Effect of different citrus aromas on sensory quality and stability of ready-to-drink orange juice.

Resumo: Para a recuperação do aroma e sabor de fruta fresca ao suco industrializado, subprodutos do processamento do suco de laranja, como óleo essencial e essências aquosa e oleosa, são normalmente reincorporados ao produto processado. A adição de cada um desses subprodutos confere ao produto final qualidade e estabilidade sensoriais distintas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade e estabilidade sensoriais do suco de laranja reconstituído, produzido com laranjas de variedades brasileiras e aromatizado com quatro diferentes aromas naturais de laranja, quais sejam: I - óleo essencial; II - frações destiladas de essência oleosa (oil phase); III - aroma formulado contendo frações destiladas de óleo essencial e de essência oleosa; e, IV - aroma formulado contendo frações destiladas de óleo essencial, frações destiladas de essência oleosa e de essência aquosa (water phase). Assim, esta pesquisa consistiu em quatro etapas, a saber: avaliação do impacto dos quatro aromas naturais sobre a aceitação e perfil sensorial do suco de laranja pronto para beber em condições pré-processamento térmico; avaliação da estabilidade sensorial dos aromas naturais ao processamento térmico do suco; avaliação do impacto dos aromas naturais sobre a estabilidade sensorial do suco pronto para beber durante o armazenamento da bebida e, finalmente, a identificação de compostos voláteis odoríferos presentes em um dos aromas mais estáveis - Aroma III. Quatro formulações de suco de laranja reconstituído foram elaboradas, adicionando-se os aromas I, II, III e IV, processadas e envasadas assepticamente em garrafas PET. Os perfis sensoriais, através de Análise Descritiva Quantitativa, e a aceitação das quatro formulações de suco de laranja pronto para beber foram avaliados antes e após o processamento térmico, bem como durante o armazenamento da bebida por 20, 40, 60 e 90 dias. Índices de escurecimento e teores de vitamina C foram determinados durante o armazenamento. Adicionalmente, amostras comerciais de suco de laranja pronto para beber foram avaliadas. Os dados foram analisados por ANOVA, teste de média Tukey ou t-Student, Mapa de Preferência, Análise de Componentes Principais, análise de correlação de Pearson e análise de regressão linear dos parâmetros sensoriais em função do tempo de armazenamento da bebida. O aroma III foi avaliado por cromatografia gasosa (CG), CG-olfatometria (Osme) e espectrometria de massas. Os resultados obtidos na primeira etapa da pesquisa sugeriram que a reincorporação dos compostos voláteis provenientes da essência oleosa contribuem menos para aumentar a aceitação do suco de laranja do que aqueles provenientes do óleo essencial. Em contrapartida, as amostras comerciais tiveram aceitação modesta entre os consumidores indicando que, no Brasil, os sucos de laranja comerciais podem ainda ter sua qualidade sensorial melhorada pela adição de novos aromas naturais. Na segunda etapa, a avaliação da aceitação das amostras pré e pós-processamento indicou boa estabilidade dos aromas naturais estudados ao processamento térmico. Os perfis sensoriais das formulações sugeriram que: i) a reincorporação ao suco de frações destiladas dos três subprodutos do processamento da laranja, resulta em maior estabilidade térmica do que aromas derivados apenas do óleo essencial; e, ii) a presença de voláteis provenientes da essência aquosa no aroma natural de laranja, mesmo que em proporções minoritárias, realça no suco notas de sabor de suco natural e suaviza as notas de aroma e sabor de casca de laranja. Na terceira etapa, durante o armazenamento da bebida, a formulação contendo apenas frações de essência oleosa apresentou, notadamente, menor estabilidade sensorial do que as demais formulações, contendo compostos voláteis provenientes do óleo essencial. Possivelmente essa ocorrência seja devida à presença de agentes antioxidantes naturais nas frações derivadas do óleo essencial. Adicionalmente, os resultados sugeriram que a adição ao suco de laranja de frações destiladas de óleo essencial resulta em melhor estabilidade sensorial à bebida do que a adição ao suco do óleo essencial na sua forma integral. Em todas as amostras, ao longo do período de armazenamento, ocorreu queda dos teores de vitamina C e concomitante escurecimento dos sucos. Finalmente, na última etapa, foram gerados 55 picos de odores, os quais apresentaram, predominantemente, notas de aroma associadas à laranja. Beta-mirceno, butanoato de etila, a-pineno, hexanal, citral e decanol foram os compostos voláteis de maior importância odorífera identificados. Os compostos