EFFECT OF ALCOHOL CONCENTRATION ON THE SENSORY CHARACTERISTICS OF FRUIT MACERATES
Originalan naučni rad – Original scientific paper
Rezime
Maceriranje biljaka i plodova voća predstavlja proces ekstrakcije mirisnih i bojenih materija iz biljnog tkiva u cilju dobijanja macerata. Ovi macerati čine osnovu pri aromatiziranju pojedinih vrsta likera. Različita interakcija voćne vrste i alkoholne koncentracije u rastvoru rezultira različitim senzornim karakteristikama macerata.
Iz navedenog razloga je bitno odrediti koja voćna vrsta i koja koncentracija alkohola daju najbolja senzorna svojstva macerata. U sklopu ovog istraživanja izvršena je maceracija četiri voćne vrste (mango, kivi, klementina i ananas), u tri različite koncentracije alkohola (5, 10, 30% vol.). Navedeni macerati su podvrgnuti senzornoj analizi od strane ocjenjivača koji imaju iskustva u senzornoj ocjeni (priučeni laici). Ocijenjena su četiri senzorna atributa mirisa: intenzitet, tipičnost, postojanost i harmoničnost, a data je i ukupna senzorna ocjena za sve macerate. Podaci senzorne analize su statistički obrađeni primjenom dvofaktorijalne analize varijanse kako bi se utvrdilo postojanje statistički značajnog uticaja oglednih faktora na prosječne senzorne ocjene. Tamo gdje je ustanovljena statistička značajnost, primjenom Tukey testa testirane su razlike poređenjem svih mogućih parova u ogledu.
Utvrđeno je da alkoholna koncentracija ima statistički značajan uticaj na senzorne ocjene svih atributa mirisa, dok voćna vrsta nije iskazala statistički značajan uticaj na intenzitet i harmoničnost mirisa. Treba napomenuti da je visoka alkoholna koncentracija (30%) prikrivala tipični voćni miris.
Klementina je voćna vrsta koja je prema ukupnoj senzornoj ocjeni iskazala najlošija svojstva, te se kao takva ne preporučuje za korištenje u industriji proizvodnje voćnih macerata. Ananas, mango i kivi su pokazali zadovoljavajuća voćna senzorna svojstva po svim senzornim atributima.
Ključne riječi: likeri, senzorna analiza, voćni macerati
Summary
Maceration of plants and fruits represents a process of extraction of aromatic compounds and coloring agents from the plant tissue, for the purpose of obtaining a macerate. These macerates provide a basis for aromatization of some types of liqueur. Various interactions between the fruit species and alcohol concentration used, result in macerates with different sensory characteristics. This is why it is very important to establish which fruit species and which alcohol concentration give the best sensory characteristics of macerate.
In this study, maceration of four fruit species was performed (mango, kiwifruit, clementine and pineapple) using three different alcohol concentrations (5; 10; 30 % vol.). The obtained macerates were subjected to sensory analysis by assessors who have had experience in sensory tasting (trained laymen). Four sensory attributes of odor were graded: intensity, typicality, durability and harmony, and an overall sensory odor characteristic were graded subsequently. All samples were scored on a scale of 0-5. In order to minimize any biases as a result of order of presentation, an extended Latin square-type design was used. The data obtained from the sensory analysis was statistically analyzed using a two-factorial ANOVA in order to determine the significance of the influence of experimental factors on the average sensory grade. The cases where such significance was determined, differences in average grades were analyzed with Tukey test.
It was determined that the concentration of the alcohol had a significant impact on the sensory grades for all the aromatic traits, while the fruit species did not exhibit any influences on the intensity and harmony of the odor. It should be noted that the high concentration of alcohol (30%) disguised the odor typical for the fruit species.
Clementine, according to the overall grade, displayed the worst sensory characteristics, and therefore was not recommended for industrial production of fruit macerates. Pineapple, mango and kiwifruit showed satisfactory sensory characteristics for all analyzed parameters.
Key words: liqueur, sensory analysis, two factorial ANOVA.
