Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voća i povrća

Embed Size (px)

Citation preview

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

POGLAVLJE 6

FIZIKALNO- HEMIJSKA I SENZORNA SVOJSTVA

235

Tehnologija voa i povra

SADRAJ6.1. Tekstura 6.1.1.Tekstura voa i povra 6.1.2. Atributi teksture 6.1.3. Ocjena senzorskih svojstava 6.2. Aromatiine tvari 6.2.1. Aromatine tvari voa i povra 6.2.2. Klasifikacija i podjela aromatinih tvari 6.2.3. Primarni standardi mirisa 6.2.4. Primarni standardi okusa 6.2.5. Hemijski mehanizmi aroma voa i povra 6.2.6. Komercijalni aromatski spojevi 6.3. Boja i biljni pigmenti 6.3.1. Biljni pigmenti boje boje u vou i povru 6.3.2. Klorofili i karotenoidi 6.3.3. Pigmenti topivi u vodi i staninom soku 6.3.4. Bojila kao aditivi u vou i povru 6.4. Enzimsko i nenenzimsko posmedjivanje 6.4.1. Enzimi i posmeivanje u vou i povru 6.4.1.1.Kinetika i hemizam djelovanja 6.4.1.2.Komercijalni enzimi u preradi voa i povra 6.4.1.3.Enzimsko posmeivanje 6.4.1.4.Sprjeavanje enzimskog posmeivanja 6.4.2.Neenzimsko posmeivanje 6.4.2.1.Hemizam reakcija neenzimskog tamnjenja 6.4.2.2.Faktori koji utjeu na reakciju tamnjena 6.4.2.3.Mjere za sprjeavanje reakcija neenzimskog tamnjenja 6.5. Hidrokoloidi i pektini 6.5.1.Hidrokoloidi pojam i znaaj 6.5.2.Pektin - pojam i znaaj 6.5.3.Pektinski gelovi 6.5.4.Aditivi hidrokoloidi

236

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

6. FIZIKALNO- HEMIJSKA I SENZORNA SVOJSTVA Potroa prvo ocjenjuje, a zatim kupuje 6.1.Tekstura Tekstura je skupina fizikalno-hemijskih svojstava karakteristinih za odreeni prehrambeni proizvod. Teksturalna svojstva se praktiki mogu opipati prstima ili osjetiti ustima za vrijeme konzumiranja ili osjetiti na drugi nain kao to je zvuk. Tekstura je osobina hrane nastala iz kombinacije fizikih svojstava i svojstava koji se opaaju ulima dodira ukljuujui kinesteziju i osjeaj u ustima, kao i ulima vida i sluha ( BS 5098).1 Tekstura kao pojam oznaava ili opisuje sva mehanika, geometrijska i svojstva povrine proizvoda koja se opaaju pomou mehanikih receptora, receptora dodira, a i tamo gdje to odgovara, ulima vida i sluha. Utisci koje hrana ostavlja na ula mogu biti: taktilni, osjete se putem ula dodira, kinestetski ,osjete se tokom pokreta, temperaturni,osjete se ulima za toplinu i hemistetski, specifian hemijsko- fizioloki nadraaj. Taktilne utisci nastaju kao posljedica dodira, kao naprimjer dodir hrane vrhovima prstiju i jezikom (glatko, hrapavo, itd). Kinestetski utisci nastaju prilikom vakanja ili lomljenja uzorka rukama (hrskavo, kaasto). Temperaturni utisak je osjeaj topline ili hladnoe koju hrana ostavlja na osjetilima za hladnou i toplinu. Postoji i hemistetski utisak koji nastaje hemijsko-fiziolokim nadraajima. Dvije su osnovne komponente senzorske percepcije teksture: fizika struktura koja se moe percipirati ulima vida i dodira i ostalim ulima i osjeaj koji hrana daje u ustima kao to su : mekoa, tvrdoa, lakoa gutanja, vakanja i sl. Kad se govori o teksturi esto se koriste termini kao to je reologija, konzistencija, viskoznost, hrskavost itd. Reologija je1

Gruji R::Kontrola kvaliteta i bezbjednost namirnica ,Univerzitet u Banja Luci ,1999

237

Tehnologija voa i povra

disciplina koja se bavi fizikalnim svojstvima namirnica i sirovina od kojih se one dobivaju. Fokus reologije je na deformacijama i kinetici materijala: teksturi, teljivosti, viskoznosti, poroznosti, plastinosti, elastinosti, ilavosti, hrskavosti itd. Tekstura je samo jedno svojstvo koje se promatra u okviru reologije. S druge strane, reologija kao termin vie se primjenjuje u proizvodnji kruha i peciva, kao i u konditorskoj industriji jer su zahtjevi u pogledu reolokih promjena procesa sveobuhvatniji i tradicionalno mjerljivi. Za poboljanje teksture proizvoda od voa i povra koriste se aditivi -dodaci hrani. To su tvari poznate hemijske strukture, koje se samostalno ne konzumiraju, niti su tipian sastojak hrane i u pravilu su bez prehrambene vrijednosti. Dodaju se za vrijeme proizvodnje, prerade, skladitenja, pakiranja ili transporta radi poboljsanja fizikalnih i senzorskih svojstava hrane. Pojedini aditivi ako se unose u organizam u koliini koja premauje dozvoljeni dnevni unos (ADI)2, mogu izazvati degenerativane promjene, alergijske reakcije, te poveati rizik za odreene oblike raka i drugih bolesti. Zbog toga upotreba aditiva u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji mora biti pod strogom zakonskom kontrolom i predmet je stalnih provjera. Za svaki aditiv postoji prirodni analog, koji se esto i komercijalno proizvodi iz prirodnih izvora. U skladu sa preporukama komisije Codex Alimentarius aditivi mogu biti: antioksidansi i sinergisti antioksidansa, konzervansi, pojaivai arome, emulgatori, zgunjivai, sredstava za vezivanje i sredstava za eliranje, bojila, sladila, regulatori kiseline, enzimski preparati i ostali aditivi. Mnogi aditivi posjeduju istovremeno nekoliko funkcionalnih svojstava. 6.1.1.Tekstura voa i povra Tekstura voa i povra je ovisna o brojnim biolokim, fiziolokim, hemijskim, biohemijskim, genetskim i drugim faktorima. O teksturi voa i povra najee se govori u okviru senzorske analize, mada postoje razlozi kad se promatra samo tekstura kao parametar kvalitete voa i povra. Tekstura i jeste jedanAlowed daily intake - engl., dozvoljeni dnevni unos mg/kg tjelesne teine i danu ako bi se unosio cijeli ivot a da nema tetnog utjecja na zdravlje.2

238

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

od senzorskih atributa prehrambenog proizvoda, pored mirisa i okusa. Kod svjeeg voa i povra teksturu kao i senzorska svojstva se analiziraju i potvrdjuju kroz hemiju, strukturu i fiziologiju biljne stanice, odnosno kroz strukturu biljnog tkiva jestivog dijela voa i povra. Takoer postoje korelacije hemijskih promjena i teksture voa i povra. Tekstura svjeeg voa i povra u direktnoj je korelaciji sa stanjem i statusom tkiva. Posebno je znaajan turgor biljne stanice i stanje dinamike ravnotee u tkivu odnosno integritetu ploda. U svjeem vou i povru koliinski je najvie zastupljena voda, dok se njen sadraj u preraenim i konzerviranim proizvodima esto drastino smanjuje, tako da se mijenjaju ukupna fiziko hemijska svojstva, a time i tekstura. Senzorske analize principijelno su subjektivne metode, mada koritene procedure i standardi uz statistiku obradu podataka daju relativno realnu sliku kvaliteta proizvoda koji se analizira. Objektivne metode su one koje su mjerljive, tj. mjeri se odreen parametar. Nprimjer, sadraj kiselina u vou i povru daje podatke o kiselosti, a sadraj eera daje objektivno njegovu slatkou. Senzorska svojstva3 rezultat su kompozicije parametara koji daju konaan senzorni efekat. Boja, okus, miris obino nije efekat jedne hemijske tvari, nego nastaje kao kompleks utjecaja razliitih tvari. Nprimjer, na ukus utjee kompozicija ili relativni odnosi sadraja tvari arome, kiselina, eera, tanina i sl. Poznavanje utjecaja pojedine komponente na organoleptika svojstva omoguava projektiranje proizvoda sa eljenim organoleptikim svojstvima. S druge strane, senzorskom analizom vrimo ocjenu kvalitete proizvoda. Osnovni okusi koje percipira ljudski jezik su: slatko, slano, kiselo, gorko i umami. Ljudski organi kojima se vri percepcija su u ovom sluaju mjerna osjetila (oi, jezik, koa, uho) koja u principu reagiraju na intezitet pojedinog senzorskog parametra: boja, okus, miris, sluh, dodir i sl. Signali od mjernog osjetila prenose se putem nervnog sistema, a obrada signala vri se putem emotivono-misaonog procesa koji se odvija u mozgu osobe koja obavlja analizu. Minimum podraaja koje moe registrirati to mjerno osjetilo je donji prag, koji se za ulo vida, sluha moe mjeriti jer su upitanju3

u praksi se najee govori o organoleptikim svojstvima 239

Tehnologija voa i povra

elektomagnetni valovi razliitih valnih duljina i frekvencije. Kod okusa situacija postaje sloenija jer je u pitanju uvijek djelovanje vie komponenti istovremeno od kojih neke preovaladavaju (kombinacije slatko gorko, slano kiselo, itd.). Aromatinost, kao i miris i okus se teko mogu mjeriti nekim insrumentima jer su uglavnom sloene kompozicije koje ostavljaju odgovarajui utisak prilikom konzumiranja. Znanost ide ka tome da se i mirisi mjere brzim metodama i ve je relativno iroko u upotrebi tzv. elektronski nos. Voe i povre kao i poluproizvodi, preraevine i gotovi proizvodi posjeduju odreena fizikalna svojstva koja determiniraju teksturu. Naroito su znaajni mehanika svojstva kao to su: tvrdoa, bubrenje, teljivost, viskozitet i sl. U tom sluaju tekstura pojedinog ploda ovisi o mnotvu faktora, meu kojima je i manipulacija plodom nakon branja. Kod veine proizvoda, rok trajanja se definira kao vrijeme tokom kojeg proizvod zadrava prihvatljivu kvalitetu4 do trenutka procesiranja ili konzumiranja. Stoga je vano definirati prihvatljivu kvalitetu kako bi se moglo odrediti od kojeg trenutka proizvod ne zadovoljava definirane parametre. U veini zemalja postoje specifini standardi minimalne kvalitete za trite svjeih proizvoda, ali se tei i internacionalnoj standardizaciji stupnjevanja kvalitete (Codex alimentarius). Standardi kvalitete se baziraju na karakteristikama proizvoda kao to su: izgled, tekstura i aroma/okus. Za potroaa je izgled esto najvaniji kriterij kod odabira svjeeg voa i povra na policama trgovina i treba da je karakteriziran ujednaenom veliinom, oblikom i bojom.

4

Skup svojstava proizvoda koji zadovoljava zahtjeve potroaa prihvatljiv kvalitet

240

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Slika 6.1.1.Vizualnu kvalitetu voa i povra ini boja i njena ujednaenosti, sjaj, nepostojanje oteenja i bolesti. Voe za preradu ima znatno blae kriterije u pogledu vanjskog izgleda. Tokom prerade u veini sluajeva se uklanja kora ljuska sa voa i povra pa vanjski izgled nije od prevelike vanosti, ve kvalitet unutranjeg dijela ploda. Veliina i oblik ploda moe biti vaan kod automatiziranog procesa obrade. Rang teksture svjeeg voa i povra, obuhvata irok dijapazon svojstava i poeljno je ove pojave objanjavati terminima specifinih promjena komponenti stanica biljnih tkiva. Biljne stanice sadre uvijek vie od 2/3 vode. Odnos izmeu sadraja vode i dinamike reakcije sadraja komponenti unutar stanice odreuju teksturalne razlike. Turgiditet stanice. Promatrano potpuno odvojeno od drugih faktora stanje turgiditeta odreeno je osmotskom silom i ima najvaniju ulogu u teksturi svjeeg voa i povra. Stanini zidovi biljnog tkiva imaju razliit stupanj elastinosti i iroki dijapazon propustljivosti za vodu, ione i male molekule. Membrana ivog protoplasta je semipermeabilna tako da dozvoljava prolazak vode, ali je selektivna u odnosu na rastvorene tvari i suspenzije. Stanine vakuole sadre veinu stanine vode, eera, kiselina, soli, aminokiselina, te u vodi rastvorljivih vitamina, pigmenata i drugih niskomolekularnih tvari.

