Sensorische Verbraucherakzeptanz von Farmlachsen (Salmo salar L.) nach partiellem Ersatz von Fischöl durch Rapsöl im Fischfutter

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1 Special Begutachtetes Original Eingereicht: Akzeptiert: Beleg/Autorenexemplar! Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme. Die Nachfrage nach Fischen und Krustentieren aus Aquakultur wuchs in letzter Zeit jährlich um 8,5 %. Auch in den kommenden Jahren ist mit vergleichbaren Raten zu rechnen, sodass die Produktion von Futtermitteln für die Fischzucht ähnlich zunehmen muss. Dabei ist besonders die Versorgung der karnivoren Fische wie Lachs (Salmo salar L.) kritisch zu sehen, da diese Fischöl zur energetischen Aufwertung der Diät benötigen. Fischöl wird aus industriell gefischten Fischarten gewonnen und steht aufgrund der überfischten Meere nur begrenzt zur Verfügung. Lachs aus Aquakultur Sensorische Verbraucherakzeptanz von Farmlachsen (Salmo salar L.) nach partiellem Ersatz von Fischöl durch Rapsöl im Fischfutter Karolin Schacht 1 karolin. schacht@hawhamburg.de 1 Hochschule für Angewandte Wissenschaften Department Ökotrophologie Lohbrügger Kirchstr Hamburg Einleitung Im Bereich der Aquakultur ist der Gesamtverbrauch an Fischöl (FO) von t (1995) auf t (2007) gestiegen, wobei der Bedarf für die Lachsfütterung (beinhaltet Salmo salar, Onco - rhynchus kisutch, Oncorhynchus tshawytscha) mit 43 % dominierend ist. Im Futtermittel hingegen ist der Anteil an Fischöl im Zeitraum 1995 bis 2006 stetig zurückgegangen. Bei Lachs entspricht dies einer Abnahme von 25 % auf 20 %. Hauptgründe für den Rückgang sind vor allem der Fischölpreis, der sich von März 2007 bis März 2008 von 894 $ (US) auf $ (US) pro Tonne nahezu verdoppelt hat, sowie die sinkende Verfügbarkeit des Beifangs [1]. Somit steigt der Druck auf die Futtermittelindustrie, Alternativen zu finden; Händler und Verbraucher erhöhen den Druck, um die Nachhaltigkeit des Rohstoffs und des Beifangs zu gewährleisten [2]. Weiterhin muss laut EU-Gesetzgebung die Rückverfolgbarkeit der Bestandteile des Fischfutters garantiert werden, was durch den Einsatz pflanzlicher Öle im Fischfutter vereinfacht würde. Fischöl ist per se keine essenzielle Futtermittelzutat, dennoch ist es für die Nährstoffversorgung der Fische nahezu ideal: So dient es zum einen als Energielieferant, zum anderen verfügt es über einen hohen Anteil an Omega-3-Fettsäuren, die für die Immunfunktion und die Gesundheit der Lachse eine wichtige Rolle spielen [2]. Da ein völliger Verzicht auf Fischöl im Fischfutter von Lachsen nicht möglich ist, wird dem Futter in Zukunft die minimal benötigte Menge an Fischöl zugesetzt werden, teilweise wird es durch andere pflanzliche Öle substituiert werden [1]. Um eine gleichbleibend hohe Produktqualität der Lachse gewährleisten zu können, ist es für die Industrie notwendig, Informationen über die Auswirkungen des Einsatzes pflanzlicher Öle im Futter auf das Aromaspektrum von Lachs zu gewinnen. Daher wurden an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg sechs verschiedene Lachsproben (Salmo salar L.) sensorisch untersucht, die sich durch variierende Fettkombinationen und Vitamin-E-Zugaben im Futter voneinander unterschieden. Für die Substitution des Fischöls wurde in dieser Studie Rapsöl (RO) verwendet, das aufgrund seiner ernährungsphysiologischen Fettsäureverteilung vorteilhaft ist [3]. Ziel war es, u. a. Informationen über die Verbraucherakzeptanz der unterschiedlich gefütterten Lachse zu gewinnen, da durch mehrere Studien [4 9] nachgewiesen werden konnte, dass unterschiedliche Anteile von Pflanzen- und Fischöl im Fischfutter Veränderungen des Fettsäurespektrums Prof. Mechthild Busch-Stockfisch 1 Weitere Autoren: Wolfgang Koppe 2 Gunvor Struksnaes 2 2 Skretting Aquaculture Research Centre Sjøhagen 3 P.O. Box Stavanger, Norwegen 416 Ernährungs Umschau 7/09

