Changes in volatile profile of compounds released from sliced onion (Allium Ceppa L.)

V této práci byly zkoumány těkavé látky obsažené v cibuli se zaměřením na sirné sloučeniny, neboť právě ty mají největší podíl na chuťových a aromatických vlastnostech této zeleniny. Byla sledována závislost jejich množství na čase od prvního nakrájení cibule až po dobu, kdy nedocházelo k žádným změnám v chromatografických záznamech. Pro extrakci těkavých látek uvolněných z rozkrájené cibule byla použita mikroextrakce tuhou fází, konkrétně na šedé vlákno (DVB, CAR, PDMS). Separace izolovaných látek probíhala pomocí plynové chromatografie ve spojení s hmotnostním spektrometrem a k vyhodnocení byly využity knihovny hmotnostních spekter a lineární retenční indexy. Pro navození reálné situace během přípravy pokrmů bylo provedeno několik opakovaných analýz téhož vzorku. Doba extrakce byla 10 minut, samotná analýza trvala 20 minut, celková doba experimentu cca 6,5 hodiny. Nejzajímavější látkou je bezpochyby slzný faktor cibule neboli thiopropanal S-oxid, kde byla maximální koncentrace v prvním měření a poté klesla na nulu. Dalšími nalezenými sloučeninami jsou sulfidy, disulfidy, trisulfidy, aldehydy a alkoholy. Diskutovány byly pouze ty látky, u kterých byly změny v množství nejpatrnější.In this work there were studied volatile compounds contained in onion with special focus on the sulphur compounds, because just these compounds have significant relation with tasty and aroma properties of this vegetable. There were studied the dependency of their amounts on the time from the first onion slicing until the time where no changes in chromatographic records were observed. For the extraction of volatile compounds released from sliced onion, the solid phase microextraction using grey fibre (DVB/CAR/PDMS) was used. Separation of target compounds was realised by gas chromatography with mass spectrometry and for chromatogram evaluation the mass spectrum libraries together with linear retention indices were utilised. For establishment of real state during the food preparation there were realised several replications of the same sample analysis. Extraction time was 10 minutes, separation time was 20 minutes and total experiment time was 6.5 hours. Most interesting compound is doubtless onion tear factor, namely thiopropanal S-oxide. Maximal concentration of this compound was in the first measurement and then it dropped to zero. Other found compounds were sulphides, disulphides, trisulphides, aldehudes and alcohols. There were discussed only compounds that have most significant changes in onion volatile profile

Volatile Substances Released from Onion

Rostliny patřící do rodu Allium jsou známé vysokým obsahem organických sloučenin síry, které jim dávají typickou chuť a vůni uvolňující se při jejich zpracování, ale také mnoho biologicky významných účinků, zejména antimikrobiálních účinků. Těkavé organosirné sloučeniny byly analyzovány pomocí mikroextrakce tuhou fází a plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (SPME-GC-MS). Těkavé sloučeniny jsou produkovány enzymaticky po narušení rostlinných buněk. Bylo identifikováno 19 sloučenin síry s různým průběhem uvolňování. Hlavní složkou byl thiopropanal S-oxid. Také byly identifikovány některé methylprop(en)yl disulfidy a prop(en)yl trisulfidy. Systém SPME-GC-MS umožňoval snadné sledování rychlých změn ve složení headspace nad vzorkem cibule. Antimikrobiální aktivita cibulové šťávy byla testována na 8 mikroorganismech za použití diskové difúzní a jamkové difúzní metody. Úplně rezistentní mikroorganismy byly Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a Bacillus subtilis. Největší inhibiční zóny vykazovala Candida albicans.Plants belonging to the genus Allium are known for their high content of organosulfur compounds, which give them typical flavor and aroma released during their processing, but also a lot of biologically important effects, especially antimicrobial effects. The volatile organosulfur compounds of onion were analyzed via headspace solid phase microextraction coupled to gas chromatography with mass spectrometry (SPME-GC-MS). The volatile compounds are produceed enzymatically after rupture of the plant cells. It was detected 19 sulfur compounds with different course of release. The main component was thiopropanal S-oxide. Also, some methylprop(en)yldisulphides and prop(en)yltrisulphides were identified. SPME-GC-MS system employed permitted easy monitoring of the fast changes in the volatile composition. Antimicrobial activity of onion juice was tested on 8 microorganisms using disc diffusion and well diffusion method. Completely resistant microorganisms were Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis. The largest inhibitory zones showed Candida albicans

