1. Kada se hrana konzumira dolazi do interakcije mirisa, ukusa i osećaja teksture
stvarajući pri tom sveukupni osećaj koji se naziva aroma (flavor; ukusnost). Reč aroma je
grčkog porekla i ima značenje mirođija, biljka koja ima miris.
Još od drevnih vremena odreĎene materije, uglavnom biljnog porekla, korišćene su za
poboljšanje ukusnosti hrane. Zbog svoje izraţene aromatičnosti korišćeno je razno začinsko i
lekovito bilje i njihovi ekstrakti, esencije i esencijalna ulja. Aromatična jedinjenja su
supstance sa manje ili više izraţenim mirisom koji odreĎuje specifičnu aromu nekog
prehrambenog proizvoda (1,2). MeĎutim, izraz „aromatične materije“ treba shvatati
slobodnije zato što jedno jedinjenje moţe jako da utiče na tipični miris ili ukus u jednoj hrani,
dok u drugoj predstavlja uzročnik lošeg mirisa ili ukusa, što izaziva neukusnost hrane.
Aroma ili ukusnost je senzorni utisak hrane, koji je rezultat komponenti koje se mogu
podeliti u dve grupe:
 jedinjenja odgovorna za miris, i
 jedinjenja odgovorna za ukus.
Jedinjenja rastvorna u vodi (soli, šećeri, kiseline i gorke supstance) odreĎuju ukus
hrani. Ova jedinjenja su generalno neisparljiva na sobnoj temperaturi i zato ona stupaju u
kontakt sa receptorima za ukus koji su smešteni u gustativnim ćelijama jezika.
Jedinjenja odgovorna za miris hrane često se označavaju kao aromatične materije. Ovo
su isparljive komponente koje pre svega reaguju sa olfaktornim tkivom u nosu. Koncentracija
isparljivih materija u hrani je veoma mala (10- 15 mg/kg) (3). Broj ovih komponenti u hrani
je veoma velik (Tabela 1), posebno kod hrane koja zahteva termičku obradu (kafa) ili
kombinaciju termičke obrade i fermentacionog procesa (hleb, pivo, kakao, čaj), gde je broj
isparljivih jedinjenja preko 800. Od svih ovih isparljivih supstanci, samo je mali broj njih
vaţan za aromu dotične hrane. Komponente koje su odgovorne za aromu nazivaju se ključni
odoranti ili primarne aromatične supstance (Tabela 2). Ove supstance moraju u hrani biti
zastupljene u koncentraciji većoj od praga prepoznavanja mirisa i/ ili ukusa (Tabela 3).
Tabela 1. Isparljive materije u raznim namirnicama
Broj komponenti
Namirnica Količina (ppm)
Poznate Nepoznate
GoveĎe meso 50 270 250
Kafa 50 468 > 500
Crni luk 900 96 ?
Malina 1,7 95 120
Jagoda 10 324 ?
Tropsko voće 12 194 50
Tabela 2. Ključni odoranti

2. Tabela 3. Vrednosti praga mirisa vodenih
rastvora
aromatičnih materija (20 °C)
Uloga hemijskih čula u percepciji arome
Aroma i miris nisu isti fenomeni. Miris se oseti pomoću receptora smeštenih u nosu, a
aroma se manifestuje kao ukupan organoleptički osećaj koji nastaje prilikom unošenja hrane u
usta. Za prepoznavanje arome odgovorna je senzibilnost receptora za miris i ukus. Doţivljaj
arome započinje pre konzumacije, kada potrošač omiriše proizvod, ali se konačno doţivljava
za vreme konzumiranja, kada se sa proizvoda oslobaĎaju jedinjenja koja stimulišu olfaktorni
sistem u nosu, sistem ukusa u ustima i trigeminalni sistem. Ipak, osnovni faktor koji odreĎuje
aromu hrane je miris.
