dr.techn., für die Möglichkeit, am Fachbereich Lebensmittelwissenschaft und -technologie eine Diplomarbeit zu schreiben. Tablette nach 2-tägiger Lagerung bei Raumtemperatur. 6.20: Proben, die dem dritten Beliebtheitstest unterzogen wurden. 6.21: Mehrbereichstest für die Ergebnisse des dritten Beliebtheitstests für alle. 6.22: Mehrfachbereichstest für die Ergebnisse des dritten Beliebtheitstests für die Gruppe der Teesüßstoffe. Die Stevia rebaudiana-Pflanze und die daraus isolierten Steviolglykoside erfreuen sich seit Beginn des 21. Jahrhunderts zunehmender weltweiter Verbreitung.
Für Steviolglykoside mit einer Reinheit von 95 % wurde ein ADI-Wert (akzeptable tägliche Aufnahme) von 4 mg/kg Körpergewicht pro Tag vorgeschlagen (JECFA, 2009).
Stevia
- Die Entdeckung Stevia –Pflanze – Botanik und Historie
- Geschichte der Zulassung in der EU
- Zusammensetzung der Pflanze
- Steviol – Glycoside
- Produktionsverfahren
- Sensorische Eigenschaften der Steviol-‐Glycoside
Steviolglykoside sind eine Gruppe intensiv süßender Komponenten, die aus der Pflanze Stevia rebaudiana extrahiert und anschließend gereinigt werden (CARAKOSTAS et al., 2008). Bevor detailliert auf die sensorischen Unterschiede eingegangen wird, muss ein Überblick über die Produktionsprozesse von Steviolglykosiden gegeben werden. Gemäß der JECFA-Spezifikation, die auch die EFSA als Richtlinie verwendet, muss die Reinheit der Steviolglykoside mindestens 95 % bezogen auf die Trockenmasse betragen (JECFA, 2009).
Der Geschmackscharakter „bitter“ hängt also von der Süßwirkung und damit von der Konzentration der Steviolglykoside ab.
Tafelsüßen in Tablettenform
Tablettenbestandteile
Bei Tabletten mit geringen Wirkstoffmengen werden zur Bildung des Tablettenkörpers Füllstoffe benötigt, um durch „Streckung“ der Wirkstoffe eine ausreichende Menge an Tablettiermasse für eine geeignete Tablettengröße zu erhalten (RITSCHEL und BAUER-BRANDL, 2002). Eine mögliche Erklärung für den Zerfallseffekt ist, dass das Zerfallsmittel Wege schafft, über die das Wasser in die Tablettenmatrix eindringen kann. Eine andere Erklärung geht davon aus, dass die durch Quellung verursachte Strukturveränderung die Ursache für den physikalischen Bruch an den Korngrenzen ist.
Im Allgemeinen reicht eine Zugabe von 10 % zu einer Brausemischung aus, um einen schnellen Abbau zu erreichen (RITSCHEL und BAUER-BRANDL, 2002).
Mögliche Rohstoffe
Aussehen/technologische Eigenschaften: loses, weißliches, kristallines, geruchloses Pulver Löslichkeit in Wasser: leicht löslich in kaltem Wasser; in heißem Wasser leicht löslich. Aussehen/technologische Eigenschaften: helles, fast weißes, leicht hygroskopisches Pulver. Löslichkeit in Wasser: leicht löslich in kaltem Wasser mit leichter Trübung; leichte Klumpenbildung in heißem Wasser. Löslichkeit in Wasser: in kaltem Wasser schwer löslich, in heißem Wasser schwer löslich. Sensorische Eigenschaften: leicht süßlicher Geschmack.
Aussehen/technologische Eigenschaften: weißes, rieselfähiges Pulver. Löslichkeit in Wasser: unlöslich in Wasser, aber quellbar.
