Перевод исследований бразильских и американских ученых, посвященных вкусо-ароматической составляющей настоев падуба парагвайского.

Определение профиля летучих соединений и оценка вкуса и аромата напитков, произведенных из эрва мате(Ilex paraguariensis)

Аннотация

Летучие соединения традиционного (зеленого) и жареного эрва мате(chá-mate) были проанализированы с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии, а профиль вкуса напитков эрва мате был определен с помощью описательных количественных анализов. Основными соединениями, предварительно идентифицированными в шимарроне, были линалоол, α-терпинеол и оксид транс-линалоола, а в жареном chá-mate - изомеры (E, Z) 2,4-гептадиеналя и 5-метилфурфурол. Настой традционного эрва мате был определен как имеющий горький вкус и аромат, а также аромат зеленой травы, в то время как chá-mate был определен как имеющий мягкий, слегка подгоревший аромат. Связь между предварительно идентифицированными соединениями и вкусом должна быть определена с помощью ольфатометрического анализа.

Вступление

Одной из фундаментальных проблем в области пищевых продуктов является взаимосвязь между качеством, воспринимаемым потребителем, и наличием соединений, отвечающих за его вкус и аромат - важнейшими параметрами качества пищевых продуктов. Этот подход напрямую влияет на отрасль, определяя индексы, которые относятся к качеству и, следовательно, к добавленной стоимости продукта.

В случае настоев, таких как Camellia sinensis(зеленый чай, улун и черный чай), аромат определяет качество продукта и его рыночную цену, подчеркивая важность знания биохимических путей образования летучих соединений, которые в значительной степени отвечают за аромат при обработке. Липазы, присутствующие в листьях, высвобождают ненасыщенные жирные кислоты из клеточных мембран, которые, в свою очередь, подвергаются другим реакциям разложения, вызывая нежелательные летучие соединения для этого продукта, такие как транс-2-гексеналь. Разложение каротиноидов приводит к образованию соединений, отвечающих за сладкий и приятный аромат. Сообщалось о превращении b-каротина в b-ионон и другие ионон-замещенные соединения и/или продукты их окисления, а также о превращении других каротиноидов в линалоол(спиртовая бесцветная жидкость с запахом ландыша - прим. пер.), терпеновые альдегиды и кетоны, которые зависят от концентрации и типа наличие каротиноидов в листьях, а также наличие антиоксидантов, особенно полифенолов. Аминокислоты образуют альдегиды, которые могут окисляться до карбоновых кислот или восстанавливаться до спиртов. Например, до фенилаланина.

Характеристика сенсорного качества чая зависит от летучих соединений, которые определяют показатели качества, такие как VFC(«летучие ароматические соединения») и терпеновый индекс («терпеновый индекс») Чаи, которые считаются более ароматными, имеют более высокие уровни линалоола и его оксидов и низкие уровни гексаналя.

Обработка эрва мате для производства шимаррона/терере включает в себя предварительную термообработку и этап сушки. Для производства chá-mate выполняется стадия обжарки, при которой смесь нагревается до температуры примерно 120 ºC в течение 15 минут. Учитывая растущий рынок натуральных продуктов с функциональными свойствами и отсутствие стандартизации качества для эрва мате, исследования по сенсорному описанию напитков на основе этого растения и идентификации летучих соединений, присутствующих в напитках, будут способствовать развитию разновидностей, агрономических практик и переработки, нацеленных на продукты с большей добавленной стоимостью для внутреннего и международного рынка, поскольку все эти параметры могут влиять на этот аспект.

Данная работа была нацелена на характеристику профиля летучих соединений, присутствующих в продуктах эрва мате, а так же сенсорную характеристику вкуса и аромата напитков на основе этих продуктов с учетом возможного запаха присутствующих соединений.

Экспериментальная часть

Материал:

Зеленый эрва мате(Ilex paraguariensis) и chá-mate из одной партии были получены от компании Leão Jr. SA, Куритиба(Парана), в январе 2004 года.