Čulo mirisa
Čulo mirisa obezbeĎuje osnovnu čulnu informaciju za utvrĎivanje kvaliteta mirisa, a
pored toga, i ukusa namirnica, što je od primarnog značaja za utvrĎivanje arome širokog
spektra prehrambenih proizvoda (4). U prilog ovome ide činjenica da preko 90 % onoga što
mi osetimo kao ukus u stvari predstavlja miris (5). Pretpostavlja se da se u prvoj fazi
konzumiranja hrane, namirnica analizira čulom mirisa. Isparljive komponente strujom
vazduha dolaze do nosa, a nastalu nervnu aktivnost mirisnih čulnih ćelija, prihvata mozak i
tako odreĎuje miris za tu namirnicu. Pozitivno doţivljen miris utiče na odluku da se
namirnica stavi u usta i time počinje hemočulna faza (6). U ovoj fazi se hrana u ustima
usitnjava i meša sa pljuvačkom. Usitnjene čestice hrane se izlaţu hemijskoj digestiji, usled
čega dolazi do intenzivnijeg oslobaĎanja komponenti koje su nosioci odreĎenog mirisa i
ukusa. Sastojci saţvakane namirnice isparavaju u ustima različitim intenzitetom, u zavisnosti
2

3. od temperature, pritiska i količine pljuvačke (intenzitet isparavanja namirnice direktno je
proporcionalan sa količinom pljuvačke u ustima i temperaturom). Isparljive materije
dospevaju do unutrašnjih delova usne šupljine i u nosni farings. Tokom izdisanja vazduha ova
isparenja dolaze do nosa i stimulišu čulne ćelije i nazalne trigeminalne receptore preko
„retronazalnog puta“.
GraĎa i funkcija čula mirisa
Nos je organ čula mirisa u kome se prečišćava, zagreva i vlaţi vazduh koji se udiše.
Sastoji se od spoljašnjeg, koštanog dela i unutrašnjeg koji je prekriven sluzokoţom. U
sluzokoţi se nalaze krvni sudovi i završeci trogranog nerva (nervus trigeminus). Čulo mirisa
je smešteno u mirisnom epitelu u svodu nosne šupljine koja je uzduţnom pregradom (septum)
podeljena na dve šupljine (Slika 1). U svakoj toj šupljini postoje po četiri vazdušna prolaza-
hoane.
Mirisni epitel je višeslojni
epitel koji se sastoji od tri vrste
ćelija:
 olfaktorne ćelije,
 potporne ćelije, i
 bazalne ćelije.
Olfaktorne ćelije (receptori čula
mirisa) su primarne čulne ćelije
(izmenjeni bipolarni neuroni).
Jedan kraj je zadebljao,
smešten je u sluznom delu i iz
njega se pruţa veliki broj
mirisnih dlačica cilija. U membrani cilija prisutni su specijalizovani receptorski molekuli koji
vezuju mirisne supstance. Oko olfaktornih ćelija se nalazi mnogo malih ţlezda (Bowman-ove
ţlezde) koje po površini epitela luče sluz. Drugi kraj olfaktornih ćelija, nemijelizovani aksoni,
ulaze u sastav olfaktornog nerva (І kranijalni nerv), koji se pruţa prema delu mozga koji se
naziva olfaktorni bulbus (7).
3

4. Potporne ćelije su epitelne
ćelije koje nastaju izmeĎu
olfaktornih ćelija i
funkcionišu kao metabolička i
fizička podrška olfaktornih
ćelija. Ove ćelije luče mukus.
Bazalne ćelije leţe na
bazalnoj membrani mirisnog
epitela. One su stem ćelije
koje imaju sposobnost deobe i
diferencijacije ili u potporne
Slika 2. Interakcija mirisnih molekula sa receptorskim mestom
ili u olfaktorne ćelije. Stalna deoba bazalnih ćelija dovodi do zamene mirisnog epitela svake
2- 4 nedelje.