241

Tehnologija voa i povra

turgidna stanica

normalan turgid

plazmoliza stanice

voda

voda

voda

a)

b)voda

c)

d) e) Slika 6.1.2. Turgid biljne stanice: turgidna (a), normalna (b) plazmolitina (c) , turgidno tkivo (d) i plazmolitino tivo (e) ive biljke uzimaju vodu pomou korijena. Ona prolazi kroz stanine zidove i membrane, dolazi u citoplazmu protoplasta i vakuole da bi se uspostavilo stanje osmotske ravnotee sa stanicama. Osmotski tlak u staninim vakuolama i osmotski tlak protoplasta stalno vre pritisak u pravcu staninih zidova, uzrokujui njihovo lagano rastezanje u skladu sa njihovim elastinim svojstvima. Ovo stanje u biljkama koje rastu i ivim dijelovima tkiva voa i povra je odgovorno za nastajanje punoe te mnoge faktore koji stvaraju svjeinu plodova. Kad je biljno tkivo oteeno ili izumrlo tokom skladitenja, smrzavanja, termikog tretmana ili drugih razloga jedna od vanih promjena koje se deavaju je denaturacija proteina. Rezultat toga je gubitak selektivne permeabilnosti stanine membrane. Bez selektivne permeabilnosti stanine vakuole i

242

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

protoplast ne mogu opstati pa voda i rastvorene supstance slobodno difundiraju van stanice i ostavljaju tkivo u mekanom i uvenulom stanju. U uvjetima visokog stupnja turgora u ivoj stanici voa i povra ili relativnog stanja gubitka osmotskog tlaka konana tekstura zavisi od jo nekoliko staninih konstituenata: razine sadraja celuloze, hemiceluloze i lignina, razine sadraja i aktivnosti pektinskih substanci i uticaja fiziolokih-biohemijskih i mikrobilokih procesa ( kontaminacija, zrenje ,dozrijevanje i sl.) Stanini zid kod tkiva mladih biljaka je tanak i uglavnom sastavljen od celuloze. Starenjem stanini zid postaje deblji, a nivo hemiceluloze i lignina raste. Celuloza, hemiceluloza i lignin su biljna vlakna i nisu znaajni za probavu u ljudskom organizmu. Pektinske substance pomau odranje stanica jedne uz drugu i u vodi su nerastvoljive tvari. Razliite pektinske supstance mogu imati utjecaja na teksturu voa i povra na nekoliko naina. Kada se voe i povre termiki tretira, u vodi nerastvorljivi pektini hidroliziraju. Kao rezultat toga nastaju razdvajanja unutar tkiva to doprinosi razmekavanju plodova i promjeni teksture. Voe i povre takoer sadri prirodne enzime, kao to su pektinaze, koji dalje mogu hidrolizirati pektine do take kad pektini gube sposobnost formiranja gel stanja. Ovi enzimi su poznati kao pektin-metil-esteraze. Materije kao to su sok od paradajza ili pasta od paradajza sadre obje komponente pektin i pektin-metil-esterazu. Kod svjee pripremljenog soka od paradajza originalni viskozitet postepeno opada zbog djelovanja pektin-metil-esteraze na pektinski gel. Ova pojava se moe prevenirati ako proizvode od paradajza brzo zagrijavamo do temperature 82 C pri emu e se deaktivirati pektinmetil-esteraza unutar dezintegrirane stanice prije nego se stvori mogunost hidrolize pektina. Ovaj tretman est je u praksi i poznat u proizvodnji soka od paradjza. To je tzv. "hot-break" proces i doprinosi visokoj razini viskoznosti. U suprotnom, kad se pojavljuje potreba za niskom viskoznou proizvoda onda se ne koristi zagrijavanje i enzimska aktivnost je neophodna. To je "cold-break" proces. Nakon dovoljnog pada viskoziteta i dostizanja eljenih svojstava proizvoda moe se primijeniti toplinski tretman, kao to je konzerviranje i zatita za dugorono skladitenje.243

Tehnologija voa i povra

Takoer se esto javlja potreba za ovravanjem teksture proizvoda od voa i povra, posebno ako proizvod omekava za vrijeme prerade. U tom sluaju je potrebno dovesti do reakcije izmeu rastvorenih pektinskih supstanci i Ca-iona koji formiraju kalcijeve pektate. Oni su u vodi netopivi i u biljnom tkivu voa i povra poveavaju strukturalnu tvrdou i ukoenost plodova. Zbog toga je esta pojava koritenja u komercijalnoj praksi malih koliina kalcijevih soli u paradajz, jabuke i drugo voe i povre prije konzerviranja i smrzavanja. Vana teksturalna svojstva vou i povru daje sastav i sadraj hidrokoloida, hidrofilnih polimera koji openito u hemijskom pogledu sadre vei broj hidroksilnih grupa i mogu biti polielektroliti. Koloidi kontroliraju funkcionalna svojstva. Jedno od najvanijih svojstava je viskozitet, ukljuujui teljivost i stupanj eliranja. Voe i povre kao i njihove preraevine su vrlo kompleksne materije. Proizvodi na bazi voa i povra mogu mijenjati teksturalne atribute, posebno ako im se dodaju supstance aditivi koji mijenjaju konzistenciju i strukturu hidrokoloida, kao to su: arabinoksilan, karagenan, karboksimetilceluloza, celuloza, elatin, beta-glukan, guar guma, pektin, krob, ksantan guma, itd. Uticaja fiziolokih-biohemijskih i mikrobilokih procesa .u pogledu promjene teksture voa, povra i njihovih preradjevina su jako izraena. Kod svjeeg voca i povrca izraen je uticaj bakterija, kvasaca, plijesni na njihovo kvarenje, a time i na promjenu teksture. Naprimjer, kontaminacija mucorom uzrokuje gubitak teksture kod jabuka i krusaka

Slika br 6.1.3. Kontaminacija mucorom uzrokuje gubitak teksture kod jabuka i krusaka

244

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Kod svjeeg voa usljed mikrobiolokih procesa dolazi do promjena tvrdoe ploda tako da se mjerenjem tvrdoe i drugih parametara pomou analizatora teksture moe utvrditi teksturalni status.

Slika 6.1.4. Anlizator teksture voa i povra Isto tako pod uticajem kiseonika i enzima dolazi do promjena u svjezem vou i povru kao to je enzimsko posmedjivanje, ili tokom prerade nastaje dezintegracija tkiva ivog sistema i time gubitak teksturalnih obiljeja. 6.1.2. Atributi teksture Atributi opisuju teksturalna svojstva voa i povra. Opis moe biti egzaktni pokazatelj dobiven mjerenjem ili opis rijeima na osnovu senzorske anlize. Teksturu voa i povra i njihovih preraevina mogu da opisuju mehaniki atributi ali i konzistencija, sonost, vakljivost, lakoa gutanja, hrskavost, sipkavost, topivost, itd. U teksturu spada i zamuivanje vonih sokova, kao i eliranje proizvoda na bazi voa i povra. Mehanika svojstva, kao atributi teksture se odnose na reakciju proizvoda na naprezanje pa se

245

Tehnologija voa i povra

mehaniki atributi teksture dijele se na pet osnovnih karakteristika: tvrdoa, kohezivnost, viskoznost, elastinost i adhezivnost. Tvrdoa je definirana silom koja je potrebna da doe do deformacije proizvoda ili prodiranja u proizvod. U praksi se esto tvrdoa odreuje manualnim pritiskom. Ovakav nain je testiranja zahtjeva dobru uvjebanost osobe. U ustima se opaa pritiskom proizvoda zubima (vrsto) ili izmeu jezika i nepca (polu-vrsto).rb 1 2 3 4 5 6 Stupanj tvrdoe paradajzavrlo tvrd tvrd

srednje tvrd srednje mekan mekan vrlo mekan

Gubitak soka 0 do 2 % 2 do 5 % 5 do 8 % 5 do 8 % 8 do 10 % vie od 10 %

a) b) Slika 6.1.5. Odredjivanje stupnaj tvrdoe paradajza sukladno dobroj praksi , uredjaj za odredjivanje tvrdoe (a) , gradacija tvrdoe (b) Tvrdoa je, dobar pokazatelj stanja tekstura ploda i moe se relativno jednostavno mehaniki izmjeriti. Tvrdoa se u nekim sluajevima i vizualno moe ocijeniti, na primjer kada je plod uvenuo ili se smeurao.

Slika 6.1.6..Mjerenje tvrdoe ploda jabuke pentrometrom

246

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Penetrometar je ureaj sa kojim se mjeri tvrdoa plodova. Penetrometri mjere ukupnu silu potrebnu za probijanje uzorka, (voa ili povra), pomou standardne diametarske sonde. Tvrdoa se mjeri pomou vibracionih testova i tenderometra. Vibracioni testovi se baziraju na mjerenju karakteristike zvuka pomou mikrofona ili piezoelektinih senzora koja prolazi kroz tkivo ploda. Ovom zvunom metodom se relativno lako moe precizno odrediti tvrdoa tkiva bez da se oteti plod. Isto tako ova metoda slui za odredjivanje stanja konzistencije u unutranjosti ploda. Kohezivnost se odnosi na stupanj do kojeg proizvod moe biti deformiran prije nego to se prelomi. Kohezivnost obuhvata osobine lomljivost, vakljivost i gumoznost. Lomljivost se odnosi na silu koja je potrebna da se proizvod usitni u mrvice ili komade. Ocjenjuje se naglim pritiskanjem proizvoda prednjim zubima ili prstima. vakljivost se odnosi na vrijeme ili broj vakova koji su potrebni da se savae vrst proizvod do oblika spremnog za gutanje. Gumoznost predstavlja napor koji je potreban za razlaganje proizvoda do stupnja spremnog za gutanje. Viskoznost je svojstvo teksture koje se odnosi na otpor protjecanju. Sa aspekta senzorne analize to je sila koja je potrebna da se tenost iz kaike prelije preko jezika ili da se rairi preko supstrata. Viskozitet koji je karakteristian je za homogene, Njutnovske tekuine. Odnosi se na stupanj teenja tekuine pod utjecajem neke sile, kao to je gravitacija. Moe se tano mjeriti i varira od niskog (priblino oko l cP (centi poise) za vodu, do 1000 cP za proizvode tipa elea). Viskozitet je i mjera unutranjeg trenja molekula. U procesima prerade viskozitet ima vrlo vanu ulogu kao to je u sluaju kod cijevnog transporta, mijeanja, odvage, punjenja, itd. Za poveanje viskoziteta u prehrambenoj tehnologiji koriste se pektini, polisaharidne gume, sredstva za eliranje i uguivai. Kombiniranjem polisaharidnih guma i drugih sredstava za eliranje, uinci u stvaranju viskoziteta mogu se pojaati. Viskozitet se mjeri gustoom estica po jedinici volumena, odnosno viskozimetrom.

247

Tehnologija voa i povra

Elastinost je mehaniko svojstvo teksture koje se odnosi na brzinu vraanja poslije primjene sile deformacije i stupanj do kojega se deformirani proizvod vraa u stanje prije deformiranja nakon uklanjanja sile deformacije. Ovo svojstvo je znaajno kod nekih eliranih proizvoda. Adhezivnost je mehaniko svojstvo teksture koje se odnosi na silu koja je potrebna da se ukloni materijal koji prijanja za usta ili supstrat. Geometrijska svojstva mogu biti atributi teksture. Odnose se na veliinu, oblik i raspored estica u proizvodu. Konzistencija.Pod konzistencijom podrazumijeva mogunost odranja kompaktnosti, cjelovitosti i karakteristinog izgleda proizvoda. Konzistencija je atribut usko povezan sa viskozitetom i stanjem tvari. Tako se moe postaviti odreena gradacija koja grupira atribute teksture po kriterijima stanja konzistencije za: homogene tekuine, heterogene tekuine, krute, semikrute i polukrute tvari. Stupanj i nain izraavanja konzistencije i sonosti heterogenih tekuina i semikrutih tvari vrlo se razlikuju u pojedinim proizvodima. Za ocjenjivanje konzistencije namirnica najiru primjenu ima metoda vakanja, to znai da se konzistencija utvruje u ustima. Konzistencija obuhvata: ilavost, elastinost, tvrdoumekanost i njenost proizvoda. Relevantne su tri impresije: lakoa kojom zubi prodiru u proizvod, lakoa kojom se proizvod tokom vakanja razdvaja u manje dijelove i koliina ostatka pri kraju vakanja u odnosu na uzeti zalogaj. Ovi utisci daju sud o kvaliteti proizvoda i na osnovu njih se proizvod ocjenjuje kao vrlo tvrd, tvrd, osrednje tvrd, malo tvrd, mek i vrlo mek (pogledati sliku sa tebelom za paradajz). Ovo je povezano sa utisakom o sonosti, stjee se tokom vakanja, a ine ga dvije impresije: na poetku vakanja dojam o sonosti daje koliina isputenog soka

