Wpływ dodatku trehalozy na jakość sensoryczną marchwi mrożonej na przykładzie wybranych odmian

(1)

WPŁYW DODATKU TREHALOZY

NA JAKOŚĆ SENSORYCZNĄ MARCHWI MROŻONEJ

NA PRZYKŁADZIE WYBRANYCH ODMIAN

Badania dotyczyły wpływu dodatku trehalozy do marchwi przechowywanej w stanie zamrożo-nym na jej cechy sensoryczne. Objęły one pięć odmian marchwi: Fayette, Kathmandou, Joba, Kazan i Floryda. Metodą pięciopunktową porównywano wyróżniki jakościowe (smak, zapach, wygląd ogól-ny i konsystencję) wszystkich odmian przechowywaogól-nych z dodatkiem i bez dodatku różogól-nych ilości trehalozy, która była dostarczana do surowca w procesie blanszowania poprzedzającym zamrożenie. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że dodatek trehalozy do wody użytej do blanszowa-nia przeznaczonej do zamrożeblanszowa-nia marchwi znacząco wpływa na wzrost jej jakości sensorycznej, zbli-żając ją, nawet po dłuższym okresie przechowywania, do jakości produktu świeżego, ugotowanego bez uprzedniego zamrożenia.

WSTĘP

Od dawna badaczy i naukowców wielu dziedzin intrygowały zdolności nie-których gatunków roślin i zwierząt, które jako naturalne kryptobionty przeczą sze-roko 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 glikozydo-wym. Dzięki trehalozie anhydrobionty zdolne są przetrwać stan całkowitego od-wodnienia [10].

Na początku lat 80. badania przydatności trehalozy w procesie suszenia żyw-ności wykazały, że cukier ten może być pomocny w przedłużaniu trwałości żywno-ści. Przeprowadzono także zwieńczone sukcesem próby włączenia w genom ryżu genów odpowiedzialnych za syntezę trehalozy, zwiększając jego tolerancję na su-sze i zasolenie gleby [4]. Udowodniono także, że drożdże zdolne do syntezy du-żych ilości trehalozy i efektywnej jej hydrolizy do glukozy mogą szybko przecho-dzić 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 tre-halozy w leczeniu schorzeń wynikających z nadmiernej agregacji białek [10].

(2)

Trehaloza ma wiele zalet, dzięki którym może być wykorzystywana do utrwa-lania żywności. Należą do nich przede wszystkim: łagodna słodycz, redukcja aktywności wody [3], wysoka temperatura zeszklenia [1, 2], wyjątkowo niska higro-skopijność [3], zdolność utrwalania białek i związków biologicznych, prosty meta-bolizm [8], trwałość chemiczna, kwasowa i termalna [1, 5, 6], zdolność zabez-pieczania 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 przedłuże-nia jej trwałości, lecz także dzięki temu, że zabezpiecza ją przed utratą jej cech sen-sorycznych. 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), blan-szowaną w wodzie (TH0%) oraz w 2-procentowym (TH2%) i 6-procentowym (TH6%) roztworze trehalozy. Blanszowanie odbywało się przez 4 min. w tempera-turze 90°C.

Badany surowiec poddano zamrożeniu w zamrażarce domowej w temperatu-rze -24° C i ptemperatu-rzechowywano w temperatutemperatu-rze -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 kon-systencji.

Przeprowadzono także badania marchwi świeżej (S) jako materiału porów-nawczego.

Marchew mrożoną zbadano wkrótce po zamrożeniu produktu (etap I), a na-stępnie 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,

(3)

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 po-ziomy zbliżone do S (rys. 1). Wyższa ocena smakowitości TH6% od S może wyni-kać ze zbyt dużej zawartości trehalozy w roztworze, co spowodowało „przesłodze-nie” 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.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 S B TH0% TH2% TH6% Wygląd ogólny Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia Oc e n a

Rys. 1. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Fayette dla badań I etapu

W przypadku odmiany Joba (rys. 2) zarówno wygląd ogólny, jak i konsysten-cja wykazują tendencję wzrostową od B przez TH0%, TH2% do TH6%. Smakowi-tość w próbie B jest nieco wyższa niż w próbach blanszowanych przed zamroże-niem 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.

(4)

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 wyróż-ników dla tej odmiany uzyskały próby B.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 S B TH0% TH2% TH6% Wygląd ogólny Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia Oce n a

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 do-danie 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).

(5)

Rys. 4. Ocena sensoryczna marchwi odmiany Floryda dla badań I etapu

Podsumowując wyniki dla poszczególnych wyróżników we wszystkich od-mianach (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 roz-tworze 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.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 S B TH0% TH2% TH6% Wyróżnik jakościowy Wygląd ogólny Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia Oc e n a

(6)

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Oc e n a 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.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 B TH0% TH2% TH6% Oc e n a Kolor Kształt Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia

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. Pozosta-łe wyróżniki były na dość wyrównanych poziomach, jednak próby z trehalozą wy-padły najlepiej.

(7)

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 B TH0% TH2% TH6% O c ena Kolor Kształt Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia

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%. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 B TH0% TH2% TH6% Oc e n a Kolor Kształt Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia

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 blan-szowanej w wodzie (TH0%) oraz lepsza konsystencja marchwi z mniejszym (TH2%) niż z większym (TH6%) dodatkiem trehalozy.

(8)

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 B TH0% TH2% TH6% Oc e n a Kolor Kształt Zapach Konsystencja Smakowitość Ocena średnia

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 przecho-wywania nie miał znacznego wpływu na wygląd ogólny, czyli barwę i kształt. Zapach najwyżej oceniono dla prób zawierających trehalozę, najniżej zaś dla mar-chwi 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.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Oc e n a Ko lo r Ks zt a łt Z apa c h K o ns ys te nc ja Sm a k o w it o ść Oc e n a śr edn ia B TH0% TH2% TH6%

(9)

Średnia ocen sensorycznych wszystkich odmian marchwi po półrocznym przechowywaniu (rys. 12), podobnie jak w pierwszym etapie badań, wskazuje wy-raźnie, że dodatek trehalozy znacząco wpływa na zachowanie jakości sensorycznej marchwi przechowywanej w postaci zamrożonej.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Ocena 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 nie-blanszowane. Jedynie w przypadku wyglądu ogólnego próba z 2-procentowym roztworem trehalozy uzyskała ocenę najniższą, zaś próba nieblanszowana wyjąt-kowo wykazała poprawę jakości w porównaniu z pozostałymi próbami w przypad-ku 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 jako-ściowych (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 senso-ryczne.

Zbliżone oceny marchwi zamrożonej bez uprzedniego blanszowania do mar-chwi mrożonej po wstępnym blanszowaniu w wodzie w obu etapach badań zdają się sugerować, że dużym obniżeniem kosztów produkcji byłoby nieblanszowanie

(10)

marchwi. Do tej pory zalecano jednak tę metodę jedynie w przypadku spodziewa-nego krótkiego okresu przechowywania (do trzech miesięcy), blanszowanie zaś traktowano jako podstawowy warunek zabezpieczenia wysokiej jakości zamrożo-nych warzyw podczas długookresowego przechowywania [7].

LITERATURA

1. Chen T., Fowler A., Toner M., Literature Review: Supplemented Phase Diagram of the

Trehalo-se-Water Binary Mixture, Cryobiology, 2000, 40, s. 277–282.

2. Crowe L.M., Lessons from nature: the role of sugars in anhydrobiosis, Comparative Biochemi-stry 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

con-fer high tolerance levels to difcon-ferent 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,

zastoso-wania, 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.