Einflussgrößen auf Tabletteneigenschaften
Herstellung: Aus natürlichen Silikaten mittels Nassverfahren oder Glühverfahren isoliert. Aussehen/technologische Eigenschaften: flockiges, nichtkristallines Pulver. Im Hinblick auf die Entwicklung eines Tafelsüßens sollten die unterschiedlichen sensorischen Eigenschaften von Rebaudiosid A und Steviosid untersucht werden. Ziel der sensorischen Analysen war es, eine Mischung aus Rebaudiosid A und Steviosid zu finden, deren Eigenschaften den Verbraucher sowohl hinsichtlich der Süße als auch des Geschmacks überzeugen.
Abschließend müssen erste Kompressionsversuche durchgeführt werden, um Rückschlüsse auf die Kompressibilität von Mischungen mit Steviolglykosiden ziehen zu können. Es muss darauf geachtet werden, so wenig Zusatzstoffe wie technisch notwendig zu verwenden, um beim späteren Verkauf die Natürlichkeit des Produkts hervorzuheben.
Verwendete Rohstoffe
Verwendete Geräte
Sensorische Methoden
Testraum
Deskriptive Analyse
Die Methode umfasst die Schulung der Prüfer an den tatsächlichen Produkten, die Wiederholung von Tests zur Validierung der Ergebnisse und die Auswahl der Prüfer speziell für ihre Aufgabe. Je weiter der Skalenpunkt von der Mitte des Diagramms entfernt ist, desto stärker ist die Intensität für das entsprechende Merkmal (RUMMEL, 2002). Zur Quantifizierung der beobachteten Intensitäten wurde eine durchgezogene Skala mit einer Länge von 10 cm verwendet, wobei die Intensitäten des zu bewertenden Attributs unter den jeweiligen Endpunkten aufgeführt sind.
Die Probanden bewerteten die einzelnen Proben nach den zugehörigen Eigenschaften, indem sie auf einer zusammengesetzten Skala angaben, wie stark/schwach der Geschmackseindruck wahrgenommen wurde. Darstellung der Ergebnisse einzelner Produkte nach ihren spezifischen Eigenschaften als Boxplots und Whiskers. Ein Mehrbereichstest, der die Ergebnisse mehrfach verkosteter Proben auf signifikante Unterschiede untersucht, um ein Testpanel zu validieren.
Beliebtheitsprüfung
Als Probanden dienten potenzielle Verbraucher, die freiwillig an der Verkostung teilnahmen und über den rechtlichen Status von Steviolglykosiden in der EU informiert wurden. Wie in der deskriptiven Analyse (4.3.2.4) wurden zur Quantifizierung der wahrgenommenen Beliebtheit durchgehende Linienskalen von 10 cm Länge verwendet. Um Gründe für Beliebtheit/Unpopularität zu generieren, wurde unterhalb der Zeilenskalen Platz für Kommentare vorgesehen.
Um Daten zur Süßeakzeptanz zu erhalten, wurde die JAR-Skala verwendet. Zur Auswertung musste der Prüfling für jede Probe die entsprechende Zeile eingeben. Mehrbereichsprüfung, um wichtige Produktunterschiede hervorzuheben und homogene Produktgruppen zu identifizieren.
Statistische Methoden
Alle Stichproben, zwischen denen sich eine Kreuzung befindet, bilden hinsichtlich der betreffenden Eigenschaft eine homogene Gruppe. Eine einfache Regressionsanalyse wurde durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen der Süßebewertung und der allgemeinen Beliebtheit zu bestimmen. Je größer R2, desto ausgeprägter ist ein linearer Ursache-Wirkungs-Zusammenhang zwischen X und Y (TOUTENBURG et. al., 2009).
Wie bei den anderen statistischen Analysen wurde für die einfache Regressionsanalyse die Statistiksoftware Statgraphics® Centurion XV verwendet.
Deskriptive Analyse
Jede Probe wurde von allen Diskussionsteilnehmern zweimal probiert, und Kandisin wurde von allen sechs Mal probiert.
Beliebtheitsprüfung
Erste Beliebtheitsprüfung
Zusätzlich zur allgemeinen Beliebtheit der Proben wurde die Beliebtheit der Süßkraft mithilfe der JAR-Skala abgefragt.
