Sensory and consumer-oriented studies on the effect of fat in different food matrices : a comparison between yoghurt, vanilla custard, Lyon-style and liver sausages

Abstract

The number of overweight and obese people all over the world increases and overweight and obesity promote the risk for a number of diseases. From the viewpoint of the consumer, it is important to change eating habits and to enhance the extent of physical activity in today’s sedentary lifestyles. From the viewpoint of the industry, the amount of fat in foods may be reduced. However, the degree of liking for a food is often related to its fat content because of the various effects of fat on sensory properties. The effect of fat depends on the food matrix and furthermore, consumers expect the presence of different properties as well as different intensities of certain properties depending on the food. Consequently, a detailed sensory approach is needed to successfully develop foods reduced in fat. Selection of samples for this study based on popularity, on differences in the food matrix as well as on the fact of belonging to the category of meat or rather dairy products, because current data showed that an increased fat intake amongst others arises from an increased consumption of meat and dairy products. Selection resulted in plain stirred yoghurt (0.1 to 12.0% fat) and starch-based vanilla custard (0.1 to 15.8% fat) as well as Lyon-style sausages (3.0 to 25.0% fat) and liver sausages (3.0 to 30.0% fat). Technologies to reduce or rather to substitute fat were adapted to each food matrix, applying innovative approaches. For each food matrix, samples with varying fat content were produced and were evaluated in terms of sensory properties using descriptive analysis, and consumers’ acceptability using hedonic tests. Afterwards, descriptive and hedonic data were statistically correlated. Therefore, the present work on the one hand aimed to apply adapted innovative technologies to reduce or rather to substitute fat in different food matrices and to survey their acceptability. On the other hand, the effects of fat and fat reduction on sensory properties and liking as well as the various drivers of liking and disliking were aimed to be examined and contrasted. Concerning yoghurt, the results showed an increasing effect of fat on attributes creamy (flavor and texture), viscous (appearance and texture) as well as fatty mouth feel. Consumers preferred yoghurts with medium fat (3.5 to 6.0%) and also high fat (12.0%) contents. Liking was driven by attributes sour, aromatic, astringent and partially by descriptors creamy, viscous and fatty mouth feel. Contrariwise, graininess and yellowness as well as too high intensities in attributes creamy, viscous and fatty mouth feel led to rejection. Substituting fat by means of adding whey protein did not enhance liking, but increasing protein did. Finally, the results showed that medium protein contents (4.5%) and high casein-to-whey protein ratios (80/20) could lead to accepted low-fat yoghurts. Regarding vanilla custard, fat increased intensities in attributes thick (appearance and texture), creamy (flavor and texture), sticky and fatty, whereas yellowness, surface shine, jelly, cooked and vanilla flavor, as well as harmonious were decreased by fat. Low to medium fat custards (1.5 to 8.6%) showed best liking scores and attributes vanilla and cooked flavor, harmonious, vegetable fat flavor, sticky, fatty and creamy texture were found to drive liking. On the opposite, custards high in jelly texture and partially too high in thickness, whiteness and creamy flavor were disliked. The addition of a vegetable fat cream led to well accepted medium fat (2.9%) vanilla custards. In Lyon-style sausages, fat exerted an increasing effect on attributes meat flavor, aftertaste meat flavor, greasy and juicy, and a decreasing effect on red color intensity, spicy, spicy aftertaste, raspy throat, coarse and firm. Regarding liver sausages, fat increased scores in attributes greasy, creamy texture, lumpy (appearance and texture), foamy, off-flavor and sweet. Contrariwise, it decreased red color intensity, odor attributes spicy, liver and metallic as well as flavor descriptors spicy, liver, aftertaste, peppery, bitter and metallic and also texture properties firm and furred tongue. For both types of sausage, preferences were mainly found for medium fat contents (10.0 and 17.0%), but consumers partially also liked sausages high in fat (25.0 or rather 30.0%) and low in fat (3.0%). No clear drivers of liking could be detected for the sausages. The results showed that the addition of inulin, citrus fiber and partially rice starch led to a successful imitation of fat or rather to acceptable fat-reduced sausages which are furthermore fiber enriched. The current study gives an interesting overview of the various effects of fat depending on the food matrix. It furthermore gives evidence for the successful development of an assortment of popular fat reduced meat and dairy products.