Na površini olfaktornih ćelija se nalazi kompleks protein-lipid koji direktno stupa u
interakciju sa mirisnim molekulima. Mirisni molekuli se vezuju za receptorski molekul koji je
spregnut sa G- proteinom. G-protein aktivira adenil- ciklazu, što dovodi do povećanja cAMP-
a. U membrani cilija nalazi se specifičan transdukcioni kanal za Na+ koji je otvoren u
prisustvu cAMP- a. Ulazna struja Na+ izaziva depolarizaciju i genezu akcionog potencijala na
aksonu. Osećaj mirisa nastaje kada nervni impuls stigne do mozga. (Slika 2)
Tačan mehanizam na koji receptorne ćelije reaguju sa mirisnim molekulima još uvek
nije dovoljno ispitan, ali je dobro poznato kakva fizička
svojstva treba da imaju materije koje obavljaju mirisne
nadraţaje. Pre svega, moraju da budu isparljive da bi
udisanjem mogle da uĎu u nosnu šupljinu. Moraju da
budu rastvorljive u vodi (da bi mogle da proĎu kroz sloj
sluzi epitela i da doĎu do mirisnih ćelija) i u mastima
(zato što su cilije i završeci mirisnih receptora izgraĎeni
od masti, proteina, lipoproteina, glikoproteina ili
fosfolipida) (8,9).
Američki naučnici, profesori Linda Buk i Ričard
Aksel su otkrili veliku familiju gena koji kontrolišu
stvaranje specijalizovanih protein-receptora. Svaki
receptor moţe da otkrije samo odreĎeni broj supstanci, ali
je svaki od njih visoko specijalizovan za odreĎene mirise,
i te signale kroz sićušne nerve šalje direktno u deo
Slika 3. Percepcija mirisa
mozga koji kontroliše čulo mirisa. Ovi istraţivači
smatraju da ljudi mogu da razlikuju do 10000 mirisa.
Za ovo otkriće su nagraĎeni 2004. godine Nobelovom nagradom za medicinu (10).
4

5. Svaki molekul ima jedinstveni obrazac interakcije sa različitim receptorima (Slika 3),
ali se on moţe promeniti ukoliko se koncentracija molekula promeni. To znači da neki
molekuli imaju različit miris pri različitim koncentracijama, zato što i najmanje promene
koncentracije mogu izazvati dramatične promene u načinu na koji osećamo miris (11).
Miris neke supstance se javlja kao posledica molekulske strukture, prisutnih
funkcionalnih grupa, geometrije i stereoizomerije molekula, a veoma zavisi i od koncentracije
molekula. Smatra se da postoji sedam primarnih mirisa (12), i 500-1000 vrsta olfaktornih
receptora (13). Kombinacijom osnovnih mirisa dobijaju se ostali mnogobrojni mirisi.
U osnovne mirise spadaju (Slika 4):
1) kamforni (loptasti molekuli: kamfor, ciklooktan),
2) mošusni (jajasti molekuli: muskon),
3) cvetni (molekuli oblika teniskog reketa: jasmon),
4) mentolni (molekuli oblika zapušača: mentol),
5) etarski (štapićasti molekuli: dietiletar, 1,2-dihloretan),
6) oštri (molekuli kiselina: mravlja kiselina, sirćetna kiselina),
7) truleţni (tioli, amini: dietilamin, 1-butantiol).
Slika 4. Primeri osnovnih mirisa i njihove strukturne formule
Moţe se zapaziti da jedinjenja koja se po hemijskoj
strukturi značajno razlikuju mogu imati veoma slične
mirise. Sa druge strane jedinjenja koja su po strukturi
gotovo identična mogu imati potpuno različite mirise.
Odličan primer za ovu pojavu su vanilin, etilvanilin i
izovanilin. Vanilin ima karakterističan miris na vanilu,
kod etilvanilina je ovaj miris intenzivniji četiri puta (etil grupa je lipofilnija od metil grupe pa
je snaţnija interakcija sa proteinsko-lipidnim receptorima), izovanilin nema nikakav miris.
5

6. Kod povezivanja molekulske strukture i mirisa treba uzeti u obzir i dipolni momenat zato što
je on odgovoran za orijentaciju molekula koja je potrebna za poloţaj prema homoreceptorima
za miris.
Funkcionalne grupe nisu uvek odlučujuće za aromu prisutnih jedinjenja. Sa druge
strane, jedinjenja koja imaju samo jednu funkcionalnu grupu (npr. NH3, H2S, CH3SH) imaju
ekstremno jak neprijatan miris (smrad). U ovom slučaju je funkcionalna grupa isključivo
odgovorna za miris. TakoĎe je zabeleţen uticaj okoline funkcionalnih grupa na percepciju
arome (kod nekih mošusnih jedinjenja), a kod jedinjenja sa različitim funkcionalnim grupama,
relativne pozicije tih grupa značajno utiču na kvalitet mirisa. Interesantno je da i supstitucija
odreĎenih atoma drugim atomima ili atomskim grupama utiče na intenzitet ili kvalitet mirisa.