Качество chá-mate было проверено в собственной лаборатории компании в соответствии с нормами ANVISA, касающимися производственной гигиены и внутренних стандартов, чтобы гарантировать его сенсорные характеристики. Приготовление chá-mate включает обжарку мате при 120ºC в течение 15 минут в духовке для обжарки кофе. Процесс контролировался автоматизированной системой, так что изменение температуры составляло ±10 ºC, а время составляло ±3 мин.

Образцы chá-mate и эрва мате хранились в закрытых пластиковых пакетах в морозильной камере при температуре 18°С до момента проведения анализа.

Методы

Выделение летучих соединений:

Использовался метод гидродистилляции в экстракторе Клевенджера. Для этого 700 мл дистиллированной воды добавляли к 100 г каждого типа эрва мате(зеленого или жареного) и подвергали их экстракции в течение 1 часа при атмосферном давлении и температуре 97°C. Эфирное масло отделяли от водной фазы с помощью 1 мл дихлорметана, а органическую фазу обезвоживали безводным сульфатом натрия, хранили в стеклянной колбе и хранили в морозильной камере при -18 ° C. Экстракции проводили в трех экземплярах.

Разделение и количественное определение летучих соединений:

Изоляты, содержащие летучие соединения, разделяли с помощью газовой хроматографии высокого разрешения на газовом хроматографе Shimadzu модели GC-14B.

Идентификация летучих соединений:

Летучие соединения, присутствующие в изолятах chá-mate и шимаррона, анализировали в газовом хроматографе, соединенном с масс-спектрометром.

Идентификация летучих соединений проводилась путем сравнения их масс-спектров с системной базой данных (Nist. 62 lib) и путем сравнения индексов удерживания Коваца, полученных экспериментально, с табличными значениями. Поскольку стандарты не использовались для положительного подтверждения идентичности соединений, их считали предварительно идентифицированными.

Сенсорный анализ:

Зеленую траву использовали для приготовления шимаррона в соответствии со способом, описанным Santa Cruz et al.(работы Santa Cruz, M. J.; Garitta, L.; Hough, G.; Food Sci. Tech. Int. 2002, 8, 25; Santa Cruz, M. J.; Garitta, L.; Hough, G.; Food Sci. Tech. Int. 2003 - прим.пер.), в котором 75 г эрвы для шимаррона были помещены в 1 л минеральной воды при температуре примерно 80 ºC. Настой chá-mate был приготовлен, как указано производителем, в котором 12 г жареного эрва мате были помещены в 1 л воды при температуре примерно 80 °C. Напитки оставляли настаиваться в стакане, закрытом часовым стеклом, на 5 мин., а затем переносили в термос. Каждые 1 час готовили новые напитки, чтобы избежать изменения вкуса.

Профиль каждого напитка эрва мате(шимаррон и chá-mate) был разработан с использованием метода количественного описательного анализа(QDA). Первоначально люди были набраны и предварительно отобраны на основе различительной способности, воспроизводимости и консенсуса с сенсорной командой относительно сенсорных характеристик напитков. С помощью сетевого метода дегустаторов попросили оценить аромат и вкус напитков на основе мате, описав их сходства и различия. После этого шага сенсорная группа выработала консенсусом описательную терминологию напитков, описательную форму образцов, а также определения и ссылки для каждого сгенерированного дескриптора в соответствии с рекомендованными процедурами.

Для оценки образцов 8 отобранных и обученных дегустаторов использовали ранее разработанную форму, которая имела, рядом с каждым дескриптором, неструктурированную шкалу размером 9 см, закрепленную слева и справа с терминами «нет» и «сильно», соответственно.

Образцы предлагались монадическим способом в чашках, обернутых алюминиевой фольгой, закодированных трехзначными числами порциями примерно по 50 мл, при 60 ºC(температура, при которой они обычно потребляются). Анализы проводили в трех экземплярах в отдельных кабинах при зеленом освещении для маскировки внешнего вида. Чтобы устранить послевкусие между образцами, предлагалось печенье типа «крем-крекер» и минеральная вода.