Die Zahl der übergewichtigen und fettleibigen Menschen auf der ganzen Welt steigt, wobei Übergewicht und Fettleibigkeit das Risiko für zahlreiche Krankheiten fördert. Aus Sicht des Konsumenten ist es wichtig, die Essgewohnheiten zu ändern und den Umfang an körperlicher Aktivität des oftmals bewegungsarmen Lebensstils zu steigern. Aus Sicht der Industrie kann u.a. der Fettgehalt in Lebensmitteln reduziert werden, jedoch ist die Akzeptanz eines Produktes durch die vielfältigen Einflüsse von Fett auf das sensorische Profil meist abhängig von dessen Fettgehalt. Der Einfluss von Fett hängt von der Lebensmittelmatrix ab. Desweiteren erwarten Konsumenten je nach Produkt, das Vorhandensein unterschiedlicher Eigenschaften sowie unterschiedlich stark ausgeprägte Eigenschaften. Für die erfolgreiche Entwicklung fettreduzierter Produkte ist somit eine genaue sensorische Herangehensweise notwendig. Das Untersuchungsmaterial für diese Arbeit wurde nach dem Aspekt der allgemeinen Beliebtheit sowie nach Unterschieden in der Matrix ausgewählt. Desweiteren wurden die Produkte hinsichtlich ihrer Zugehörigkeit zur Gruppe der Milchprodukte bzw. der Fleischerzeugnisse ausgewählt, da aktuelle Daten zeigen, dass eine erhöhte tägliche Fettzufuhr unter anderem aus einem erhöhtem Verzehr an Milch- und Fleischprodukten resultiert. Es wurden die vier Produkte gerührter Naturjoghurt (0,1 bis 12,0% Fett), Vanillepudding auf Stärkebasis (0,1 bis 15,8% Fett) sowie Lyoner (3,0 bis 25,0% Fett) und Leberwurst (3,0 bis 30,0% Fett) ausgewählt. Um Fett zu reduzieren bzw. zu ersetzen wurden innovative Methoden angewandt, angepasst an die jeweilige Lebensmittelmatrix. Für jede Matrix wurden Proben mit unterschiedlichen Fettgehalten hergestellt und schließlich auf ihre sensorischen Eigenschaften mittels deskriptiver Analyse, sowie Konsumentenakzeptanz mittels hedonischer Tests, untersucht. Schließlich wurden die ermittelten deskriptiven und hedonischen Daten statistisch miteinander verknüpft. Das Ziel der vorliegenden Arbeit lag somit zum Einen in der Anwendung innovativer Technologien zur Fettreduktion bzw. Fettsubstitution in unterschiedlichen Lebensmittelmatrices sowie in der Überprüfung ihrer Akzeptanz. Ferner sollte der Einfluss von Fett und Fettreduzierung auf die sensorischen Eigenschaften und die Beliebtheit sowie die entsprechenden „Drivers of liking“ und „Drivers of disliking“ ermittelt und gegenübergestellt werden. In Naturjoghurt wurde ein steigender Effekt von Fett bezüglich der Attribute cremig, sahnig, viskos (Aussehen und Textur) sowie Fettfilm ermittelt. Konsumenten bevorzugten Joghurts mit mittlerem Fettgehalt (3,5 bis 6,0%) und auch hohem (12,0%) Fettgehalt, wobei die Beliebtheit durch die Attribute sauer, aromatisch und adstringierend sowie zum Teil cremig, sahnig, viskos und Fettfilm gesteigert wurde. Dagegen führten Griessigkeit und gelbe Farbe sowie sehr hohe Intensitäten in den Attributen cremig, sahnig, viskos und Fettfilm zu Ablehnung beim Konsumenten. Fettersatz durch Einsatz von Molkenprotein zeigte keine Verbesserung der Beliebtheit, das Erhöhen des Proteingehalts hingegen schon. Die Ergebnisse zeigten, dass mittlere Proteingehalte (4,5%) und ein hohes Casein/Molkenprotein-Verhältnis (80/20) zur Herstellung akzeptierter, fettarmer Joghurts führen können. In Vanillepuddings führte ein höherer Fettgehalt zu höheren Intensitäten in den Eigenschaften fest (Aussehen und Textur), cremig, sahnig, klebrig und schmierig, wohingegen niedrigere Intensitäten in den Attributen gelbe Farbe, Glanz, gelatineartig, Koch- und Vanillegeschmack sowie harmonisch ermittelt wurden. Vanillepuddings mit geringem bis mittlerem Fettgehalt (1,5 – 8,6%) waren am beliebtesten, wobei Konsumenten Puddings mit intensivem Koch-, Vanille- und Pflanzenfettgeschmack bevorzugten, die zudem hohe Intensitäten in den Attributen harmonisch, klebrig, schmierig und cremig besaßen. Dagegen wurden stark gelatineartige Puddings mit teilweise zu intensiver Festigkeit, weißer Farbe und zu sahnigem Geschmack abgelehnt. Die Verwendung einer Pflanzenfettcreme führte zu hoch akzeptierten Vanillepuddings mit mittlerem Fettgehalt (2,9%). Bezüglich der Lyoner Würste wurde ermittelt, dass Fett die Intensitäten der Attribute Fleischgeschmack, Fleisch-Nachgeschmack, fettig und saftig erhöht, während die Ausprägungen in den Eigenschaften rote Farbintensität, würzig, würziger Nachgeschmack, kratzig, rau und fest durch Fett verringert wurden. In Leberwurst wurden mit steigendem Fettgehalt höhere Intensitäten in den Attributen fettig, cremig, klumpig (Aussehen und Textur), schaumig, Fehlgeschmack und süß beobachtet. Hingegen wurden die Ausprägungen der Deskriptoren Farbintensität, würziger Geruch, Lebergeruch, metallischer Geruch, Lebergeschmack, Nachgeschmack, würzig, pfeffrig, bitter und metallisch sowie fest und pelzig durch Fett verringert. Für beide Wurstarten wurden vorrangig Präferenzen für Proben mit mittlerem Fettgehalt (10,0 und 17,0%) ermittelt, jedoch waren zum Teil auch Würste mit hohem (25,0 oder 30,0%) bzw. niedrigem (3,0%) Fettgehalt beim Konsumenten beliebt. Für beide Wurstarten konnten keine konkreten „Drivers of liking“ und „Drivers of disliking“ ermittelt werden. Die Ergebnisse zeigten, dass der Einsatz von Inulin, Citrusfasern sowie teilweise Reisstärke zu erfolgreicher Imitation von Fett führte bzw., dass vom Konsumenten akzeptierte fettreduzierte Würste hergestellt werden konnten, welche desweiteren mit Ballastoffen angereichert sind. Die vorliegende Studie gibt einen interessanten Überblick über die zahlreichen Einflüsse von Fett in Abhängigkeit von der Matrix und liefert Hinweise für die Entwicklung ausgewählter beliebter fettreduzierter Milch- und Fleischprodukte.