Analysis of Volatile Compounds of Some Turkish Flower Honey Samples by Solid-Phase Microextraction and Gas Chromatography-Mass Spectrometry

Abstract

Honey is a nutritious food with economic importance for many countries worldwide. It is very important to know the origin of the flower in evaluating the quality of honey, and it is known that honey volatiles play a major role in differentiating different types of honey based on their plant origin. The solid-phase microextraction (SPME) followed by gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) technique is frequently used in the determination of the flower origin of honey through the analysis of volatile aromatic compounds. In this study, five different flower honey provided from different regions of Turkey and some of volatile aroma components which were determined by GC-MS are dl-alanine (% 2.78), acetic acid (% 5.85), butane (% 2.94), furfural (% 12.37), benzaldehyde (% 1.57), benzeneacetaldehyde (% 4.96), benzoic acid (% 2.6), benzoic acid, 2-ethylhexyl ester (% 0.96), ethanol (% 4.22), nonanal (% 1.41), nonanoic acid (% 2.34), hexanoic acid (% 6.47), octanoic acid (% 4.68), methyl 2-furoate (% 3.85), and ethylhexanoic acid (% 3.27). Thus, the effect of different regions on honey aroma was investigated with the aim to reveal honey varieties based on their content of volatile compounds.

Keywords

• Honey
• Flower
• Volatile aromatic compounds
• SPME
• GC-MS

Bazı Türk Çiçek Ballarının Uçucu Bileşenlerinin Katı Faz Mikroekstraksiyonu Ve Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi İle Analizi

Öz

Bal, dünya çapında birçok ülke için ekonomik öneme sahip besleyici bir gıdadır. Bal kalitesini değerlendirmede çiçeğin kökenini bilmek çok önemlidir ve baldaki uçucu maddelerin, farklı balların bitki orijinlerinden ayrılmasında önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Katı-faz mikro-ekstraksiyonu (SPME) ve gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi (GC-MS) tekniği, balın çiçek kökeni tayininde uçucu aromatik bileşiklerin analizi ile sıklıkla kullanılır. Uçucu bileşikler SPME tarafından toplanır ve GC / MS ile analiz edilir. Bu çalışmada, Türkiye'nin farklı bölgelerinden 5 farklı çiçek balının aroma bileşenleri; dl-alanin (% 2.78), asetik asit (% 5.85), bütan (% 2.94), furfural (% 12.37), benzaldehit (% 1.57), benzeneasetaldehit (% 4.96), benzoik asit (% 2.6), benzoik asit 2- ethylhexyl ester (% 0.96), etanol (% 4.22), nonanal (% 1.41), nonanoik asit (% 2.34), heksanoik asit (% 6.47), oktanoik asit (% 4.68), metil 2-furoat (% 3.85), etilheksanoik asit (% 3.27). GC-MS ile belirlendi. Böylece farklı bölgelerin bal aroması üzerindeki etkisi araştırılmış ve baldaki çeşitliliğin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Bal
• Çiçek
• Uçucu aroma bileşenleri
• SPME
• GC-MS

References

1. Alissandrakis, E., Tarantilis, P. A., Pappas, C., Harizanis, P. C., & Polissiou, M. (2009). Ultrasound-assisted extraction gas chromatography–mass spectrometry analysis of volatile compounds in unifloral thyme honey from Greece. European Food Research and Technology, 229(3), 365-373.
2. Artık, N., Bayındırlı, L., & Mert, İ. (2011). Karbonhidratlar, mısır şekeri ve gıda endüstrisinde kullanımı. Türkiye Gıda ve İçecek Sanayii Dernekleri Federasyonu.
3. Artık, N., & Konar, N. (2018). Arı Ürünleri ve Apiterapi-1: Arı Ürünlerinden Bal, Arı Sütü ve Perga Bileşimi. Türkiye Klinikleri Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları-Özel Konular, 4(3), 11-19.
4. Blasa, M., Candiracci, M., Accorsi, A., Piacentini, M. P., Albertini, M. C., & Piatti, E. (2006). Raw Millefiori honey is packed full of antioxidants. Food Chemistry, 97(2), 217-222.
5. Bölüktepe, F. E., & YILMAZ, S. (2008). Arı ürünlerinin bilinirliği ve satın alınma sıklığı. Uludağ Arıcılık Dergisi, 8(2), 53-62.
6. Castro-Vázquez, L., Pérez-Coello, M. S., & Cabezudo, M. D. (2003). Analysis of volatile compounds of rosemary honey. Comparison of different extraction techniques. Chromatographia, 57(3-4), 227-233.
7. Cuevas-Glory, L. F., Pino, J. A., Santiago, L. S., & Sauri-Duch, E. (2007). A review of volatile analytical methods for determining the botanical origin of honey. Food Chemistry, 103(3), 1032-1043.
8. D'Arcy, B. R., Rintoul, G. B., Rowland, C. Y., & Blackman, A. J. (1997). Composition of Australian honey extractives. 1. Norisoprenoids, monoterpenes, and other natural volatiles from blue gum (Eucalyptus leucoxylon) and yellow box (Eucalyptus melliodora) honeys. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 45(5), 1834-1843.