Uvod
Maceracija predstavlja fizički postupak ekstrakcije pri kojem je tijelo podvrgnuto djelovanju tečnosti (ulje, voda, alkohol) koja služi kao rastvarač bojenih i mirisnih supstanci, tijelo potopljeno u rastvarač se ne rastvara u potpunosti, već u tečnost prelaze aromatske i bojene materije. Proizvod se zove macerat. Na ovaj način se dobijaju određene bojene i aromatske materije koje se koriste pri proizvodnji aromatiziranih rakija i likera (Höschen, 1997).
U BiH, proizvodnja alkoholnih pića u 2008. god. (www.fes.ba preuzeto maj, 2010) iznosila je 14.599 1 čistog alkohola, dok je prema podacima WHOSIS-a, već u 2003. godini je u našoj zemlji po glavi stanovnika (starijih od 15 godina) trošeno više od 9 1 čistog alkohola godišnje (www.who.int, preuzeto maj, 2010). Iz
navedenih podataka primjećuje se da se u našoj zemlji daleko više alkoholnih pića popije nego što se proizvede, što govori o ovisnosti BiH tržišta o uvozu alkoholnih pića. Prema izvještaju Mmistarstva vanjske trgovine i ekonomskih odnosa za 2008. godinu, BiH pored mineralnih goriva najviše uvozi alkohol (tvww.ekapiia.ba) preuzeto maj 2010).
Za proizvodnju likera nisu nužni kompletni pogoni, već su dovoljne i namjenske laboratorije. Razlog ovome je činjenica da je proizvodnja likera relativno jednostavna, a podrazumijeva aromatiziranje rakija i dodavanje šećera nakon čega može da se vrši zrenje u hrastovoj buradi. Kao sirovina za proizvodnju likera može se koristiti patoka izdvojena nakon proizvodnje bilo koje rakije. Patoka se može predestilisati u manje kvalitetan destilat koji bi se obogatio neizostavnim sastojcima za proizvodnju likera. Macerati se mogu dobiti iz komadića voća potopljenih u alkoholu, ali se oni mogu dobiti i potapanjem voćne pulpe u istom. Treba napomenuti da se u našoj zemlji godišnje proizvede 978.000 kg pulpe (www.bhas.ba preuzeto maj, 2010), koja bi se kao sekundarni proizvod voćarske industrije mogla iskoristiti za dobijanje ovih voćnih macerata. Sve ovo ukazuje na potencijal i ekonomsku isplativost korištenja sekundarnih i manje kvalitetnih proizvoda u cilju dobijanja novog, kvalitetnog proizvoda sa većom tržišnom vrijednošću.
Cilj ovog rada je bila procjena uticaja različitih koncentracija alkohola na senzorne karakteristika macerata različitih voćnih vrsta kako bi se na osnovu dobijenih rezultata našoj prehrambenoj industriji dale preporuke za nove linije proizvoda. U radu su korištene egzotične voćne kulture, sa izraženom aromom u cilju lakše senzorne evaluacije uticaja alkohola i voćne vrste.
Materijal i metod
U sklopu ovog istraživanja korišteni su plodovi četiri voćne vrste: mango, klementina, ananas i kivi. Ove voćne \Tste su umjesto kontinentalnih kultura prisutnih u BiH izabrane zbog izuzetno prepoznatljivih aromatskih karakteristika. Navedene voćne vrste su usitnjene i potopljene u tri različite koncentracije alkohola u destilovanoj vodi: 5%, 10% i 30%. Maceracija je izvršena tako što su pripremljeni uzorci ostavljeni na sobnoj temperaturi u trajanju od 24 sata, nakon čega je uslijedila filtracija na Milipore vakuum pumpi (Leitner & Siegmund, 2009). Za svaki ogledni tretman, ukupno njih 12, urađena su dva ponavljanja, a za senzomu ocjenu je napravljen prosječan uzorak ovih ponavljanja. Nakon maceracije i filtracije uslijedila je senzoma analiza pripremljenih uzoraka. Pripremljena su 33 radna mjesta za ocjenjivače. Napravljena je osnovna shema rasporeda uzoraka na bazi nepotpunog dizajna Latin Squera (Stone & Sidel, 2004). To znači, da se u redoslijedu prezentiranja uzoraka za ocjenu, svaka korištena koncentracija alkohola našla jednak broj puta na svakom mjestu u nizu. Ispitani su slijedeći senzorni parametri: intenzitet, tipičnost, postojanost i harmoničnost mirisa. Ocjenjivači su navedene parametre za svaki voćni macerat ocijenili ocjenama od 1 do 5, gdje ocjena 1 predstavlja najnižu, a 5 najvišu ocjenu za senzorni doživljaj. Svako radno mjesto sadržavalo je 4×3 uzorka macerata koji su bili raspoređeni u plastičnim čašicama, označenim trocifrenim brojevima koji su se također nalazili napisani na ocjenjivačkim listićima zajedno sa rasporedom voćnih vrsta na radnom mjestu. Plastične čašice su zatvarane aluminijskom folijom do trenutka senzorne analize, da bi se spriječila evaporacija mirisa uzoraka.