Značajan uticaj geometrije jedinjenja ispoljava se kod jedinjenja sličnih kamforu (I).
Tako, na primer 2,2,3,3- tetrametilbutan (II) i biciklooktan (III)
imaju miris jako pribliţan mirisu kamfora, dok je ciklooktan (IV)
samo sličan kamforu. Iz ovih struktura se moţe videti da ova
jedinjenja nemaju nikakvih hemijskih sličnosti što ukazuje na to da
funkcionalne grupe nemaju presudan uticaj na miris, kao oblik
molekula ili geometrija molekula. Dokaz vaţnosti geometrijske
strukture je mogućnost supstitucije grupa (npr. H↔F; CH3↔Br).
Navedene zamene nemaju uticaj na kvalitet mirisa.
Moţda je najimpresivnija činjenica da se čak i enantiomeri (optički izomeri koji se
meĎusobno odnose kao predmet i lik u ogledalu, a stupaju u iste hemijske reakcije, imaju iste
fizičke konstante, itd.) mogu bitno razlikovati po mirisima. Tako na primer, enantiomerni
terpeni, (R) i (S)-karvon, daju aromu kima, odnosno aromu nane (Slika 5). Ovo je dokaz da
receptori poseduju hiralne grupe koje stupaju u reakciju sa molekulima mirisa i da se
enantiomeri razlikuju po ponašanju u hiralnom okruţenju (jedan enantiomer se
preferencijalno vezuje za jedan tip receptora, a drugi enantiomer za drugi).
Slika 5. Šematski prikaz vezivanja enantiomera (R)-(–)-karvona (aroma kima) i (S)-(+)-
karvona (aroma nane) za receptore
6

7. Na osnovu iznetog moţe se zaključiti da postoje individualni modaliteti mirisa. Kao
zaključak uticaja pojedinih faktora na pojavu i kvalitet mirisa sledi da mali molekuli direktno
utiču na kvalitet mirisa, a kod velikih molekula indirektno utiče orijentacija dipolnih
momenata, a najveći uticaj potiče od geometrije molekula.
Čulo ukusa
Ukus je drugi aspekt arome. Pored mirisa, ukus je jedno od dva hemijska čula. Nastaje
u oralnoj šupljini, prvenstveno na jeziku, ali takoĎe i na mekom nepcu. Da bi neka supstanca
mogla da proizvede ukus mora da bude rastvorna u vodi (pljuvački) i mora da ostvari kontakt
sa receptorima ukusa. Izuzetnost ovog čula je to što čoveku omogućava da bira namirnice
prema sopstvenim ţeljama i/ili potrebama. Za razliku od mirisa sa kojim se srećemo već
prilikom kupovine nekog proizvoda, ukus se upoznaje tek prilikom konzumiranja. Prilikom
ţvakanja, hrana se dezintegrira i intenzivira se proces oslobaĎanja aromatičnih jedinjenja, što
izaziva osećaj zadovoljstva ili nezadovoljstva prilikom ţvakanja i gutanja, i stiče se pozitivan
ili negativan utisak o toj namirnici.
Čulom ukusa je moguće registrovati širok spektar modaliteta ukusa, kako primarnih,
tako i velikog broja smeša osnovnih ukusa. Slično mirisu, kod gustativnih percepcija je
takoĎe utvrĎena izuzetna sposobnost pamćenja nekada doţivljenih gustativnih senzacija.
