FLANDERS' FOOD RADAR

Hoe de textuur van voeding de smaak kan bepalen…

…En hoe dit onderzocht kan worden.

Textuur en structuur van voeding kan de ‘smaak’ op verschillende manieren beïnvloeden. Zowel smaak- als geurcomponenten kunnen interageren met, of worden beïnvloed door de structurele componenten in een product, als een louter fysisch-chemisch verschijnsel. Dit kan een effect hebben op de geur (orthonasaal) van een product, maar ook op het aroma (retronasaal) en de smaak (zoet, zuur, zout, bitter en umami) van het product tijdens het eten. Daarnaast is er ook nog een effect van de perceptie, losstaand van fysische verschijnselen.

De uiteindelijke smaak van het product zal bepaald worden door een combinatie van deze factoren, en ontrafelen van de processen en bepalende factoren is zeer complex. Onderzoekers hebben echter enkele manieren ontwikkeld om de verschillende aspecten van smaak-textuur interactie zo objectief mogelijk te onderzoeken.

Effect van textuur op geur (orthonasaal) van een product

Bij het meeste onderzoek dat hieromtrent wordt uitgevoerd, wordt het effect van de viscositeit op vloeibare en halfvloeibare producten op het vrijkomen van geurmoleculen uit het product. Dit kan gemeten worden door de geur van producten met verschillende viscositeit, bekomen door toevoeging van hydrocolloïden aan het product, te laten beoordelen door getrainde proefpersonen. Meer precies is echter het instrumenteel meten van het vrijkomen van geurmoleculen in de ‘headspace’ van het product, en analyse door GC-MS. Hierbij kan het effect van de hydrocolloïden per geurcomponent precies geanalyseerd worden.

 Het toevoegen van hydrocolloïden aan een oplossing zal gewoonlijk leiden tot een verminderde geurintensiteit, die te verklaren is doordat de grote hydrocolloïdmoleculen de (kleinere) geurmoleculen ‘vangen’ in hun netwerk, zodat de dampdruk, en dus de vluchtigheid van de moleculen vermindert. Ook andere structuurelementen in producten, zoals zetmelen, eiwitten en vetten kunnen interageren met de aromatische moleculen. Geur-textuur interacties zijn daardoor dus afhankelijk van enerzijds de grootte, polariteit, ... van de geurmoleculen, en anderzijds van de eigenschappen van de hydrocolloïden.

Effect van textuur op aromavrijstelling in de mond (retronasaal)

In de mond zal door kauwen, mengen en interactie met het speeksel geurmoleculen in de mond worden vrijgegeven, die dan achter in de neus worden waargenomen. Ook hier is de vrijstelling afhankelijk van de aanwezige componenten in het product en de eigenschappen van de geurmoleculen. Aromatische componenten die steviger zijn gebonden aan de matrix zullen trager vrijkomen in de mond en dus voor een langdurigere waarneming zorgen dan de minder sterk gebonden moleculen, maar met een lagere intensiteit.

Om de vrijstelling van componenten te meten maken verschillende onderzoeksgroepen gebruik van API-MS (atmosferisch pressure ionisator mass spectrometry), een systeem waarbij de moleculen via een buisje in de neus opgezogen worden, en online gemeten en geanalyseerd.

Aan het INRA (Institut National de la Recherche Agronomique) in Dijon hebben onderzoekers zelfs een ‘artificiële mond’ ontwikkeld, een toestel dat de kauwbewegingen in de mond simuleert, evenals de aanvoer van artificieel speeksel. Dankzij dit toestel kunnen de verschillende processen die het voedsel ondergaat in de mond opgevolgd worden, en zowel de vrijgave van vluchtige componenten (via staalname van de lucht in de mond) als de vrijgave van oplosbare componenten (smaak, zie verder; via staalname van het speeksel) gemeten worden.