248

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

produeni osjeaj sonosti i poslije zavrenog vakanja. Produeni osjeaj sonosti posljedica je djelovanja nekih sokova u pojedinim proizvodima. Ti sokovi potiu luenje pljuvake s kojom se sadraj mijea u kliski zalogaj, bolus. Na impresiju o sonosti znaajan utjecaj moe imati sadraj masti u proizvodu. Ukupna impresija o sonosti nekog proizvoda zavisi od sadraja, sastava soka kao i brzine kojom se taj sok tokom vakanja oslobaa. Osim u ustima, veina ovih svojstva mogu se ocjenjivati i pipanjem. Tekstura krutih, semikrutih i polukrutih tvari moe se definirati kao manifestacija strukture ili unutarnjeg sastava proizvoda, a opisuje se : tvrdoom, vrstoom, adhezijom i kohezijojm. U ovom smislu tekstura moe biti promatrana kao reakcija na pritiskivanje proizvoda i ta se pojava moe mjeriti penetrometrom. Takoer se mogu promatrati kao taktilna svojstva proizvoda. Tu se mogu mjeriti geometrija (estica, kristala, flekica) ili karakteristike sadraja vlage (vlaljivost, uljivost, vodenost, suhoa). Taktilni pristup podrazumijeva koritenje taktilnih nerava na povrini: koe, ruku, usana i jezika. Opipna svojstva su: suhoa, vlanost, stupanj masnoe ili geometrijske estice. Ponekad se u okviru ovih svojstava izdvaja buka koja se proizvodi tokom vakanja. Moe se mjeriti visina, jaina i stalnost zvuka. Visina i jaina zvuka pridonose sveopoj senzorskoj impresiji. Razlike u visini zvuka nekih hrskavih proizvoda (ips) daju senzorsku informaciju koju koristimo u procjeni svjeine ili ustajalosti proizvoda. Ocjena dodira, opipa dijeli se u osjet dodira koom i osjet pritiskom. U koi na povrini se nalaze ivci odgovorni za senzaciju: opipa, pritiska, toplog i hladnog. Optika svojstva. Ova svojstva se zasnivaju na osjetu vida, a ukljuuju ona svojstva koja se mogu vizualno ispitati. Opi indikator skupine je izgled. Svaki trgovac zna da je izgled esto jedina karakteristika na kojoj se moe bazirati odluka da li neto kupiti i konzumirati ili ne. Ope karakteristike izgleda su: veliina, oblik, tekstura povrine, bistrina i boja. Na osnovu bistrine proizvod se moe opisati kao: maglovit, proziran ili neproziran. Kod nekih pia bitan je stupanj pjenuanja koje se primjeuje tokom lijevanja. Stupanj pjenuanje ocjenjuje se kao: ne pjenua se (negazirana pia),249

Tehnologija voa i povra

lagano (voni napici), umjereno (pivo, sok od jabuka), visoko (gazirana pia, ampanjac). Za veliinu i oblik bitni su duljina, debljina, irina, veliina estica, geometrijski oblik (kvadratian, kruni), raspodjela komadia npr. povra unutar neke salame. Veliina i oblik slue kao indikator defekata. Atributi teksture povrine su mlohavost, sjaj, hrapavost/glatkoa, suhoa, mekoa/ tvrdoa itd.Minolta kolorimetar Uproteni etalon boja

Slika 6.1.7 Odredjivanje boje kod paradajza mjerenjem pomou kolorimetra Boja je fenomen koji ukljuuje i fizike i psiholoke komponente. Ocjena boje esto je vana zato to je kvarenje hrane povezano s promjenom boje. Veina atributa teksture moe se mjeriti jer su to uglavnom fizike veliine. Najjednostavniji naini mjerenja su uporedba sa standardiziranim etalonima. Danas se koriste i instrumenti za mjerenje teksture proizvoda. U okviru senzorskih atributa tekstura se moe promatrati po parametrima kao to je konzistencije (kruta, semikruta, meka, tena, itd.) i forma proizvoda (veliina, oblik, itd.) i po osnovu ula sluha (hrskavost, um itd. ).

250

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

6.1.3. Ocjena senzorskih svojstava voa i povra i njihovih preraevina Senzorska analiza predstavlja mjerenje i vrednovanje svojstava namirnica sa jednim ili vie ula ovjeka. Senzorska analiza obuhvata: planiranje i pripremu analize, izvoenje ocjenivanja svojstava proizvoda pomou ula, te njihov opis i ocjena pod standardiziranim uvjetima, vrednovanje i statistiku obradu podataka. Kada se senzorskoj analizi prikljui i analitika kontrola dobiva se sveobuhvatnija i egzaktija ocjena kvaliteta odreenog proizvoda. Takav pristup moe biti i osnova u projektovanju novog proizvoda kao i vaan je segment u definiranju marketing plana implementacije proizvoda na trite. Strunjak za senzorne analize je najvaniji resurs. On treba da formulie svrhu i ciljeve senzorske analize. Opti ciljevi i svrha senzorske analize mogu biti: dobivanje kvalitetne informacije o senzorskim svojstvima svih proizvoda matine firme i konkurencije, osiguranje podrkekvalitetu proizvoda ostalih uesnika u prehrambenom lancu, osiguranje da proizvod ne propadne zbog senzorskih svojstava, blagovremeno dobijanje korisnih informacije o senzorskoj ocjeni proizvoda, razvijanje metoda i postupke za usporeivanje senzorskih informacija za koritenje u istraivanju proizvoda, nadzoru i osiguravanju kvaliteta, odravanje poola osoba kvalifikovanih da sudjeluju u irokom opsegu strunih testova, razvijanje metode koje su jednostavne za pojedine proizvode i metode od ope upotrebe. Na osnovu senzorske procjene, senzorski strunjak definira ciljeve koji su primjereni i ostvarivi u odreenom vremenskom periodu. Cilj i svrha ne garantuju uspjeh proizvoda, nego efikasna program ili projekat ocjenjivanja.

251

Tehnologija voa i povra

Postavljanje kriterijuma. Kriterij za ocjenu senzorskih svojstava postavljaju se na osnovu atributa koji se mogu ocjenjivati kao i faktora znaajnosti odredjenog atributa za odredjeni proizvod. Naprimjer atributi kod marmelade mogu biti : a) boja koja zavisi od vrste upotrijebljenog voa kao i tehnologije b) okus koji treba da je karakteristian na vrstu voa od kojeg potie c) ne smije se osjeati okus na karamel ili zagorjelost d) mirs karakteristian na vrstu voa od kojeg potie e) izgled, karakteristine konzistencije bez izdvajanja vode na povrini (sinereza) Faktori znaajnsoti se postavljaju razliito prema znaaju atributa koji uestvuje u ukupnom vrednovanju kvalitete. Voe i povre ili njihove preradjevine koje se ocjenjuju moraju imati tano definisanu proceduru uzorkovanja. Pri ocjenjivanju moe se koristiti i referentni uzorak koji se koristi za ujednaavanje naina primjene datog postupka ocjenjivanja. Nain uzimanja uzorka koji se ocjenjuje zavisi od stanja u kojem se sam materijal nalazi i od namjene ocjenjivanja. Uzimanje uzorka se mora obaviti tako da oni realno odraavaju materijal koji se kontrolie. Prostor. Senzorne analize se sprovode u za to propisanim prostorijama, to je jedan od osnovnih zahtjeva senzorske analize. Vano je da prostor ima dobru ventilaciju, osvjetljenje, prostor za pripremu uzoraka, odgovarajuu komunikaciju sa subjektima kao i udobnost. Prostor treba biti miran, bez stvari i dogaaja koji odvraaju panju ocjenjivaa. Osvjetljenje se postavlja tako da odraava uvjete dnevne svjetlosti s mogunou kontrole inteziteta. Izmedju ocjenjivaa postavljaju se pregrade da se minimizira oni kontakt. Boja zidova treba da je nutralna s bezmirisnim povrinama. Prilikom planiranja prostora treba predvidjeti veliinu testiranja na dnevnoj i mjesenoj osnovi, trenutne i budue vrste testova. Broj kabina, boksova, ovisi o broju testova. Vrsta proizvoda takoer utie na veliinu potrebnog prostora. Za veinu priozvoda treba hladnjak, a ako se testira smrznuta hrana onda i zamrziva. Veinu testova treba napraviti u odvojenim kabinama. Kabina se sastoji od pulta sa pregradama na tri strane i malim vratacima, nad pultom, kroz koja se iz pripreme dobija uzorak. Unutar kabine moe biti mali

252

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

umivaonik za ispiranje usta koji nije obavezan, jer moe predstavljati i izvor buke i mirisa. Povoljnije je planirati pokrivene, jednokratne spremnike za izbacivanje uzorka iz usta nakon isprobavanja. Osvjetljenje unutar kabine planira se pomou elektrine arulje, ili obojeno svjetlo (najee crveno) radi skrivanja razlika u boji, meu proizvodima koji nisu povezani sa varijablom koja se testira. Obojeno svjetlo esto stvara vie probleme nego to ih rjeava jer moe stvoriti veu varijabilnost. Vano je osigurati ventilaciju prostora zbog zadravanja mirisa. Ventilacijske cijevi trebaju biti smjetene u svakoj kabini, jer se zamjena zraka ponekad mora vriti bar svakih 30 sekundi. Prostor za pripremu uzoraka ovisi o vrsti proizvoda te tipu i koliini potrebne pripreme. Uz prostor za pripremu uzoraka potreban je i prostor za skladitenje proizvoda, zamrziva, hladnjak, te prostor i aparati za termiku obradu. Ventilacija u ovim prostorijama je naroito vana za proizvode sa aromatskim svojstvima. U prosotru za pripremu osvjetljenje mora biti takvo da se proizvodi mogu lako pregledati. Senzorska procjena moe da se vri na vanjskom terenu ako je potreban vei broja ispitanika za testiranje ime se poste vei nivo objektivnosti. Ovaj prostor trebao bi udovoljiti veini kriterija kao i kod stacionarnih uvjeta. U ovom sluaju mogu se koristiti i mobilne kabine. Ocjenjivai. Uvijek se polazi od osnovne hipoteze da ukus treba da odgovara dijelu populacije koja ima sklonost ka kozumiranju datog proizvoda. Prvi i najjednostavniji oblik senzorske procjene vri znanstveni radnik ili strunjak koji kreira novi prehrambeni proizvod. On vri vlastitu procjenu nastojei utvrditi razlike novog i starog proizvoda. On mora biti upoznat sa svim svojstvima proizvoda da bi ih pravilno ocijenio. esto je nepraktino oslanjati se samo na jednu osobu. Procjena je pouzdanija ako je vri skupina ispitivaa u laboratoriju. To mogu biti radnici firme, stanovnici lokalnih naselja ili skupina potroaa. Ako se odlui na obavljanje senzornih analiza firma mora imati slubeni program odabira ispitivaa. Skupina mora biti dovoljno velika da se moe obaviti vie testova i lake se dobiva odgovor na postavljeno pitanje. Kada su pojedinci oitali spremnost sudjelovanja u senzorskoj procjeni, od njih se trai izjanjavanje stava prema toj skupini proizvoda, kao i sudjelovanje u253

Tehnologija voa i povra

nizu testova, kako bi se odredile njihove sposobnosti. Prvo svaki pojedinac mora ispuniti obrazac o stavu prema proizvodima. Ovaj obrazac ukljuuje i neke demografske informacije (dobna skupina, opa kvalifikacija zanimanja, spol, posebni zahtjevi u odnosu na hranu npr. alergija). Za odredjena ispitivanja odabir ocjenjivaa moe se vriti prema njihovim senzornim sposobnostima, odredjivanjem donjeg praga osjetljivosti na pojedine okuse mirise ili ostala ula. Kompetentost ocjenjivaa uspostavlja se dokazivanjem njegovih sposobnosti i znanja uz prethodnu obuku. Ona predstavlja osnovu za izbor prema sposobnostima i odabir nakon obuke. Izmeu ostalog, fizioloko - senzorne sposobnosti ocjenjivaa se utvruju na osnovu kontrole pragova osjeaja. Senzorna znanja se stiu obukom i vjebom uz koritenje odabranih kontrolnih materijala.Obzirom na osobe koje vre senzorne analize mogu se svrstati u sljedee grupe: laik, ocjenjiva, struni ocjenjiva i senzoriar. Tabela 6.1.1 Kvalifikacija i opis kompetnecija senzornih ocjenjivaarb 1. ocjenjiva 2. 3. 4. struni ocjenjiva senzoriar Kvalifikacija laik Opis kompetencija osoba na osnovu svojih senzorskih utisaka daje sud o uzorku provjerena i obuena osoba za obavljanje senzorske analize specifino obuena osoba za ocjenjivanje odredjenog proizvoda osoba koja raspolae specifinim znanjima iz teorije i prakse senzorne ocjene

Ocjenu moe da radi ocjenjivaki tim ili ocjenjivaka komisija. Samo ocjenjivanje moe biti obavljeno tako da svaki ocjenjiva radi zasebno, ili da vei broj ocjenjivaa zajedniki utvruju rezultate. Testiranje i ocjena testova. Zavisno od svrhe testiranja i postavljenih pitanja, razlikuju se analitiki i hedonski (dopadljivost) pristup. S obzirom na postavku problema postupci testiranja se mogu svrstati u tri grupe: testiranje razlika, opisno testiranje i testiranje sa vrednovanjem.

