Wpływ dodatku trehalozy na jakość sensoryczną marchwi mrożonej

Agnieszka Dąbrowska
Halina Kolenda
Akademia Morska w Gdyni
WPŁYW DODATKU TREHALOZY
NA JAKOŚĆ SENSORYCZNĄ MARCHWI MROŻONEJ
NA PRZYKŁADZIE WYBRANYCH ODMIAN
Badania dotyczyły wpływu dodatku trehalozy do marchwi przechowywanej w stanie zamrożonym na jej cechy sensoryczne. Objęły one pięć odmian marchwi: Fayette, Kathmandou, Joba, Kazan
i Floryda. Metodą pięciopunktową porównywano wyróżniki jakościowe (smak, zapach, wygląd ogólny i konsystencję) wszystkich odmian przechowywanych z dodatkiem i bez dodatku różnych ilości
trehalozy, która była dostarczana do surowca w procesie blanszowania poprzedzającym zamrożenie.
Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że dodatek trehalozy do wody użytej do blanszowania przeznaczonej do zamrożenia marchwi znacząco wpływa na wzrost jej jakości sensorycznej, zbliżając ją, nawet po dłuższym okresie przechowywania, do jakości produktu świeżego, ugotowanego
bez uprzedniego zamrożenia.
WSTĘP
Od dawna badaczy i naukowców wielu dziedzin intrygowały zdolności niektórych gatunków roślin i zwierząt, które jako naturalne kryptobionty przeczą szeroko pojmowanym zasadom nauki i wiedzy. We wszystkich tych organizmach
wykryto obecność trehalozy, występującego w formie krystalicznej disacharydu
złożonego z dwóch cząsteczek α-D-glukozy, połączonych wiązaniem glikozydowym. Dzięki trehalozie anhydrobionty zdolne są przetrwać stan całkowitego odwodnienia [10].
Na początku lat 80. badania przydatności trehalozy w procesie suszenia żywności wykazały, że cukier ten może być pomocny w przedłużaniu trwałości żywności. Przeprowadzono także zwieńczone sukcesem próby włączenia w genom ryżu
genów odpowiedzialnych za syntezę trehalozy, zwiększając jego tolerancję na susze i zasolenie gleby [4]. Udowodniono także, że drożdże zdolne do syntezy dużych ilości trehalozy i efektywnej jej hydrolizy do glukozy mogą szybko przechodzić ze stanu anabiozy do stanu pełnej aktywności metabolicznej. Stwierdzono
również, że obecność trehalozy stabilizuje struktury termowrażliwych enzymów,
a także wykazano jej zdolność do zmniejszania stopnia agregacji białek [6, 9].
Z właściwości tych wynikają takie zastosowania, jak np. stabilizacja i konserwacja
niektórych leków, żywności i kosmetyków, a także możliwość wykorzystania trehalozy w leczeniu schorzeń wynikających z nadmiernej agregacji białek [10].
22
ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011
Trehaloza ma wiele zalet, dzięki którym może być wykorzystywana do utrwalania żywności. Należą do nich przede wszystkim: łagodna słodycz, redukcja
aktywności wody [3], wysoka temperatura zeszklenia [1, 2], wyjątkowo niska higroskopijność [3], zdolność utrwalania białek i związków biologicznych, prosty metabolizm [8], trwałość chemiczna, kwasowa i termalna [1, 5, 6], zdolność zabezpieczania integralności struktur komórkowych, bezbarwność w roztworze i brak
reakcji z aminokwasami [5]. Cechy te sugerują, że trehaloza może być doskonałym
dodatkiem do przechowywania żywności nie tylko poprzez umożliwienie przedłużenia jej trwałości, lecz także dzięki temu, że zabezpiecza ją przed utratą jej cech sensorycznych. Celem badań było określenie wpływu dodatku trehalozy do roztworu
blanszującego na jakość sensoryczną marchwi mrożonej.
