香气分析是产品质量保证的一个有价值的补充。通过香气分析可以回答的不同问题就像香气化合物本身的范围一样多样……
“香气”这个专业术语仅仅描述了人的嗅觉可以感知到的挥发性化合物。众所周知的香气印象,如“烟”、“香草”和“咖啡”通常由多种单独的香气化合物组成。气味知觉是感官知觉的一部分,是由气味、味觉和三叉神经印象共同形成的。
与香气相反,产品的味道是通过味觉器官感知的,三叉神经是通过第五脑神经(三叉神经)感知的(图1)。这种相互作用产生了整体的感官印象,称为“味道”。
图1:感官知觉是由对香气、味觉和三叉神经印象的感知形成的(来源:味道:从食物到知觉;Adobe stock)。
香气是如何被感知和检测的?
香气中的挥发性化合物被鼻子的嗅觉感受器感知。这些化合物可以通过鼻子本身或喉咙被吸收(图2)。只有一小部分挥发性化合物是具有芳香活性的化合物——在食物中约占5%。此外,这些芳香物质通常只在很低的浓度下被发现,这足以刺激人类鼻子的嗅觉感受器。
图2:挥发性香气化合物通过鼻子(正交鼻)和喉咙(后鼻)接收,并被嗅觉受体感知(来源:Aromastoffe - Ein wichtiges Stück Lebens(mittel)qualität,调味品技术小组,德国食品化学家协会,p.1, mod;Adobe stock;Pixabay)
分析设备的仪器探测器的灵敏度往往跟不上人的鼻子。因此,香气的各个成分的测定是使用气相色谱分离的联合测量原理进行的,随后在嗅吸口通过人的鼻子进行检测(图3),一种称为气相色谱嗅觉测定(GCO)的技术。总的测定结果给出了产品的香气化合物谱。
图3:香气专家通过使用嗅吸口来确定产品中的不同香气,而气相色谱仪将它们分开(来源:aromaLAB)。
为什么要分析香气的色谱?
下面的实际示例提供了最常见问题的概述。
原料短缺和/或原料价格大幅上涨,需要确定在配方中可以减少特定原料的水平,同时仍保持产品香气的质量
供应商不再能够以通常的质量交付某种原料,因此需要确定原料的新质量对产品香气质量的影响程度
在提供“清洁标签”的情况下,添加的香气的使用将被减少,并且有必要确定减少的水平,在此水平上产品的香气质量仍然可以保持
在新产品开发过程中,储存测试用于确定到哪个时间点产品的香气将保持所需的质量
在改变生产工艺/技术之前,需要确定条件的变化会在多大程度上影响产品的香气质量
一种未知成分的特殊配方将被检验,以确定其香气的主要成分。
一般来说,消费者在以下情况下会对香气产生负面印象:
产品典型香气缺失或感知力过低
香气化合物的混合不恰当(配方)
有可察觉的异味。
异味通常发生在原材料的运输过程中,在食谱的变化,生产参数的变化,随后引入新的包装,存储条件的变化,以及在货物运输到客户的过程中。
香气分析的好处是什么?
分析数据是进一步澄清和推导内部措施的基础。只有了解了香气指纹的特征,才能得出有关异味原因的有针对性的结论。最常见的原因是微生物或化学性质(表1)。
表1:按基质分类的最常见异味概况(来源:aromaLAB;Pixabay)
下游合成异味的可能性在日常工作中特别有用。标准化的异味可用于培训目的和气味偏差的早期检测。不良反应通常发生在个别情况下,在日常工作生活中,对这种情况的识别和评估通常是困难的。在异味标准的帮助下,偏差管理框架内的过程可以标准化。
因此,经过培训的人员能够在收到货物时,在生产过程中或质量保证程序中直接识别出异味,并能够根据预定义的措施采取行动。过程中气味相关偏差的分配有助于快速干预,避免和/或减少生产错误和昂贵的产品召回。
Christlbauer博士在慕尼黑工业大学(University of Munich)接受化学技术员教育后,学习了食品化学,并在食品化学讲座上获得博士学位。aromaLAB最近的研究活动包括市售椰子水中芳香活性化合物的表征(2019年),Lippia dulcis (Dushi Button)中的关键芳香化合物(2018年),香草豆中芳香活性化合物的表征(2013年)。加入aromaLAB之前,Christlbauer博士在瑞士一家国际领先的快速消费品公司的研发和运营部门担任高级风味化学家和项目经理。
多米尼克·韦斯(Dominique Weiss)是Tentamus Helvetia的董事总经理,负责Tentamus集团的瑞士国家管理,生命实验室。她曾在德国特里尔应用科学大学学习食品工程,并在瑞士奥尔滕FHNW商学院学习工商管理。在加入腾塔姆斯集团之前,Dominique曾在瑞士的多个国际运营服务实验室工作,负责多个行业的市场营销、销售、业务开发和大客户管理。