Die thermische Verarbeitung verändert das Aroma auf zwei Arten
Die Beibehaltung des Aromas während der thermischen Verarbeitung dient nicht nur der Verhinderung des Verlusts flüchtiger Stoffe.Durch Erhitzen entstehen auch neue Aromastoffe durch Maillard-Reaktionen, Lipidoxidation, Karamellisierung, Strecker-Abbau und Schwefelchemie.Ein pasteurisierter Saft, ein UHT-Getränk, eine geröstete Nuss, ein gebackener Snack, eine gekochte Soße und ein sprühgetrocknetes Aromapulver bergen jeweils unterschiedliche Aromarisiken.Einige wünschenswerte Kopfnoten können verdunsten oder verschwinden, während gleichzeitig gekochte, schwefelhaltige, geröstete, abgestandene oder oxidierte Noten entstehen können.
Der erste Kontrollschritt besteht darin, die Retention von der Bildung zu trennen.Wenn ein Produkt nach dem Erhitzen schwächer schmeckt, kann die Ursache ein physikalischer Verlust von Estern oder Terpenen sein.Wenn es gekocht oder abgestanden schmeckt, können neu gebildete flüchtige Bestandteile die Ursache sein.Wenn das Profil aus dem Gleichgewicht gerät, gehen einige Verbindungen möglicherweise schneller verloren als andere, da Dampfdruck, Polarität, Verhalten nach dem Henry-Gesetz, Matrixbindung und Fettverteilung unterschiedlich sind.Die Aromakontrolle muss daher chemische und sensorische Beweise gemeinsam nutzen.
Volatilität, Matrix und Wärmebelastung
Flüchtige Verbindungen reagieren stark auf Temperatur und Zeit.Bei einer kurzen Hochtemperaturbehandlung können einige Aromen besser erhalten bleiben als bei einer langen, milden Behandlung, wenn die Gesamteinwirkung und das Ablösen geringer sind. Die beste Wahl hängt jedoch vom Produkt und den Zielmikroben oder Enzymen ab.Offene Kessel, Vakuumverdampfer, Direktdampfinjektion, Kratzheizer, Retorten, Backöfen und Sprühtrockner schaffen unterschiedliche Stoffübergangsbedingungen.Bewegung, Kopfraum, Oberfläche, Dampfstrom und Druck entscheiden darüber, wie leicht Aromen das Produkt verlassen.
Die Lebensmittelmatrix kann flüchtige Stoffe schützen oder freisetzen.Fett kann hydrophobe Aromastoffe auflösen und deren Freisetzung verlangsamen.Proteine, Stärke, Fasern und Cyclodextrine können bestimmte Verbindungen binden oder einschließen.Zucker und Feststoffe können die Wasseraktivität und -viskosität verändern und so die Diffusion verringern.Im Gegensatz dazu kann ein wässriges Produkt mit niedriger Viskosität, hohem Luftraum und viel Bewegung die Kopfnoten schnell verlieren.Aus diesem Grund müssen Aromaretentionsversuche in der echten Formel und nicht nur in Wasser durchgeführt werden.
Thermische Bildung und Off-Notes
Durch Erhitzen können angenehme Röst-, Back-, Karamell- und Fleischnoten entstehen, wenn Maillard- und Lipidreaktionen kontrolliert werden.Die gleiche Chemie kann verbrannte, bittere, schwefelige, abgestandene oder ranzige Noten erzeugen, wenn Zeit, Temperatur, Sauerstoff oder Reaktanten zu hoch sind.Von Lipiden abgeleitete Aldehyde, Ketone und Alkohole können in sehr geringen Konzentrationen das Aroma dominieren.Flüchtige Schwefelstoffe können extrem niedrige Geruchsschwellen haben, sodass kleine Formationsänderungen die wahrgenommene Qualität verändern können.
Aromaerhaltungspläne sollten daher Sauerstoffexposition, Lipidqualität, reduzierende Zucker, Aminosäuren, pH-Wert und Metallionen umfassen.Ein thermischer Prozess, der sicher und strukturell korrekt ist, kann dennoch zum Aromaverlust führen, wenn er Oxidation oder unerwünschte Maillard-Pfade fördert.Bei wärmeempfindlichen Aromasystemen können Entlüftung, geschlossene Verarbeitung, Vakuumkonzentration, kürzere Haltezeit, Aromarückgewinnung oder späte Aromazugabe erforderlich sein.