MATERIAŁ I METODY BADAŃ
Badaniami objęto cztery odmiany marchwi: Fayette F1, Joba F1, Kazan F1
i Floryda F1. Obraną i pokrojoną w słupki marchew przygotowano do zamrożenia
w kilku wariantach dla każdej z odmian: bez uprzedniego blanszowania (B), blanszowaną w wodzie (TH0%) oraz w 2-procentowym (TH2%) i 6-procentowym
(TH6%) roztworze trehalozy. Blanszowanie odbywało się przez 4 min. w temperaturze 90°C.
Badany surowiec poddano zamrożeniu w zamrażarce domowej w temperaturze -24° C i przechowywano w temperaturze -18° C. Wszystkie odmiany marchwi
poddano ocenie sensorycznej metodą pięciopunktową przez dziesięcioosobowy
zespół. W celu przygotowania marchwi do oceny poddano ją obróbce termicznej
poprzez gotowanie w nieosolonym wrzątku w temperaturze 90°C przez 12 minut.
Ocena sensoryczna obejmowała ocenę: wyglądu ogólnego, smaku, zapachu i konsystencji.
Przeprowadzono także badania marchwi świeżej (S) jako materiału porównawczego.
Marchew mrożoną zbadano wkrótce po zamrożeniu produktu (etap I), a następnie po sześciu miesiącach przechowywania (etap II). Oceny świeżego produktu
dokonano jednorazowo w etapie I badań.
WYNIKI BADAŃ
Na wykresach przedstawiono wyniki badań dla poszczególnych odmian
i średnią ocen sensorycznych dla każdego z etapów badań. Zarówno w opisie, jak
i na wykresach użyto skrótów oznaczających:
S – marchew niemrożona, będąca próbą kontrolną,
B – marchew zamrożona bez uprzedniego blanszowania,
23
A. Dąbrowska, H. Kolenda, Wpływ dodatku trehalozy na jakość sensoryczną marchwi mrożonej...
TH0% – marchew zamrożona po uprzednim blanszowaniu w wodzie,
TH2% – marchew blanszowana w 2-procentowym roztworze trehalozy przed
zamrożeniem,
TH6% – marchew, która przed zamrożeniem została poddana blanszowaniu
w 6-procentowym roztworze trehalozy.
Etap I
W miarę wzrostu zawartości trehalozy w roztworze blanszującym w próbach
odmiany Fayette podczas I etapu badań zarówno konsystencja, jak i smakowitość
uzyskiwały coraz wyższe oceny, tak że wyniki dla TH2% i TH6% osiągnęły poziomy zbliżone do S (rys. 1). Wyższa ocena smakowitości TH6% od S może wynikać ze zbyt dużej zawartości trehalozy w roztworze, co spowodowało „przesłodzenie” prób, jednak w stopniu odpowiadającym wymaganiom stawianym marchwi
gotowanej. W przypadku zapachu ocenę zbliżoną do oceny S otrzymała Fayette B,
marchew TH0% uzyskała ocenę niższą, kolejne zaś próby (TH2% i TH6%) były
oceniane coraz wyżej.
5
4,5
4
3,5
Wygląd ogólny
Ocena
3
Zapach
2,5
Konsystencja
2
Smakowitość
1,5
Ocena średnia
1
0,5
0
S
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 1. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Fayette dla badań I etapu
W przypadku odmiany Joba (rys. 2) zarówno wygląd ogólny, jak i konsystencja wykazują tendencję wzrostową od B przez TH0%, TH2% do TH6%. Smakowitość w próbie B jest nieco wyższa niż w próbach blanszowanych przed zamrożeniem bez dodatku trehalozy (TH0%) oraz z niewielkim jej dodatkiem (TH2%),
jednak i tak najlepiej oceniono TH6%, a próby TH2% i TH6% wyżej niż TH0%.
Zapach w badanych próbach był dość wyrównany.
24
ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011
5
4,5
4
3,5
Wygląd ogólny
Ocena
3
Zapach
2,5
Konsystencja
2
Smakowitość
1,5
Ocena średnia
1
0,5
0
S
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 2. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Joba dla badań I etapu
Odmiana Kazan (rys. 3) wykazała konsystencję, smakowitość i ocenę średnią
gorsze przy niewielkim dodatku trehalozy (TH2%) niż przy TH0%. Najwyższe
jednak oceny, zbliżone do S, uzyskała TH6%. Najgorsze oceny wszystkich wyróżników dla tej odmiany uzyskały próby B.