Analýza těkavých látek uvolňovaných z cibule po jejím nakrájení pomocí plynové chromatografie s hmotnostní detekcí a jejich antimikrobiální aktivita

Plants belonging to the genus Allium are known for their high content of organosulfur compounds, which give them typical flavour and aroma released during their processing. These plants are also known for various biologically important effects, in particular antimicrobial activity. The volatile compounds are released enzymatically after rupture of the plant cells. The released volatile organosulfur compounds of onion and their monitoring in time was done by using headspace solid phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME/GC-MS). Nineteen organosulfur compounds were identified with different course of release. The main released compounds were thiopropanal S-oxide, methylprop(en)yldisulfide and prop(en)yltrisulfide. Antimicrobial activity of onion juice was tested on 8 microorganisms using disc-diffusion and well-diffusion methods. Completely resistant microorganisms were Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis, the most sensitive was Candida albicans.Rostliny patřící do rodu Allium jsou známé svým vysokým obsahem organických sloučenin síry, které jim dávají typickou chuť a aroma uvolňované během jejich zpracování. Tyto rostliny jsou také známé různými biologicky důležitými účinky, zejména antimikrobiální aktivitou. Těkavé sloučeniny se uvolňují enzymaticky po prasknutí rostlinných buněk. Uvolněné těkavé organosulfurové sloučeniny cibule byly monitorovány v čase za použití mikroextrakce tuhou fází na pevném prostoru spojené s plynovou chromatografií-hmotnostní spektrometrií (HS-SPME/GC-MS). Devatenáct organických sloučenin síry bylo identifikováno s různým průběhem uvolňování. Hlavními uvolňovanými sloučeninami byly thiopropanal S-oxid, methylprop(en)yldisulfid a prop(en)yltrisulfid. Antimikrobiální aktivita cibulové šťávy byla testována na 8 mikroorganismech pomocí diskové a jamkové difúzní metody. Zcela rezistentními mikroorganismy byly Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a Bacillus subtilis, nejcitlivější byla kvasinka Candida albicans

Složení těkavých látek a antimikrobiální aktivita extraktů z arekových ořechů získaných simultánní destilační extrakcí a mikroextrakcí na tuhou fázi

The volatile components of areca nuts were isolated by headspace solid-phase microextraction (HS-SPME, DVB/CAR/PDMS fiber extraction) and simultaneous hydrodistillation–extraction (SHDE) and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. Furthermore, all SHDE fractions were tested for antimicrobial activity using the disk diffusion method on nine Gram-negative and Gram-positive bacteria (Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus canis, Streptococcus pyogenes, and Candida albicans). In total, 98 compounds (mainly alcohols, carbonyl compounds, fatty acids, esters, terpenes, terpenoids, and aliphatic hydrocarbons) were identified in SHDE fractions and by using SPME extraction Fatty acids were the main group of volatile constituents detected in all types of extracts. The microorganism most sensitive to the extract of the areca nut was Streptococcus canis. The results can provide essential information for the application of different treatments of areca nuts in the canning industry or as natural antibiotics.Těkavé složky arekových ořechů byly izolovány mikroextrakcí v hlavě na pevné fázi (HS-SPME, extrakce vlákny DVB/CAR/PDMS) a simultánní hydrodestilační extrakcí (SHDE) a analyzovány plynovou chromatografií/hmotnostní spektrometrií. Dále byly všechny frakce SHDE testovány na antimikrobiální aktivitu pomocí diskové difuzní metody na devíti gramnegativních a grampozitivních bakteriích (Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus canis, Streptococcus pyogenes a Candida albicans). Celkem bylo ve frakcích SHDE a při použití extrakce SPME identifikováno 98 sloučenin (především alkoholy, karbonylové sloučeniny, mastné kyseliny, estery, terpeny, terpenoidy a alifatické uhlovodíky) Hlavní skupinou těkavých složek zjištěných ve všech typech extraktů byly mastné kyseliny. Mikroorganismem nejcitlivějším na extrakt z arekového ořechu byl Streptococcus canis. Výsledky mohou poskytnout zásadní informace pro použití různých úprav arekových ořechů v konzervárenském průmyslu nebo jako přírodních antibiotik