9. Doğan, H. (2014). Çiçek Ballarinin Kimyasal Fiziksel Ve Antimikrobiyal Özelliklerinin Belirlenmesi (Doctoral dissertation).
10. Etschmann, M., Bluemke, W., Sell, D., & Schrader, J. (2002). Biotechnological production of 2-phenylethanol. Applied microbiology and biotechnology, 59(1), 1-8.
11. Guyot, C., Bouseta, A., Scheirman, V., & Collin, S. (1998). Floral origin markers of chestnut and lime tree honeys. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46(2), 625-633.
12. Güler, Z. (2005). Doğu Karadeniz Bölgesinde üretilen balların kimyasal ve duyusal nitelikleri. Gıda, 30(6).
13. Haroun, M. I. Y., & Artik, N. T. D. (2006). Türkiye'de üretilen bazı çiçek ve salgı ballarının fenplik asit ve flavonoid profilinin belirlenmesi (Doctoral dissertation, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı).
14. Hışıl, Y., & Börekçioğlu, N. (1986). Balın bileşimi ve bala yapılan hileler. Gıda, 11(2).
15. Kekeçoğlu, M., Gürcan, E.K., & Soysal, M.İ. (2007). Türkiye Arı Yetiştiriciliğinin Bal Üretimi Bakımından Durumu. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty.
16. Moreira, R. F., De Maria, C. A., Pietroluongo, M., & Trugo, L. C. (2010). Chemical changes in the volatile fractions of Brazilian honeys during storage under tropical conditions. Food Chemistry, 121(3), 697-704.
17. Odeh, I., Abu-Lafi, S., Dewik, H., Al-Najjar, I., Imam, A., Dembitsky, V. M., & Hanuš, L. O. (2007). A variety of volatile compounds as markers in Palestinian honey from Thymus capitatus, Thymelaea hirsuta, and Tolpis virgata. Food Chemistry, 101(4), 1393-1397.
18. Ölmez, Ç. (2009). Türkiye'de üretilen farklı çiçek ve salgı bal çeşitlerinin bazı kalitatif ve besinsel özellikleri (Doctoral dissertation, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
19. Piasenzotto, L., Gracco, L., & Conte, L. (2003). Solid phase microextraction (SPME) applied to honey quality control. Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(10), 1037-1044.
20. Pino, J. A. (2012). Analysis of odour‐active compounds of black mangrove (Avicennia germinans L.) honey by solid‐phase microextraction combined with gas chromatography–mass spectrometry and gas chromatography–olfactometry. International journal of food science & technology, 47(8), 1688-1694.
21. Sánchez-Palomo, E., Diaz-Maroto, M. C., & Perez-Coello, M. S. (2005). Rapid determination of volatile compounds in grapes by HS-SPME coupled with GC–MS. Talanta, 66(5), 1152-1157.
22. Saxena, S., Gautam, S., & Sharma, A. (2010). Physical, biochemical and antioxidant properties of some Indian honeys. Food chemistry, 118(2), 391-397.
23. Selli, S., Cabaroglu, T., Canbas, A., Erten, H., Nurgel, C., Lepoutre, J. P., & Gunata, Z. (2004). Volatile composition of red wine from cv. Kalecik Karasι grown in central Anatolia. Food Chemistry, 85(2), 207-213.
24. Soria, A. C., Martínez‐Castro, I., & Sanz, J. (2003). Analysis of volatile composition of honey by solid phase microextraction and gas chromatography‐mass spectrometry. Journal of Separation Science, 26(9‐10), 793-801.
25. Sunay, A. E., Boyacıoğlu, D., & Maslak, İ. (2006). Türk Ballarında Tanımlayıcı Analiz ve Profil Testi. Gıda Teknolojisi Dergisi, 35-38.
26. Uçkun, O. (2011). Narenciye ve Geven Ballarının Aroma ve Aroma Aktif Bileşiklerinin Belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
27. Wolski, T., Tambor, K., Rybak-Chmielewska, H., & Kedzia, B. (2006). Identification of honey volatile components by solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). Journal of Apicultural Science, 50(2), 115-126.