Senzorna analiza izvršena je od strane 33 studenta 2. godine Poljoprivrednoprehrambenog fakulteta, starosne dobi 19-21 god., obje spolne skupine. Svi učesnici u panelu su po planu i programu svog studija odslušali predmet „Senzorna analiza prehrambenih priozvoda“ te posjeduju osnovna znanja iz senzorne analize. Zbog toga se ovakvi ocjenjivači smatraju priučenim laicima. Prije senzorne ocjene svi ocjenjivači su zajedno sa senzornim ekspertom prošli zajedničku ocjenu nasumično izabranog uzorka, a sve u cilju nivelisanja primjene skale.
Rezultati senzorne ocjene su statistički obrađeni primjenom statističkog paketa u programu Microsoft Office-Excel 2007 spram Papić (2005). Prvo je izvršena sistematizacija podataka i deskriptivna statistika nakon čega je urađena dvofaktorijalna analiza varijanse (ANOVA) kako bi se utvrdilo postojanje statistički značajnog uticaja oglednih faktora (voćna vrsta i koncentracija alkohola) na prosječne ocjene ispitivanih senzornih atributa. Primjenom Tukey testa testirane su razlike poređenjem svih mogućih parova u ogledu za ukupnu senzornu ocjenu macerata.
Rezultati i diskusija
Nakon sistematizacije podataka i deskriptivne statistike urađena je dvofaktorijalna analiza varijanse da bi se utvrdilo postojanje statistički značajnog uticaja oglednih faktora na prosječne senzorne ocjene.
Prema vrijednostima Fišerovog pokazatelja (tabela 1) vidi se da je na senzorne ocjene intenziteta mirisa macerata, koncentracija alkohola u kojem se vršila maceracija iskazala veoma visoko statistički značajan uticaj, dok voćna vrsta nije iskazala statistički značajan uticaj. Međudjelovanje koncentracije alkohola i voćne vrste je također iskazalo statistički značajan uticaj na procjenu ovog senzornog atributa. Statistički veoma visoko značajan uticaj na senzornu ocjenu tipičnosti mirisa macerata iskazala su oba ogledna faktora kao i njihovo međudjelovanje.
Tabela 1.