GraĎa i funkcija čula ukusa
Čulo ukusa je jedno od najstarije poznatih čula i jedan od osnovnih bioloških puteva
saznanja, a karakteristično je ne samo za čoveka već i za sve više vrste ţivotinja. Ukus se
zasniva na funkciji ukusnih receptora smeštenih u usnoj šupljini, i to po površini jezika,
jednjaka, sluzokoţe ţdrela i nepca, a kod dece i po unutrašnjoj površini obraza. Receptori za
ukus ili gustativne ćelije, su epitelne ćelije koje se grupišu (oko 20 ćelija) u gustativna telašca
(Slika 6), koja su smeštena na bradavičastim
tvorevinama, tzv. kvržicama ili papilama. Pored
gustativnih ćelija prisutne su i bazalne i potporne
ćelije. Bazalne ćelije su odgovorne za stalno
obnavljanje gustativnih ćelija, i zahvaljujući njima
gustativna telašca svakih desetak dana dobijaju
mlade i zrele ćelije. Na vrhu gustativnog telašca
nalazi se gustativna pora u koju zadiru mikrovili,
vrlo tanki nastavci gustativnih ćelija koji
predstavljaju receptorsku površinu čula ukusa.
Na gustativne ćelije naleţu dendriti
senzitivnih neurona (stvara se sinapsa) i time se
impuls sa gustativne ćelije projektuje do
Slika 6. Gustativno telašce
7

8. specifičnih senzorskih zona u mozgu. U mozgu se ove informacije analiziraju i dobija se
percepcija ukusa hrane (14).
Kao što je navedeno, gustativna telašca su uronjena u epitel papila koje su rasporeĎene
po usnoj šupljini. Postoje četiri vrste papila:
 končaste (papillae filiformes)- ne sadrţe gustativna telašca; imaju samo mehaničku
ulogu (zadrţavaju odreĎene sastojke hrane);
 pečurkaste (papillae fungiformes)- sadrţe najmanje telašaca smeštenih na površini
papile; ove papile su raširene po celoj površini jezika;
 lisnate (papillae foliate)- smeštene na rubovima jezika, ne učestvuju u poimanju
ukusa već luče tečnost kojom se
ispiraju okolna gustativna telašca;
 opšančene ili brazdaste
(papillae circumvallatae)- smeštene su
na korenu jezika u obliku latiničnog
slova „V“ ; kod čoveka se nalazi od
7-14 većih brazdastih ćelija.
Veći broj papila povećava
osetljivost čula ukusa. Ţene, obično
imaju veći broj papila od muškaraca
(15).
Slika 7. Raspored papila na površini jezika (16)
Istraţivanja pokazuju da nam je potrebno samo 0,2 do 0,5 sekundi da bi osetili ukus
bilo čega što je stavljeno na jezik (17). Ukus počinje kada se u pljuvačku oslobode jedinjenja
iz hrane koju ţvaćemo. Slan ukus se oseti mnogo brţe od ostalih modaliteta ukusa zato što se
soli rastvaraju mnogo brţe od ostalih supstanci. Zapravo, pljuvačne ţlezde ponekad započinju
sa lučenjem kada se oseti miris hrane, pripremajući jezik za degustaciju. Ova faza u poimanju
ukusa je veoma vaţna jer da nema lučenja pljuvačke, ne bi mogli da osetimo ukus sušene
hrane.
Modaliteti ukusa. Hemijska struktura i ukus
Prema dosadašnjim saznanjima, veruje se da postoje četiri osnovna modaliteta ukusa:
slano, slatko, kiselo i gorko. Ovi osnovni modaliteti su definisani standardom JUS ISO
5492:1999 – Sensory analysis – Vocabulary (Rečnik) (18):
 Slano- osnovni ukus koji proizvode vodeni rastvori različitih supstanci, kao što je
natrijum- hlorid;
 Slatko- osnovni ukus koji proizvode vodeni rastvori različitih supstanci, kao što je
saharoza;
8

9.  Kiselo- osnovni ukus koji proizvode vodeni rastvori različitih supstanci kao što su
limunska i vinska kiselina.
 Gorko- osnovni ukus koji proizvode vodeni rastvori različitih supstanci kao što su
kinin i kofein.
Slan ukus nastaje od jonizovanih soli. Ovaj modalitet ukusa pre svega zavisi od
katjona (Na+), mada i anjoni imaju odreĎeni uticaj. Slan ukus izaziva većina rastvorljivih soli,
ali tipičan utisak slanoće daju samo one soli sa malom molekulskom masom. Povećanje
molekulske mase dovodi do nestajanja slanog, a pojave gorkog ukusa. Cardelo i Marphy (19)
su ispitivali kvalitet ukusa rastvora neorganskih soli sa promenom koncentracije i zaključili su
da odgovarajuće jonske neravnoteţe izmeĎu vodenih rastvora i sastojaka pljuvačke dovode do
postepenih promena od slatkog ka kiselom preko slanog ka gorkom, kako se koncentracija
povećavala.
