REKLAMA


 

REKLAMA


 

Chromatograf gazowy z portem olfaktometrycznym – Laboratorium Zakładu Koncentratów Spożywczych UP Poznań Chromatograf gazowy z portem olfaktometrycznym – Laboratorium Zakładu Koncentratów Spożywczych UP Poznań Dorota Klensporf-Pawlik

Aby zrozumieć, co stanowi specyficzny aromat żywności, trzeba poznać chemiczną strukturę tworzących go związków. Dokonują tego badacze w nowoczesnych laboratoriach chromatograficznych


Klensporf_Alina

Autorką tekstu jest
Dorota Klensporf-Pawlik

Zakład Koncentratów Spożywczych,
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.  

 

Dr inż. Dorota Klensporf-Pawlik obecnie pracuje w Katedrze Towaroznawstwa Żywności UE w Poznaniu. Jest laureatką nagrody za rok 2011 Fundacji Członków Wydziału Nauk Rolniczych, Leśnych i Weterynaryjnych PAN Pro Scientia et Vita.  

 


Otaczający nas świat pełen jest zapachów, zarówno tych przyjemnych, jak i tych, o których szybko chcielibyśmy zapomnieć. Ale odpowiedź na pytanie, czym to pachnie, nie jest łatwa. Ile jest podstawowych zapachów? Czy za zapach odpowiedzialny jest jeden związek, a może jest to mieszanina różnych związków chemicznych?

 

Aromat produktu

 

Próbując zrozumieć, co stanowi niepowtarzalny, a zarazem specyficzny aromat żywności, należy poznać chemiczną naturę związków, które niezależnie lub w połączeniu z innymi związkami będą tworzyć niepowtarzalny aromat produktu. Nawet gdy wszystkie składniki chemiczne są już zidentyfikowane, istnieje potrzeba ustalenia rzeczywistego znaczenia danego składnika dla aromatu. Liczba związków lotnych w niektórych produktach spożywczych może sięgać nawet kilkuset, szczególnie w produktach, których otrzymywanie wymaga zaangażowania procesów termicznych – kawa, i połączonych procesów fermentacyjnych i termicznych – chleb czy kakao. Jednak mimo szerokiego spektrum związków lotnych pojawiających się w żywności, ich sumaryczna zawartość jest stosunkowo niska i zwykle nie przekracza kilkunastu mg w 1 kg produktu. Spośród związków lotnych znaczenie dla aromatu mają tylko te, które występują w produkcie w stężeniu wyższym niż ich próg wyczuwalności sensorycznej. Spośród wszystkich związków lotnych wchodzących w skład produktu tylko mała frakcja stanowi związki aktywne pod względem zapachu i tylko one będą miały znaczący wpływ na aromat badanego produktu wyczuwany przez zmysł powonienia.

 

Chromatograf i płatki owsiane

 

Odpowiedzi na pytania dotyczące zapachów żywności poszukiwałam w zespole prof. dr. hab. Erwina Wąsowicza w Zakładzie Koncentratów Spożywczych Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, gdzie rozpoczęła się moja przygoda z pracą naukową i współpraca z prof. dr. hab. Henrykiem Jeleniem. W laboratorium chromatograficznym wyposażonym zarówno w chromatografy gazowe, jak i najnowocześniejsze spektrometry masowe identyfikacja związków lotnych żywności nie powinna być zadaniem trudnym. Jednakże poszukiwanie istotnych dla aromatu związków lotnych tworzących zapach płatków owsianych i produktów typu muesli okazało się problemem, którego rozwiązanie stanowiło opracowanie tez pracy doktorskiej, a realizacja pomysłu możliwa była dzięki funduszom z grantu promotorskiego uzyskanego w ramach XXIX konkursu Komitetu Badań Naukowych.

 

Aparat do jednoczesnej ekstrakcji rozpuszczalnikami i destylacji próżniowej SAFE Fot. Dorota Klensporf-PawlikZidentyfikowanie aktywnych zapachowo frakcji możliwe jest dzięki zastosowaniu chromatografii gazowej w połączeniu z olfaktometrią. Połączenie to, z nowatorskiego pomysłu powstałego na początku XX wieku, stało się obecnie rutynową i powszechnie stosowaną metodą w analizie kluczowych dla aromatu związków lotnych.

 

Naturalny detektor…

 

Wykorzystując własny nos jako detektor w czasie analiz chromatograficznych, można określać zapach poszczególnych, pojedynczych frakcji odpowiedzialnych za zapach produktu. Różnorodność zapachów może w każdym produkcie być zaskakująca. Kto by pomyślał, że wśród związków lotnych tworzących przyjemny orzechowy aromat płatków owsianych będą takie, których zapach określa się jako gotowanych ziemniaków, kapusty, korzenia pietruszki czy grzybowy, a wśród związków kształtujących aromat muesli takie jak ziemisty, trawiasty czy kwiatowy.