ß-terpineol, citronelal, undecanal, acetato de a-terpenila, acetato de nerila e a-cariofileno foram identificados como compostos de alto poder odorífero e, limoneno, linalol, a-terpineol e decanal, como compostos de baixo poder odorífero.Abstract: To restore the natural orange aroma and flavor to industrialized juices, processors add natural flavorings obtained from three orange juice by-products: the cold-pressed oil, the oil phase and the water phase. The addition of each of these by-products results in juices with distinct sensory characteristics and acceptability. The present work aimed at evaluating the sensory quality and stability of reconstituted orange juice from Brazilian varieties, flavored with four different orange natural aromas, which are: I ? essential oil; II ? distilled fractions of the oil phase; III - formulated aroma containing distilled fractions of the essential oil and of the oil phase e, IV ? formulated aroma containing distilled fractions of the essential oil, distilled fractions of the oil phase and of the water phase. Thus the present research was divided into four stages: evaluation of the impact of four natural aromas (I, II, III, IV) on the acceptability and sensory profile of ready-todrink orange juice before thermal treatment; evaluation of the sensory stability of the natural aromas to the thermal treatment of the juice; evaluation of the natural aromas impact to the sensory stability of ready-to-drink orange juice during storage; the identification of odor volatiles compounds in one of the most stable aromas ? Aroma III. Four reconstituted orange juices formulations were elaborated, by adding the above mentioned flavorings (I, II, III, IV), processed and packed in PET bottles. The sensory profiles, by using Quantitative Descriptive Analysis, and the acceptability of the four ready-to-drink orange juices were evaluated before and after the processing, and also during their 20, 40, 60 and 90 day-storage. In addition, other commercial samples of ready-to-drink orange juice were included in this study. Determinations of the ascorbic acid and the browning index of formulated juices were done as well. Data were analyzed by ANOVA, Tukey or t-Student mean test, Principal Component Analysis, Preference Mapping, Pearson?s correlation analysis and linear regression analysis of sensory parameters as a function of the storage time. The aroma III was evaluated by gas chromatography (GC), GC-olfactometry (OSME) and by mass spectrometry. The results obtained from the first research stage suggested that reintroduction of the volatiles compounds from oil phase contribute less to increase the acceptability of orange juice than those from the essential oil. On the other hand, all the commercial samples presented moderate acceptability by consumers, indicating that the commercial orange juices in Brazil may have their sensory quality improved by adding new natural aromas. In the second research stage, the evaluation of the pre and post-processing samples acceptability indicated that the studied natural aromas presented good stability to the thermal treatment. The formulations sensory profiles suggested that: i) the reintroduction of the distilled fractions of the three orange processing by-products to the juice results in higher thermal stability than that caused by the aromas derived from the essential oil; ii) the presence of volatiles from distilled fractions of the water phase in the natural orange aroma, although in very small proportions, enhances natural juice flavor and softens orange peel flavor and aroma. In the third research stage, during the drink storage the formulation containing only distilled fractions of the oil phase presented much less sensory stability than the other formulations, containing volatile compounds from the essential oil. A possible explanation for this occurrence is the presence of natural antioxidants in those fractions derived from essential oil. Further, the results suggested that the addition of distilled fractions of essential oil to orange juice provides better sensory stability to the drink than the addition of the integral essential oil. During storage all samples showed decrease in vitamin C and simultaneous browning of juices. Finally, in the last research stage, Fifty-five odor peaks were generated, which presented aroma notes associated mostly to orange. Beta-myrcene, ethyl butanoate, a-pinene, hexanal, citral and decanol were identified as the highest aroma impact compounds. The compounds ß-terpineol, citronellal, undecanal, a-terpinyl acetate, neryl acetate and a-cariophylene were identified as high odor power compounds and, limonene, linalool, a-terpineol and decanal, as low odor power compounds