Zweite Beliebtheitsprüfung
Dritte Beliebtheitsprüfung
Durchführung Pressversuche
Ergebnisse der deskriptiven Analyse
- Ergebnisse der Begriffsfindungsphase
- Ergebnisse der Panelüberprüfung
- Ergebnisse der Quantifizierung
- Interpretation der Ergebnisse der Begriffsfindungsphase
- Interpretation der Ergebnisse der Panelüberprüfung
- Interpretation der Ergebnisse aus der Quantifizierung
Es ist deutlich zu erkennen, dass die Muster von Rebaudiosid A und Steviosid bei der niedrigsten Konzentration von 100 mg/L den Mustern von Candisin am ähnlichsten waren. Bei einer Konzentration von 150 mg/L gab es hinsichtlich der Süßkraft keinen signifikanten Unterschied zu Candisin und bei einer Konzentration von 100 mg/L Steviosid war Candisin deutlich süßer. Die reichhaltige Süße war bei allen Konzentrationen von Rebaudiosid A deutlich ausgeprägter als bei Candisin (1 Verlust pro 200 ml).
Steviosid zeigte erst bei einer Konzentration von 200 mg/L eine vollere Süße als Candisin, in anderen Konzentrationsbereichen konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden. Die Süße von Rebaudiosid A hielt bei allen Konzentrationen deutlich länger an als die von Candisin (1 Tablette pro 200 ml). Es gab keinen signifikanten Unterschied in der anhaltenden Süße zwischen Steviosid bei 100 mg/L und 150 mg/L.
Bei der richtigen Konzentration von Steviosid und Rebaudiosid A wurde die Süße von Rebaudiosid A von den Diskussionsteilnehmern stets als deutlich länger anhaltend empfunden. Während es für das Testgremium relativ einfach war, die Proben anhand ihrer Süßungseigenschaften zu unterscheiden, wurden bei den Deskriptoren „metallisch“ und „pflanzlich“ weniger signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Proben festgestellt. Die mehrmalige Überprüfung der Ergebnisse der getesteten Proben zeigte, dass das Panel durchaus in der Lage war, wiederholbare Ergebnisse zu liefern.
Bei der Verkostung von Kandisin als Vergleichsprobe wurde festgestellt, dass eine Konzentration von 100 mg/L reinem Rebaudiosid A eine etwas höhere Süßungswirkung hatte als ein Tab Kandisin pro 200 ml Wasser. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden die Konzentrationen bestimmt, die für weitere hedonische Analysen verwendet wurden.
Ergebnisse der Beliebtheitsprüfung
- Ergebnisse der ersten Beliebtheitsprüfung
- Interpretation der Ergebnisse der ersten Beliebtheitsprüfung
- Ergebnisse der zweiten Beliebtheitsprüfung
- Interpretation der Ergebnisse der 2. Beliebtheitsprüfung
- Dritte Beliebtheitsprüfung
- Interpretation der Ergebnisse der 3. Beliebtheitsprüfung
Werden alle Versuchsteilnehmer zur Auswertung herangezogen, ist festzuhalten, dass sich lediglich Candisin signifikant von den anderen Proben unterschied. Wenn man jedoch die mittleren Beliebtheitswerte vergleicht, scheinen höhere Mengen an Rebaudiosid A zu höheren, wenn auch unbedeutenden Beliebtheitswerten zu führen. Die Ergebnisse zur Beliebtheit der Gruppe der Teesüßstoffe, die bevorzugt schwarzen Tee trinken, sind aufgrund der geringen Probandenzahl mit Vorsicht zu genießen.
Die Unterschiede in den Beliebtheitswerten wurden bei der Gruppe deutlicher, die ihren Tee normalerweise süßt und schwarzen Tee bevorzugt. Zur Darstellung der Ergebnisse wurden die Daten aller Probanden (Abb. 6.24) und der Gruppe der Teesüßstoffe (Abb. 6.25) getrennt ausgewertet. Signifikante Beliebtheitsunterschiede bei gleicher Konzentration konnten nicht bei allen Probanden festgestellt werden, weder bei denjenigen, die ihren Tee normalerweise gesüßt trinken, noch bei der Gruppe der Teesüßstoffe, die bevorzugt Früchtetee trinken.