2 Ein großer Anteil des Lachsangebotes stammt aus Aquakultur. Für die Fütterung der karnivoren Lachse und als Quelle der langkettigen Omega-3-Fettsäuren wird bislang Fischöl als Futterbestandteil eingesetzt. im Fischfilet bewirken. Auch der Einfluss unterschiedlich langer Tiefkühllagerung auf die Verbraucherakzeptanz sollte untersucht werden. Die nachstehenden Ergebnisse sind Teil einer größeren Studie, in der die Auswirkungen des Einsatzes von Rapsöl und des Vitamin-E-Gehaltes im Futter auf das Aroma von rohem und weiterverarbeitetem (gedünstetem, geräuchertem, gegrilltem, gelagertem [Tiefkühlung]) norwegischem Farmlachs ermittelt wurden. Die sensorischen Untersuchungen 1 erfolgten an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Department Ökotrophologie, mit Profilprüfungen, Diskriminierungsprüfungen durch ein geschultes Panel und mit Akzeptanztests, Just-About-Right-Tests und Free Choice Profiling durch ungeschulte Konsumenten. Untersuchungsmaterial Unter identischen Bedingungen wurden in der Lerang Forskningstasjon (Skretting ARC, Stavanger, Norwegen) Farmlachse (Salmo salar L.) gleichen Alters aufgezogen und mit Futtermitteln, die speziell für diese Studie hergestellt wurden, gefüttert. Dabei erhielt eine Gruppe der Fische jeweils Futter, bei dem das Fischöl entweder gar nicht, zu 30 % oder zu 60 % durch Rapsöl ersetzt wurde. Jede dieser isoenergetischen Mischungen erhielt eine praxisgerechte (200 mg/kg) oder hohe (600 mg/kg) Vitamin-E-Zulage, so dass sich insgesamt sechs Fütterungsvarianten ergaben (Tabelle 1). Diät Anteil der Ölkomponente am α-tocopherolacetat- Gesamtölzusatz der Diät Gehalt (mg/kg Futter) Rapsöl (RO, %) Fischöl (FO, %) Diät Diät Diät Abb. 1: Zuschnitt des Probenmaterials Diese Fütterungsperiode dauerte 27 Wochen. Die Tiere entwickelten sich gut, so dass das Gewicht aller Lachse im Durchschnitt g betrug. Diese Größe wurde bewusst gewählt, da für sensorische Prüfungen voluminösere Lachse notwendig sind [10], um möglichst homogene Proben zu erhalten. In dieser Studie wurden die Lachse mittels percussive stunning getötet, d. h. die Fische erhielten einen Schlag auf die Schädeldecke und einen gezielten Kiemenstich, wodurch sie sehr schnell ausbluteten. Danach wurden sie ausgenommen und auf Eis nach Deutschland transportiert. Bei der Gottfried Friedrichs KG wurden die Fische filetiert, getrimmt, vakuumverpackt und schock- Diät Diät Diät Tab. 1: Design des Fütterungsversuchs bestehend aus 6 Diäten 1 Im Rahmen der Gesamtstudie wurden außerdem auch chemisch-analytische Untersuchungen (Erstellung von Aromaprofilen mittels GC/MS, GC/O, statische Headspaceanalyse, Ermittlung der Fettgehalte, Fettsäure- und Tocopherolprofile) an der Universität Hamburg, Abteilung Lebensmittelchemie, durchgeführt. Ernährungs Umschau 7/09 417