Результаты

Профиль летучих соединений:

В гидродистиллированной фракции зеленого эрва мате ориентировочно идентифицированы следующие соединения: линалоол, а-терпинеол и оксид транс-линалоола, что составляет 69% от общей площади обнаруженных соединений. Эти соединения изначально присутствуют в зеленых листьях или образуются во время обработки и входят в группу летучих соединений, которые важны так же для качества Camellia sinensis, поскольку они придают нотки "сладости и цветочности".

В гидродистилляте chá-mate представлены соединения, образованные в результате реакции Майяра (5-метилфурфурол), в дополнение к продуктам разложения каротиноидов, которые подверглись или не подверглись окислению (транс-b-оцимен, транс и цис-линалоол оксид, транс-b-дамасценон, геранилацетон, транс-b-ионон, a-куркумен) и продукты распада жирных кислот (2,4-гептадиеналь). В этом изоляте 14% соединений принадлежали к группе соединений, возникающих в результате разложения липидов и проявляющих неприятный аромат, описываемый как «маслянистый зеленый цвет», в то время как другие присутствующие терпены так же были связаны с положительными характеристиками вкуса Camellia sinensis.

Основными соединениями в гидродистилляте эрва мате были линалоол (57%), α-терпинеол (12%) и дигидрокарвеол ацетат (7%). В chá-mate изомеры (E, Z)-2,4-гептадиеналь(13%) и (E, E)-2,4-гептадиеналь(8%) и 5-метилфурфурол(9%), в дополнение к неидентифицированным соединениям (22%), были основными соединениями.

Согласно литературным данным, изомеры (2 E, 4Z)-2,4-гептадиеналь и (2 E, 4E)-2,4-гептадиеналь являются результатом разложения жирных кислот 7 и также были обнаружены во французском картофеле-фри. В настоящем исследовании характер фрагментации соединений с индексом Коваца 989 ​​и 1003 указывает на присутствие изомеров (E,Z)-2,4-гептадиеналя и (E, E)-2,4-гептадиеналя, соответственно.

Согласно Каваками и Кобаяши разница между количеством летучих соединений, присутствующих в зеленом эрва мате и chá-mate, обусловлена ​​реакцией Майяра, процессом, в котором образуются новые соединения.

Изоляты обладали характерными ароматами напитков, которые были определены группой сенсоров, обученной и отобранной по их способности определять интенсивность аромата, характерного для chá-mate и традиционного эрва мате. Эта команда была той же, что участвовала в количественном описательном анализе. Обонятельная оценка этих изолятов будет необходима, чтобы определить, какое из присутствующих соединений отвечает за характерный аромат и вкус напитков.

Bastos et al.(работа Bastos, D. H. M.; Ishimoto, E.; Ortiz, M.; Ferri, A; Torres, E.; J. Food Comp. Anal. 2006 - прим.пер.) оценили образец эрва мате и продукта его обжарки(chá-mate) из Параны, собранный в 2002 году, с использованием той же методики выделения, что и в этом исследовании, и в тех же условиях. Наблюдался иной качественный профиль летучих соединений по сравнению с образцами, проанализированными в данной работе. Авторы определили лимонен(например, содержится в эфирных маслах цитрусовых - до 90 % D-лимонена - прим.пер.) как наиболее распространенное соединение в летучей фракции эрва мате и некоторых других альдегидов и кетонов, которые не были идентифицированы в этой работе. Аналогичным образом, для chá-mate авторы определили другой профиль по отношению к этому исследованию, что указывает на вариабельность в сырье. Эта изменчивость, которая может повлиять на сенсорное качество продукта, также наблюдается в отношении продуктов из Camellia sinensis, так как несколько факторов, помимо обработки, влияют на профиль летучих соединений: сорт, агрономические методы, возраст листьев и время хранения.

