Geruch und Ernährung, Teil 3

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Peer-Review-Verfahren | Eingereicht: 18.03.2016 | Angenommen: 19.09.2016

Lebensmittelaromen und ihre Analytik

In den ersten beiden Teilen dieses dreiteiligen Beitrags wurde auf die physiologischen Grundlagen des Geruchssinns und auf die chemischen Eigenschaften der Aromastoffe eingegangen. In diesem dritten Teil stehen die Lebensmittel und ihre Aromen im Vordergrund. Dazu werden die Herausforderungen verdeutlicht, die sich an die Untersuchung der Lebensmittelaromen stellen. Anschließend werden moderne analytische Ansätze und Methoden besprochen. Im Rahmen eines kurzen Ausblicks auf die Anwendungen der Schlüsselaromastoffforschung werden auch mögliche Schnellmethoden und deren Implementierung behandelt.

Wie werden Schlüsselaromastoffe identifiziert?

Bei der Beurteilung und Untersuchung von Lebensmittelaromen muss grundsätzlich zwischen der sensorischen Analyse und der instrumentellen Analyse unterschieden werden. Tatsächlich sind die Methoden jedoch eng miteinander verknüpft und werden auch kombiniert. Schließlich können die rein numerisch-deskriptiven Ergebnisse der instrumentellen Analytik nur ganz begrenzt ohne eine begleitende Sensorik interpretiert werden. Alle notwendigen Schritte, das Aromaprofil eines Lebensmittels vollständig aufzuklären und alle Schlüsselaromastoffe (KFO = key food odorant) zu identifizieren, greifen bei der Analyse ineinander und bedingen sich, wie in • Abbildung 1 dargestellt [1].

Abstract

Um aus der Vielzahl der in einem Lebensmittel enthaltenen Aromastoffe diejenigen zu identifizieren, die tatsächlich zum wahrnehmbaren Aroma eines Lebensmittels beitragen, bedarf es einer aufwändigen, mehrstufigen Analyse. Im Rahmen dieser Analytik werden sowohl humansensorische als auch instrumentelle Methoden kombiniert. Aufgrund der großen Inhomogenität der möglichen Aromastoffe und der zu untersuchenden Lebensmittel muss für jede Analytik eine spezifische Strategie ausgearbeitet werden. Üblicherweise werden Schlüsselaromastoffe identifiziert, indem das Lebensmittel zunächst vorsichtig aufgearbeitet und extrahiert wird. Mit den Extrakten werden Aromaextrakt-Verdünnungsanalysen durchgeführt um die wichtigsten Kandidaten zu identifizieren. Nach Quantifizierung werden die Geruchsschwellen der Aromastoffe in ein Verhältnis zu ihrer Konzentration gesetzt. In einer dem Lebensmittel ähnlichen Matrix wird dann versucht, das Lebensmittelaroma mit den identifizierten Verbindungen zu kopieren. Erst durch Weglassen einzelner Verbindungen aus einem bestmöglichen Gemisch werden Aromastoffe als Schlüsselaromastoffe in dem untersuchten Lebensmittel identifiziert. Dieses anspruchsvolle und sensible Verfahren verdeutlicht die Hürden, die ein Einsatz automatisierter schnellanalytischer Methoden auf mikroelektronischer oder biologischer Basis zu überwinden hat.

Schlüsselwörter: Schlüsselaromastoffe, Analytische Chemie, Aromastoffanalytik, sensorische Prüfung

Peer-reviewed | Manuscript received: March 18, 2016 | Revision accepted: September 19, 2016

Odor and nutrition

Part 3: Food odorants and their analysis

Abstract

Identifying those odorants in a food that actually contribute to the perceivable aroma requires a very elaborate and multi-step analytical procedure. As part of this analytical task, human sensory as well as instrumental analytical techniques are combined. Due to the large inhomogeneity of the possible odorants in the foods of interest, a specific strategy needs to be developed for each analysis. Usually, key food odorants are identified by first carefully processing the food samples and extracting the volatile fraction. These extracts are used in aroma extract dilution analyses to identify the most potent candidate substances. After quantification of the odorants, their odor thresholds are correlated to their actual concentration. In a matrix similar to the tested food, the identified odorants are recombined to model the aroma and to check whether they are sufficient. The odorants can only be proven to be required and thus be considered a key food odorant by omitting single odorants from this optimized combined mix. This elaborate process clearly shows which hurdles automatised high speed analytical tools on a microelectronic or biological basis will have to overcome.

Keywords: key food odorants, analytical chemistry, flavor analysis, sensory analysis

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Den vollständigen Artikel finden Sie auch in Ernährungs Umschau 2/17 von Seite M68 bis M74.