4,5
4
3,5
Wygląd ogólny
Ocena
3
Zapach
2,5
Konsystencja
2
Smakowitość
1,5
Ocena średnia
1
0,5
0
S
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 3. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Kazan dla badań I etapu
Znaczny spadek jakości wszystkich wyróżników (poza wyglądem ogólnym)
w próbach odmiany Floryda (rys. 4) zaobserwowano w przypadku TH0%, zaś dodanie trehalozy najwyraźniej poprawiło te oceny zarówno przy TH2%, jak
i TH6%. Marchew nieblanszowana (B) uzyskała wyjątkowo korzystne oceny we
wszystkich przypadkach. Najlepiej jednak została oceniona próbka kontrolna (S).
25
A. Dąbrowska, H. Kolenda, Wpływ dodatku trehalozy na jakość sensoryczną marchwi mrożonej...
5
4,5
4
Wygląd ogólny
Ocena
3,5
Zapach
3
2,5
Konsystencja
2
Smakowitość
1,5
Ocena średnia
1
0,5
0
S
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 4. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Floryda dla badań I etapu
Podsumowując wyniki dla poszczególnych wyróżników we wszystkich odmianach (biorąc pod uwagę tylko ocenę dla wariantu przechowywania bez względu
na odmianę), stwierdzono, że we wszystkich przypadkach marchew blanszowana
przed zamrożeniem uzyskiwała oceny wyższe, jeśli podczas blanszowania w roztworze znajdowała się trehaloza (rys. 4). W przypadku zapachu i smakowitości
dobrze wypadły próby B (na równi z próbami TH2%). Ich konsystencja jednak
została najniżej oceniona. Najlepsze oceny uzyskała marchew S.
Zestawienie średnich ocen sensorycznych marchwi dla badań I etapu
(rys. 5, 6) wskazuje wyraźnie, że dodatek trehalozy do marchwi mrożonej wpływa
korzystnie na jej cechy sensoryczne, zaś zwiększenie ilości tego cukru w roztworze
dodatkowo ją podwyższa, zbliżając do wartości, jakie osiąga marchew świeża.
5
4,5
4
Wygląd ogólny
Ocena
3,5
Zapach
3
2,5
Konsystencja
2
Smakowitość
1,5
Ocena średnia
1
0,5
0
S
B
TH0%
TH2%
TH6%
Wyróżnik jakościowy
Rys. 5. Ocena sensoryczna marchwi dla badań I etapu
26
ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011
5
4,5
4
Ocena
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
S
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 6. Średnia ocen sensorycznych marchwi dla badań I etapu
Etap II
Wszystkie wyróżniki przy ocenie odmiany Fayette w drugim etapie badań
(rys. 7) otrzymały oceny wyższe dla prób TH2% i TH6%, przy czym próby TH6%
wypadły lepiej od TH2%. Konsystencja marchwi nieblanszowanej (TH0%) została
oceniona nieznacznie, zaś smakowitość zdecydowanie niżej niż B. Oba jednak
sposoby przechowywania otrzymały zbliżoną ocenę średnią.
5
4,5
Kolor
Ocena
4
3,5
Kształt
3
Zapach
2,5
Konsystencja
2
Smakowitość
1,5
Ocena średnia
1
0,5
0
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 7. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Fayette dla badań II etapu
Podobnie wyglądała ocena marchwi Joba (rys. 8). TH0% uzyskała najniższą
ocenę średnią. Marchew nieblanszowana miała najmniej właściwy kształt. Pozostałe wyróżniki były na dość wyrównanych poziomach, jednak próby z trehalozą wypadły najlepiej.