3 Special Begutachtetes Original Darreichung der Prüfmuster Diet 3 Diet 4 gefrostet. Um eine gesicherte Qualität der Lachse auch bei längerer Lagerung anbieten zu können, wurden Informationen über die Verbraucherakzeptanz bezüglich einer Tiefkühllagerung gewonnen. Hierfür wurde ein Teil der Lachse der üblichen Tiefkühllagerung bei einer Temperatur von 24 C unterworfen. Die sensorischen Analysen wurden nach der Hälfte (6 Monate) sowie am Ende der für dieses Produkt üblichen Mindesthaltbarkeit (12 Monate) Nummerischer Wert Diet 2 Diet 5 Diet 1 Diet 6 Abb. 2a: Internal Preference Mapping: Gedünsteter Lachs ungelagert. (Eine nähere Erläuterung der Methode finden Sie unter durchgeführt. Nach der Lagerung wurden die rohen Lachse im Ernährungswissenschaftlichen Labor der HAW Hamburg nach einem standardisierten Zubereitungsverfahren gedünstet und im direkten Anschluss verkostet. Für die Analysen des Probenmaterials sowie für die Zubereitung und anschließende Verkostung wurde nur der mittlere Abschnitt (Abbildung 1) des Lachsfilets verwendet, um den Prüfern möglichst homogene Proben zu geben. Kategorien der Skala 9 Gefällt außerordentlich 8 Gefällt sehr Gefallen-Bereich 7 Gefällt einigermaßen 6 Gefällt geringfügig 5 neutraler Bereich Weder gefällt noch missfällt 4 Missfällt geringfügig 3 Missfallen-Bereich Missfällt einigermaßen 2 Missfällt sehr 1 Missfällt außerordentlich Tab. 2: 9-Punkte-Hedonik-Skala für die Produktakzeptanz Axis 1 (30,3 %) Axis 2 (22,7 %) 62 Konsumenten Voraussetzung für eine einwandfreie Verkostung ist eine Einhaltung der Vorgaben der jeweiligen sensorischen Prüfung bei der Präsentation des Untersuchungsmaterials [11]. Alle sechs Proben wurden im Sensoriklabor [12] randomisiert aufgestellt, um zu gewährleisten, dass jeder Prüfer jedes Produkt nur einmal und in einer jeweils anderen Produktreihenfolge erhält, sodass gegenseitige Produktbeeinflussungen ausgeschlossen werden können. Die gedünsteten Proben wurden direkt vor der Verkostung in etwa 50 g schwere Stücke geteilt und den Prüfern auf einem Porzellanteller, mit einem Glasschälchen (Ø =9,0 cm, Höhe=4,1 cm) abgedeckt, angerichtet. Zum Neutralisieren des Geschmacks standen den Prüfern gefiltertes Wasser, schwarzer Tee und Frischkäse zur Verfügung. Untersuchungsmethoden Akzeptanztest Der Akzeptanztest [13] ist eine Beliebtheitsprüfung, die sich im Allgemeinen auf die subjektive Wahrnehmung eines Produktes durch den Konsumenten stützt. Hier werden die Beliebtheitswerte mehrerer Produkte durch ungeschulte Konsumenten bestimmt [14]. Für die Bewertung der Beliebtheit wird die Kategorieskala 9-Punkte- Hedonik-Skale angewendet (Tabelle 2), die bereits in den 1950er Jahren entwickelt wurde [15, 16] und deren Reliabilität und Validität sich im Lebensmittelbereich bestätigt hat [17]. Internal Preference Mapping Internal Preference Mapping (auch MDPREF genannt) versucht, ausschließlich Strukturen der Präferenzen von Konsumenten herauszufinden, indem nur die Daten der Konsumenten analysiert werden [18]. Die Daten der Verbraucher können z. B. wie in dieser Studie Resultate einer Abschätzung der Beliebtheit von Pro- 418 Ernährungs Umschau 7/09