Wiederherstellungs- und Kapselungsoptionen
Bei der Verarbeitung flüssiger Lebensmittel kann die Aromarückgewinnung genutzt werden, wenn flüchtige Verbindungen beim Verdampfen oder Konzentrieren entfernt werden.Rückgewinnungssysteme kondensieren oder absorbieren flüchtige Anteile und führen sie in kontrollierten Mengen zurück.Dies gilt für Säfte, Kaffee, Tee, Milcharomen und andere Flüssigkeitsströme, bei denen der natürliche Aromaanteil wertvoll ist.Die zurückgewonnene Fraktion sollte standardisiert werden, da die Rückführung aller flüchtigen Bestandteile auch zu unerwünschten gekochten Noten führen kann.
Durch die Einkapselung können flüchtige Aromen vor hochbeanspruchten Schritten geschützt oder in stabile Pulver umgewandelt werden.Wandmaterialien wie Maltodextrin, Gummi Arabicum, modifizierte Stärken, Proteine, Cyclodextrine und gemischte Biopolymere beeinflussen Retention, oxidative Stabilität und Freisetzung.Die Sprühtrocknungsretention hängt von der Qualität der Zufuhremulsion, dem Feststoffgehalt, der Einlass- und Auslasstemperatur, der Tröpfchentrocknungsrate, dem Wandglasübergang und der Lagerfeuchtigkeit ab.Die Einkapselung sollte sowohl hinsichtlich der Retention während der Verarbeitung als auch der Freisetzung während des Verbrauchs validiert werden.
Wenn das Aroma dem Lebensmittel eigen ist, ist die Rückgewinnung in der Regel der blinden Aromazugabe vorzuziehen, da dadurch das natürliche Gleichgewicht der Verbindungen erhalten bleibt.Wenn das Aroma als zusammengesetztes Aroma hinzugefügt wird, kann eine Einkapselung oder eine späte Zugabe praktischer sein.Bei der Entscheidung sollten Hygiene, Regulierungsstatus, Etiketterklärung, Dosierungsgenauigkeit und die Frage berücksichtigt werden, ob das zurückgehaltene Aroma in dem Moment freigesetzt wird, in dem der Verbraucher das Produkt isst oder trinkt.
Messung und Freigabe
Die Validierung sollte instrumentelle und sensorische Methoden kombinieren.GC-MS, SPME-GC-MS, GC-Olfaktometrie, ausgewählte Ionenüberwachung, Aromaextraktverdünnung und Metabolomik können zeigen, welche Verbindungen verloren gehen oder gebildet werden.Sensorische Arbeit zeigt, ob die Veränderung von Bedeutung ist.Der Wert der Geruchsaktivität kann dabei helfen, Verbindungen zu priorisieren, kann jedoch die produktspezifische sensorische Bestätigung nicht ersetzen, da Mischungseffekte komplex sind.
Der Probenplan sollte Rohmaterial, vorgewärmtes Produkt, nachgewärmtes Produkt, verpacktes Produkt und gelagertes Produkt umfassen.Ohne diese Punkte weiß das Team vielleicht, dass sich das Aroma verändert hat, aber nicht, wo es sich verändert hat.Ein schneller Verlust zwischen Vorheiz- und Nachheizpunkt deutet auf eine Verflüchtigung oder eine thermische Reaktion hin.Ein Verlust während der Lagerung lässt auf Oxidation, Verpackungsabplatzung, Bindung oder langsamen Abbau schließen.
Ein praktischer Freigabeplan umfasst eine frische Kontrolle, eine thermisch verarbeitete Probe, eine gelagerte Probe, Zielaromamarker, Off-Note-Marker, sensorische Deskriptoren und Prozessaufzeichnungen.Bei der Entscheidung sollte ermittelt werden, ob der Fehler auf Verdunstung, Ablösung, Oxidation, Maillard-Ungleichgewicht, Matrixbindung oder Verpackungswechselwirkung zurückzuführen ist.Die Aromaerhaltung ist erfolgreich, wenn das gewünschte Profil die validierte Hitzebelastung übersteht, ohne neue dominante Nebennoten zu erzeugen.
Validierungsschwerpunkt für Aromaerhaltung während der thermischen Verarbeitung
Aromaretention während der thermischen Verarbeitung: Hinweise auf sensorische Reaktionen
Aromaerhaltung während der thermischen Verarbeitungsollte über das Attributlexikon, das geschulte Panel, den Referenzstandard, den Dreieckstest, den hedonischen Score, die Zeit-Intensitäts-Reaktion, das flüchtige Profil und den Speicherendpunkt gehandhabt werden.Diese Worte sind kein Füller;Sie definieren den Beweis, der beweist, ob sich das Produkt, die Charge oder der Prozess noch innerhalb der vorgesehenen Kontrollgrenzen befindet.
