Neue analytische Verfahren zur Objektivierung der Sensorik von Speiseölen

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1 Neue analytische Verfahren zur Objektivierung der Sensorik von Speiseölen Ludger Brühl und Bertrand Matthäus Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel Institut für Lipidforschung, Piusallee Münster

2 Analysengerät zur Untersuchung der flüchtigen Verbindungen in Rapsölen

3 Eichgeraden für Aldehyde in Ölen 3-Methylbutanal 2-Methylbutanal Pentanal ,00 Butanal trans-2-pentenal Area , ,00 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 Hexanal trans-2-hexenal Heptanal Benzaldehyd trans-2-heptenal Octanal trans-2-octenal Nonanal trans-2-nonenal Konzentration [ppm] trans,trans-2,4- Decadienal

4 Eichgeraden der Alkohole Area , , , ,00 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 Konzentration [mg/kg] 1-Penten-3-ol 2-Methylpropanol Butanol 3-Methylbutanol Pentanol Propanol cis-3-hexenol trans-2-hexenol Ethanol Hexanol Methanol Heptanol 1-Octen-3-ol Octanol Nonaol Guajacol

5 Erfassung der verschiedenen Substanzklassen mit dem PTA 3000 Steigung der Eichgeraden n-alkohole 2-Ketone Aldehyde Kohlenwasserstoffe Ester Säuren C-Zahl der gesättigten Verbindungen

6 Abriechen der getrennten Aromastoffe am Ausgang des Analysengerätes RT FID A 5,76 7,46 8,21 10,17 10,80 17,00 18,30 21,70 23,17 23,31 26,24 Eindruck schweflig, zwieblig, schnittlauch zwieblig aromatisch röstig Alkohol grün, grasig unangenehm Essig ++? Unangenehm, stichig Schweißig

7 Gaschromatogramme der flüchtigen Verbindungen aus kaltgepresstem, stichigem Rapsöl FID1 A, (PUT\PUT00545.D) counts counts FID2 B, (PUT\PUT00545.D) Methylpropanol und 3-Methylbutanol min min

8 Chromatogramme der flüchtigen Verbindungen aus kaltgepresstem, ranzigem Rapsöl FID1 A, (PUT\PUT00362.D) counts counts FID2 B, (PUT\PUT00362.D) Hexanal Heptanal Nonanal min min

9 Anstieg von Schlüsselsubstanzen im Laufe der Keimung (0, 2 und 4 Tage) counts *FID1 A, (F:\DATEN2\HPCHEM\1\DATA\PUT2\PUT00986.D) *FID1 A, (F:\DATEN2\HPCHEM\1\DATA\PUT2\PUT00987.D) *FID1 A, (F:\DATEN2\HPCHEM\1\DATA\PUT2\PUT00989.D) d 4 d d min

10 Flüchtige Verbindungen aus Rapsöl, gepresst aus teilweise gekeimter Saat (4. Tag) counts FID1 A, (F:\DATEN2\HPCHEM\1\DATA\PUT3\PUT01007.D) FID2 B, (F:\DATEN2\HPCHEM\1\DATA\PUT3\PUT01007.D) counts Saure Milch (+) Kartoffel (++) Pilz (+) Faule Kartoffel (++++) min min

11 Identifizierung der Schlüsselsubstanzen mit GC-MS FID1 B, (PUT5\PUT02034.D) counts PTA249 # RT: AV: 1 NL: 5.71E7 T: + c Full ms [ ] pentenyl nitrile 5-hexenyl nitrile 3-butenyl isothiocyanate 4-pentenyl isothiocyanate Relative Abundance m/z hexanal hexanol allyl isothiocyanate min

12 Abbau der Glucosinolate des Raps R S N O C 6 H 11 O 5 O S O - O Thioglucosidase R SH + H 2 O ph 7 ph 3-6 R N C S R C N R S C N Isothiocyante Nitrile Thiocyanate N - + Glucose HSO 4 - unidentifizierter Faktor

13 Gehalte an Isothiocyanaten und Säurenitrilen Content [mg/kg] 60,0 Isothiocyanates and Acidnitriles Formation During Humid Seed Storage 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 3-butenyl isothiocyanate 4-pentenyl isothiocyanate 4-pentenoic acid nitrile 5-hexenoic acid nitrile sum Storage Time [d]

14 Lagerversuch von Dezember 2001 bis Mai 2004, sensorische Bewertung 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 ranzig verbrannt stichig modrig stichig ranzig

15 Sensorische Bewertung und Gehalt an Hexanal im Öl 3,00 2,00 1,00 0,00 Hexanal [ppm] ranzig Hexanal [ppm]

16 Funktionsprinzip einer elektronischen Nase im Vergleich zur menschlichen Riechen Quelle: Alpha-M.O.S

17 Elektronische Nase (Alpha-M.O.S, Toulouse, Frankreich) Transfer-Spritze auf beweglichem Arm Programm-Steuerung Probenteller Sensoren Ofen (Foto: Alpha-M.O.S.)

18 Zeit [s] Signale der unterschiedlichen Sensoren im Verlauf der Messung Intensität Verlauf, Höhe und Fläche der Signale sind verschieden

19 Principal Component Analyse (PCA) der Ergebnisse von gemörserten Saaten nach feuchter Lagerung (15 %) für 7 Tage 1-7 Tage 0 Tage M. Voermann, Praktikum an der BFEL, 2004

20 Principal Component Analyse (PCA) der Ergebnisse von intakten Saaten nach feuchter Lagerung (15 %) für 7 Tage 0 Tage 1-7 Tage M. Voermann, Praktikum an der BFEL, 2004

21 Zusammenfassung Die sensorischen Eigenschaften wie Farbe, Transparenz, Geruch und Geschmack sind die ersten und wichtigsten Eindrücke für den Verbraucher. Die sensorische Beurteilung ist daher von zentraler Bedeutung, um die Qualität dieses Produktes zu erfassen. Der Mensch läßt sich bei dieser Beurteilung durch nichts ersetzen. Er allein ist in der Lage die Eindrücke in ihrer Gesamtheit zu erfassen und selbst unvorhergesehene Abweichungen zu erkennen. Die moderne Analytik ist in der Lage, in automatisierten Verfahren bekannte Fehler der sensorischen Eigenschaften nachzuweisen.