Сенсорный анализ:

Термины, ранее использовавшиеся для шимаррона, такие как «горький аромат, который напоминает аромат травы или зеленого куста и сразу вызывает в памяти аромат других чаев, таких как болдо», были объединены сенсорной группой в один термин «характерный аромат шимаррона». Для chá-mate термин «характерный аромат чая мате» использовался для охвата терминов «мягкий и теплый аромат с легким жжением в конце, которое для некоторых было связано с сигаретами».

Шимаррон обладал большей интенсивностью атрибутов «горького вкуса» и «аромата(терпкого и остаточного)», тогда как chá-mate характеризовался атрибутом «сладкий аромат». Аналогичный результат был получен Togari et al.(исследования китайского чая, работа Togari, N.; Kobayashi, A.; Aishima, T. ; Food Res. Int. 1995 - прим.пер.), которые обнаружили, что черный чай и улун обладают более высокой интенсивностью «сладких цветков» и «сладких фруктов» по ​​сравнению с зеленым чаем. Разница между этими типами чая заключается в обработке: зеленый чай состоит из неферментированных зеленых листьев, улун подвергается частичной ферментации, а черный чай подвергается полной ферментации, процесс, который отображает важные биохимические изменения в сенсорных терминах с образованием соединений, ответственных за цвет, терпкость и аромат и вкус.

Grigioni et al(работа Grigioni, G.; Carduza, F.; Irurueta, M.; Pensel, N.; J. Sci. Food Agric. 2004 - прим.пер.) оценили образцы йерба мате из Аргентины с использованием ADQ и получили следующие дескрипторы: аромат йербы, фруктовый аромат, сладкий аромат, горький вкус, послевкусие, вяжущий вкус, аромат йербы, характерный вкус, аромат чая, зеленый, древесный вкус, грубость, ощущение во рту. Существует сходство терминов, обнаруженных в исследовании Grigioni et al. для вкуса и аромата напитков йерба мате, хотя дегустаторы не знакомы с напитком шимаррон.

Выводы

Два проанализированных напитка эрва мате продемонстрировали разные сенсорные характеристики, что было подтверждено профилем летучих соединений. В летучем составе традиционного эрва мате в основном были терпены и альдегиды, которые были предварительно идентифицированы, что можно соотнести с описанием «зеленый куст». Некоторые терпены в высоких концентрациях в эрва мате были разложены в процессе обжарки. Также наблюдалось образование продуктов распада каротиноидов, которые, вероятно, вместе с терпенами вносят свой вклад в сладкий аромат напитка.

До сих пор не существует стандарта качества вкуса и аромата эрва мате, нет данных об изменении профиля летучих соединений в его продуктах - традиционного эрва мате и chá-mate - и нет результатов, касающихся ароматического вклада летучих веществ - содинений, присутствующие в напитках, с их дескрипторами. Ввиду роста национального и международного рынка для отрасли лекарственных растений важно знать, что потребитель считает качественным продуктом и какие факторы следует контролировать.

Важные компоненты, характеризующие качества Camellia sinensis также содержатся в chá-mate и шимарроне. Вероятно, что терпеновые соединения, их оксиды, кетоны и спирты (лимонен, линалоол, цис-оксиды и транс-линалоол), помимо продуктов разложения каротиноидов, имеют важное значение для сенсорных качеств этих продуктов, однако, важно оценить их составы для определения природы их запаха. Установление сенсорного качества, как в отношении определения свойств, так и знаний о соединениях, которые определяют это качество, может привести отрасль производства трав к получению продуктов с более высокой добавленной стоимостью, как это имеет место во всем мире с продуктами из чайного куста.

Carla Carolina Batista Machado, Deborah Helena Markowicz Bastos, Natália Soares Janzantti, Roselaine Facanali, Marcia Ortiz M. Marques, Maria Regina Bueno Franco | Quím. Nova 30 (3) • Jun 2007

Продолжение следует...

Mateman.Ru | перевод Mateman.Ru | фото: Embrapa Florestas