254

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Tabela 6.1.2. Podjela postupaka testiranja s obzirom na postavku problemaGrupa postupaka testiranja Testiranje razlika Opisno testiranje Testiranje sa vrednovanjem

Broj 1 2 3

Oblast primjene i svrha Testiranja sa ciljem utvrivanja razlika izmeu uzoraka Ima cilj da se to je mogue neutralnije opiu ili grafiki prikau pojedini pokazatelji ili njihove komponente za date uzorke utvrivanje vrijednost testova u cjelini ili pojedinih njegovih pokazatelja

Zavisno od postavljenog problema, mogue je odabrati razliite postupke testiranja, prikazane u tabeli 6.1.3. Tabela 6.1.3 Mogunosti pojedinih postupaka testiranjaPostupak testiranja Ocjenjivanje u parovima Ocjenjivanje u trouglu Duo-trio ocjenjivanje Ocjenjivanje sa rangiranjem Jednostavno opisno ocjenjivanje Ocjenjivanje profila Grupa postupanja testiranjaOcjanjivanje razlika Opisno ocjenjivanje Ocjenjivanje sa vrednovanjem

Broj uzoraka koji se ocjenjuju 2 2 2

X X X X X X X X

3 1 1

Profil okusa. Kod odreivanja profila okusa identificiraju se svojstva, intenzitet percipiranih karakteristika arome, okusa (flavour), poredak javljanja percipiranih karakteristika, naknadni okus ( naknadni okus i255

Tehnologija voa i povra

postojanost prema ISO 6564 ), stupanj uklopljenosti pojedinih svojstava u proizvod (procjena ukupnog utiska). Rezultati ili dogovoreni profil se prikazuju u tabelarnoj formi ili grafiki. Prema ISO 6564 mogu se koristiti razliite skale. Profil teksture. To je metoda za opisivanje teksturalnih svojstava hrane. U svim sluajevima terminologija je specifina za svaki pojedini tip proizvoda, ali je bazirana na osnovnim reolokim svojstvima. Zakljuci Atributima teksture opisujemo i egzaktno izraavamo fizikalnohemijska svojstva voa, povra i njihovih preradjevina. Tekstura i senzorna svojstva su u dirktnoj korelaciji s tim to je veina atributa teksture mjerljiva analitikim instrumentima, a senzorna svojstva se ocjenjuju na osnovu ula. Teksturu mogu da opisuju mehaniki atributi ali i atributi kao to su konzistencija, sonost, vakljivost, lakoa gutanja, hrskavost, sipkavost, topivost itd. Atribute teksture moemo grupirati prema kriterijima fizikalnog stanja konzistencije na: homogene i heterogene tekue tvari kao i krute, semikrute i polukrute tvari. Fizikalna svojstva se analiziraju instrumentalim metodama. Ocjena senzorskih svojstava postavljaju se na osnovu atributa koji se mogu ocjenjivati kao i faktora znaajnosti odredjenog atributa za odredjeni proizvod. Pitanja: 1.Koje su korelacije izmedju turgor stanice i teksture voa i povra ? 2.Kako se defninira tekstura? 3.Koji su najznaajniji atributi i ta utie na teksturu? 4.Ko moe biti ocjenjiva senzornih svojstava voa, povra i preradjevina? 5.Koji su uvjeti potrebni da bi se struno sprovela senzornia analiza? 7.Objasniti profil okusa i profil teksture?

256

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

6.2. Aromatine tvari Aroma prehrambenih proizvoda je bitan atribut kvaliteta. Aroma je karakteristino svojstvo voa i povra, koje je ovjek prepoznao i poeo koristiti jo u prahistoriji. Rije aroma grkog porijekla i ima znaenje mirodija, biljka koja ima miris. Aroma i miris nisu isti fenomen. Miris se osjeti ulima (receptorima) koji su smjeteni u nosu dok se aroma manifestira kao ukupni organoleptiki osjeaj koji nastaje prilikom unoenja hrane u usta. Aroma se moe definirati kao senzorni utisak hrane, prepoznat senzibilnou receptora na okus i miris. Ipak, osnovni faktor koji detrminira aromu hrane je miris. Okus hrane je ogranien na osnovne percepcije : slatko, slano, kiselo, gorko i umami, dok miris omoguava daleko iri spektar. U engleskom jeziku postoji izraz flavour koji opisuje znaenje nosioca arome ili karakteristinog okusa proizvoda. Ukus je svojstvo koje moe nastati utiscima okusa, aroma i trigeminala. Specifian iritant na usnama ili grlu je trigeminal, osjecaj koji daje, naprimjer, ljuta paprika ili aroma peprminta te njima sline tvari. Aromatine tvari su sloenog hemijskog sastava o kojima ovise okus, miris kako svjeeg tako i preradjenog voa i povra. Prilikom vakanja, voe ili povre se mehaniki dezintegrira, intezivira se proces oslobadjanja aromatskih tvari, a ujedno zapoinje proces probave. Pri tome aroma daje zadovoljstvo prilikom vakanja i gutanja (hedonizam- uivanje) tako da se moe promatrati kao rezultat osjeaja ukusa, modificiranih osjeaja mirisa i kinestetikih osobina. Aroma je ipak u pogledu okusa individualna i predstavlja dio prehrambenih navika odreene grupe ili populacije. Miris voa se cesto moze razlikovati od njegovog okusa. Dobar primjer za to su neke vrste tropskog voca neugodnog mirisa (durian) ali veoma ugodnog opeg dojma pri konzumiranju.

257

Tehnologija voa i povra

Slika 6.2.1.Durian vrlo osvjeavajue slatko, sono, tropsko voe s mirisom na bijeli luk Aromatine materije su odgovorne za miris i okus raznih vrsta i sorti voa i povra. One su izvor su zadovoljstva pri konzumiranju. Zajedno sa drugim hemijskim konstituentima: ugljinim hidratima, kiselinama, pigmentima su nosioci karakteristinih organoleptikih svojstava voa i povra i njihovih preraevina. Njihov udio, kvantitativna i kvalitativna zastupljenost varira u ovisnosti od vrste i sorte sirovine. Pojedine vrste i sorte voa i povra imaju razliiti broj aromatinih tvari koje utiu na formiranje okusa. Na sobnoj temperaturi hlapljive aromatine tvari mogu biti lake do tee hlapljive. Aromatine tvari su rasprostranjene u svim sirovinama biljnog i animalnog porijekla i daju im aromu koja se kasnije prenosi na gotov proizvod. Ove tvari se u vou i povru nalaze u relativno malim koncentracijama, koja se izraava u ppm5. Maksimalna osjetljivost nosa je na koncentracije mirisa do 10-17 g, dok je osjetljivost najboljih instrumenata na mris 10-13 g. Plinska kromatografija je najee koritena instrumentalna metoda za separaciju sastojaka arome iz analizirane smjese, te spektrometar masa kao detektor koji se koristi za identifikaciju sastojaka smjese neposredno tokom provedbe analize.5

ppm (10 6), ppb (10 9), ppt (10 12).

258

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Arome u hrani imaju primarno aromatsku a ne nutritivnu funkciju Mirisi koji se koriste u prehrani vrlo su slini mirisima u kozmetici i parfemima. Tabela 6.2.1. Primjeri hemijskih spojeva i njihovih mirisa u vou Hemijski spoj Izoamil acetat Cinnamini aldehid Etil propionate Limonen Ethil-(E, Z)-2,4-dekadienoat Alil heksanoat Etil maltol Benzaldehide Miris Banana Cimet Voni Naranda Kruka Ananas eer Gorki badem

Prirodni mirisi su zdravstveno sigurni u umjerenim koliinama za razliku od sintetskih koji mogu biti toksini te moraju biti provjereni prije nego to se stave na trite. 6.2.1. Aromatine tvari voa i povra Ukupna aroma voa i povra rezultat je interakcije svih spojeva od kojih je sastavljena. Na nju tako utjeu i prisutne masti, ugljikohidrati , bjelanevine i voda. Ipak specifinost arome rezultat je prisutnosti drugih brojnih vrsta spojeva kao to su: alkoholi, esteri, aldehidi,ketoni, laktoni, eterina ulja, terpeni kiseline razliiti heterocikliki spojevi (pirazini, piroli, piridini) i dr.259

Tehnologija voa i povra

Nehlapljivi aromatini sastojci mogu biti inertni kao to je celuloza ili mogu biti nosioci oralne senzibilnosti (slano, slatko, kiselo, gorko). Pojedine sorte i vrste voa i povra meusobno se razlikuju po ulnom utisku mirisa i okusa zbog razliitih koncentracija i koliinskih odnosa pojedinih sastojaka arome koji formiraju ukupnu aromu. Koncentracija nije mjerilo i aromatine dominantnosti jer neki spojevi prisutni u manjim udjelima mogu da utiu mnogo vie na ukupnu aromu nego spojevi prisutni u veim udjelima. Dominantnost nekog spoja u aromi vie posljedica njegove hemijske strukture nego koncentracije. Spojevi u tragovima se ponekad istiu kao nositelji karakteristine arome za pojedino voe. Na osnovu te spoznaje uinak prisustva odreenog spoja na ukupnu aromu nekog proizvoda ne moe se prosuditi samo na osnovu koliine u kojoj se nalazi, ve je potrebno znati i vrijednost praga osjetljivosti. Prepoznatljivi prag osjetljivosti definira se kao udio nekog spoja, najmanja koncentracija neke tvari arome koja je dovoljna za prepoznavanje tog istog. Postoje velike razlike u pragu osjetljivosti izmeu pojedinih aromatinih tvari. Tablica 6.2.2. Prag osjetljivosti mirisa tvari arome u vodi pri 20 oC Hemijski spoj Etanol Maltol Heksanol Heksanal Prag Hemijski spoj osjetljivosti 100 mg/L Trans-2-heksenal 35 mg/L 2,5 mg/L 4,5 ppb Etilacetat Butilacetat Etilbutirat Izoamilacetat Prag osjetljivosti 17 ppb 5000 ppb 66 ppb 1 ppb 66 ppb

2-metilpropanol 0,001mg/L

Vrijednost arome - aromatinost (Ax) definira se kao kvocijent udjela tvari u namirnici i njenog praga osjetljivosti Cx Ax = ax

260

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Cx - udio spoja x u namirnici ax - prag osjetljivosti mirisa spoja x u namirnici Ako je vrijednost navedenog omjera vea od jedan tada je odreeni aromatini spoj prisutan u namirnici iznad svog praga osjetljivosti te pridonosi aromi. Zbog toga to je veina tvari vonih aroma nestabilna podlona je raznim promjenama tokom berbe, transporta, prerade, skladitenja, djelovanja mikroorganizama itd. Tako nastale promjene nazivaju se greke u aromi, a predstavljaju promjene udjela pojedinih aromatinih tvari ili njihov gubitak uslijed ega namirnica poprima neprijatna aromatina svojstva. Gubitci i promjene aromatinih tvari mogu nastati i kao posljedica hidrolitikih i oksidacijskih promjena to rezultira stvaranjem sekundarnih spojeva takoer neprijatnih aromatinih svojstava. Tabela 6. 2.1. Neki primjeri razliitih mirisa u vou i povru Naziv 1 Jabuka 2 Ananas 3 Kruka 4 Banana Spoj metil butanoat etil butanoat propil etanoat pentil etanoat Formula

Prirodne vone arome su vrlo osjetljive i lako hlapljive pri povienim temperaturama, te mogu biti promjenjene ili izgubljene tokom procesa prerade.U svjeim proizvodima kao su to su voe i povre broj aromatskih komponenata u namirnicama je od nekoliko desetina do nekoliko stotina sastojaka, dok je u namirnica koje su prole toplinski ili enzimski tretman taj broj vei. Aromatski profil voa i povra ini cijela grupa spojeva ali najee samo mali broj medu njima ima signifikantan uticaj na261

Tehnologija voa i povra

prepoznatljivu aromu. Primjer u paradjzu .

takvog sastojaka je 2-izobutiltijazol

Slika 6.2.2. 2-izobutiltijazol Aromatine tvari nastaju tokom zrenja i dozrijevanja voa i povra iz prekursora arome. Taj se proces odvija u stanju fiziolokog funkcioniranja bez otecenja, ali i nakon oteenja tkiva, kada nastupaju enzimske reakcije. Aroma je sastavni dio biodinamike ravnotee unutar tkiva-homeostaze i preko enzima prekursora ima utjecaja na odranje kompaktnosti texture voa i povra. Arome se razvijaju i tokom tehnolokog postupka ili termike obrade kao to su pasterizacija i sterilizacija. Mogu nastati i kao rezultat manje ili vie slozenih enzimskih procesa u vou i povru. Izvor prirodnih prehrambenih aroma i njihovih prekursora nalazi se u biljnom tkivu voa i povra. To znai da istraivaki rad na podruju izolacije i identifikacije aroma podrazumijeva naunu i strunu multidiscipliniranost. Aromatine tvari voa i povra rasporeene su u razliitim dijelovima organa kao to je : plod, cvijet, sjeme, podzemno stablo, korijen, listovi i sl. Neka tkiva su bogatija sadrajem aromatskih spojeva, a neka siromanija. Arome nisu podjedako rasporedjene u biljci.Naprimjer kod karfiola alil izotiocianat bogatije je zastupljen u vanjskim dijelovima lista nego u unutarnjim. Kod luka aromatinost raste idui od vanjskih dijlova lista ka podzemnom stablu i korijenu, a kod mrkve terpeni su vise koncentrirani u kruni mrkve nego u sredisnjem dijelu i vrhu. Ne samo da se mijenja intezitet aroma u razliitim dijelovima biljke nego se mijenja i njihov profil .Na intezitet arome ima utjecaja molekulska masa, to nije izriito pravilo, ali je hemijska struktura opredjeljujua. Koncentracija nije mjerilo aromatinosti, nego intezitet tvari koja moe dati podraaj na perceptivne organe.

