9. SLOUČENINY OVLIVŇUJÍCÍ VŮNI POTRAVIN senzorická (smyslová) jakost organoleptické vlastnosti vjemy • olfaktorické • gustativní • vizuální • auditorské • haptické
čich chuť zrak sluch hmat
látky vonné látky chuťové látky barevné (barviva)
vjem vůně + vjem chuťi = aroma látky vonné + látky chuťové = látky aromatické VONNÉ LÁTKY klíčové složky složení citrusových silic, koření podnětové prahy vjemy olfaktorické čich ∼ 10 000 sloučenin, ∼ 50 – 1000 různých látek v potravině vlastnosti • málo polární a nepolární • ve vodě málo rozpustné a nerozpustné • těkavé hlavní skupiny uhlovodíky, alkoholy, ethery, karbonylové sloučeniny (aldehydy, ketony), acetaly (ketaly), kyseliny, funkční deriváty kyselin (estery, laktony), fenoly, S- a N-alifatické sloučeniny, O-, S-, N-heterocyklyˇ vznik • látky primární vázané jako glykosidy, estery volné • látky sekundární enzymové reakce (poškození tkání a pletiv, skladování, zpracování) chemické reakce (skladování, zpracování) reakce enzymového hnědnutí fermentační procesy oxidační reakce termické reakce (Maillardova reakce) závady • zpracování (nežádoucí fermentace, konzervace, tepelný zákrok) • skladování (mikrobiální kontaminace, reakce složek, oxidace, obaly) • potraviny živočišného původu (krmivo) • potraviny rostlinného původu (kontaminace prostředí) faktory ovlivňující čichový vjem • prahová hodnota vjemu
podnětový práh práh rozpoznání klíčové složky vůně • synergismus, antagonismus látek • citlivost jedince věk, pohlaví, fyziologické a pathologické stavy znecitlivění (adaptace) anosmie uhlovodíky primární látky • terpeny (deriváty isoprenu) CH3 CH 2
CH 2
2-methylbuta-1,3-dien sekundární látky • produkty oxidace (mastné kyseliny) • produkty dekarboxylace (kyseliny) • produkty dehydratace (sekundární alkoholy, steroly) • produkty pyrolýza (různé sloučeniny) alifatické • hexan (Z)-11-hydroperoxyoktadec-9-enová kyselina • nonadekan povrchový vosk ovoce a zeleniny (jablka) alicyklické • (R)-limonen silice citrusů CH3
CH3
H2C
aromatické a polycyklické aromatické (PAU) • benzen, toluen, xyleny, benz[a]pyren
kontaminanty
alkoholy primární látky • terpeny (deriváty isoprenu) sekundární látky • produkty rozkladu esterů (methanol) • produkty fermentace (ethanol, vyšší alkoholy) alifatické nasycené • methanol • ethanol
hydrolýza pektinu fermentace cukrů 2
alkoholdehydrogenasa
pyruvátdekarboxylasa CH3 C COOH
cukr
•
CH3 CH O
O
-
2H
CH3 CH2 OH
CO2
vyšší alkoholy přiboudlina oxidace nebo transaminace
R CH COOH NH2
α-aminokyselina R C COOH
R C COOH NH
1/2 O2 , - H2O
α-iminokyselina
hydrolýza H2O, - NH3
redukce
dekarboxylace
R CH2 OH
R CH O
O - CO2
α-oxokyselina
2H
aldehyd
alifatické nenasycené oxidace mastných kyselin CH3 [CH2]n CH CH CH2 CH CH [CH2]m COOR
oxidace lipoxygenasami 1
R CH2 CH R
2
O OH
hydroperoxid
štěpení lyasami 1
R CH2 CH O
aldehyd
redukce alkoholdehydrogenasami 1
R CH2 CH2 OH
terpenové a aromatické alkoholy • menthol • skořicový alkohol
alkohol
máta, žvýkačky skořice CH3
CH CH CH2
OH CH3
CH3
aldehydy organoleptické vlastnosti primární látky • terpeny CH3 CH O
H3C
CH3
