-6.00005-0

Mattos MCS., Bernini RB. (2007). The reaction of (R)-limonene with S-thioacids. Journal of the Brazilian Chemical Society, 18(5), 1068-1072. https://doi.org/10.1590/S0103-50532007000500029

Mesquita PRR., Nunes EC., Santos FN., Bastos LP., Costa. MAPC., Rodrigues FM., Andrade JB. (2017). Discrimination of Eugenia uniflora L. biotypes based on volatile compounds in leaves using HS-SPME/GC–MS and chemometric analysis. Microchemical Journal, 130, 79-87. https://doi.org/10.1016/j.microc.2016.08.005

Moura SCSR., Vialta A (2022). Review: use of fruits and vegetables in processed foods: consumption trends and technological impacts. Food Sciense and Technology, 42, e66421. https://doi.org/10.1590/fst.66421

Moreira N., Araújo AM., Rogerson F., Vasconcelos I., Freitas V., Pinho PG. (2019). Development and optimization of a HS-SPME-GC-MS methodology to quantify volatile carbonyl compounds in Port wines. Food Chemistry, 270, 518-526. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.07.093

Nagendra Chari KL., Manasa D., Srinivas P., Sowbhagya HB. (2013). Enzyme-assisted extraction of bioactive compounds from ginger (Zingiber officinale Roscoe). Food Chemistry, 15(139), 509-514. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.01.099

Nam S-Y., Chung C-K., Seo J-H., Ran S-Y., Kim H-M., Jeong H-J. (2014). The therapeutic efficacy of α-pinene in an experimental mouse model of allergic rhinitis. International Immunopharmacology, 23(1), 273-282. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2014.09.010

Nascimento RF., Lima ACA., Barbosa PGA., Silva VPA. (2018). Cromatografia Gasosa: aspectos teóricos e práticos. Fortaleza: Imprensa Universitária. https://repositorio.ufc.br/handle/riufc/39260 Accessed 20 October 2021

Nascimento GA., Souza DS., Lima BS., Vasconcelos CML., Araújo AA., Durço AO., Quintans-Junior LS., Almeida JRGS., Oliveira MAP., Santana-Filho VJ., Barreto AS., Santos MRV. (2019). Efeitos Bradicárdicos e Antiarrítmicos do D-Limoneno em Ratos. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 113(5), 925-932. https://doi.org/10.5935/abc.20190173

Nazareth TM., Pinto ACSM., Correa JAF., Palma J., Bordin K., Luciano FB. (2016). Isotiocianato de alila gasoso no controle do crescimento de Fusarium verticillioides em milho estocado. Anais, II Congresso Paranaense de Microbiologia e Simpósio Sul-Americano de Microbiologia Ambiental, 1. https://proceedings.science/acpm/cpm/papers/isotiocianato-de-alila-gasoso-no-controle-do-crescimento-de-fusarium-verticillioides-em-milho-estocado Accessed 05 July 2022

Nunes MGS., Bernardino AO., Martins RD. (2015). Uso de plantas medicinais por pessoas hipertensão. Revista de Rede de Enfermagem do Nordeste, 16(6), 775-781. 10.15253/2175-6783.2015000600002

Oliveira LFC., Tega DU., Duarte GHB., Ribeiro HC., Castellho ACD., Sawaya ACHF., Sussulini A. (2022). Foodomics for agroecology: Differentiation of volatile profile in mint (Mentha × gracilis Sole) from permaculture, organic and conventional agricultural systems using HS-SPME/GC–MS. Food Reseach International, 155, e111107. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111107

Parkdel H., Pantea DM., Roy C. (2001). Production of dl-limonene by acum pyrolysis of used tires. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 57(1), 91-107. https://doi.org/10.1016/S0165-2370(00)00136-4

Pherobase (2022). Database of Pheromones and Semiochemicals. https://www.pherobase.com/database/kovats/kovats-detail-Z3-6Ald.php Accessed 20 July 2022

PubChem (2022). Chemistry database at the National Institutes of Health (NIH). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ Accessed 20 July 2022

