Dossier Voeding: smaak- en geuronderzoek

Behalve veilig en voedzaam, moet voeding lekker zijn. Textuur, smaak en geur ( samen 'sensoriek') bepalen in grote mate het succes van een voedingsproduct. Chemische geur- en aromabepalingen bieden inzicht in de moleculaire basis van smaak en geur, evenals in afwijkingen daarin. Een professioneel ingericht smaaklabo en getrainde sensorische panels worden ingezet om deze kennis en product- of procesaanpassingen in de praktijk te toetsen.

Wat doet ILVO?

ILVO beschikt over een professioneel ingericht smaaklabo, een ethisch comité voor geur en smaak en getrainde sensorische panels.
Zowel hedonische (acceptatieonderzoek) als analytische (productgericht onderzoek) smaaktesten worden uitgevoerd, soms ook textuurmetingen.
Vluchtige aroma componenten worden met behulp van SPME of SAFE gesampled en vervolgens met GC-MS(-O) gedetecteerd en geprofileerd.
De consumentenappreciatie van sensorische eigenschappen wordt voorspeld op basis van analytische parameters door gebruik van modellen.
De sensorische resultaten kunnen via een uitgebreid gamma aan statistische methodes verwerkt worden (Fizz en R).

Wat is een professioneel smaaklabo?

De Food Pilot van ILVO en Flanders' FOOD heeft een smaaklaboratorium dat ingericht is conform ISO8589:2007. Dit betekent onder andere dat er een scheiding is van keuken en panelleden, een scheiding van panelleden onderling en een aangepaste verlichting om kleurverschillen te maskeren.

Het smaakonderzoek wordt steeds uitgevoerd onder gestandaardiseerde omstandigheden zodat wijzigingen in de proefomgeving en eventuele interferenties met de smaakbeleving uitgesloten worden. De panelleden worden eveneens individueel bediend, gebruik makend van een oproeplicht en doorgeefluik.

Gekoppeld aan de activiteiten van het smaaklabo is de Ethische Commissie Smaak en Geur van ILVO (ECSG-ILVO) opgericht. Die commissie waakt erover dat smaak- en geurtesten op een veilige en ethisch verantwoorde manier worden uitgevoerd. Onafhankelijke experten evalueren de smaaktest kritisch en moeten de uitvoering ervan goedkeuren voor die kan plaatsvinden.

Smaaktesten en textuurmetingen

De Food Pilot heeft een intern geselecteerd smaakpanel dat reeds veel ervaring heeft opgebouwd bij het proeven van voedingsproducten in allerhande onderzoeksprojecten. Het panel is geselecteerd voor de herkenning van de 5 basissmaken (zoet, zuur, zout, bitter en umami) en is opgeleid om verschillende voedingsproducten te beoordelen. Afhankelijk van het type smaakonderzoek en de specifieke vraag worden zowel hedonische (acceptatieonderzoek) als analytische (productgericht onderzoek) testen uitgevoerd.

Bepaalde sensorische eigenschappen, zoals hardheid en mondgevoel, kunnen onderbouwd worden door textuurmetingen. De meest voorkomende textuurmetingen zijn TPA-analyses. Deze analyses simuleren de eerste twee kauwbewegingen in de mond en genereren objectieve resultaten die een goede correlatie vertonen met het sensorisch onderzoek.

Geur- en aroma-analyses

We doen geur- en aroma-analyses om de impact van processing op het geurprofiel van producten te bestuderen, om het geurprofiel van verschillende voedingsproducten/rassen/species onderling te vergelijken of om geurafwijkingen (off-odor) in ingrediënten of voedingsproducten te identificeren, afwijkingen die al dan niet tijdens het productieproces ontstaan.

Detectie, karakterisering en profilering van geur- en aromacomponenten gebeuren aan de hand van gaschromatografie gekoppeld met massaspectrometrie (GC-MS). Vooraleer deze vluchtige componenten kunnen geanalyseerd worden met GC-MS dienen ze eerst geïsoleerd te worden uit de voedingsmatrix. Dit kan ofwel via Solvent Assisted Flavour Evaporation extractie (SAFE ) voor producten waar het risico bestaat op de vorming van afwijkingen door thermische behandeling (bv. in suikerrijke producten door de Maillard reactie) ofwel via Solid Phase Micro Extraction (SPME), een volautomatische staalnametechniek. Hierbij wordt het voedingsproduct in een gesloten container verwarmd en de vluchtige componenten uit de bovenstaande luchtfase geïsoleerd met behulp van een vezel.

Aan de hand van een in-huis bibliotheek van aromacomponenten kunnen de met GC-MS gemeten componenten geïdentificeerd worden. Naast de identificatie van de vluchtige componenten, kan de hoeveelheid ervan ook tussen stalen vergeleken worden (profileren).

Niet elke vluchtige component draagt op een even grote manier bij aan het aroma van het product. Sommige vluchtige componenten hebben zelf geen waarneembaar aroma. Door in parallel met de MS-detectie een olfactometrische (O) detectie te koppelen, kunnen we naast de identificatie en profilering met GC-MS ook een onderscheid maken tussen de geurintenstiteit van elke componenten met GC-MS-O, waarbij de menselijke neus als waarnemingstool gebruikt wordt.

Aan de slag met data uit smaak- en geurtesten

Tijdens productoptimalisatie of -ontwikkeling vormt sensorisch onderzoek een cruciale stap. De sensorische resultaten kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om significante verschillen tussen producten op te sporen. Maar daarvoor moeten de sensorische resultaten eerst verwerkt worden via geschikte, statistische methodes en visuele weergaves. ILVO maakt hiervoor gebruik van de Fizz Biosystemes software, al dan niet gecombineerd met zelf ontwikkelde R-codes. Verschillen tussen producten kunnen bv. opgespoord worden via statistische testen gebaseerd op normaal-verdeelde data, zoals een ANOVA test, of niet-parametrische testen, zoals de Kruskal-Wallis test. Deze resultaten worden veelal vergezeld door een visuele weergave onder de vorm van een staaf- of radardiagram of een principale componenten analyse (PCA) plot.

Maar ook diepgaander onderzoek is mogelijk, daarvoor gebruikt ILVO Fizz gecombineerd met zelf ontwikkelde R-codes. Met deze statistische technieken kan de data gemodelleerd worden, kunnen significante correlaties en interacties onderzocht worden, sensorisch onderzoek in functie van tijd en herhalingen of visuele weergaves zoals clusteranalyse uitgevoerd worden.

Het gamma aan statistische en visuele tools is zeer uitgebreid en kan geoptimaliseerd en gepersonaliseerd worden naargelang het onderzoek of de wensen van de aanvrager.

Consumentenacceptatie voorspellen

In het onderzoeksproject Optimeat heeft ILVO expertise opgebouwd in het opstellen van wiskundige modellen die de consumentenappreciaties voor verscheidene sensorische eigenschappen betrouwbaar en robuust voorspellen. Dat gebeurt aan de hand van een reeks (objectieve) analytische parameters zoals vet- en eiwitgehalte, pH,…

Om de modellen op te stellen werden hedonische smaaktesten afgenomen bij een zestigtal consumenten in het smaaklabo van de Food Pilot en tegelijk op dezelfde producten analytische testen uitgevoerd. In totaal werden modellen opgesteld voor vijf types vleeswaren: kookham, gedroogde ham, crème paté, aspic en kookworst.

Vervolgens werd een app ontwikkeld waarin de gebruiker op een eenvoudige manier de consumentenappreciatie van zijn of haar product kan voorspellen, én suggesties kan oproepen om het product verder te optimaliseren.