Avaliação do método de extração SPME-GC-MS para a análise de compostos orgânicos voláteis em licor de cacau do Nariño-Colômbia
Publicado 2022-11-01
Palavras-chave
- Microextração em fase sólida, cromatografia gasosa, licor de cacau, desenho experimental, aroma
Como Citar
Copyright (c) 2022 Edna Jazmin Otero Rojas, Frank Carlos Herrera Ruales, David Arturo Perdomo, Juan Pablo Jimenez Mora
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Resumo
Na presente investigação, foram determinadas as condições ótimas de tempo, temperatura e tipo de fibra para a extração pelo método HS-SPME de compostos orgânicos voláteis (COV´´´'s) presentes no licor de cacau, por meio da aplicação de um planejamento experimental fatorial utilizando a superfície de resposta metodologia. As condições ótimas determinadas para extrair um maior número de VOCs através da análise multivariada foram: 50 min, 60 °C e o tipo de fibra DVB/CAR-PDMS. A precisão do método foi adequada, com valores de coeficiente de variação (% CV) para repetibilidade de 0,59 a 11,39 % e 4,29 a 12,93 % de reprodutibilidade. O desenvolvimento do método foi realizado usando como referência uma amostra de licor de cacau CCN51, produzido pela associação Cortepaz no município de Tumaco no departamento de Nariño-Colombia, de acordo com as condições tradicionais de fermentação, secagem e torrefação da região. Usando as condições ótimas de extração, 39 COV´'s principais foram
identificados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS). Os resultados determinaram que o licor de cacau apresentou principalmente compostos como aldeído, cetona, álcool, pirazina, éster, terpeno, ácido e lactona, sendo a maioria ácido acético, 2-propanol e 3-etil-2,5-dimetilpirazina, com uma porcentagens (%) de área relativa de 46,16; 8,96 e 4,64 respectivamente.
Downloads
Referências
- Aprotosoaie AC, Luca SV, Myron A. Flavor Chemistry of Cocoa and Cocoa Products-An Overview. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2016;15(1):73-91. doi.org/10.1111/1541-4337.12180
- De Brito ES, Garcia NHP, Gallão M, Cortelazzo AL, Fevereiro PS, Braga MR. Structural and chemical changes in cocoa (Theobroma cacao L) during fermentation, drying and roasting. J. Sci. Food Agric. 2001;81:281-288. doi.org/10.1002/1097-0010(20010115)81:2<281::AID-JSFA808>3.0.CO;2-B
- Kongor JE, Hinneh M , De Walle D, Van Afoakwa EO, Boeckx P, Dewettinck K. Factors influencing quality variation in cocoa (Theobroma cacao) bean flavour profile - A review. Food Research International. 2016;82:44-52. doi.org/10.1016/j.foodres.2016.01.012
- Schwan R, Fleet G, Sarkar P, Nout MJR, Chen J, Zhu Y, Chandrasekaran M.Cocoa and Coffee Fermentations. Reino Unido:Taylor & Francis Group; 2015.
- Rodríguez J.Estudio de los compuestos volátiles de Theobroma cacao L., durante el proceso tradicional de fermentación, secado y tostado (Tesis doctoral). Ciudad de México, México. Instituto Politecnico Nacional. México; 2011.
- Rodriguez J, Escalona-Buendía HB, OrozcoAvila I, Lugo-Cervantes E, Jaramillo-Flores ME. Dynamics of volatile and non-volatile compounds in cocoa (Theobroma cacao L.) during fermentation and drying processes using principal components analysis. Food Research International. 2011;44(1):250-258. doi.org/10.1016/j.foodres.2010.10.028
- Ducki S, Miralles-Garcia J, Zumbe A, Tornero A, Storey DM. Evaluation of solid-phase microextraction coupled to gas chromatography–mass spectrometry for the headspace analysis of volatile compounds in cocoa products. Talanta. 2008;74:1166-1174. doi.org.10.1016/j.talanta.2007.08.034
- Pini GF, Brito ES, De García NHP, Valente ALP, Augusto, F. A Headspace Solid Phase Microextraction (HS-SPME) method for the chromatographic determination of alkylpyrazines in cocoa samples. J. Braz. Chem. Soc. 2004;15(2):267-271. doi.org/10.1590/S0103-50532004000200017
- Ziegleder G. Linalool contents as characteristic of some flavor grade cocoas. Z Lebensm Unters Forch.1990;191:306-309. doi.org/10.1007/BF01202432
- Jinap S, Thien J, Yap TN. Effect of drying on acidity and volatile fatty-acids content of cocoa beans. J. Sci. Food Agric. 1994;65(1):67-75. doi.org/10.1002/jsfa.2740650111
- Miralles-Garcia J. Chemical Composition and Flavour- Development of Cocoa Products by Thermal and Enzymatic Technologies (tesis doctoral). Manchester, England: University of Salford, A Greater Manchester University; 2008.