Roberto D., Micucci P., Sebastian T., Graciela F., Anessini C. (2010). Antioxidant activity of limonene on normal murine lymphocytes: relation to H2O2 modulation and cell proliferation. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, 106(1), 38-44. https://doi.org/10.1111/j.1742-7843.2009.00467.x

Silva ACR., Lopes PM., Azevedo MMB., Costa DCM., Alviano CS., Alviano DS. (2012). Biological activities of α-pinene and β-pinene enantiomers. Molecules, 17, 6305-6316. https://doi.org/10.3390/molecules17066305

Silva A., Martins H., Silva MVS., Andrade MA., Maues C., Abreu E., Tomaz J., Azonsivo R., Silva G. (2017). Propriedades Terapêuticas (Zingiber officinale R.). Portal de Plantas Medicinais e Fitoterápicas. Boletim Fitoterápico Gengibre (Zingiber officinale R.), Pará, v. 1, ed. 1. https://docplayer.com.br/61968344-Boletim-fitoterapico-gengibre-zingiber-officinale-r-propriedades-terapeuticas-zingiber-officinale-r-a-atividade-anti-inflamatoria-do-gengibre.html Accessed 24 January 2022

Silva EBM., Takahashi JA., Araújo RLB. (2020). Bebidas mistas de frutas e hortaliças no contexto de alimentação saudável: uma revisaõ de literatura. Ensaios, 24(3), 373-282. https://doi.org/10.17921/1415-6938.2020v24n3p273-282

TGSC-The Good Scents Company (2021). Fragrance and Flavor Demo Formulas. Information System Providing information for the Flavor, Fragrance, Food and Cosmetic industries. http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1008952.html Accessed 29 November 2021

Vandenberghe C., St-pierre V., Pierrotti T., Castellano C-A., Cunnane S. (2017). Tricaprylin Alone Increases Plasma Ketone Response More Than Coconut Oil or Other Medium-Chain Triglycerides: An Acute Crossover Study in Healthy Adults. Current Developments in Nutrition, 1(4), e000257. https://doi.org/10.3945/cdn.116.000257

Viela AO., Faroni LRD’A., Gomes JL., Sousa AH., Cecon PR. (2021). Isotiocianato de alilo como fumigante no feijão-caupi e seu efeito nas propriedades físicas do grão. Revista Ciência Agrnômica, 52(3), e20207287.

Wu J., Liu Y., Zhao H., Huang M., Sun Y., Zhanga J. Sun B. (2021) Recent advances in the understanding of off-flavors in alcoholic beverages: Generation, regulation, and challenges. Journal of Food Composition and Analysis. 103, 104117. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.104117

Xu X., Bi S., Lao F., Chen F., Liao X., Wu J. (2021). Comprehensive investigation on volatile and non-volatile metabolites in broccoli juices fermented by animal- and plant-derived Pediococcus pentosaceus. Food Chemistry, 341, e128118. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128118

Zhang W., Cao J., Li Z., Li Q., Lai X., Sun L., Chen R., Wen S., Sun S., Lai Z. (2021). HS-SPME and GC/MS volatile component analysis of Yinghong No. 9 dark tea during the pile fermentation process. Food Chemistry, 357, 129654. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129654

Zhou W., Kugler A., McGale E., Haverkamp A., Knaden M., Guo H., Beran F., Yon F., Li R., Lackus N., Kollner TG., Bing J., Schuman MC., Hansson BS., Kessler D., Baldwin I., Xu S. (2017). Tissue-Specific Emission of (E)-α-Bergamotene Helps Resolve the Dilemma When Pollinators Are Also Herbivores. Current Biology, 27(9), 1336-1341. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.03.017

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Publicado

2023-06-02

Como Citar

da Silva, F. S., Pinto, F. V. M., Amaral, S. M. B., Nobre, C. de A., Silva, V. P. de A., & Milhome, M. A. L. (2023). Extraction of Volatile Compounds-VCs from mixed fruit and vegetables refreshment by HS-SPME/GC-MS: Extração de Compostos Voláteis - CVs de refresco misto de frutas e vegetais por HS-SPME/GC-MS. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, 6(2), 1573–1584. https://doi.org/10.34188/bjaerv6n2-050

Edição

v. 6 n. 2 (2023)

Seção

Artigos originais

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