 

…i nowoczesne techniki

 

Jednak by móc zidentyfikować poszczególne składniki aromatu żywności, należy stosować nowoczesne techniki izolacji związków lotnych, niepowodujące ich rozpadu ani przemian. Wykorzystanie do izolacji mieszaniny związków lotnych z produktów zbożowych jednoczesnej ekstrakcji rozpuszczalnikami i destylacji próżniowej SAFE (Solvent Assisted Flavor Evaporation) umożliwia otrzymanie ekstraktu, którego skład będzie odzwierciedlał skład związków zapachowych w badanym produkcie. Analiza polegająca na wąchaniu kolejnych rozcieńczeń uzyskanego ekstraktu (Aroma Extract Dilution Analysis) pozwala na wyznaczenie intensywności poszczególnych frakcji zapachowych wyrażonych krotnością rozcieńczeń FD (Dilution Factor). Wskaźnik rozcieńczeń charakterystycznych dla aromatu związków płatków owsianych i muesli wahały się od 4 do 1024.

 

Zapachowy odcisk palca

 

To jeszcze nie koniec analiz, najtrudniejszy i najbardziej skomplikowany etap to identyfikacja tożsamości związków, których zapach zależeć może nie tylko od budowy cząsteczki związku, ale także stężenia, w którym występuje. Identyfikacja ta możliwa jest dzięki zastosowaniu spektrometrii mas w połączeniu z chromatografią gazową (GC-MS). Uzyskując w czasie analiz charakterystyczne dla danego związku widmo masowe, będące niejako jego „odciskiem palca”, mamy możliwość znalezienia odpowiedzi na pytanie, jaki związek znalazł się w naszym produkcie. I tak wśród zidentyfikowanych związków lotnych odpowiedzialnych za zapach produktów zbożowych znalazły się aldehydy, ketony a także pyrazyny.

 

Uniwersytet na prerii

 

W trakcie realizacji badań zrodził się pomysł wykorzystania naturalnych przeciwutleniaczy jako czynników hamujących niekorzystne zmiany, przede wszystkim aromatu, zachodzące w żywności na skutek przemian oksydacyjnych. Poszukiwanie źródeł naturalnych przeciwutleniaczy stało się również tematem przewodnim badań prowadzonych w czasie rocznego podoktorskiego stażu w sercu kanadyjskich prerii w laboratorium prof. Romana Przybylskiego (Department of Chemistry and Biochemistry, University of Lethbridge, Alberta, Canada).

 

 

Chcesz wiedzieć więcej?

Klensporf-Pawlik D., Jeleń H.H. (2009). Nitrogen atmosphere and natural antioxidants effect on muesli oxidation during long-time storage. Acta Sci.Pol., Technol. Aliment. 8 (1), 5-15.


© Academia nr 1 (29) 2012

 

 

Oceń artykuł
(1 głosujący)

Tematy

agrofizyka antropologia jedzenia antropologia kultury antropologia społeczna archeologia archeometalurgia architektura Arctowski arteterapia astrofizyka astronomia badania interdyscyplinarne behawioryzm biochemia biologia biologia antaktyki biologia płci biotechnologia roślin borelioza botanika chemia chemia bioorganiczna chemia fizyczna chemia spożywcza cywilizacja demografia edukacja ekologia ekologia morza ekonomia energia odnawialna etnolingwistyka etnomuzykologia etyka ewolucja fale grawitacyjne farmakologia filozofia finanse finansowanie nauki fizyka fizyka jądrowa gender genetyka geochemia środowiska geoekologia geofizyka geografia geologia geologia planetarna geoturystyka grafen historia historia idei historia literatury historia nauki historia sztuki humanistyka hydrogeologia hydrologia informatyka informatyka teoretyczna internet inżynieria inżynieria materiałowa inżynieria żywności język językoznawstwo kardiochirurgia klimatologia kobieta w nauce komentarz komunikacja kooperatyzm kosmologia kryptografia kryptologia kulinaria kultoznawstwo kultura lingwistyka literatura literaturoznawstwo matematyka medycyna migracje mikrobiologia mineralogia mniejszości etniczne mniejszości narodowe modelowanie procesów geologicznych muzykologia mykologia na czasie nauka obywatelska neurobiologia neuropsychologia nowe członkinie PAN 2017 oceanografia ochrona przyrody orientalistyka ornitologia paleobiologia paleogeografia paleontologia palinologia parazytologia PIASt politologia polityka społeczna polska na biegunach prawo protonoterapia psychologia psychologia zwierząt punktoza Puszcza Białowieska robotyka rozmowa „Academii” seksualność smog socjologia szczepienia sztuka technologia wieś w obiektywie wulkanologia zastosowania zdrowie zoologia zwierzęta źródła energii żywienie

Komentarze

O serwisie

Serwis naukowy prowadzony przez zespół magazynu Academia PAN.Academia Zapraszamy do przysyłania informacji o badaniach, aktualnie realizowanych projektach naukowych oraz imprezach popularyzujących naukę.

 

Dla użytkowników: Regulamin

Pliki cookies

Informujemy, że używamy ciasteczek (plików cookies) w celu gromadzenia danych statystycznych, emisji reklam oraz prawidłowego funkcjonowania niektórych elementów serwisu. Pliki te mogą być umieszczane na Państwa urządzeniach służących do odczytu stron, a korzystając z naszego serwisu wyrażacie Państwo zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Więcej informacji o celu używania i zmianie ustawień ciasteczek w przeglądarce: TUTAJ

Wydanie elektroniczne

Kontakt

  • pisz:

    Redakcja serwisu online
    Academia. Magazyn Polskiej Akademii Nauk
    PKiN, pl. Defilad 1, pok. 2110
    (XXI piętro)
    00-901 Warszawa

  • dzwoń:

    tel./fax (+48 22) 182 66 61 (62)

  • ślij:

    e-mail: academia@pan.pl