Activity-guided fractionation of poppy seed (Papaver somniferum L.) extracts and analysis of fatty acid oxidation model experiments, followed by liquid chromatography time-of-flight mass spectrometry, tandem mass spectrometry, and one-/two-dimensional nuclear magnetic resonance experiments, revealed the chemical structures of five bitter-tasting fatty acids (1–5), three monoglycerides (6–8), six C18-lipidoxidation products (9–14), and four lipid oxidation degradation products (15 and 17–19) as well as two previously unreported monoglyceride oxidation degradation products, namely, 9-(2′,3′-dihydroxypropyloxy)-9-oxononaic acid (1-azeloyl-rac-glycerol, 16) and 1-(2′,3′-dihydroxypropyl)-8-(5″-oxo-2″,5″-dihydrofruan-2″-yl)-octonoate (1-ODFO-rac-glycerol, 20). Sensory studies exhibited low bitter taste threshold concentrations between 0.08 and 0.29 mmol/L, particularly for the higher oxidated C18-fatty acids trihydroxyoctadecenoic acid (THOE, 12), 12,13-dihydroxy-9-oxo-10-octadecenoic acid (12,13-diOH-9-oxo, 13), and 9,10-dihydroxy-13-oxo-11-octadecenoic acid (9,10-diOH-13-oxo, 14) as well as for the lipidoxidation degradation products 4-hydroxy-2-noneic acid (4-HNA, 17), 4-hydroxy-2-docecendienoic acid (HDdiA, 18), and 8-(5′-oxo-2′,5′-dihydrofuran-2′-yl)-octanoic acid (ODFO, 20).

Activity-guided fractionations, combined with taste dilution analyses (TDA), were performed to locate the key compounds contributing to the bitter off-taste of pea-protein isolates (Pisum sativum L.). Purification of the compounds perceived with the highest sensory impact, followed by 1D/2D-NMR, (LC-)­MS/MS, LC-TOF-MS, and MSE experiments, led to the identification of 14 lipids and lipid oxidation products, namely, 9,10,13-trihydroxyoctadec-12-enoic acid, 9,12,13-trihydroxyoctadec-10-enoic acid, 9,10,11-trihydroxyoctadec-12-enoic, 11,12,13-trihydroxyoctadec-9-enoic acid, (10E,12E)-9-hydroxyoctadeca-10,12-dienoic acid, (9Z,11E)-13-hydroxyoctadeca-9,11-dienoic acid, (9E,11E)-13-hydroxyoctadeca-9,11-dienoic acid, 1-linoleoyl glycerol, α-linolenic acid, 2-hydroxypalmitic acid, 2-hydroxyoleic acid, linoleic acid, (9Z,11E)-13-oxooctadeca-9,11-dienoic acid, and octacosa-6,9,19,22-tetraen. Herein, we present the isolation, structure determination, and sensory activity of these molecules. Depending on their structure, the isolated compounds showed human bitter recognition thresholds between 0.06 and 0.99 mmol/L in water.

An ultra-high-performance liquid chromatography−differential ion mobility (DMS)−tandem mass spectrometry method was developed to quantify 14 bitter-tasting lipids in 17 commercial pea-protein isolates (Pisum sativum L.). The DMS technology enabled the simultaneous quantification of four hydroxyoctadecadienoic acid isomers, namely, (10E,12Z)-9hydroxyoctadeca-10,12-dienoic acid ( 5), (10E,12E)-9-hydroxyoctadeca-10,12-dienoic acid ( 6), (9Z,11E)-13-hydroxyoctadeca-9,11-dienoic acid (7), and (9E,11E)-13-hydroxyoctadeca-9,11-dienoic acid (8). Based on quantitative data and human bitter taste recognition thresholds, dose-over-threshold factors were determined to evaluate the individual lipids' bitter impact and compound classes. The free fatty acids α-linolenic acid (10) and linoleic acid (13), as well as the trihydroxyoctadecenoic acids, especially 9,10,11-trihydroxyoctadec-12-enoic (3), and 11,12,13-trihydroxyoctadec-9-enoic acids (4), were shown to be key inducers to bitterness in the isolates. Additionally, the impact of 1-linoleoyl glycerol (9) on the bitter taste could be shown for 14 of the 17 tested pea-protein isolates.

No abstract

Proteinisolate werden in der Lebensmittelindustrie vor allem aufgrund ihrer texturgebenden und technofunktionellen Eigenschaften z.B. als Emulgatoren oder Gel-bzw. Schaumbildner eingesetzt. Auch im Bereich der Sport-und Fitnessnahrung finden sie u.a. in Form von Proteinshakes und -riegeln bereits Anwendung. Bislang werden vorranging tierische Proteinisolate wie Casein, Molke und Eipulver in der Lebensmittelindustrie verwendet. Dabei bieten pflanzliche Alternativen, wie z.B. Proteine aus Erbsen (Pisum sativum L.), nennenswerte Vorzüge gegenüber ihren tierischen Analoga. Neben ökonomischen Vorteilen wie z.B. einem niedrigeren Einkaufspreis, können Erbsenproteinisolate nachhaltiger produziert werden und folgen dem anhaltenden Verbraucherinteresse nach veganen bzw. vegetarischen Alternativen. Ihr Einsatz wird jedoch durch einen starken bitteren Fehlgeschmack derart eingeschränkt, dass sie bislang nicht ohne maskierende Additive in Lebensmitteln eingesetzt werden konnten. Das Ziel dieser Arbeit war es, eben diese bitteren Fehlgeschmacksstoffe zu identifizieren, um anschließend Strategien zur Abreicherung während des Produktionsprozesses zu entwickeln. Mit Hilfe von sequentieller Lösungsmittelextraktion wurden die Bitterstimuli zunächst im MeOH/H 2 O-Extrakt lokalisiert und dieser anschließend mit chromatographischen Methoden (MPLC, präparative und semipräparative HPLC) aktivitätsorientiert isoliert. Die Struktur der Verbindungen konnte dann u.a. mit 1D/2D-NMR-, LC-MS/MS-und UHPLC-ToF-MS-Experimenten aufgeklärt werden. 14 Lipide und Lipidoxidationsprodukte, darunter freie Fettsäuren, Hydroxyoctadecadiensäuren (HODEs), Trihydroxyoctadecensäuren (THOAs) und 2-Hydroxyfettsäuren, wurden so identifiziert und charakterisiert. Damit der Beitrag der jeweiligen Verbindungen bzw. Verbindungsklassen zum Gesamtgeschmack bewertet werden konnte, wurden des Weiteren humane Geschmackschwellenwerte bestimmt und eine LC-MS/MS-Multimethode zur Quantifizierung entwickelt. S1-004