FürAromaerhaltung während der thermischen VerarbeitungDie Entscheidungsgrenze ist Akzeptanz, Umformulierung, Maskierung, Prozesskorrektur, Speicheränderung oder Anspruchsanpassung.Der Rezensent sollte diese Grenze auf den kalibrierten Panel-Score, den Verbraucher-Cut-off, den Referenzvergleich, das Servierprotokoll, das Aromaergebnis und die sensorische Anziehungskraft der zurückgestellten Probe zurückführen und dann aufzeichnen, warum diese Daten für genau dieses Produkt und diesen Titel ausreichend sind.
InAromaerhaltung während der thermischen Verarbeitung, sollte die Fehlererklärung Bitterkeit, Oxidationsnote, Aromaverlust, Nachgeschmack, nicht übereinstimmende Textur, Abweichung von der Serviertemperatur oder Ablehnung durch den Verbraucher benennen.In der Nachverfolgungsaufzeichnung sollten Probenort, Methodenzustand, Chargenidentität, Lageralter und Korrekturmaßnahmen enthalten sein, damit ein anderer Prüfer die Schlussfolgerung wiederholen kann.
Häufige Fragen
Warum kann das Aroma bei der thermischen Verarbeitung abnehmen?
Das Aroma kann abnehmen, weil flüchtige Verbindungen verdampfen, in den Luftraum gelangen, sich an die Matrix binden, chemisch abgebaut werden oder durch neu gebildete gekochte Noten maskiert werden.
Wie wird die Aromaretention validiert?
Nutzen Sie produktspezifisches GC-MS oder eine entsprechende Analyse flüchtiger Stoffe zusammen mit einem sensorischen Vergleich nach dem realen thermischen Prozess und den Lagerbedingungen.
Quellen
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- Massenspektrometriebasierte Metabolomik flüchtiger Stoffe in verarbeiteten LebensmittelnOpen-Access-Review zur Bildung flüchtiger Stoffe und zur analytischen Interpretation in verarbeiteten Lebensmitteln.
- Einkapselung von Geschmacks- und Duftstoffen in Polymerkapseln und Cyclodextrin-EinschlusskomplexenOpen-Access-Rezension zum Schutz flüchtiger Aromastoffe durch Einkapselung.
- Wandmaterialien zur Einkapselung bioaktiver Verbindungen durch SprühtrocknungOpen-Access-Rezension für Wandmaterialien, Sprühtrocknungsbedingungen und Retentionslogik.
- Rolle von Lipiden bei der Erzeugung von LebensmittelaromenOpen-Access-Rezension zur Bildung von aus Lipiden gewonnenen Aromen und Fehlaromen während des Erhitzens und Lagerns.
- Maillard-Reaktionschemie bei der Bildung kritischer Zwischenprodukte und AromastoffeOpen-Access-Rezension für thermische Maillard-Pfade und Aromastoffbildung.
- Aroma-Mikroverkapselung zur Geschmacksmaskierung in medizinischen Kaugummis – Aktuelle Trends, Herausforderungen und ZukunftsperspektivenZur Aromaerhaltung während der thermischen Verarbeitung hinzugefügt, da diese Quelle Geschmacks-, Aroma- und Verkapselungsnachweise unterstützt und den Quellensatz des Artikels diversifiziert.
- Aromaverkapselung und Aromaabgabe durch Ölkörpersuspensionen aus Sonnenblumenkernen (Helianthus annus)Zur Aromaerhaltung während der thermischen Verarbeitung hinzugefügt, da diese Quelle Geschmacks-, Aroma- und Verkapselungsnachweise unterstützt und den Quellensatz des Artikels diversifiziert.
- Aktuelle Anwendungen von Mikroverkapselungstechniken zur Bereitstellung funktioneller Inhaltsstoffe in Lebensmitteln: Eine umfassende ÜbersichtZur Aromaerhaltung während der thermischen Verarbeitung hinzugefügt, da diese Quelle Geschmacks-, Aroma- und Verkapselungsnachweise unterstützt und den Quellensatz des Artikels diversifiziert.
- Conchieren von dunkler Schokolade – Einfluss der Verarbeitung auf aromaaktive flüchtige Bestandteile und Viskosität plastischer MassenZur Aromaerhaltung während der thermischen Verarbeitung hinzugefügt, da diese Quelle Geschmacks-, Aroma- und Verkapselungsnachweise unterstützt und den Quellensatz des Artikels diversifiziert.