Effects of types of casing with the different materials on volatile compounds (VCs) of sausages (sucuks) during the ripening

Abstract

Aims: Sucuk is one of the most popular traditional dry-fermented sausages in Turkey. The most volatile compounds (VCs) formed by biochemical pathways or derived directly from spices are essential for sucuk flavor. The object of this study was to make a comparison between sucuks produced using natural casing (S-NC) or synthetic casing (S-SC), in terms of VCs.

Methods and Results: The VCs were analyzed using solid-phase-micro-extraction (SPME) technique with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The common VCs identified in sucuks were methyleugenol (14 %), 4-(1-methylethyl)-benzenmethanol (11 %), γ-terpinene (11 %), trans-caryophylene (10 %), cumin aldehyde (9 %), p-cymene (7 %), diallyl-disulphide (7 %), 3-hydroxy-2-butanone (4 %), eugenol (3 %), α-thujenal (2 %) and β-pinene (2 %), accounted for approximately 80 % of total VCs. Of these VCs, 4-(1-methylethyl)-benzenmethanol, cumin aldehyde, γ-terpinene, p-cymene, α-thujenal, β-pinene, eugenol, and 3-hydroxy-2-butanone were significantly influenced by the ripening period. S-NC had significantly the higher percentages of cumin aldehyde, α-thujenal and lower percentages of 4-(1-methylethyl)-benzenmethanol than those in S-SC.

Conclusions: Sucuks with synthetic or natural casing had a similar volatile compound profile but there were observed differences at the proportions of the most VCs between sucuks. The terpenes except for limonene were not influenced by the types of casing. When compared with natural casing, use of synthetic casing resulted in a decrease in total ketones, total aldehydes and total sulfur compounds, especially at the end of ripening. The synthetic casing may use for sucuk-making at the under short-term storage conditions due to increases in the reduction products such as alcohols.

Significance and Impact of the Study: Principle component analysis based on VCs differentiated sucuks according to their ripening times and their casings. S-SC at Day 11 was completely different from the other sucuks. Furthermore, a long-term goal of this research is to determine the detailed biochemical and physical changes and also sensory characteristics during the storage.

Keywords

• Sucuk,volatile compound,synthetic and natural casing,ripening period

Farklı materyallerden üretilen kılıf çeşitlerinin olgunlaşma sırasında sucukların uçucu bileşenleri üzerine etkileri

Öz

Amaç: Sucuk, ülkemizde en yaygın üretilen geleneksel kuru fermente et ürünlerinden biridir. Sucuk üretiminde kullanılan baharatların ya da olgunlaşma sırasında meydana gelen biyokimyasal reaksiyonlardan oluşan uçucu bileşenler sucuk aroması için önemlidir. Çalışmada, hem doğal bağırsak (S-DK) hem de sentetik kılıf (S-SK) kullanılarak üretilen sucukların uçucu bileşenlerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır.

Yöntemler ve Bulgular: Uçucu bileşenler, katı-faz mikro-ekstraksiyon tekniği (KFME) kullanılarak gaz kromatografisi-kütle spektrofotometresinde (GK-KS) analizlenmiştir. Sucuklarda en fazla oranda belirlenen uçucu bileşenler metilöjenol (% 14), 4-(1-metiletil)-benzenmetanol (% 11), γ-terpinen (% 11), trans-karyofilen (% 10), kumin aldehit (% 9), p-simen (% 7), diallildisülfit (% 7), 3-hidroksi-2-bütanon (% 4), öjenol (% 3), α-tujenal (% 2) ve β-pinen (% 2) olup; toplam uçucu bileşenlerin yaklaşık % 80’ini oluşturmuşlardır. Anılan bileşenler arasında, 4-(1-metilletil)-benzenmetanol, kumin aldehit, γ-terpinen, p-simen, α-tujenal, β-pinen, öjenol, and 3-hidroksi-2-bütanon oranları olgunlaşma süresi boyunca önemli farklılıklar göstermiştir. S-SK ile karşılaştırıldığında, S-DK istatistiksel olarak daha yüksek oranda kumin aldeit, α-tujenal; daha düşük oranda 4-(1-metilletil)-benzenmetanol içermiştir.