Gustativne ćelije za slano poseduju amilorid- senzitivan Na+- kanal (transdukcioni
kanal) koji propušta ulaznu struju Na+, kada se, usled unosa slane hrane povećava
koncentracija ovog jona (receptorski potencijal). Receptorski potencijal uslovljava otvaranje
VZ- kanala za Ca2+ i oslobaĎanje vezikula sa neurotransmiterom. U gustativnom aksonu
nastaje akcioni potencijal (Slika 8).
Kiseli ukus je posledica prisustva odreĎene kiseline (limunska, vinska, mlečna, itd.) tj.
vodonikovih jona. Na relativnu kiselost molekula utiče struktura prisutne kiseline (20), tako
da kiselost kiselina zavisi od prirode kisele grupe i jonizacionih konstanti, a stepen kiselosti
kiseline reguliše pH. Primećeno je da prisustvo polarnih grupa utiče na smanjenje očekivane
kiselosti kiseline (alkoholi umanjuju kiselost organskih kiselina). Beidler (1957) je razvrstao
organske kiseline po koncentraciji koja obezbeĎuje jednaku kiselost, ali opaţanje kiselosti
nije jednostavan mehanizam. Postoji slaba veza izmeĎu reakcije modela koji predstavlja samo
rastvor kiseline i onog u kojem je pored kiseline prisutno i neko drugo organsko jedinjenje,
kao što je to slučaj u namirnicama.
Subjektivni osećaj kiselog ukusa veoma zavisi od prisutnih soli, šećera i drugih začina.
Kiseline mogu da utiču na pojačavanje ili na poništavanje drugih prisutnih aromatskih
supstanci u namirnici. Najčešće korišćene kiseline u prehrambenoj industriji su sirćetna
kiselina (kiseli krastavci, majonez), ortofosforna kiselina (zakišeljavanje koka- kole),
limunska, vinska, mlečna, jabučna, ćilibarna i fumarna kiselina.
Iz Higginbotham-ovog sistema klasifikacije dipeptida, na jedinjenja sa kiselim,
jedinjenja sa gorkim i jedinjenja sa ukusom slabog intenziteta ili bez ukusa, vidi se da postoji
čitav niz dipeptida (npr. Gly-L-Asp, Gly-L-Glu, L-Ala-L-Asp, L-Ala-L-Asp, itd) koji imaju
kiseo ukus.
Gustativne ćelije za kiselo poseduju amilorid-senzitivan Na+ kanal. H+ joni koji
uslovljavaju kiselost, prolaze kroz Na+- kanal i blokiraju K+- kanal. Efekat je depolarizacija,
oslobaĎanje neurotransmitera i akcioni potencijal u aksonu (Slika 8).
9

10. Sladak ukus nastaje od nekoliko različitih vrsta jedinjenja, a većina njih su
nejonizovana:
a) šećeri (monosaharidi i disaharidi),
b) polihidroksilni alkoholi (glikoli, glicerol),
c) α- aminokiseline,
d) sintetski zaslaĎivači.
Za jedinjenja slatkog ukusa je karakteristično da u svojoj strukturi sadrţe
elektronegativni atom, A (kiseonik ili azot), za koji je najčešće vezan proton kovalentnom
vezom (AH). Ova AH grupa moţe biti hidroksilna, amino ili imino grupa. Na razdaljini od
0,3 nm od ove grupe, mora se nalaziti receptorsko mesto sa drugim elektronegativnim
atomom, B (isto moţe biti kiseonik ili azot). Kao nosilac modaliteta slatkog ukusa uzima se
saharoza sa indeksom slatkoće 1. Postoje jedinjenja koja imaju veći indeks slatkoće od
saharoze. Ta jedinjenja se nazivaju zaslaĎivači i oni su znatno slaĎi od šećera. Zbog svoje
izraţene slatkoće, u hranu se dodaju u veoma niskim koncentracijama. Jedan od tradicionalno
korišćenih zaslaĎivača je saharin (indeks slatkoće 600 što znači da je od saharoze slaĎi 600
puta).