citral a (geranial) silice citrusových plodů 3
OH
•
další primární látky anýz, badyán, vanilka, skořice CH O
CH O
OCH3
OH
anýzaldehyd
vanillin
CH O
OCH3
skořicový aldehyd
sekundární látky • produkty Streckerovy degradace aminokyselin • produkty oxidace mastných kyselin mastných kyselin ketony primární látky • terpeny CH3
CH3
O
O
H3C
H3C
CH2
karvon kmín
CH3
thujon pelyněk (absintismus)
sekundární látky • produkty β-oxidace mastných kyselin • produkty rozkladu sacharidů
methylketony diketony, acyloiny
aróma másla, piva kyseliny a jejich funkční deriváty kyseliny obsah primární látky • aromatické kyseliny • hydroxykarboxylové kyseliny
vonné a chuťové látky chuťové látky
sekundární látky • produkty fermentace mravenčí, octová, propionová, vyšší kyseliny
4
oxidace CH3
CH2
OH
CH3
COOH
CH3
CH2
Acetobacter
CH3
CH COOH OH
•
redukce COOH
Propionibacterium
produkty rozkladu sacharidů mravenčí, octová
estery organoleptické vlastnosti obsah primární a sekundární látky hlavní složky octová kyselina mravenčí kyselina propionová kyselina máselná kyselina isomáselná kyselina
ethanol methanol butanol isoamylalkohol (mono)terpeny
ovocné a květinové vůně alkoholické nápoje pivo víno jablka banány ananas
ethylacetát ∼ 30 mg/l 10-260 mg/l
acetáty, butyráty isoamylacetát ethyl-3-(methylthio)propionát
laktony primární a sekundární látky H2O R
CH
CH2 n
CH2 n COOH
R
C
CH
OH
O
O
γ-hydroxykyseliny → γ-laktony (butano-4-laktony) δ-hydroxykyseliny → δ-laktony (pentano-5-laktony) aromatické hydroxykyseliny → kumariny, ftalidy
CH3
CH2 n
O
O
γ-nonalakton n = 4 aroma kokosu γ-dekalakton n = 5 aroma broskví γ-dodekalakton n = 7 aroma másla 5
fenoly obsah primární látky • silice H3C
OH
OH
OCH3
CH3 CH3
CH2
thymol tymián
eugenol hřebíček
sekundární látky • dekarboxylace fenolových kyselin • rozklad ligninu CO2
1
R HO
R1 HO
CH CH COOH
CH CH2 R2
R2
vinylfenol
sirné sloučeniny primární látky • silice CH3
CH3
CH3 SH
p-meth-1-en-8-thiol grapefruit sekundární látky ♦ produkty rozkladu sirných látek sirných aminokyselin CH3
S
CH2
CH2
CH O
CH2
methional vařené brambory
CH CH2
S
S
CH2 CH CH2
diallyldisulfid česnek
glukosinolátů CH2 CH CH2
N C S
allylisothiokyanát hořčice, křen dusíkaté sloučeniny primární a sekundární látky • produkty dekarboxylace aminokyselin • produkty transformace dalších sloučenin 6
aminy, biogenní aminy prekursory obsah CO2 R
CH COOH
R CH2 NH2
NH2
CH 3 CH 3
CH 3
redukce
-
+
CH3
N O
N CH 3
CH 3
trimethylaminoxid
trimethylamin
heterocyklické sloučeniny O-, S-, N-heterocykly primární látky CH3 N
N
CH3
S
CH3
N
CH3
2-isobutylthiazol rajčata
OCH3
2-isobutyl-3-methoxypyrazin paprika
sekundární látky • produkty Maillardovy reakce • produkty dalších reakcí OH CH3
O
O
HO CH3
O
O
CH3
CH2
SH
O
isomaltol karamel
furaneol jahody a ananas
furfurylthiol káva
O OH O
N
CH3
CH3
S
CH3
N
CH3
CH3
N
CH3
O
maltol caramel
2,4-dimethylthiofen smažená cibule
2-acetyl-1-pyrrolin chléb
2,6-dimethylpyrazin čokoláda a oříšky)
syntetické látky CH O
O
O
OH O
CH3
CH3
O
CH 3
O
CH3
O
OH
ethylmaltol ethylvanillin (bourbonal) karamelové aroma vanilkový cukr 7
ethyl-3-fenyl-3-methylglycidát jahody (cukrovinky)