Genel Yorum: Doğal bağırsak ya da sentetik kılıf ile üretilen sucuklar, benzer uçucu bileşen profile göstermesine ragmen sucuklar arasında çoğu uçucu bileşenlerin oranlarında farklılıklar gözlemlenmiştir. Kullanılan kılıflar limonen hariç diğer terpen bileşenlerinin oranlarını etkilememişlerdir. Ancak doğal kılıf ile karşılaştırıldığında, sentetik kılıf sucuklarda keton, aldehit ve sülfür bileşenlerinde özellikle olgunlaşmanın sonunda önemli bir azalmaya neden olmuştur. Sentetik kılıf ise, alkoller gibi indirgenme ürünlerinde bir artış meydana getirmesi nedeniyle kısa süreli depolanan sucukların üretiminde kullanılabilir.

Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Uçucu bileşenler ile gerçekleştirilen temel bileşen analizinde, sucuklar olgunlaşma dönemi ve kılıflara göre ayrılmıştır. Sentetik kılıflarda üretilen sucukların olgunlaşmanın 11. gününde diğer sucuklardan tamamen ayrıldığı belirlenmiştir. Bu çalışmanın uzun dönemdeki diğer bir amacı da, sucuğun depolanma süresince daha detaylı biyokimyasal ve fiziksel aynı zamanda duyusal niteliklerindeki değişimlerin belirlenmesidir.

Anahtar Kelimeler

• Sucuk,uçucu bileşenler,, sentetik ve doğal kılıf,olgunlaşma dönemi

References

1. Çoksever E, Sarıçoban C (2010) Effects of bitter orange albedo addtion on the quality characteristics of naturally fermented Turkish style sausage (Sucuks). Journal of Food, Agriculture & Environment 8: 82-85.
2. Jelen HH, Gracka A (2015) Analysis of black pepper volatiles by solid phase microexrtaction-gas chromatography: A comparison of terpenes profiles with hydrodistillation. Journal of Chromatography A 1418: 200-209.
3. Kaban G (2010) Volatile compounds of traditional Turkish dery fermented sausage (Sucuk). International Journal of Food Properties 13: 525-534.
4. Kaban G, Kaya M (2009) Effects of Lactobacillus plantarum and Staphylococcus xylosus on the quality characteristics of dry fermented sausage ‘’Sucuk’’. Journal of Food Science 74: 58-63.
5. Kargozari M, Moini S, Basti AA, Emam-Djomeh Z, Gandomi H, Martin IR, Ghasemlou M, Carbonell-Barrachina AA (2014) Effect of autochthonous starter cultures isolated from Siahmazgi cheese on physicochemical, microbiological and volatile compoun profiles and sensorial attributes of sucuk, a Turkish dry-fermented sausage. Meat Science 97: 104-114.
6. Latorre-Moratalla ML, Bosch-Fuste J, Bover-Cid S, Aymerich T, Vidal-Carou MC (2011) Contribution of enterococci to the volatile profile of slightly-fermented sausages. LWT-Food Science and Technology 44: 145-152.
7. Li R, Jiang ZT (2004) Chemical composition of the essential oil of Cuminum cyminum L. from China. Flavor and Fragrance Journal 19: 311-313.
8. Marco A, Navarro JL, Flores M (2004) Volatile compounds of dry-fermented sausages as affected by solid-phase microextraction (SPME). Food Chemistry 84: 633-641.

9. Montanari C, Bargossi E, Gardini A, Lanciotti R, Magnani R, Gardini F, Tabanelli G (2016) Correlation between volatile profiles of İtalian fermented sausages and their size and starter culture. Food Chemistry 192: 736-744.
10. Sidira M, Kandylis P, Kanellaki M, Kourkoutas Y (2015) Effect of immobilized Lactobacillus casei on the evolution of flavor compounds in probiotic dry-fermented sausage during ripening. Meat Science 100: 41-51.
11. Sun W, Zhao Q, Zhao H, Zhao M, Yang B (2010) Volatile compounds of Cantonese sausage released at different stages of processing and storage. Food Chemistry 121: 319-325.
12. Sunesen LO, Trihaas J, Stahnke LH (2004) Volatiles in a sausage surface model-influence of Penicillium naliovense, Pediococcus pentosaceus, ascorbate, nitrate and temperature. Meat Science 66: 447-456.
13. Toldra F, Sanz Y, Flores M (2001) Meat fermentation technology, In: Meat Science and Applications (Eds. Hui YH, Nip WK, Rogers RW, Young OA), NewYork: Marcel Dekker, Inc. pp.538–561.
14. Yalınkılıç B, Kaban G, Kaya M (2015) Determination of volatile compounds of sucuk with different orange fiber and fat levels. The Journal of the Faculty of Veterinary Medicine Kafkas University 21: 233-239.