F values and the statistical significance of the effect that the experimental factors had on individual sensory attributes of odor and on the overall odor sensory grade
| Senzorni atribut voćnih macerata | Ogledni faktor | F pokazatelj | P vrijednost |
| Sensory attribute of fruit macerates | Experimental factor | F value | P value |
| Intenzitet mirisa Intesity of odor |
voćna vrsta | 0.441 | >0.05 |
| konc. alkohola | 28.607 | <0.001 | |
| međudjelovanje | 2.346 | <0.05 | |
| Tipičnost mirisa | voćna vrsta | 9.18S | <0,001 |
| konc. alkohola | 16.423 | <0.001 | |
| međudjelovanje | 3.303 | <0.001 | |
| Postojanost mirisa Persistence of odor | voćna vrsta | 5.437 | <0.01 |
| konc. alkohola | 4.115 | <0,05 | |
| međudjelovanje | 2.190 | <0,05 | |
| Harmoničnost mirisa Harmony of odor | voćna vrsta | 1.336 | >0.05 |
| konc. alkohola | 21.069 | <0.001 | |
| međudjelovanje | 1.212 | >0,05 | |
| Ukupno prosječna senzorna ocjena mirisa Total arerage grade of odour |
voćna Vrsta | 6.435 | <0.001 |
| konc. alkohola | 11.180 | <0.001 | |
| međudjelovanje | 2.679 | <0.01 |
Na senzornu ocjenu postojanosti mirisa macerata statistički značajan uticaj iskazala su oba ogledna faktora kao i njihovo međudjelovanje. Izračunati Fišerov pokazatelj pri analizi varijanse pokazuje da je korištena koncentracija alkohola za ekstrakciju mirisa iz voća pokazala veoma visoko statistički značajan uticaj na prosječnu ocjenu harmoničnosti mirisa uzoraka. Voćna vrsta kao ni međudjelovanje ova dva faktora nisu iskazale uticaj na prosječne senzorne ocjene harmoničnosti mirisa nego su pokazane razlike stvar slučaja. Statistički veoma visoko značajan uticaj na ukupnu prosječnu senzornu ocjenu iskazala su oba ogledna faktora i njihovo međudjelovanje.
Primjenom Tukey testa testirane su razlike svih mogućih parova u ogledu, po pitanju ukupne senzorne ocjene. Rezultati ovog testa su pokazali da većina razlika nije bila statistički značajna bez obzira da li se radilo o različitom voću ili korištenoj koncentraciji alkohola (tabela 2). Da ipak sve nisu pripadale istoj testnoj skupini pokazala je vrijednost za tretman klementina 10% (7,70) i mango 30% (7,42) koji su imali značajno niže vrijednosti u odnosu na tretmane sa 5% vol alkoholom, skoro za sve voćne vrste.
Tabela 2. Results of the Tukey test, used to determine the significance of the differences between the average grades for the overall sensory characteristic of all the macerates
| Koncentracija alkohola %vol Content of alcohol %vol | Opšti prosjek za voćne vrste | |||
| Fruit species | 5 | 10 | 30 | Overall average of fruit species (w0,05=0-942) |
| Ananas | 9.88ac | 10,18ac | 9,03ac | 9,70a |
| Klementina | 8.48abc | 7,70b | 8,33a | 8,17b |
| Kivi | 10,03ac | 9,24ac | 8,27a | 9,18a |
| Mango | 10,45c | 9,00ac | 7,42b | 8,96ab |
| Opšti prosjek za alkohol Overall average of alcohol (Wo.05= 0.740) |
9,71a | 9,03a | 8,27b | |
W0,05(vv*alc.) = 2,000
Ovdje je izuzetak bio tretman klementina 5% koji je imao nešto nižu vrijednost u odnosu na druge tretmane sa ekstrakcijom 5% alkoholom. Statistički najniže prosječne senzome ocjene bile su dodijeljene maceratima ekstrahovanim 30% vol alkoholom. U cijelom ogledu najviše ocjene su dobili voćni ekstrakti sa 5% vol.
alkoholom. Statistički značajna razlika zabilježena je između klementina 10% (7,70) i mango 5% (10,45) uzoraka.
Razlike prosjeka u postavljenom ogledu su jasno potvrđene testiranjem razlika opšteg prosjeka oba ogledna faktora koja su svoj statistički značaj nagovijestili jednofaktorijalnom i dvofaktorijalnom analizom varijanse. Pri tome je koncentracija alkohola iskazala svoj uticaj u jednom primijenjenom modalitetu, a to je 30% vol alkohol jer se j?kstrakcija mirisa sa visokom koncentracijom alkohola pokazala kao statistički značajno manje prihvatljiva za senzomu percepciju mirisa macerata u odnosu na niže vrijednosti alkohola između kojih nema razlike. Kada se radi o voćnim vrstama, test razlika opšteg prosjeka ukupne senzome ocjene je pokazao da je klementina značajno lošija voćka za aromatiziranje likera ili drugih namirnica u odnosu na mango, kivi i ananas. Premda je ananas bio najbolje ocijenjen (9,71) ipak nije postojala razlika u senzomoj percepciji mirisa macerata ove voćne vrste u odnosu na kivi (9,18) ili mango (8,96). Opisani rezultati prikazani su u tabeli 2.
