artikel

Olfactoscan® screent op natuurlijke oplossingen voor geur- en smaakafwijkingen

Algemeen

Met de Olfactoscan® zijn potentiële componenten te identificeren die in staat zijn specifieke geur- en smaken van producten te versterken of te maskeren. Hierbij worden mengsels van natuurlijke geur- en smaakstoffen relatief snel in vivo gescreend. Daarnaast kan de Olfactoscan® worden gebruikt om aroma-smaakinteractie te onderzoeken.

NIZO food research heeft de Olfactoscan® ontwikkeld als hulpmiddel om een optimale geur- en smaakkwaliteit (flavour) in levensmiddelen te realiseren. De Olfactoscan® is een in vivo-techniek die aroma-aroma- of aroma-smaakinteracties vaststelt tussen componenten afkomstig uit authentieke natuurlijke geur- en smaakextracten. De uitkomsten geven op een snelle wijze toepasbare oplossingen voor specifieke geur- en smaakafwijkingen.

De geur- en smaakkwaliteit (flavour) van levensmiddelen beïnvloeden het koopgedrag van de consument. Een optimale flavourbalans zonder afwijkingen is het doel voor zowel verse producten als voor ‘processed foods’ en bewaarde voedingsmiddelen.
Geur- en smaakafwijkingen (off-flavours) of -veranderingen ontstaan in de praktijk door bederf, veroudering, contaminatie of opslag en vaak is ook het productieproces (bijvoorbeeld verhitting) verantwoordelijk voor geur- en smaakverandering [1,2,3,4]. Sommige afwijkingen zijn niet tegen te gaan en worden daarom ‘getolereerd’.

Maskeren
Belangrijk is ervoor te zorgen dat de waarneming van off-flavours zo minimaal mogelijk is. Een voorbeeld is het toevoegen van een passend, maskerend aroma (vanille, chocola) aan een product om de negatieve waarneming te onderdrukken.
Hoe werkt dat? Geurmoleculen binden zich tijdens het ruiken aan de zogenaamde geurreceptoren in de neus. Doordat de geurmoleculen zich aan verschillende receptoren binden, ontstaat een specifiek patroon van geactiveerde geurreceptoren. Dit patroon fungeert als een soort ‘vingerafdruk’ en wordt in de hersenen omgezet in een specifieke geur [5]. Echter, verschillende geurmoleculen kunnen zich aan een en dezelfde receptor binden. Er onstaat een competitie tussen deze geurmoleculen. Indien door deze competitie een bepaalde binding voor een geur niet plaatsvindt, dan is de ‘vingerafdruk’ gewijzigd, wat leidt tot verandering – maskering – van de karakteristieke geur [6].
Het is belangrijk om uit te zoeken welke geurstof zich aan dezelfde receptor als de geur- en smaakafwijking kan binden zonder de specifieke geur en smaak van het product te veranderen. Het vinden van de ‘juiste’ maskerende verbinding is een lastige klus en is meestal alleen op een proefondervindelijk manier (trial & error) vast te stellen. Daar er geen universele maskerende verbinding bestaat, moeten voor iedere afwijking afzonderlijke verbindingen worden gezocht.

Olfactoscan®
Om het probleem op te lossen, heeft NIZO food research de Olfactoscan® ontwikkeld. Met deze innovatieve techniek kan een snelle screening worden uitgevoerd op verbindingen met een maskerend vermogen voor specifieke off-flavours. De Olfactoscan® bestaat uit een olfactometer/gustameter gecombineerd met een gaschromatograaf. Een speciaal ontworpen interface mengt de off-flavour uit de olfactometer of gustameter met potentieel maskerende geurstoffen uit de gaschromatograaf en stuurt het mengsel vervolgens gecontroleerd (met pauzes) door naar de panelleden (zie figuur 1).
De olfactometer van de Olfactoscan® produceert continu de te bestuderen geurafwijkingen, die vervolgens worden gecombineerd met de verschillende componenten uit de gaschromatograaf. De gaschromatograaf kan worden gevoed met complexe (natuurlijke) extracten (componenten) van verschillende herkomst (zie figuur 2). De dynamiek van dit procédé zorgt voor een hoog rendement. In relatief korte tijd – 10-20 minuten – kan van een groot aantal geurstoffen (>1000) worden nagegaan of zij een maskerende (of versterkende) werking hebben.

Experiment
Om de toepasbaarheid van de Olfactoscan® bij het vinden van oplossingen voor off-flavours te demonstreren, heeft NIZO food research een experiment opgezet om de waarneming van methional (geur van gekookte aardappelen) te maskeren. Deze component en geurafwijking is gevonden in alcoholvrij bier, sinaasappelsap en melk [8,9] en daardoor een goed praktijkvoorbeeld van de werking.
In totaal namen zestien getrainde panelleden deel aan het experiment. Zij werden blootgesteld aan een geurreeks bestaande uit methional-pulsen (olfactometer), afwisselend puur en gemengd met een van de mogelijke maskerende verbindingen uit de gaschromatograaf (zie tabel 1 en figuur 2). Er werd hen gevraagd aan te geven of zij methional waarnamen, gemengd dan wel ongemengd. Voor iedere geurstof in tabel 2 werd het aantal correcte methional-identificaties genoteerd.
Uit de resultaten blijkt dat een groot aantal panelleden (n>10) methional kon identificeren wanneer het gemengd was met een van de geurstoffen in tabel 1. Ook nadat de methional-concentratie was teruggebracht van 9 naar 3 ppm bleek dit het geval. Bij de aldehyde octanal nam het aantal correcte methional-identificaties echter recht evenredig aan de methionalconcentratie af. Bij een concentratie van 3 ppm was methional niet meer waarneembaar zodra het met octanal was gemengd.
Deze resultaten suggereren geurinteractie tussen octanal en methional op geurreceptorenniveau, waardoor de waarneming van methional wordt gemaskeerd. Aangezien een gelijksoortige interactie tussen methional en de andere geurstoffen in tabel 1 niet is geconstateerd, kan worden geconcludeerd dat met de Olfactoscan® is komen vast te staan dat tussen methional en octanal waarschijnlijk een competitie om dezelfde geurreceptoren plaatsvindt [6,10]. Aangenomen wordt dat hierdoor de ‘olfactorische vingerafdruk’ van methional wordt gewijzigd en daarmee ook de karakteristieke geur van gekookte aardappel.
NIZO food research doet momenteel verder onderzoek naar deze maskeringsmechanismes en de toepasbaarheid van deze vinding.

Overige toepassingen
De Olfactoscan® kan ook worden ingezet bij de screening op geurstoffen die versterkend werken op als positief bekend staande geuren, zoals een romige of fruitige toon. Wanneer de olfactometer wordt vervangen door een gustometer (smaakmeter), kan de techniek worden gebruikt om de interactie met smaakstoffen te onderzoeken. Zo kunnen fabrikanten smaakvolle producten ontwerpen zonder meer (kunstmatige) geur- en smaakstoffen toe te voegen of hun processen te drastisch te wijzigen.

Reageer op dit artikel