262

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Sadraj aromatinih tvari ovisi o vrsti i sorti voa i povra. Aromatinost je takodje jedan od faktora prepoznatljivosti i identifikacije sorte voa ili povra. Prepoznatljivost neke arome u smislu pobuivanja osjeta mirisa, moe biti posljedica njene aromatske note koju ini samo jedan od njenih sastojaka. Tako, aromatsku notu vaniliji daje: 4hidroksi-3-metoksibenzaldehid (vanilin), ili 3-fenil-2-propenal (cimetaldehid) cimetu.

Slika 6.2.3. Vanillin Vanilla je aroma , ista forma poznata kao vanilin, ekstrahuje se od orhideja iz roda vanila. Izmeu mnogih komponenti koje se nalaze u ekstraktu vanile predominantnu funkciju u formiranju karakteristine arome ima vanilin. Esencija vanile dolazi u dvije forme: stvarni ekstrakt sjemenki i sintetske esencije - koja u osnovi ima rastvor vanilina (4-hidroksi-3-metoksibenzaldehid). Aaromatsku notu cimetu daje cimetaldehid.

Slika 6.2.4. Cimetaldehid Koritenje karakteristinih aroma u razvoju eljenih procesa moe se postii da proizvod postane ukusniji ili pikantniji. Neke vrste zainskog povra, zbog svojih aromatskih komponenti se mogu

263

Tehnologija voa i povra

koristiti i za konzerviranje, zbog prisustva mikrobicidnih komponenti. Zaini su poznati kao prirodni konzervansi hrane Naprimjer luk je koriten u koliini od 20 % za konzerviranje mesa od kamile, te je na taj nain spreavano kvarenje mesa. Jo prihvatljivije je koritenje ulja od maslinovih sjemenki, antioksidanta iz voa i povra kao i veine zaina koji imaju antimikrobna svojstva. Ovi fenomeni se mogu koristiti u organskoj preradi voa i povra gdje nije dozvoljno koritenje sinteskih konzervansa. 6.2.2. Klasifikacija i podjela aromatinih tvari voa i povra Hemijski spoj u vou i povru moe da posjeduje karakteristinu aromu, ugodni miris ili neugodni smrad. Za odorante - smrdljive tvari neugodnog mirisa moe se rei da su ponekad znakovi upozorenja na opasnost ( pokvarena hrana).Miris je predmet percepcije osjeaja za njuhom, a nazivaju se jo i smradovi ako imaju neugodnu percepciju. Izraz smrad (smrade) ili zadah-vonj se koristi da opie neugodan miris . Termini ( fragrance ) ili aroma se primarno koriste za hranu i kozmetiku, a opisuju ugodne mirise. Mirisi odgovaraju stvarnim fenomenima hemikalija rastvorenih u zraku, mada, sa drugim osjeajima, psiholoki faktori mogu da uestvuju kao dio u percepciji. Aromatine tvari po osnovu razliitih stupnjeva isparavanja pri razliitim temperatura su podijeljen u slijedee skupine:lako, tee teko i izrazito teko isparljive. Lako isparljive tvari arome imaju nisko vrelite te se lako kvantitativno izdvoje ve kod niskog stupnja isparavanja. Takav je sluaj kod proizvodnje koncentrata sokova i kaa. Arome se izdvajaju tokom koncentriranja uparavanjem. Tee hlapljive tvari arome imaju viu taku vrelita i tee se isparavaju. Takav je sluaj kod vonih arome koje ispare kod 45-50% -tnog stupnja koncentriranja (arome kruke, ljive, dunje, crne ribizle, groa). Teko hlapljive arome se tee izdvajaju zbog visokog vrelita. Takve arome ispare kod stupnja koncentriranja soka od 6570% (arome breskve i marelice). Izrazito teko hlapljive arome potpuno ispare kod 80-85% stupnja koncentriranja soka (kupina, malina, jagoda).

264

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Aromatini kompleksi u vou i povru mogu biti:poeljni i nepoeljni. Nepoeljni aromatini kompleks ine sekundarno nastali spojevi pri fermentacijama, nepoeljnim biohemijskim i hemijskim procesima prerade i neadekvatnog uvanja sirovine ili proizvoda. Nepoeljni aromatini kompleksi su spojevi koji nastaju u biohemijskim procesima gdje se pojavljuju nepoeljni ulni utisci, a esto su povezani sa kvarenjem proizvoda. Arome se najee nalaze u nosau aroma koji takoer doprinose senzorskoj percepciji. Tu su lipidi (ulja i masti), voskovi, pektinske supstance, voda i etanol u kojima su otopljene pojedine komponente arome. Najee su prisutne uljne strukture aroma koje su u principu etrina i esencijalan ulja. Uljna struktura arome sadri razliite spojeve tipa izotiocijanata, tioalkohola, disulfida, itd. Aromatini kompleksi se takoer mogu se svrstati u slijedee grupe: opi aromatini kompleks aromatini kompleks karakteristian za vrstu voa i povra i daju utisak o vrsti voa ili povra aromatini kompleks karakteristian za sortu voa i povra daju utisak o sorti Opi aromatini kompleks ine aromatine tvari koje daju opi ulni utisak na voe i povre bez da se tano moe definirati sorta ili vrsta kojoj pripada. To su hlapljive tvari koje ine dopunski dio aromatinog kompleksa, a zadravaju se veinom i nakon prerade. Aromatini kompleks karakteristian za vrstu voa i povrase sastoji se od nekoliko hemijskih spojeva koji zajedniki formiraju kompleks arome karakteristian za odreenu vrstu. Aromatini kompleks karakteristian za sortu voa i povra predstavlja prisustvo odreenog hemijskog spoja koji daje atribut karakteristian za odreenu sortu. Nositelj je utiska te sorte i bez njega se ne postie odgovarajua aroma znaajna za tu sortu. Jedan od naina klasifikacija aroma zasniva se na nainu njihovog nastajanja. Arome mogu, tako, nastati prirodnim putem ili termikim procesom tokom tehnolokog postupka. Prirodne arome su uglavnom sekundarni metaboliti ivog tkiva, koji nastaju u prirodnom ciklusu rasta ivog organizma djelovanjem enzima, dok su arome nastale kao posljedica termike obrade rezultat termike degradacije i oksidacije raznih sastojaka namirnica i njihovih265

Tehnologija voa i povra

sloenih interakcija. Vrsta aromatskog uinka ovisi o uvjetima postupka i vrsti inicijalnih prekursora koji se nalaze u odreenoj namirnici. Sastav aroma takoer se razlikuje ovisno o njihovom nastanku. Tako su napr. arome nastale termikom obradom namirnica bogatije heterociklikim spojevima od onih nastalih enzimskom hidrolizom. 6.2.3. Primarni standardi mirisa Tehniki su definirani primarni standardi mirisa. Tabela 6.2.2. Primarni standardi mirisa rb Naziv mirisa1 2 3 4 5 6 7 Eterini Kamforski Mousni Cvijetni Mentol Papren Miris trulei gnjio

Hemijski spoj1.2 dikloretan 7,7-trimethilbiciklo(2,2,1)heptan pentdekonolakton 1-fenil-3-metil-3-pentol mentol mravlja kiselina dimetildisulfid

prag800 ppm 10 ppm 1 ppm 300 ppm 6 ppm 50 ppm 0.1 ppm

Slika 6.2.5 Dikloretan Kamfor je bijela providna votana kristalna tvar sa jakim prodornim zajedljivim aromatskim mirisom. Od davnina je poznat stanovnicima jugoistone Azije, koji su ga izdvajali tih biljaka koje prirodno rastu u jugositonoj Aziji, pogotovo u Indoneziji na otoku Borneu. Zapadnjaci su za kamfor uli preko Marka Pola, koji je opisao njegovu medicinsku upotrebu. Iako se i danas dobiva iz biljnih izvora, kamfor se uglavnom proizvodi sintetikim putem iz

266

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

terpentinskog ulja. Osim u medicinske svrhe, kamfor se koristi u proizvodnji plastinih masa, u balzamiranju i u pirotehnici. Nalazi se u drvetu kamforove lovorike, Cinnamomum camphora, koje je veliko zimzeleno drvo koje je pornaeno u Aziji. Moe da otruje i da uzrokuje zapaljenja, mentalnu konfuziju, razdraljivost i neuromiinu aktivnost. Na izgled kamfor je bijeli kristalinini prah, ali ima vrlo jak prodirui miris. Kamfor se u medicinske svrhe koristi za lokalno olakavanje bolova u miiima i zglobovima.

Slika 6.2.6. Kamfor ( 7,7-trimetil-biciklo(2,2,1)heptan-2-jedan) Prirodni miris mousa nastaje iz malih ivotinja koje ive u mnogim dijelovima Himalaja. Zahtjevi za mousom u mnogome smanjuje ivotinje koje proizvode ovaj miris i danas ih je sasvim malo ivotinja ostalo ivo. Zatita ovih ivotinja je ustanovljena u vaingtonskom sporazumu za ugroene vrste. Prirdni mous nastaje i u drugim ivotinjama a moe se pronai i u nekim biljkama. Hemiar Albert Baur, 1888 godine je sluajno je pronaao prvi sintetiki mousni miris. Njegovi eksperimenti sa TNT su rezultirali u svjeim mousnim mirisom Baur mous.

Slika 6.2.7. Mous

267

Tehnologija voa i povra

Mentol je prirodni izoprenoidni fenol. Potjee iz eterinog ulja metvice (najvie ga ima u eterinom ulju japanske metvice, ali i u svim biljkama iz porodice mentha) gdje predstavlja najzastupljeniji sastojak. Danas se mentol dobiva industrijskom sintezom iz petrohemijskih sirovina. Mentol ima antiseptiki uinak pa se stoga koristi i u pripravcima za lijeenje bolesti grla i nosa, ali najvee koliine mentola u svijetu se troe u prehrambenoj industriji za izradu "mint" bombona.

Slika 6.2.8.Mentol nalazi se u listovima metvice Mentol ima svojstvo isparavanja sa povrine i takoer djeluje lagano anestezirajue na bolno mjesto. Utjee i na receptore za osjeaj temperature pa daje osjeaj hlaenja. Ublaava simptome kao to je otok, bol i pregrijanost upaljenog mjesta. Mentol moe djelovati oputajue na glatko miije probavnog trakta. Taj uinak mentola je odavno poznat, pa se aj od metvice (Mentha sp.) od pamtivjeka koristi za olakanje greva u elucu. Esencije - osnovna eterina ulja. Botaniari eterinim uljima nazivaju sadraje posebnih lijezda u biljkama. Primjenjivali su se u svim starim narodima (Indija, Kina, Grka, Rim) jer su ih smatrali izuzetno ljekovitima ali su ih isto tako koristili i u kozmetike i religijske svrhe. Egipani su ekstrahirali osnovna ulja iz mirisnih biljaka prije vie od 5000 godina presovanjem biljaka ili ekstrahovanjem mirisnih materijala sa palminim ili maslinovnim

268

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

uljem. Nazivi esencijalna i eterina ulja su temeljeni na srednjovjekovnoj alhemijskoj predodbi njihova dobijanja.Koritena je destilacije kao postupka razdvajanja eterinog i esencijalnog od vrstog i neesencijalnog. Eterina ulja, bez obzira na ope prihvaeni naziv ulja ne sadravaju masne komponente. ista eterina ulja se sastoje samo od hlapljivih sastojaka, bez ikakvih ostataka ili stranih primjesa. Ovisno o nainu dobivanja razlikuju se eterina ulja i esencije. Esencija je tekui proizvod koji se dobiva iz dijelova biljaka, istiskivanjem mehanikim putem. Najee se esencije dobivaju iz kore plodova citrusa. Eterino ulje se dobiva destilacijom esencije iz proizvodnih dijelova aromatskih biljaka. Tokom postupka destilacije zbivaju se hemijske promjene. Zbog toga se eterino ulje razlikuje od primarne esencije nastale u organima biljaka. Veliina promjena zavisi od primjenjenih postupaka destilacije. Eterina ulja su najee ugljikovodici, terpeni, benzenski derivati, alkoholi, aldehidi, esteri ali i drugi spojevi koji pojedino ulje ine specifinim. Za eterina ulja znaajniji su monoterpeni, koji tvore vie od 1500 raznih spojeva, te seskviterpeni s oko 1000 spojeva. Fenilpropanski derivati sastavljeni su iz fenolnog prstena i alifatske skupine, koja sadri hidrokslinu, karboksilnu ili karbonsku skupinu. Veina ugodnih, aromatskih mirisa spada u tu skupinu ili se od nje izvode, a sudjeluju i u izgradnji flavonoida, trjeslovina, alkaloida.