- Reineccius G. Flavor Chemistry and Technology. 2 ed. Estados Unidos: Taylor & Francis Group; 2006.
- Van Durme J, Ingels I, De Winne A. Inline roasting hyphenated with gas chromatography–mass spectrometry as an innovative approach for assessment of cocoa fermentation quality and aroma formation potential. Food Chem. 2016;205:66-72. doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.004
- Rodríguez J, Escalona-Buendía HB, ContrerasRamos SM,Orozco-Avila I, Jaramillo-Flores E, Lugo-Cervantes E. Effect of fermentation time and drying temperature on volatile compounds in cocoa. Food Chem. 2012;132(1):277-288. doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.10.078
- Qin X, Lai XW, Tan LH, Hao CY, Li FP , Hea SZ, Songa YH. Characterization of volatile compounds in Criollo, Forastero, and Trinitario cocoa seeds (Theobroma cacao L.) in China. Int. J. Food Prop. 2017;20(10):2261-2275. doi.org/10.1080/10942912.2016.1236270
- Tan J, Kerr WL. Determining degree of roasting in cocoa beans by artificial neural network (ANN)-based electronic nose system and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). J. Sci. Food Agric. 2018;98(10):3851-3859. doi.org/10.1002/jsfa.8901
- Quijano CE, Pino J. Analysis of volatile compounds of cacao Maraco (Theobroma bicolor Humb. et Bonpl.) fruit. J. Essent. Oil Res. 2009;21(4):211-216. doi.org/10.1080/10412905.2009.9700150
- Di Carro M, Ardini F, Magi E. Multivariate optimization of headspace solidphase microextraction followed by gas chromatography-mass spectrometry for the determination of methylpyrazines in cocoa liquors. Microchem. J. 2015;121:172-177. doi.org/10.1016/j.microc.2015.03.006
- Counet C, Ouwerx C, Rosoux D, Collin S. Relationship between Procyanidin and Flavor Contents of Cocoa Liquors from Different Origins. J. Agric. Food Chem. 2004;52:6243-6249. doi.org/10.1021/jf040105b
- Kadow D, Bohlmann J, Phillips W, Lieberei R. Identification of main fine or flavour components in two genotypes of the cocoa tree (Theobroma cacao L.). J. Appl. Bot. Food Qual. 2013;86:90-98. doi.org/10.5073/JABFQ.2013.086.013
- Bastidas A. Estudio Químico de los Componentes Volátiles (HS-SPME) y Análisis de la Composición de Taninos y Cafeína en un Tipo de Café Tostado y Molido Tradicional Colombiano (Tesis de pregrado). Pasto, Colombia: Universidad de Nariño; 2011.
- Rojas-Monroy G. Caracterización del aroma del café molido de Puerto Rico mediante la técnica de microextracción; en fase sólida (SPME) y cromatografía de gas acoplada a espectrometría de masas GC/MS (Tesis de maestría). San Juan, Puerto Rico: Universidad de Puerto Rico; 2005.
- Balasubramanian S, Panigrahi S. Solid-Phase Microextraction (SPME) Techniques for Quality Characterization of Food Products: A Review. Food Bioprocess Technol. 2011;4(1):1-26. doi.org/10.1007/s11947-009-0299-3
- Menezes Filho A, Dos Santos FN, De Paula Pereira PA. Development, validation and application of a methodology based on solid-phase micro extraction followed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (SPME/GC-MS) for the determination of pesticide residues in mangoes. Talanta. 2010;81(1-2):346-354. doi.org/10.1016/j.talanta.2009.12.008
- Ho VTT, Zhao J, Fleet G. Yeasts are essential for cocoa bean fermentation. Int. J. Food Microbiol. 2014;174:72-87. doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2013.12.014
- Granda F, Valencia S, Marin JM, Restrepo G. Optimización del método de microextracción en fase sólida acoplada a cromatografía gaseosa para análisis de metanol en agua. Rev. Colomb. Quim. 2011;40(2):201-210.
- TGSC Information System. Características organolépticas. Base de datos en línea. (sitio de internet). Disponible en: http://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1028161.html. Acceso el 1 de agosto de 2016.
- Afoakwa EO. Chocolate Science and Technology. 2 ed. Reino Unido: John Wiley & Son; 2016.
- Afoakwa EO, Paterson A, Fowler M, Ryan A. Flavor formation and character in cocoa and chocolate: A critical review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2008;48(9):840-857. doi.org/10.1080/10408390701719272
- Portillo E, Labarca M, Grazziani L, Cros E, Assemat S, Davrieux F, Boulanger R, Marcano M. Formación del aroma del cacao Criollo (Theobroma cacao L.) en función del tratamiento poscosecha en Venezuela. Revista Científica UDO Agricola. 2009;9(2):458-468.
- Frauendorfer F, Schieberle P. Changes in key aroma compounds of criollo cocoa beans durin groastin. J. Agric. Food Chem. 2008;56:10244-10251. doi.org/10.1021/jf802098f