Smaak en mondgevoel objectief meetbaar maken

Er is een belangrijke stap gezet in het beter begrijpen van smaak en smaakcompositie: het ‘mondgevoelmodel’ blijkt een bruikbare basis voor het meten van smaak. Dat is een belangrijke conclusie uit het proefschrift: ‘Unraveling Mouthfeel. A novel approach to understand taste’ van Georgios Agorastos. 

Het succespercentage van nieuwe voedingsproducten en de herformulering van voedingsmiddelen ligt momenteel onder de 20%. “Een belangrijke reden voor dat hoge mislukkingspercentage is de mismatch tussen de verwachtingen en voorkeuren van de consument en de sensorische eigenschappen van het voedingsmiddel,” betoogt Georgios Agorastos. Hij verdedigde met succes op 13 juli jl. zijn proefschrift in Maastricht, en mag zich nu doctor noemen. “Een beter inzicht in de sensorische eigenschappen van voedingsmiddelen en hun oorsprong kan helpen om succesvollere producten in de markt te zetten. Daarvoor zijn methoden nodig die de sensorische eigenschappen kunnen vastleggen.” 

“Het begrijpen en kunnen meten van die eigenschappen van voedsel is moeilijker dan het klinkt”, aldus de promovendus. “Het gebruik van subjectieve evaluatiemethoden, zoals sensorische analyse door smaakpanels, wordt beïnvloed door psychologische en fysieke factoren. Bovendien is de methode met smaakpanels duur, tijdrovend, weinig herhaalbaar en reproduceerbaar. En er is nog steeds geen goed gedefinieerd lexicon tussen de industrie, voedingsonderzoekers/-ontwerpers en consumenten.” 

Het mondgevoelmodel

De hypothese dat smaak kon worden ingedeeld op basis van mondgevoel en smaakintensiteit werd voor het eerst wetenschappelijk onderbouwd door Peter Klosse (The Concept of Flavor Styles to classify flavors, Maastricht 2004). Stichting TASTE verdiepte de jaren daarna het onderzoek naar smaak en de rol van speeksel bij het proeven. Het mondgevoelmodel verenigt de klassieke sensorische smaakbenadering en de moleculaire invalshoek van voedseltechnologie. In het promotie-onderzoek van Georgios konden fysisch-chemische analyses worden gecorreleerd aan de sensorische waarnemingen van smaakpanels en de belangrijkste parameters van het mondgevoelmodel. De analyses werden uitgevoerd in de universiteitslaboratoria van Maastricht en Wageningen. 

Het onderzoek, mogelijk dankzij ondersteuning van de provincie Limburg, richtte zich eerst op het vergroten van het begrip van de oorsprong van mondgevoelsensaties die gebaseerd zijn op fysieke veranderingen in menselijk speeksel. De nieuwe inzichten werden gebruikt om de chemische metingen te verbeteren. De overeenkomst tussen de sensorische kenmerken met de chemische metingen werden  geëvalueerd door middel van chemometrische analyse (zie kader). Het voorspellen of meten van ‘smaak’ op basis van chemische metingen is een waardevol hulpmiddel voor de voedingsindustrie en onderzoekers. Om smaak objectief te kwantificeren is een goed begrip nodig van de verschillende componenten en hun eigenschappen. 

Speeksel begrijpen

De bevindingen uit het onderzoek bieden nieuwe inzichten in de rol van speeksel bij het proeven, en in de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor drogende sensaties tijdens voedselconsumptie. De resultaten tonen aan dat toegepaste chemische analyses met betrekking tot zintuiglijke gewaarwordingen sterk gecorreleerd zijn met sensorische kenmerken. Deze resultaten suggereren dat orale sensaties geclassificeerd kunnen worden op basis van tactiele sensaties en chemosensorische sensaties (de interactie molecuul-receptor). Tactiele sensaties, zoals filmend en drogend, zijn negatief met elkaar geassocieerd. Chemosensorische sensaties beïnvloeden de tactiele sensaties niet. 

Het meten van zowel de polyfenolen- als de kationenconcentratie en hun moleculaire karakteristieken kunnen mogelijk gebruikt worden voor het voorspellen van de droogperceptie. Veranderingen in de speekselsamenstelling blijken bijvoorbeeld heel belangrijk voor de perceptie van mondgevoelsensaties. Kationische eigenschappen (zoals valenties, ofwel ‘het maximaal aantal bindingen dat een atoom van een gegeven chemisch element kan aangaan met andere atomen’) beïnvloeden de ‘smeereigenschappen’, de slijmerigheid, van speeksel. De interactie van polyfenolen met speekseleiwitten verlaagt dit smeervermogen, terwijl grotere moleculaire deeltjes en een lagere pH-waarde de wrijving verhogen. “Innovatieve chemische analyses en chemometrische technieken kunnen in de toekomst zeer waarschijnlijk worden gebruikt om orale sensaties te voorspellen. Dat betekent dat apparaten zoals kunsttongen bestaande subjectieve sensorische evaluaties, de smaakpanels dus, straks mogelijk kunnen vervangen. Dit op voorwaarde dat de meetinstrumenten gebaseerd zijn op een bruikbaar model voor smaakclassificatie.”

Productontwikkeling

Georgios concludeert dat het beoordelen van de invloed van speeksel op mondgevoel, rekening houdend met leeftijd en medicatie-effecten, de ontwikkeling van gepersonaliseerde voedingsproducten en dieetinterventies voor diverse bevolkingsgroepen kan optimaliseren. “Het model moet nog verder onderzocht worden, maar productontwikkelaars in de voedingsindustrie kunnen de nieuwe strategieën al wel inzetten om de slagingskans te vergroten van nieuwe producten en productherformuleringen.”

Chemometrie is een verzamelnaam voor een aantal tools om grote sets aan data te vereenvoudigen en variaties zichtbaar te maken. In de voedingsindustrie wordt chemometrie gebruikt om met een meting de bruto-samenstelling van levensmiddelen te bepalen. Met NIR (Nabij-Infrarood) spectroscopie kan bijvoorbeeld de hoeveelheid vocht, en het vet- en eiwitgehalte worden bepaald. Zeker bij voedingsmiddelen zijn er veel componenten die nabij-infrarood absorberen. Hierdoor ontstaan spectra die bestaan uit overlappende absorpties. Het blote oog kan hier vaak geen correlaties bespeuren. Chemometrie helpt om de verschillen in de spectra te koppelen aan de wisselende samenstellingen van de voedingsmiddelen.

www.tasteresearch.org