Tabela 6.2.4. Neka etrina uljaHemijska pripadnost Acikliki monoterpeni: Acikliki monoterpenski alkoholi: Monocikliki monoterpeni: Monocikliki monoterpenski alkoholi: Bicikliki monoterpenski alkoholi: Fenol & alkohol: Naziv mircen, cimen, linalol, nerol, citronelol, geraniol, kamfen, karen, limonen, pinen, felandren, sabinen, terpinen, terpinolen, karveol, mentol, neomentol, perilil alkohol, pulegol, terpineol, borneol, mirtenol, sabinol, timol, karvakrol, anetol, eugenol,

269

Tehnologija voa i povra

Hemijska pripadnost Ketoni: Aldehidi, oksidi, peroksidi:

Naziv menton, piperiton, karvon, pulegon, tujon, jasmon, fenkon, citral ( geraniol, neral ), citronelal, kuminal, safranol, askaridol, eukaliptol ( cineol ), pinen, tujen, kamfen, menton, piperiton, pulegon, kamfor, fenhon, santenon, tujon, verbenon, nerolidol, bisabolen, zingiberen, kurkumen,kadinen, kariofilen, kumulen, santalan, selinan (bicikliki ), farnesol, nerolidol, kadinol, santalol, jonon, iron, kamforen, kamazulen, anetol, metilkavikol, eugenol, apiol, bergapten, cimetni aldehid

Bicikliki monoterpeni; Monoterpenski ketoni - monocikliki: Monotropenski ketoni - bicikliki: Seskviterpeni:

Seskviterpenski alkoholi - alifatski: Seskviterpenski alkoholi - bicikliki: Seskviterpenski ketoni: Diterpeni: Fenilpropanski derivati:

Eterina ulja su lako hlapljive tekuine.Najee su bezbojne, ukaste ili tamnosmee. Konzistencija veine eterinih ulja slina je vodi ili alkoholu, ali neke mogu biti ljepljive i viskozne. Eterino ulje rue gotovo je kruto na sobnoj temperaturi. Eterinih ulja su topiva u biljnim uljima, alkoholu, eteru i vrlo malo u vodi, zapaljiva su, nemasna i hlapljiva. Prema hlapljivosti dijele se na : lako,srednje i sporo hlapljiva. Funkcija osnovnih ulja kod biljaka nije u potpunosti razjanjena. Veina od njih zaustavljaju rast bakterija ili ih u potpunosti ubijaju. Vana su za opstanak biljke, koje ih koriste za razliite namjene: privlaenje kukaca koji pomau u opraivanju, zatita od mikroorganizama i bolesti, odbijanje grabeljivaca. Eterina ulja dobivaju se iskljuivo iz biljaka koje ih stvaraju u specijaliziranim tkivim, a a kao "sekundarni metaboliti". Metode i tehnologije dobivanja ulja ovise o vrsti ulja ali i namjeni za koju se to ulje koristi. Sastav i kvaliteta ulja moe varirati ovisno o podneblju i tlu na kojem je rasla biljka, kao i o genetikom materijalu varijeteta biljke. Poznao je nekoliko naina dobivanja

270

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

eterinih ulja. Hladno presovanje se najee koristi kadsu u pitanju ulja iz kore citrusnog voa. Sitnim iglicama usploe se izbui, a zatim se podvrgava tijetenju. Tako dobivena ulja ponekad se nazivaju esencijama kako bi ih razlikovali od eterinih ulja dobivenih destilacijom. Ona nisu potpuno hlapiva kao ulja dobivena destilacijom vodenom parom, pa ostavljaju mrlje na mjestu gdje kapnu nakon to isparljivi dio ispari. Najee koriten metoda izdvajanja ulja je destilacija parom. Biljka se uranja u vodu koja kljua ili se kljuala voda proputa kroz biljke. Nakon toga ulje i voda prelaze u kondenzator gdje se ulje izdvaja od vodene pare. Naelo metode se sastoji u tome da vodena para prolaskom kroz biljni materijal izvlai i prenosi komponente eterinih ulja. Takva smjesa se zatim hladi i kao rezultat dobivamo aromatinu vodu -hidrolat na ijoj povrini se nakuplja eterino ulje. Eterina ulja se mogu da ekstrahiraju i pomou hladnih otapala kao i pomou tekueg ugljinog dioksida.Utom sluaju, umjesto vodene pare koristi se ugljini dioksid pod visokim tlakom. Postoje metoda ekstrakcije eterinih ulja upotrebom posebnih novih otapala koji se nazivaju fitosoli. Postoje raliite forme eterinih ulja kao to su konkreti, rezinoidi, apsolut itd. Konkreti nastaju ekstrakcijom mirisnih komponenti iz svjeih ili suenih biljaka pomou nekog organskog otapala. Ukoliko se ekstrakcija radi iz biljnih smola onda se tako dobiveni produkt ekstrakcije naziva rezinoid. Ako se konkret ili rezinoid podvrgnu daljnjoj ekstrakciji alkoholom etanolom dobiva se apsolut. Jasmin je primjer biljke iz koje se na ovaj nain dobiva skupocjeni apsolut jasmina. U apsolutima uvijek zaostane neka mala koliina organskih otapala ili alkohola. Ovisno o biljci eterina ulja koliinski znatno variraju. Od 100 kg biljaka moe se dobiti od 0,5 - 2,5 kg ulja. Aromatski spojevi luka. Bijeli i crveni luk i sjeme senfa razlikuju se od drugih osnovnih ulja. U svakom sluaju, dio biljke u kome se nalazi mirisna komponenta mora prvo biti razoren pa da doe do isparavanja ovih spojeva. Miris bijelog luka i drugih pripadnika roda Allium, kao to su crveni luk, poriluk i dr. rezultat je prisustva organosumpornih komponenti, alicina i dialil disulfida. Ove komponente su istovremeno nosioci karakteristianog mirisa271

Tehnologija voa i povra

bijelog luka, i bioloki aktivne, za zdaravlje korisne tvari. Prije samog lomljenja, nedirnuta elija sadri bezbojnu i bezmirisnu aminokiselinu S-2-propenil-L-cistein ili aliin koja se moe pronai u citoplazmi eliji.

aliin Uutar elijskih vakuola nalazi se enzim poznat kao alinaza. Kada se narui integritet elije osloboaa se alinaza, enzim koji transformira aliin u alicin, jednu od sumpornih komponenti (dialiltiosulfinat ) zaslunu za karakteristian miris bijelog luka. Ujedno je moan antibakterijski i antivirusni agens. Alicin je vrlo reaktivna komponenta, slabo rastvorljiv u vodi, vie u alkoholu, a razlae se zagrijavanjem.

alicin Dialil sulfid, organosumporna komponenta koja daje bijelom luku jedinstven miris, dokazano je da inhibira transformaciju heterociklinog amina (PhIP)6 u kancerogene. Bijeli luk moe pomoi u zatiti od mnogih degenerativnih efekata dijabetesaretinopatije, nefropatije i neuropatije koji su prouzrokovani neuravnoteenou izmeu slobodnih radikala generiranih kada nivo eera u krvi postane visok i smanjenja utjecaja zatitnih antioxidanasa u organizmu.

(2-amino-1-metil-6-fenilimidazo [4,5-b] piridin) heterociklini aromatski amin , unosi se hranom, a nalazi se u prepeenom mesu i ribi

6

272

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Svjei enjevi bijelog luka sadrze do 1% aliina. Pod utjecajem fermenta aliin-liaze aliin prelazi u alicin, koji daje karakteristian miris na bijeli luk. Meutim, sam aliin je bez mirisa i topiv u vodi. S druge strane ako elimo dobiti sam alicin, on se moe predestilirati pomou vodene pare. Treba imati u vidu da je alicin nestabilan, pa se razgrauje na polisulfide. Specifian i neugodan miris eterinog ulja bijelog luka dolazi od dialildisulfida i dialiltrisulfida. Bijeli luk je bogat i dugim spojevima koje sadre sumpor kao to su ditiini meu kojima je najvie istraivan ajoen. Ovaj spoj nastaje u kiselo kataliziranoj reakciji dviju molekula alicina. Ajoenu se pripisuju antitrombozni uinci jer inhibira agregaciju trombocita. Zanimljivo je da bijeli luk ima visok sadraj kalcija , koji je jedan od najviih u svijetu namirnica biljnog poorijekla.Istraivanja pokazuju visoku bioraspoloivost kalcija iz luka pa je to osnov da se moe efikasno koristiti u prevenciji i lijeenju osteoporoze. Openito, suzenje oiju je ili posljedica psihikog stanja koje pobuuje fizioloke mehanizme plaa ili je uzrokovano djelovanjem iritanta iz nekih supstanci. Na svu sreu, ee se susreemo sa suzenjem tokom rezanja luka. Suzenje uzrokuju isparljivi organski spojevi na bazi sumpornih oksida.U netaknutoj eliji sulfoksidi su locirani u citoplazmi, a hidrolitiki enzim aliinaza u vakuolama. Enzim poinje djelovati na prekursore mirisa tek kada je naruena struktura tkiva u luku koji prevodi izomer alin poznat kao S-(E)-1propenil-L-cistein S-oksid u propantial-S-oxid. CH3CH2CH=S+ OPropantial-S-oxid Proizvod ove reakcije (propantial-S-oxid) je poznat kao lakrimatorni faktor crvenog luka, jer je ova supstanca prvenstveno odgvorna za stvaranje suza kada se luk sijee. Enzimatska reakcija se odvija u smjeru nastanka intermedijera koji su veoma nestabilni i podlijeu kondenzaciji u tiosulfinate, primarne komponente mirisa u luku. Vjerovatno je ovaj efekat nastao tokom evolucije luka, kao njegov odbranbeni mehanizam. Postoji mnotvo naina da se ukloni uzrok boli i suza. Najjednostavnije je luk zamrznuti, to se naravno radi i i u industrijskim uvjetima prerade luka i konzerviranja u svjeem273

Tehnologija voa i povra

stanju u SAD. Hlaenjem ili smrzavanjem se smanjuju isparavanja lako hlapljivog propanthial-S-oxide. Drugi nain je drati komad hljeba u blizini, pri emu hljeb apsorbuje lako isparljive komponente prije nego dou do oiju.Trea je mogunost isplahnuti no hladnom vodom prije rezanja ili ohladiti luk u friideru. Kapsaicin. Hemijski spoj kapsiacin (8-metil-N-vanilil-6nonenamide) je aktivni sastojak crvene paprike (Capsicum). To je iritant sisavaca ukljujui i ljude te stvara iluzije sagorijevanja u ustima. Kapsiacin i nekolicina slinih spojeva se nazivaju kapsacinoidima a nastaju kao sekundarni metabolit odreenih biljaka gena Capsicum-a ( ). Ptice generalno nisu osjetljive na kapsacinoide. isti kapscin je lipofilan bez mirisa i boje. Kapsaicin je prirodni alkaloid, tvar zbog kojeg parika ima karakteristian ljuti okus. Razne vrste paprika i feferona sadravaju razliite koliine kapsaicina, a najvie kapsaicina sadrava Habanero, malena paprika koja raste na poluotoku Yukatanu u Meksiku. Ona sadrava nekoliko stotina puta vie kapsaicina nego kod nas standardna maarska paprika. Paprike ne sadravaju samo kapsaicin nego cijeli niz srodnih spojeva koji se jednim imenom nazivaju kapsaicinoidi. Najznaajniji su kapsaicin i dihidrokapsaicin te manje intenzivni kapsaicinoidi nordihidrokapsaicin, homodihidrokapsaicin i homokapsaicin. Kapsaicin je glavni kapsicinoid u crvenoj paprici, iza njeg dolazi dihidrokapsacin. ist kapsaicin jest bezbojna, kristalinina votana tvar bez mirisa. Ne otapa se u vodi, ali se lako otapa u alkoholu i uljima. Kapsaicin primjenjen na kou izaziva osjeaj arenja i hiperemiju (pojaanu cirkulaciju u tretiranom podruju) to pomae u ublaavanju reumatske boli. Mehanizam djelovanja bazira se na vezanju kapsaicina za receptore na senzorikim neuronima u koi, tzv. vaniloidni receptor To su ionski kanali koji se aktiviraju pri visokoj temperaturi ili hemijskim ili fizikalnim podraajima. Vezanjem kapsaicina na receptor dolazi do izazivanja ivanog signala koji se u mozgu interpertira kao arenje i osjeaj peenja. To je isti osjeaj koji izaziva, primjerice, vrela voda. Isti mehanizam djeluje kod konzumiranja ljute hrane7. Vjeruje se da takav uinak u7

ljuto nije okus, nego osjeaj poviene temperature u ustima.