4 dukten auf einer Kategorieskala sein. Dabei symbolisieren große Werte in der Regel eine große Beliebtheit, kleine Werte Abneigungen gegen das Produkt (Tabelle 2) [19]. Um eine Internal Preference Map zu erstellen, eignet sich die Beschreibung der Hauptkomponentenanalyse. Dabei wird in einem Koordinatensystem jeder Konsument durch einen vom Ursprung ausgehenden Vektor repräsentiert und so die Beziehung zwischen den Konsumenten und der Beliebtheit der Produkte dargestellt. Bezeichnet wird diese Darstellung als Vektor-Modell [20]. Dieses Modell zählt zu dem Typ the more, the better, da das Produkt umso besser gefällt, je weiter es in Pfeilrichtung vom Ursprung entfernt liegt [21]. Durch senkrechte Projektion der Produkte auf die Vektoren kann in diesem Modell für jeden Konsumenten die Rangfolge der Beliebtheit der getesteten Produkte ermittelt werden: Das Produkt, welches am weitesten in negativer Richtung auf dem Pfeil liegt, wird von diesem als sehr unbeliebt eingestuft. Die größte Beliebtheit hat das Produkt, welches am weitesten in positiver Richtung liegt. Ist die Rangfolge auf dem Vektor nicht identisch mit der Bewertung des Konsumenten, so lässt sich dieses dadurch erklären, dass nur ein Prozentsatz der Gesamtvarianz durch diese beiden Hauptkomponenten erklärt wird. Produkte bzw. Konsumentenvektoren, die eine geringe Distanz zueinander haben, werden ähnlich bewertet bzw. haben ähnliche Vorlieben. Liegen sie weit auseinander so werden sie als sehr unterschiedlich beschrieben bzw. haben unterschiedliche Präferenzen [22]. Ergebnisse und Diskussion Diet 5 Diet 1 Abb. 2b: Internal Preference Mapping: Gedünsteter Lachs nach 6-monatiger Lagerung Diet 3 Diet 2 Diet 5 Diet 3 Diet 1 Diet 6 Diet 2 Diet 4 Diet 4 Diet 6 Axis 1 (28,5 %) Axis 2 (21,4 %) 62 Konsumenten Axis 1 (28,2 %) Axis 2 (25,4 %) 68 Konsumenten Abb. 2c: Internal Preference Mapping: Gedünsteter Lachs nach 12-monatiger Lagerung Zwischen 62 und 68 ungeschulte Verbraucher nahmen an den Verkostungen teil. Bei den 3 Lagerzeitpunkten (0, 6 und 12 Monate) lag der Mittelwert der Produktakzeptanz zwischen 5,4 und 6,5 (Tabelle 3). Die Varianzanalyse (ANOVA, = 0,05) über diese Mittelwerte der Akzeptanz zeigte innerhalb der ungelagerten und 6 Monate gelagerten Produkte keine signifikanten Unterschiede. Hier konnte keine Probe identifiziert werden, die mehr Prüferurteile im Gefallen-Bereich (Werte 6 9 auf der Kategorieskala) erlangt hat als eines der Ernährungs Umschau 7/09 419

5 Special Begutachtetes Original Zusammenfassung Lachs aus Aquakultur Sensorische Verbraucherakzeptanz von Farmlachsen (Salmo salar L.) nach partiellem Ersatz von Fischöl durch Rapsöl im Fischfutter Karolin Schacht, Mechthild Busch-Stockfisch, Hamburg und Wolfgang Koppe, Gunvor Struksnaes, Stavanger (Norwegen) Die Auswahl von Ergebnissen einer größeren Studie zeigt, dass der anteilige Austausch von Fischöl (FO) durch Rapsöl (RO) im Fischfutter im Bereich der Aquakultur von Lachsen möglich ist, da Unterschiede in der sensorischen Qualität der Fische vom ungeschulten Verbraucher zumeist nicht wahrgenommen werden. Folglich dürfte der Einsatz von RO im Fischfutter nicht zu Absatzeinbußen durch sinkende Produktakzeptanz führen. Um eine stabile Produktqualität gewährleisten zu können, sollte jedoch bei den Farmlachsen mit der sehr hohen FO- Substitution durch RO von 60 % die Vitamin-E- Zulage mehr als 200 mg/kg Fischfutter betragen. Außerdem erscheint die Lagerdauer von 12 Monaten bei einer Lagertemperatur von 24 C zu lang. Schlüsselwörter: Aquakultur, Fischfutter, Fettsäuremuster, Lachs, Verbraucherakzeptanz, sensorische Prüfung Summary Salmon from aquaculture Sensory consumer acceptance of farmed salmon (Salmo salar L.) after partial substitution of fish oil with rape oil in fish food Karolin Schacht, Mechthild Busch-Stockfisch, Wolfgang Koppe, Gunvor Struksnaes, Hamburg Some of the results from a large study show that fish