27
A. Dąbrowska, H. Kolenda, Wpływ dodatku trehalozy na jakość sensoryczną marchwi mrożonej...
4,5
4
3,5
Kolor
Ocena
3
Kształt
2,5
Zapach
2
Konsystencja
1,5
Smakowitość
1
Ocena średnia
0,5
0
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 8. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Joba dla badań II etapu
Barwa i kształt odmiany Kazan (rys. 9) we wszystkich badanych wariantach
utrzymywała się na zbliżonym poziomie. Podobnie konsystencja, choć próba
z trehalozą (TH6%) otrzymała ocenę najwyższą. Marchew nieblanszowana tej
odmiany najsłabiej utrwaliła właściwy jej zapach. Najmniej smakowita zaś była
marchew TH6%.
5
4,5
4
Ocena
3,5
Kolor
3
Kształt
2,5
Zapach
2
Konsystencja
1,5
Smakowitość
1
Ocena średnia
0,5
0
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 9. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Kazan dla badań II etapu
W przypadku odmiany Floryda (rys. 10) na uwagę zasługuje najniższa ocena
konsystencji i smakowitości, a w konsekwencji także ocena średnia marchwi blanszowanej w wodzie (TH0%) oraz lepsza konsystencja marchwi z mniejszym
(TH2%) niż z większym (TH6%) dodatkiem trehalozy.
28
ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011
4,5
4
3,5
Kolor
Ocena
3
Kształt
2,5
Zapach
2
Konsystencja
1,5
Smakowitość
1
Ocena średnia
0,5
0
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 10. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Floryda dla badań II etapu
Podsumowując wyniki poszczególnych wyróżników dla drugiego etapu badań
oceny sensorycznej marchwi (rys. 11), można stwierdzić, że sposób jej przechowywania nie miał znacznego wpływu na wygląd ogólny, czyli barwę i kształt.
Zapach najwyżej oceniono dla prób zawierających trehalozę, najniżej zaś dla marchwi nieblanszowanej. Wpływ trehalozy daje się zauważyć także w przypadku
konsystencji i smakowitości, które otrzymały najlepsze oceny tych wyróżników.
W ocenie ogólnej wyraźnie wydać, że próby blanszowane w roztworze trehalozy
przechowały się najlepiej, jeśli chodzi o walory organoleptyczne marchwi.
4,5
4
3
B
2,5
TH0%
2
1,5
TH2%
1
TH6%
Ocena średnia
Smakowitość
Konsystencja
Zapach
0
Kształt
0,5
Kolor
Ocena
3,5
Rys. 11. Ocena sensoryczna marchwi dla badań etapu II
A. Dąbrowska, H. Kolenda, Wpływ dodatku trehalozy na jakość sensoryczną marchwi mrożonej...
29
Średnia ocen sensorycznych wszystkich odmian marchwi po półrocznym
przechowywaniu (rys. 12), podobnie jak w pierwszym etapie badań, wskazuje wyraźnie, że dodatek trehalozy znacząco wpływa na zachowanie jakości sensorycznej
marchwi przechowywanej w postaci zamrożonej.
5
Ocena
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
B
TH0%
TH2%
TH6%
Rys. 12. Średnia ocen sensorycznych marchwi dla badań II etapu
WNIOSKI
Wyniki oceny sensorycznej poszczególnych odmian marchwi w pierwszym
etapie badań (rys. 1–4) wskazują na wyraźną przewagę jakości prób poddanych
blanszowaniu z użyciem trehalozy nad próbami blanszowanymi metodą tradycyjną
oraz zamrożoną bez uprzedniego blanszowania. Najwyższe oceny uzyskały próby
przygotowane z użyciem 6-procentowego roztworu trehalozy, najniższe zaś nieblanszowane. Jedynie w przypadku wyglądu ogólnego próba z 2-procentowym
roztworem trehalozy uzyskała ocenę najniższą, zaś próba nieblanszowana wyjątkowo wykazała poprawę jakości w porównaniu z pozostałymi próbami w przypadku zapachu.
Po upływie pół roku powtórzono badania. Uzyskane wyniki dla ocenianych
odmian przedstawiono na rysunkach 7–10. Wskazują one, że dodatek trehalozy do
blanszowania pozytywnie wpłynął na jakość sensoryczną marchwi. W większości
wypadków próby blanszowane w wodzie z dodatkiem trehalozy otrzymały wyższe
oceny od prób zamrożonych po uprzednim blanszowaniu w samej wodzie.