274

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

konanici izaziva luenje endorfina, unutarnjih analgetskih tvari koji ublaavaju bol. Konzumacija velike koliine jako ljute hrane moe potai izuzetno visoku produkciju endorfina to ak dovodi do euforije. Kapsaicin vjerojatno ima i protuupalni uinak. Stoga postoje indicije da sam kapsaicin djeluje poput protuupanih lijekova. Koristi se kao djelotvoran lokalni antireumatik u lokalnim pripravcima u obliku tinktura, krema, masti i gelova koji se utrljavaju u kou ili u obliku flastera koji se priljepe na bolno mjesto. Tabela 6.2.5. KapsaicinoidiTipina Jedinice relativna topline Hemijska struktura X 106 koliina

Ime kapsacinoida

Kapsiacin ( C )

69%

16

Dihidrokapsicain (DHC) Nordihidrokapsiacin NDHC

22%

16

7%

9

Homodihidrokapsiacin 1% HDHC Homokapsiacin (HC)

8

1%

8

Piprein. Piprein je alkaloid odgovoran za okus i miris crnog zainskog bibera. Takoe se koristi u nekim oblicima tradicionlane medicine kao insekticid. Crni biber ima otru i zainsku aromu.

275

Tehnologija voa i povra

Najea primjena ukljuuje stimuliranje krvotoka te za bolove u miiima.

Slika 6.2.9. Piperin se nalazi u biberu (papru) Biljka biber ( Piper nigrum L .) iz porodice je Piperacea , a potjee od divljih oblika koji i danas rastu na padinama zapadne obale Indije u regiji Malabar. Uz bananu i trsku biber je bio jedna od prvih biljaka kultiviranih na tom podruju. S obronaka Malabara biber se proirio na malajski poluotok i Indoneziju. Zabiljeeno je da se oko 170. godine biber pojavio u Aleksandriji, a oko 1300. godine Marco Polo naao je biber na Javi. Tridesetih godina 20. stoljea prenesen je u Brazil gdje je poela njegova komercijalna proizvodnja. Brazil je jedan od najveih svjetskih proizvoaa bibera, uz Indiju, Indoneziju i Maleziju. Crni i bijeli biber izrazito su aromatina okusa i mirisa. Crni biber sadri oko 3% eterinih ulja, a bijeli oko 1%, Otar okus daje im alkaloid piperin kojeg je najvie u bijelom biberu koji je zbog toga neto otrijeg okusa. 6.2.4. Primarni standardi okusa Ope je prihvaeno postojanje etiri primarna okusa: slatko slano, kiselo gorko i umami kao peti bazni okus. Umami je u principu pojaiva okusa, a baziran na aminokiselinama i nukleotidima odnosno njihovim kalijumovim i natrijumovim solima. Umami

276

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

flavoranti ukljuuju: glutaminsku kiselinu i njene soli, soli aminokiseline glicin, soli guanilinske kiseline (nukleotid koji se obino koristi u konjugaciji sa glutaminskom kiselinom), soli inozinske kiseline (nukleotidna sol) koje se takodje koriste u konjugaciji sa glutaminskom kiselinom i druge tvari. Tabela 6.2.7. Primarni standardi okusa i tipine tvari koje ih iniciraju rb 1 2 3 4 5 okus formula kiselo HCl slano NaCl slatko C6H1206 gorko umami naziv klorovodonina kiselina natrijev klorid Saharoza kinin glutaminska kiselina

So, eer, umjetni zasladjivai, zamjene za sol mogu se nazvati tehnikim flavorima- davaocima okusa. Kiseo okus potie od kiselina: jabuna, vinska, limunska,siretna, mlijena (u fermentiranim proizvodima) i druge.Kiseline mogu modificirati ili pojaati percepciju okusa drugih tvari arome. Za kiseli okus odgovoran je vodikov ili hidronijum ion (H3O+). Kratkolanane masne kiseline (C2 C12) znaajno pridonose aromi. Na primjer, maslana kiselina u relativno visokim udjelima snano pridonosi osjeaju ueglosti. Najee primjenjivana tokom prerade voa i povra je siretna kiselina. Odredjene organske kiseline mogu se koristiti kao poboljivai okusa. Organske i anorganske kiseline esto su prisutne u prirodnim sistemima u kojima imaju veliki broj funkcija, od intermedijarnih metabolita do sastojaka puferskih sistema. Jedna od najvanijih uloga kiselina u hrani je sudjelovanje u puferskim sistemima. Kiseline i njihovih soli primjenjuju se za: sprjeavanju mikrobiolokog kvarenja (npr. sorbinska i benzojeva kiselina) u konzerviranju namirnica, te kiseline kao helatna sredstva. stvaranju pektinskih gelova277

Tehnologija voa i povra

kao sredstva za sprjeavanje pjenjenja i emulgatori, Kiseline poput limunske dodaju se umjereno kiselom vou i povru kako bi im se pH snizio na vrijednosti nie od 4,5. U proizvodnji konzervirane hrane to omoguuje provoenje sterilizacije u neto blaim uvjetima, te se, osim toga, sprjeava razvoj tetnih mikroorganizama (npr. Clostridium botulinum). Jedna od najvanijih uloga kiselina u hrani je stvaranje kiselog ili gorkog okusa. Kiseline mogu modificirati ili pojaati percepciju okusa drugih tvari arome. Za kiseli okus odgovoran je vodikov ili hidronijum ion (H3O+). Kratkolanane masne kiseline (C2 C12) znaajno pridonose aromi. Na primjer, maslana kiselina u relativno visokim udjelima snano pridonosi osjeaju ueglosti, no u niskim udjelima pridonosi tipinom okusu sira i maslaca. Veliki broj organskih kiselina moe se koristiti u proizvodnji hrane. Neke od najee koritenih su: octena (CH3COOH), mlijena (CH3-CHOH-COOH), limunska [HOOC-CH2COH(COOH)-CH2-COOH], maleinska (HOOC-CHOH-CH2-COOH), fumarna (HOOC-CH=CH-COOH), sukcinska (HOOC-CH2-CH2-COOH) i vinska (HOOC-CHOH-CHOH-COOH). Tabela 6.2.6. Konstante disocijacije nekih kiselina koje se koriste u prehrambenoj industriji pri 25 C Kiselina Octena Adipinska Benzojeva n-Butiratna Limunska Vinska pKa 4,75 4,43 4,19 4,81 3,14 3,22 Kiselina Mravlja Fumarna Sukcinska Heksanoina Mlijena Maleinska pKa 3,75 3,03 4,16 4,88 3,08 3,40

278

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Fosfatna kiselina (H3PO4) jedina je anorganska kiselina koja se esto koristi u zakiseljavanju hrane. Ona je vano sredstvo za zakiseljavanje gaziranih pia, naroito kole. Druge mineralne kiseline (HCl, H2SO4) uglavnom prejako disociraju za namjenu u prehrani, pa njihova primjena moe dovesti u pitanje kvalitetu hrane. Sladak okus vou daju uglavnom eeri, a ponekad i drugi spojevi slatkog okusa ( alkoholi-polioli). Polioli jesu slatki, ali manje od saharoze. Odreene neutralne baze mogu mijenjati aromatinost, a same nemaju aromatini dojam. Poveanjem udjela odreenih neutralnih baza mogu se dobiti arome marelice, banane (amiloacetat), i sl. Tabela 6.2.8. Baze koje mogu mijenjati aromatinost rb 1 2 3 4 Naziv Etilester octene kiseline Amilester octene kiseline Amilesetr mravlje kiseline Izoamilester maslane kiseline Koncentracija 420 ppm 250 ppm 250 ppm 80 ppm

Tabela 6.2.9. Aromatske esterske komponente - spojevi u nekim vrstama voa i povra 1SIROVINA Jabuka SPOJ Etil-2-metil butirat Breskva dekalaktan FORMULA

2 2

Krastavac

2.6 -nonadienol

279

Tehnologija voa i povra

Slika 6.2.10. Etil metanoat za aromtaiziranje ruma

Slika 6.2.11. Propil pentanoat (n-propil n-valerat): aromatizranje ananasa

Slika 6.2.12. Etil butanat (etil butirat): aroma jabuka

Slika 6.2.13. Oktil etanat (n-oktil acetat): miris narande

280

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Slika 6.2.14. Limun miris citronela Pentil pentanoat je ester koji se koristi razrijedjenim koliinama da odgovara osjetu ugodne arome jabuke a ponekad i anansa , Obino se naziva i pentil valerat ( ako se koristi izvan IUPAC a ).Hemijska formula pentil pentanoata je C10H20O2 6.2.5.Hemijski mehanizmi aroma voa i povra Arome u vocu , povrcu i njihovim preradjevinama mogu nastati: prirodnim putem primarni aromatski sastojci ili tokom prerade Aromatine tvari zrelih, zdravih i neoteenih plodova voa i povra nazivaju se primarne tvari arome. Nastaju kao sekundarni produkti metabolizma biljaka a stvaraju se djelovanjem enzima tokom zrenja i dozrijevanja biljnog tkiva iz prekursora arome. Biosinteza tvari arome ukljuuje metabolizam sinteze i razgradnje tj anabolike i katabolike procese u tkivima biljaka. Aromatine tvari koje nastaju tokom transporta, prerade i skladitenja sirovina i gotovih proizvoda, kao posljedica hidrolitikih i oksidacijskih promjena aromatinih sastojaka, nazivaju se sekundarne tvari arome i utjeu na aromu proizvoda. Kao posljedica mehanikog oteenja plodova dolazi do aktiviranja enzimskih sustava koji djelovanjem na prekursore arome daju aromatine tvari. To je vidljivo kod lukoviastog povra (bijeli luk) gdje se aroma stvara aktivnou enzima aliinaze na supstrat aliin (derivat Lcisteina) pri emu nastaje alicin, pirogroana kiselina i amonijak. Pirogroana i oleinska kiselina su prekursori arome u banani.281

Tehnologija voa i povra

Heksanal je proizvod enzimske oksidacije linolenske kiseline, a njegovo prisustvo je povezano za pojavu loe i nepoeljne arome graka. Sekundarno nastali sastojci arome, nositelji specifine arome, mogu se stvarati razgradnjom eera (fermentacija, karamelizacija) npr. kod proizvodnje alkoholnih pia gdje karakteristina aroma potjee od smjese viih alkohola, nastalih deaminacijom aminokiselina kao prekursora. Sekundarne tvari arome mogu biti nositelji i nepoeljne arome (okusa i mirisa) koji nisu izvorno u svjeem vou i povru. Tako je pirolidon karboksilna kiselina, nastala iz glutamina i glutaminske kiseline kao prekursora, karakteristina jer daje soku nepoeljnu aromu "po kuhanom" .Nalazi se i u koncentratu pardajza, konzerviranom graku, kukuruzu. Termika obrada hrane provedena na visokim temperaturama due vrijeme moe dovesti do stvaranja nositelja promjene arome i boje. Mogu nastati nepoeljni produkti Maillarard-ovih reakcija ili karbonilni spojevi nastali Streckerovom razgradnjom aminokiselina. Tvari arome se nalaze u biljnim plodovima u vakuolama, u vou se nalaze u kori (citrusi), pokoici (jabuka, kruka), dok se u mesu voa nalaze u manjim koncentracijama. Nositelji arome u plodovima su lipidi, voskovi i pektinske tvari. Voda i etanol koji nastaje u toku metabolizma slue kao otapalo za pojedine sastojke arome. Preradom plodova sastojci arome prelaze u sok te se tako razrijeuju ili enzimski razgrauju, pa se dobiva utisak smanjenja ukupne arome u odnosu na aromu sirovine. Prirodne arome nastaju u prirodnom ciklusu rasta ivog organizma djelovanjem enzima. Arome koje nastaju kao posljedica termike obrade su rezultat degradacije i oksidacije raznih spojeva i njihovih sloenih interakcija. Inicijalni ili primarni prekursori aroma su polimerne molekule kao to su proteini, polisaharidi, masti i DNA, a koji se hidroliziraju enzimskim djelovanjem stvaraju i pri tome intermedijerne prekursore koji su podloni daljim biotransformacijskim reakcijama normalnog metabolizma. Nastali metaboliti mogu imati specifina aromatska svojstva. S druge strane, intermedijarni prekursori nastali termikom razgradnjom namirnica prolaze sloene transformacije i nove razgradnje da bi konano dali karakteristinu aromu kuhane namirnice.