oil (FO) in fish food for salmon in aquaculture can partially be replaced with rape oil (RO), as the untrained consumer generally fails to perceive differences in the sensory quality of the fish. It follows that substitution with RO in fish food would not be expected to reduce sales due to poorer product acceptance. Nevertheless, more than 200 mg vitamin E/kg fish food should be added for the farm salmon with a very high degree (60 %) of FO substitution by RO, as this can help to guarantee stable product quality. In addition, storage at 24 C for 12 months appears to be too long. Key words: aquaculture, fish food, fatty acid pattern, salmon, consumer acceptance, sensory testing Ernährungs Umschau 56 (2009) S Ungelagert 6 Monate gelagert 12 Monate gelagert (n = 62) (n = 62) (n = 68) Diät 1 6,3 6,4 6,2 Diät 2 5,8 6,5 6,5 Diät 3 5,6 6,2 6,0 Diät 4 6,0 6,4 6,4 Diät 5 6,3 6,5 5,4 Diät 6 6,0 6,4 6,5 Tab. 3: Mittelwerte der Punkte für die Produktakzeptanz des gedünsteten Lachses anderen Produkte. Nach einer Lagerdauer von 12 Monaten erreichten die Lachse, die mit Diät 5 (60 % RO, niedrigere Vitamin E-Zugabe) gefüttert wurden, signifikant geringere Akzeptanzurteile als Lachse, gefüttert mit den Diäten 1, 2, 4 und 6 und waren somit weniger beliebt als die anderen vier Proben. Ein signifikanter Unterschied zu den Lachsen, gefüttert mit Futter 3, bestand nicht. Wie der bereits erwähnte Akzeptanztest bestätigte die Internal Preference Map eine ähnlich große Beliebtheit aller sechs Produkte innerhalb des ungelagerten und 6 Monate gelagerten Stadiums. Das sternenförmige Bild der Verbrauchervektoren (Abbildungen 2a und 2b) lässt keine klaren Strukturen bezüglich bevorzugter Produkte zu. Somit fand jedes Produkt bei einigen Prüfern Gefallen, bei anderen wiederum nicht. Nach einer Lagerdauer des Untersuchungsmaterials von 12 Monaten (Abbildung 2c) sah die Verteilung der Verbrauchervektoren in der Internal Preference Map etwas anders aus: Die Vielzahl der Vektoren zeigt in der Grafik nach rechts oben, Probe 5 (60 % RO, niedrigere Vitamin-E-Zugabe) zeigt in die entgegen gesetzte Richtung, da diese in ihrer Gesamtakzeptanz schlechtere Urteile erhalten hat als die anderen Proben. Das bedeutet, dass Probe 5 bei einer senkrechten Projektion auf die Vektoren in der Abbildung 2c bei vielen Konsumenten am weitesten in negativer Richtung des Vektors liegt und somit von diesen als unbeliebter eingestuft wurde. Lachsproben aus diesem Fütterungsversuch zeigten vereinzelt sehr geringe und sensorisch kaum wahrnehmbare Unterschiede für ungeschulte Konsumenten. So wurde bis auf das 12-Monate gelagerte Lachsfilet mit der maximalen FO-Substitution durch Rapsöl und der niedrigeren Vitamin-E-Zulage (Diät 5) keine der Proben präferiert oder abgelehnt. Die geringere Akzeptanz des Lachses, gefüttert mit Diät 5, kann auf den niedrigeren Einsatz von Vitamin E zurückgeführt werden, wodurch es zu oxidativen Veränderungen kommen kann. Diese Annahme wird durch Ergebnisse der konventionellen Profilprüfung bestätigt, die signifikante Änderungen bei relevanten Attributen zeigte [23]. Danksagung Das Forschungsvorhaben (AiF N) wurde im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (via AiF) über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e. V. (FEI) gefördert. 420 Ernährungs Umschau 7/09

