Verhalten von Amadori-Verbindungen während der Kakaoverarbeitung

Summary

A method was developed for the isolation, enrichment and gas Chromatographic determination of heterocyclic aroma compounds formed during the heating of fructosealanine, a typical aroma precursor detected in cocoa, under roasting conditions. Different classes of aroma compounds (pyrazines, pyrroles, pyridines, furans), which have already been described for the aroma of cocoa, could be identified in this way. By model roasting experiments, the rate of formation of distinct tracer substances representing these groups of compounds, dependent on roasting temperature and water content, was determined. During roasting, the decomposition rate of fructosealanine increased with increasing temperature and heating time as well as the rate of formation of heterocyclic compounds. At higher temperatures and longer roasting timesN-containing heterocyclic compounds were preferably formed, whereas lower roasting temperatures and shorter roasting times favoured the formation of furan derivatives. The main aroma components formed by roasting fructosealanine were 2-acetylpyrrole, 5-methylfurfural and 2-acetylfuran. It could be shown that Amadori compounds contribute essentially to the formation of cocoa aroma. The composition of aroma compounds was influenced by water activity (a_w). With increasing a_w values the yield of pyrazines, pyridines and furans decreased, whereas the amount of pyrroles increased.

Zusammenfassung

Es wurde eine Methode entwickelt, um die bei der Röstung von Fructosealanin (Fru-Ala), einer in Kakao enthaltenen Aromavorstufe, gebildeten heterocyclischen Aromakomponenten zu isolieren, anzureichern und gaschromatographisch zu bestimmen. Verschiedene Aromastoffklassen (Pyrazine, Pyrrole, Pyridi ne, Furane), die schon für das Kakaoaroma beschrieben wurden, konnten so nachgewiesen werden. Aus diesen Verbindungsgruppen wurden bestimmte Schlüsselverbindungen (Leitsubstanzen) ausgewählt und ihre von der Rösttemperatur und vom Wassergehalt abhängigen Bildungsgeschwindigkeiten untersucht. Erwartungsgemäß wurde Fru-Ala während der Röstung abgebaut. Die Abbaurate nahm mit zunehmender Temperatur und Erhitzungszeit zu. Mit steigender Geschwindigkeit des Fru-Ala-Abbaus erhöhte sich die Bildungsgeschwindigkeit der Heterocyclen.

Die gebildeten Heterocyclen zeigten charakteristische Unterschiede in ihren temperaturabhängigen Bildungsgeschwindigkeiten und den gebildeten Mengen. Bei höheren Temperaturen und längeren Röstzeiten bildeten sich bevorzugt stickstoffhaltige Heterocyclen, bei den niedrigeren Rösttemperaturen und kürzeren Verweilzeiten entstanden bevorzugt Furanderivate. In den größten Mengen bildeten sich 2-Acetylpyrrol, 5-Methylfurfural und 2-Acetylfuran. Amadori-Verbindungen tragen, bezogen auf ihre Gesamtmenge, wesentlich zum Kakaoaroma mit bei. Unterschiedliche Wasseraktivitäten während der Röstung führten zu Aromadifferenzierungen. Mit steigendem a_w-Wert sank die Ausbeute an Pyrazinen, Pyridinen und Furanen, während sich die Pyrrolmenge erhöhte.