282

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Vrsta aromatskog uinka ovisi o uvjetima postupka i vrsti inicijalnih prekursora koji se nalaze u odreenoj namirnici. Sastav aroma takoer se razlikuje ovisno o njihovom nastanku. Tako su naprimjer, arome nastale termikom obradom namirnica bogatije heterociklikim spojevima od onih nastalih enzimskom hidrolizom Postoje izvjesne razlike u formiranju arome kod voa i kod povra. Arome kod povra se razvijaju tek nakon oteenja tkiva ka npr : enzimske reakcija , kuhanje , vakanje i sl.Neoteeno povre sadri vrlo malo hlapljivih tvari. Arome voa stvaraju se u vrijeme relativno kratkog perioda sazrijevanja . Povre nema period zrenja kao voe i razvijaja karakteristinu aromu tek nakon oteenja stanice, kada doe do kontakta izmeu enzima i supstrata. Samo neko povre razvija aromu bez oteenja i to je neuobiajeno. Ti izuzeci su slijedei: celer (ftalidi) asparagus ( 1, 2 ditiolane-4-karboksilne kiseline) paprika (2-metoksi-3-izobutil pirazin) Aromatino povre je povre koje se koristi za kuhanje ili u proizvodnji zaina i zainskih smjea.To su njaee : mrkva, luk, enjak , pasternjak , paprika i celer . Glavni metabolini put biosinteze lipida igra znaajnu ulogu u formiranju aroma. Razliiti enzimi na ovome putu mogu da proizvedu kiseline, alkohole, diketone, ketone kao i estere ovih spojeva. U poetku nastaju metil i etil esteri cis-cis (5-8 atoma ugljika). Nastali esteri sa C14 se izomeiriziraju i dalje metaboliziraju do C12 i C10 estera koji su nosioci naprimjer okusa kruke. Lakotni nastaju iz lipida koji su sasvim ugodni spojevi, a koji su odgovorni za glavni okus kokosa, breskve i kajsije. Za laktone u biljkama se smatra da nastaju oksidacijom lipida koja je katalizirana lipooksigenazom. Primarni izvor je linoleinska kiselina. Za aktivnost lipooksigenaza se vjeruje da su glavni izvor aromatinih komponenti u biljkama. Veina alkohola, kiselina, estera i karbonila koji su naeni u vou nastaje oksidativnom degradacijom linolne i linoleinske kiseline. Znaajno je pomenuti prvenstveno reakcije koje se kataliziraju pomou lipooksigenaze.

283

Tehnologija voa i povra

6.2.6.Komercijalni aromatski spojevi u preradi voa i povra Industrijske arome. Najvea grupa prehrambenih aditiva su aromatine materije (arome). Veina namirnica dnevno unesenih u na organizam sadri arome koje su njihov prirodni sastojak ili nastaju tokom njihove pripreme. Samo manji dio dnevno unesene hrane sastoji se od namirnica koje sadre dodane arome. Aromatske tvari -industrijske arome tvari poznatog hemijskog sastava, mogu biti: prirodne aromatske tvari dobivene fizikalnim, enzimskim ili mikrobiolokim postupkom iz sirovina biljnog ili ivotinjskog porijeka; prirodno identine arome koje su sintetizirane ili hemijskim postupkom izdvojene iz prirodnih sirovina, a hemijski su identine tvarima prisutnim u prirodnom materijalu biljnog ili ivotinjskog porijekla umjetne aromatske tvari dobivene hemijskom sintezom, a koje jo nisu naene u prirodnim sirovinama biljnog ili ivotinjskog porijekla. Tehnoloka potreba i efekat dodanih aroma mogu varirati od namirnice do namirnice. Postoje namirnice koje jednostavno nije mogue proizvesti bez dodatka aroma kao to su bezalkoholna pia, ele proizvodi, sladoled, slastice, mlijeni deserti i dr. Mnogim namirnicama potreban je dodatak karakteristine arome zbog prepoznavanja meu ostalim slinim proizvodima iste grupe namirnica na pr. bezalkoholno pie od limuna, voni bomboni i sl. Dodatak aroma u nekim je sluajevima neophodan zbog kompenzacije gubitka arome do kojeg dolazi tokom tehnolokog procesa na pr. pasterizacije, zguivanja vonih sokova i sirupa i sl. Upotreba industrijski proizvedenih aroma donosi jo jednu definiciju aroma i njihovu drugaiju podjelu prema porijeklu i nainu proizvodnje. Stog aspekta moe se rei da su arome koncentrirani preparati, sa ili bez drugih dodataka, koji se dodaju prehrambenim proizvodima radi davanja ili dopunjavanja okusa i mirisa. Ovdje se moe napraviti iznimka za tvari koje daju slani, slatki i kiseli okus, jer kao takve nisu namijenjene za konzumiranje.

284

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Prirodne arome mogu biti dobivene posebnim tehnolokim postupcima kao to je termika reakcija aminokiselina s reducirajuim eerima ( naprimjer Maillardova reakcija). Prirodne arome su i esencijalna ulja, oleorezini, proteinski hidrolizati, destilati ili drugi proizvodi prenja, zagrijavanja ili enzimolize. Prirodne arome esto sadre aromatske komponete dobijene od zaina, voa ili vonih sokova, povra ili povrtnih sokova, jestivih kvasaca, biljaka, korijenja, listova ili drugih jestivih dijlova biljaka, razliitih vrsta mesa, morskih plodova, piletine, jaja, mlijenih proizvoda, fermentiranih proizvoda i sl. Arome dima su koncentrirani preparati koji se upotrebljavaju u tradicionalnim postupcima dimljenja namirnica, a dobivaju se iz prirodnih sirovina. Arome prirodnog dima se proizvede kontroliranom pirolizom raznih vrsta piljevine prirodnog drva. Dobiveni visoko koncentrirani prirodni koncentrati se proiavaju i i standardiziraju Arome dima mogu biti : vodene otopine, uljne otopine, otopine topive u salamuri i u prakastom obliku. Potreba za sintetski dobivenim aromama nastala je prvenstveno zbog mogunosti njihove upotrebe kod namirnica koje su zbog duljeg skladitenja izgubile svoja aromatska svojstva. Osim toga, sintetski spojevi imaju veliku prednost pred prirodnima s obzirom na njihovu dostupnost u eljenim i potrebnim koliinama i kvalitetu koja ne ovisi o sezonskom urodu. Ujednaena kvaliteta umjetnih aroma omoguava njihovu standardizaciju, a njihovom primjenom mogue je mijenjati udjele pojedinih tvari i time kreirati novi aromatski profil nekog proizvoda. Ova mogunost temelj je upotrebe umjetnih aroma u suvremenoj prehrambenoj industriji. Poznato je da se za stvaranje aromatskih kompozicija danas - koristi oko 2.000 sintetski dobivenih aromatskih tvari. Veina od njih dokazana je u prirodnom materijalu. Manji dio meu njima jo nije naen u prirodi ali je toksikoloki ispitan i uvrten na pozitivne liste mnogih zemalja. Sintetski sastojci aroma sigurno e se upotrebljavati i u budunosti i to u veem obimu nego u prolosti. Najvei porast primjene sintetski dobivenih aromatskih tvari uoen je izmeu 1965. i 1985. godine zahvaljujui napretku na polju instrumentalne analitike tehnike kao to su GC, GC-MS, HPLC. itd.285

Tehnologija voa i povra

Mirisna ulja, takoer poznata kao i aromatina ulja, su mjeavine sintetikih aromatinih spojeva ili prirodnih osnovnih ulja koja su razrijeena sa nosiocem kao to je propilen glikol ili ulja iz povra. To su koncentrirane hidrofobne tekuine koje sadre isparljive aromatske spojeve ekstrahirane iz biljaka. Ova ulja mogu proizvedena destilacijom ili solventnom ekstrakcijom, a koriste se za aromatiziranje hrane i pia. Umjetna i druga nenutritivna sladila. Osim prirodnih nutritivnih zasladjivaa u preradi voa i povra mogu se koristiti i umjetna (nenutritivna) sladila kao i sladila dobijena ekstrakcijom iz razliitih biljaka. U nenutritivne i niskolaroine zaslaivae ubrajamo iroku skupinu spojeva koji daju i pojaavaju osjet slatkoe. Tablica 6.2.11. Relativna slatkoa nekih intenzivno slatkih spojeva Spoj Acesulfam K Alitame Aspartam Ciklamat Monellin Neohesperitin dihydrochalcone Saharin Stevioside Sucralose Thaumatin Relativna slatkoa8 200 2 000 180 200 30 3 000 1 600 2 000 300 400 300 600 800 1 600 2 000

Sladila na bazi ciklamata sporo se oslobaaju pa osjet slatkoe traje neto dulje nego kod saharoze. Saharin je 300 puta slai od saharoze kada se koristi u koncentracijama do ekvivalenta 10 %-tne otopine saharoze. Raspon slatkoe je od 200 do 700 puta, ovisno o koncentraciji i matriksu namirnice. Saharin u ustima uzrokuje naknadni gorki okus po metalu, posebno kod nekih pojedinaca, a intenzitet tog okusa raste s porastom koncentracije.8

saharoza = 1; na osnovu mase

286

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Aspartam sadri dipeptid koji se nakon unosa u organizam u potpunosti probavlja. Aspartam je nestabilan u kiselim uvjetima i brzo degradira na povienoj temperaturi. Acesulfam K u 3 %-tnoj otopini i posjeduje metalnu i gorku notu okusa pri veim koncentracijama Sucraloza ima svojstva visoke kristalininosti, dobru topljivost u vodi, te visoku stabilnost na visokim temperaturama. Prilino je stabilna i pri pH gaziranih pia, te samo umjereno hidrolizira do monosaharida tijekom njihovog skladitenja. Alitame daje isti slatki okus slian saharozi. Dobro je topljiv u vodi, termiki i tokom skladitenja je dosta stabilan, no duljim skladitenjem u nekim kiselim otopinama moe uzrokovati naknadni okus. Alitame se pripravlja iz aminokiselina L-aspartine kiseline i D-alanina. Intenzivna istraivanja u svrhu pronalaska novih sladila posljednjeg desetljea rezultirala su otkriem velikog broja novih slatkih spojeva. Mnogi se usavravaju i podvrgavaju studijama sigurnosti kako bi se utvrdilo da li su prikladni za komercijalizaciju. Ovdje se ubrajaju i supstituirane -aminokiseline koje su i do 20 000 puta slae od saharoze i trisupstituirani gvanidini s potencijalom slatkoe i do 170 000 puta vie od saharoze. Ovi spojevi se nalaze na velikoj listi manje poznatih ali jako slatkih spojeva. Smjesa glikozida lia junoamerike biljke Stevia rebaudiana je izvor slatkih steviozida i rebaudiozida. isti steviozid je oko 300 puta slai od saharoze. U veim koncentracijama ima gorak i nepoeljan naknadni okus, dok rebaudiozid A ima najbolji profil okusa od spojeva u smjesi. Ekstrakti S. rebaudiana koriste se u komercijalnom obliku sladila, a mnogo se primjenjuju u Japanu. Neohesperidin dihydrochalcone je nenutritivno sladilo koje je 1500 2000 puta slae od saharoze, a dobiva se iz gorkih flavonona citrusa. Polako oslobaa slatkou i ostavlja dugotrajni naknadni slatki okus u ustima koji pojaava istovremenu gorinu.

287

Tehnologija voa i povra

Slika 6.2.15. Slatki neohesperidin dihydrochalcone dobiva se iz gorkih flavonona citrusa Danas su poznati i neki slatki proteini, a thaumatini I i II izolirani iz tropskog afrikog voa katemfe (Thaumatococcus daniellii). Thaumatini I i II su alkalni proteini molekulske mase oko 20 000. Slai su od saharoze 1 600 2 000 puta. Ekstrakt katemfe voa prodaje se pod trgovakim nazivom Talin u Ujedinjenom Kraljevstvu, a kao zaslaiva i pojaiva okusa odobren je u Japanu i Velikoj Britaniji. U SAD-u odobren je kao pojaiva okusa u vakaim gumama. Talin daje dugotrajnu slatkou uz blagi okus po gospinoj travi zbog ega je, osim cijene, ograniena njegova upotreba.

Slika 6.2.16. Thaumatococcus daniellii iz koje se dobivaju slatki Thaumatini I i II

288

Fizikalno-hemijska i senzorna svojstva voa i povra

Monellin je slatki protein izoliran iz afrikog drveta serendipity berry (Dioscoreophyllum cumminsii diels), molekulske mase oko 11 500. Monellin je oko 3 000 puta slai od saharoze , ali se prirodna slatkoa monellina unitava kuhanjem. Bazini protein miraculin izoliran je iz miracle fruit (Richadella dulcifica) i bez okusa je, ali ima neobinu sposobnost da kiseli okus mijenja u slatki, to znai da limun ini slatkim. Miraculin je glikoprotein molekulske ma se 42 000. Toplinski je nestabilan i inaktivira se pri niskim pH vrijednostima. Slatkoa koja se osjeti u 0,1 M limunskoj kiselini nakon kuanja 1 M otopine miraculina ekvivalentna je 0,4 M otopini saharoze. Stoga se rauna da je slatkoa miraculina potaknuta 0,1 M otopinom limunske kiseline 400 000 puta vea od otopine saharoze. Uinak miraculina osjeti se 24 sata nakon uzimanja u usta, to ograniava mogunost njegove upotrebe. 1970-tih godina miraculin se u SAD-u pojavio kao dodatak za zaslaivanje za dijabetiare, no FDA ga je zabranila zbog nepotpune dokumentacije o