Zaključak
Alkoholno-vodeni rastvor koji se koristi za maceraciju pokazuje najbolje rezultate u slučaju kada koncentracija alkohola nije visoka (30%). U ovom istraživanju je zaključeno da 5% i 10% rastvor alkohola najbolje ekstrahuje mirisne materije iz voća bez obzira o kojoj se voćnoj vrsti radi. Na ovaj način se dobijaju kvalitetni macerati za aromatiziranje voćnih likera i sličnih prehrambenih proizvoda.
Pri ocjeni intenziteta mirisa pokazalo se da visoka koncentracija alkohola od 30% vol maskira voćni miris sirovine. Iz navedenog razloga, pri analiziranju ukupne prosječne senzorne ocjene, intenzitet nije uzet u obzir. Primarni voćni miris se za klementinu, kivi i mango najbolje iskazao po svom intenzitetu pri ekstrakciji sa 5% vol koncentraciji alkohola.
U skladu sa intenzitetom mirisa su rezultati senzorne ocjene tipičnosti mirisa sirovine. Tipičnost mirisa je najbolje izražena pri ekstrakciji 5% vol alkoholom, a senzorna ocjena za ovaj atribut opada kako raste koncentracija alkohola. Ananas je voćna vrsta koja svoj tipičan miris zadržava ujednačenim pri svim koncentracijama alkohola. Tipičan miris klementine je slabo izražen pri svim koncentracijama alkohola.
Pri ocjeni postojanosti voćnog mirisa sve ispitivane voćne vrste su ocjenjene veoma ujednačeno pri svim koncentracijama alkohola korištenog za ekstrakciju. I ovdje je izuzetak macerat klementine čiji miris nema dobru postojanost.
Pri ocjeni harmoničnosti mirisa alkohol je iskazao statistički značajan uticaj, dok nije zabilježen uticaj voćne vrste kao ni međudjelovanje ova dva faktora. Mirisno harmoničniji su macerati dobiveni ekstrakcijom sa 5% i 10% vol alkoholom, dok viša koncentracija alkohola od 30% vol nije preporučljiva za ekstrakciju voćnog mirisa.
Generalno se može zaključiti da su pri senzornoj procjeni mirisa voćnih macerata, najbolje ocjene dodijeljene maceratima sa nižom koncentracijom alkohola (5% i 10% vol) gdje niska koncentracija alkohola ne narušava prirodne mirisne karaktristike.
Klementina je voćna vrsta koja je prema ukupnoj senzornoj ocjeni iskazala najlošija svojstva, te se bez kore ne preporučuje za korištenje u industriji proizvodnje voćnih macerata. Preporuka može biti samo za korištenje klementine (ili citrusa uopšte) zajedno sa korom. Ananas, mango i kivi su pokazali zadovoljavajuća voćna senzorna svojstva po svim senzornim atributima.
Literatura
Agencija za statistiku Bosne i Hercegovine: Industrijska proizvodnja u BiH za 2008. godinu. www.bhas.ba, preuzeto januar 2010.
Federalni zavod za statistiku: Federacija Bosne i Hercegovine u brojkama 2008. www.fzs.ba, preuzeto januar 2010.
Hoschen U.? (1997): Das grosse Buch der feinen Spirituosen. Neumann & Gobel.
Leitner E.. Siegmund B.. (2009): Sensory Evaluation of Foods – Applications. Selected Topics on Food Science and Technologv. Faculty of Technology. University of Banja Luka. KU Leuven.
Papić M., (2005). Primijenjena statistika u MS Excelu. ZORO. Zagreb.
Poslovin portal BiH. www.ekapija.ba preuzeto maj 2010.
Stone H.. Sidel J. L.. (2004): Sensory Evaluation Practices. Elsevier Publishing.
World Health Organisation Statistical Information Svstem (WHOSIS): Per capita recorded alcohol consumption (litres of pure alcohol) among adults (>15 years). www.who.int. preuzeto januar 2010.