Betrachtet man die Ergebnisse zur Beliebtheit der Süße, fällt auf, dass die Profile bei der niedrigen Konzentration von 80 mg/L (simuliert 1 Tab pro Tasse) für beide Proben („R50S50“ und „R80S20“) sehr ähnlich sind (Abb. 6.25). Bei der Simulation von zwei Tabs pro Tasse (Konzentration 160 mg/L) wünschten sich nur 13 % der Probanden, die ihren Tee süßen, die Probe „R50S50“ süßer; Bei der Probe „R80S20“ sind es nur 3 % der getesteten Personen.
Ergebnisse Pressversuche
Interpretation der Ergebnisse der Pressversuche
Basierend auf den Ergebnissen der deskriptiven Analyse scheint es, dass sich die Geschmackseigenschaften von reinem Rebaudiosid A und Steviosid deutlich von einer künstlichen Süßstoffmischung (Mischung aus Cyclamat und Saccharin) eines führenden Herstellers in Österreich unterscheiden. Dennoch konnte anhand von Beliebtheitstests bei potenziellen Verbrauchern nachgewiesen werden, dass Mischungen aus hochreinem Rebaudiosid A und hochreinem Steviosid durchaus gut angenommen werden. Die Mischung aus Rebaudiosid A und Steviosid im Verhältnis eins zu eins stellt einen guten Kompromiss zwischen Kosteneffizienz und Verbraucherakzeptanz dar.
Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass die Verwendung von Säure-Base-Gemischen, die sowohl Sprengmittel als auch Füllstoffe sind, zu einer hohen Hygroskopizität führt, die sich in der Veränderung der Tablettenoberfläche widerspiegelt. Aufgrund der teilweise unterschiedlichen Literaturangaben zu den geschmacklichen Eigenschaften der Steviolglykoside Rebaudiosid A und Steviosid sollen im Rahmen dieser Diplomarbeit die unterschiedlichen sensorischen Eigenschaften im Hinblick auf die Entwicklung eines Tafelsüßes in Tablettenform untersucht werden. Nach einer deskriptiven Analyse, bei der das billigere Steviosid mit dem teureren Rebaudiosid A und einer auf dem Markt erhältlichen synthetisch hergestellten Süßstoffmischung verglichen wurde, wurde in Verbraucherbeliebtheitstests ermittelt, inwieweit die Wirtschaftlichkeit durch einen höheren Steviosidanteil verbessert werden kann, ohne die Verbraucherakzeptanz zu verringern.
Es stellte sich heraus, dass für die Konzentration von 80 mg/L (Simulation der Einnahme einer Tablette) und 160 mg/L (Simulation der Einnahme von zwei Tabletten) eine Eins-zu-Eins-Mischung der beiden Glykoside die oben genannten Anforderungen erfüllt. Nach einer deskriptiven Analyse, in der die Steviolglykoside mit einem künstlichen Süßstoff eines namhaften Herstellers verglichen wurden, wurden Verbraucher gebeten, die Gesamtakzeptanz und die Akzeptanz der Süße von Proben mit unterschiedlichen Anteilen an Rebaudiosid A und Steviosid zu bewerten. CHANG, P.K.; CORTLANDT M.;LEE T.; SCARSDALE H.C.; PLAINS W.: LHG-Zusammensetzungen zur Reduzierung des anhaltenden bitteren Geschmacks von Steviolglykosiden.
EUROPEAN FOOD SAFETY AUTHORITY: Revised exposure assessment for steviol glycosides for proposed uses as a food additive. EUROPEAN FOOD SAFETY AUTHORITY: Scientific opinion on the safety of steviol glycosides for proposed uses as a food additive.