Effect van textuur op de smaak (zoet, zuur, zout, bitter en umami)

De textuur en samenstelling van een product zal ook bepalend zijn voor de waarneming van oplosbare componenten die verantwoordelijk zijn voor de basissmaken zoet, zuur, zout, bitter en umami. Om op de smaakpapillen terecht te komen en waargenomen te worden moeten deze moleculen dus doorheen het voedsel diffunderen en kunnen oplossen in het speeksel. De diffusiesnelheid hierbij is afhankelijk van de complexiteit en de samenstelling (geschiktheid als oplosmiddel) van de matrix.

Om de precieze effecten van textuur op smaakcomponenten te achterhalen kunnen wiskundige (theoretische) modellen opgesteld worden die de mogelijke diffusiewegen en -snelheden van de componenten doorheen de matrix en het speeksel voorstellen. Het is echter moeilijk om hierbij rekening te houden met kauwbewegingen en menging met speeksel in de mond. Een andere aanpak is het instrumenteel meten van de vrijgave van de componenten in het speeksel, en hiervoor is bovengenoemde ‘artificiële mond’ een uitstekend instrument met een eenvoudige staalname en meting.

Effect van textuur op de perceptie door de consument

Tenslotte is er nog, naast al deze fysische effecten, een psychologisch effect van de invloed van textuur op smaak, gelijkaardig aan het effect van kleur op de smaakwaarneming. Verschillende onderzoeken zijn hierover reeds uitgevoerd, gaande van het laten invullen van vragenlijsten door proefpersonen tot metingen van hersenactiviteit via scans met technieken zoals PET (positron emission tomography), fMRI (functional magnetic resonance imaging), MEG (magnetoencephalography) en fNIRS (functional near-infrared spectroscopy).

Bij deze metingen is het echter niet altijd duidelijk of de veranderde waarneming te wijten is aan fysische effecten of aan psychologische. Aan het onderzoekscentrum NIZO in Nederland hebben ze een manier gevonden om dit probleem te omzeilen, namelijk het loskoppelen van de aromavrijstelling en de textuur. Voedingswaren met verschillende texturen, en met een neutrale geur worden geconsumeerd terwijl een buisje dat in de neus ingebracht wordt, rechtstreeks voor de aromatoevoer zorgt. Op deze manier kunnen de texturele en aromatische eigenschappen van een product losgekoppeld worden en onafhankelijk gestuurd, om zo de perceptionele effecten te bestuderen die onafhankelijk zijn van fysische processen.

Bronnen

  • NIZO Food Research. Flavour and texture join hands: cross modal interactions.
  • Labbe D, Gilbert F, Antille, N & Martin N (2008) Sensory determinants of refreshing.Food Quality and Preference, 20 (2): 100-109.
  • Lafarge C, Bard MH, Breuvart A, Doublier JL & Cayot N (2008) Influence of the structure of cornstarch dispersions on kinetics of aroma release. Journal of Food Science, 73(2):104-109.
  • Salles C, Tarrega A, Mielle P, Maratray J, Gorria P, Liaboeuf J & Liodenot J-J (2007) Development of a chewing simulator for food breakdown and the analysis of in vitro flavor compound release in a mouth environment. Journal of Food Engineering, 82(2):189-198.
  • Karaiskou S, Blekas G & Paraskevopoulou A (2008) Aroma release from gum arabic or egg yolk/xanthan-stabilized oil-in-water emulsions. Food Research International, 41(6): 637-645.
  • Stieger M (2009) Taste – texture interactions: low salt, low suger: great taste. Presentation at the FoodSpot Workshop ‘Meet Food Sensory Innovations @ Food Valley @ NIZO food research’.
  • De Cock P. (2009) Experience the key attribute of food quality: making masking and enhancing aromas in food. Demonstration at the FoodSpot Workshop ‘Meet Food Sensory Innovations @ Food Valley @ NIZO food research’.
  • Kälviäinen N (2002) Texture modifications in semisolid and solid foods: sensory characterization and acceptance in different age groups. Academic Dissertation, Faculty of Agriculture and Forestry, University of Helsinki.
  • INRA. Fiche de Presse Info (10/11/2005) La machine à mâcher.

Nuttige links