Zestawienie średnich ocen sensorycznych dla wszystkich wyróżników jakościowych (rys. 6 i 12) oraz zestawienie średnich ocen dla wszystkich badanych
odmian (rys. 5 i 11) wykazują niezbicie, że dodatek trehalozy do przechowywanej
w formie zamrożonej marchwi wpływa wyjątkowo korzystnie na jej cechy sensoryczne.
Zbliżone oceny marchwi zamrożonej bez uprzedniego blanszowania do marchwi mrożonej po wstępnym blanszowaniu w wodzie w obu etapach badań zdają
się sugerować, że dużym obniżeniem kosztów produkcji byłoby nieblanszowanie
30
ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 68, maj 2011
marchwi. Do tej pory zalecano jednak tę metodę jedynie w przypadku spodziewanego krótkiego okresu przechowywania (do trzech miesięcy), blanszowanie zaś
traktowano jako podstawowy warunek zabezpieczenia wysokiej jakości zamrożonych warzyw podczas długookresowego przechowywania [7].
LITERATURA
1. Chen T., Fowler A., Toner M., Literature Review: Supplemented Phase Diagram of the Trehalose-Water Binary Mixture, Cryobiology, 2000, 40, s. 277–282.
2. Crowe L.M., Lessons from nature: the role of sugars in anhydrobiosis, Comparative Biochemistry and Physiology Part A, 2002, 131, s. 505–513.
3. Figura L., Trehalose: Ein Zucker mit bioprotective Eigenschaften?, Trehalose-Workshop,
Bremenhaven 2003.
4. Garg A.K., Kim J., Owens T.G., Ranwala A.P. i inni, Trehalose accumulation in rice plants confer high tolerance levels to different abiotic stresses, PNAS, 2002, December 10, vol. 99, no. 25.
5. Mazobre M.F., Corti H.R., Buera M.P., Combined effects of trehalose and cations on the thermal
resistance of beta-galactosidase in freeze-dried systems, Departamento de Industrias and
INQUIMAE. FCEYN, Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, Buenos Aires 1999.
6. Mazzobre M.F., Buera M.P., Chirife J., Protective role of trehalose on thermal stability of lactase
in relation to its glass and crystal forming properties and effect of delaying crystallization,
Lebensm.-Wiss. u.-Technol., 1997, 30, s. 324–329.
7. Postolski J., Gruda Z., Zamrażanie żywności, WNT, Warszawa 1974.
8. Śmiechowska M., Przybyłowski P., Chemia żywności z elementami biochemii, Wydawnictwo
Uczelniane WSM, Gdynia 1996.
9. Wannet W.J.B., Camp H.J.M. den, Wisselink H. W., Drift Ch. van der i inni, Purification and
charakterisation of trehalose phosphorylase from the commercial mushroom Agaricus bisporus,
Biochimica et Biofisica Acta, 1998, 1425, s. 177–188.
10. Wolska-Mitaszko B., Trehaloza – substancja przedziwna. Właściwości, występowanie, zastosowania, Biotechnologia, Prace Przeglądowe, 2001, 2/53, s. 36–50.
CHOSEN CHILLED ON THE CARROT’S SENSORY QUALITY
THE INFLUENCE OF ADDITION OF TREHALOSE FOR EXAMPLE
THE NEW CHANGES
Summary
The research concerned about the influence of supplement of trehalose to the sensor features of
freezed carrot. They included four varieties of carrot: Fayette, Kathmandou, Joba, Kazan and
Floryda. The quality features were compared by using the "five-points method", which means taste,
smell, apperance and consistency. All the varieties, with different amounts of trehalose and without it,
were compared. Trehalose was put into the material with the process of blanching which preceeded
frozing. The resulsts prooved that addition trehalose to stores of carrot has got a significant influence
on increase of it's sensor quality, thus it's quality is similar to the quality of fresh vegetables even if it
has been stored for a long time.