6 Literatur 1. Tacon AGJ, Metian M (2008) Global overview on the use of fish meal and fish oil in industrially compounded aquafeeds: Trends and future prospects. Aquaculture 285: Tacon AGJ, Hasan MR, Subasinghe RP. Use of fisheries resources as feed inputs to aquaculture development: rends and policy implications, FAO Fisheries Circular No 1018, Rome (2006) 3. Christen O, Friedt W. Winterraps: das Handbuch für Profis, DLG-Verlag, Frankfurt am Main (2007) 4. Waagbø R, Sandnes K, Sandvin A, Lie Ø (1991) Feeding three levels of n-3 polyunsaturated fatty acids at two levels of vitamin E to Atlantic salmon (Salmo salar). Growth and chemical composition. Fisk Dir Skr Ser Ernæring 4: Waagbø R, Sandnes K, Torissen OJ et al. (1993) Chemical and sensory evaluation of fillets from Atlantic salmon (Salmo salar) fed three levels of n-3 polyunsaturated fatty acids at two levels of Vitamin E. Food Chemistry 46: Thomassen MS, Røsjø C (1989) Different fats in feed for salmon: Influence on sensory parameters, growth rate and fatty acids in muscle and heart. Aquaculture 79: Bell JG, McGhee F, Campbell PJ, Sargent JR (2003) Rapeseed oil as an alternative to marine fish oil in diets of post-smolt Atlantic salmon (Salmo salar): Changes in flesh fatty acid composition and effectiveness of subsequent fish oil Wash Out. Aquaculture 218: Hamre K, Lie Ø (1995) -Tocopherol levels in different organs of Atlantic salmon (Salmo salar) - effect of smoltification, dietary levels of n-3 polyunsaturated fatty acids and vitamin E. Comparative Biochemistry and Physiology Part A 111: Robin JH, Regost D, Arzel J, Kaushik SJ (2003) Fatty acid profile of fish following a change in dietary fatty acid source: Model of fatty acid composition with a dilution hypothesis. Aquaculture 225: Sigurgisladottir S, Torrissen O, Lie O et al. (1997) Salmon quality: Methods to determine the quality parameters. Rev Fisheries Science 5: Busch-Stockfisch M. Praxishandbuch Sensorik in der Produktentwicklung und Qualitätssicherung. Behr s Verlag, Hamburg (2006) 12. o.v. DIN 10962: Prüfbereiche für sensorische Prüfungen, Anforderungen an Prüfräume. Deutsches Institut für Normung e.v., Beuth Verlag GmbH, Berlin (1999) 13. o.v. DIN 10974: Sensorische Analyse-Verbrauchertest. Deutsches Institut für Normung e.v., Beuth Verlag GmbH, Berlin (2008) 14. Lawless HT, Heymann H. Sensory Evaluation of Food, Principles and Practices, Aspen Publishers, Maryland (1999) 15. Jones LV, Peryam DR, Thurston LL (1955) Development of a scale for measuring soldiers food preferences. Food Research 20: Peryam DR, Pilgrim FJ (1957) Hedonic scale method of measuring food preferences. Food Technology 11: Stone H, Sidel JL. Sensory evaluation practices. 3rd Edition, Elsevier Academic Press, San Diego (2004) 18. Schlich P (1995) Preference mapping: Relating consumer preferences to sensory or instrumental measurements. In Etiévant P, Schreier P. (Ed). Bioflavour 95, INRA Editions, Paris: Meyners M, Kunert J. Multivariate Verfahren. In Busch-Stockfisch, M (Ed). Praxishandbuch Sensorik in der Produktentwicklung und Qualitätssicherung, Behr s Verlag, Hamburg (2006) 20. McEwan JA, Earthy PJ, Ducher C Review N 6, Preference mapping: A review. Campden & Chorleywood, UK (1998) 21. McEwan JA Preference mapping for product optimization. In Næs T, Risvik E (Ed.) Multivariate analysis of data in sensory science, Elsevier Science, Amsterdam(1996) 22. MacFie H, Thomson D. Measurement of Food Preferences. Chapman & Hall, London (1994) 23. Schacht K (2009) noch nicht veröffentlichtes Material