Saharin je sintetski zaslaĎivač koji su prvi sintetisali 1879. godine Remsen i
Fahlberg. Mnogi ljudi mogu da osete sladak ukus i kada se 1 deo saharina razredi sa 70000
delova vode. Ukoliko se saharin koristi neumereno, onda ima izraţeno gorak, a ne sladak
ukus, i ostavlja neprijatan i dugotrajan naknadni ukus.
Neka od novijih saznanja u ovoj oblasti ukazuju na upotrebu aminokiselina i proteina
kao zaslaĎivača. Otkrićem dve afričke biljke Thaumatococcus daniellii i Dioscoreophyllum
cumminsii došlo se do saznanja da njihovi plodovi sadrţe proteine slatkog ukusa, taumatin i
monelin, čime su dobijeni prirodni proteinski zaslaĎivači velikih molekulskih masa
(M=21000, odnosno M=10800).
Solms i sar. su razvrstali aminokiseline na aminokiseline gorkog ili slatkog ukusa,
aminokiseline sa različitim ukusima i aminokiseline bez ukusa. Prema ovim autorima,
aminokiseline mogu značajno da se razlikuju po intenzitetu slatkog ukusa. TakoĎe, utvrĎene
su razlike u kvalitetu i intenzitetu slasti različitih izomernih oblika aminokiselina (Tabela 4).
Gorak ukus u hrani je poţeljan samo u nekim slučajevima, obično u pićima. Ljudski
jezik je veoma osetljiv na gorak ukus, ali udruţen sa drugim modalitetima ukusa moţe
značajno doprineti prihvatljivosti neke hrane. Gorak i sladak ukus su često udruţeni i moţe ih
proizvesti ista supstanca samo u različitoj koncentraciji. Ne postoji jasna zavisnost hemijske
strukture supstanci i gorkog ukusa, ali se supstance mogu svrstati u tri grupe (22):
a) alkaloidi,
b) glikozidi,
c) peptidi.
Alkaloidi su azotasta organska jedinjenja koja su široko rasprostranjena u biljkama,
obično u obliku soli sirćetne ili neke karboksilne kiseline. Veći deo molekula su
10

11. heterociklična azotova jedinjenja, a manji deo sadrţi azot u alifatičnom delu molekula. Često
sadrţe i kiseonik. Sa stanovišta njihovog prisustva u prehrambenim proizvodima, posebno su
interesantni kofein, teobromin, kinin, kapsaicin.
Glikozidi su grupa jedinjenja koja je u velikim količinama prisutna u biljkama. Ovi
molekuli se sastoje iz šećernog i aglikonskog dela. Glikozidi koji su od posebne vaţnosti za
gorak ukus su: sinigrin (seme crne slačice), koniferin (četinarsko drveće), naringin (flavonoid
u grepfrutu i gorkoj pomorandţi) i hesperidin (slatka narandţa i drugi citrusi).
Peptidi imaju veoma sloţen ukus. Enzimskom hidrolizom proteina često se dobijaju
gorki hidrolizati i dugo je poznato da je gorak ukus visoko proteinske hrane posledica
prisutnih peptidnih frakcija, a mali uticaj ima i priroda prisutnih aminokiselina.
Tabela 4. Ukus aminokiselina u 0,3 %-nim vodenim rastvorima, (pH podešen na 6)
(23)
Naziv L-enantiomorfi D-enantiomorfi
Grupa 1: Aminokiseline bez ukusa
arginin bez ukusa sladak (D, L)
asparaginska
bez ukusa bez ukusa
kiselina
izoleucin bez ukusa bez ukusa
lizin bez ukusa bez ukusa
prolin bez ukusa, sladak bez ukusa (D, L)
serin bez ukusa bez ukusa
treonin bez ukusa bez ukusa
Grupa 2: Aminokiseline različitog ukusa
cistein na sumpor bez ukusa
glutaminska
svojstven na glutamat bez ukusa
kiselina
metionin na sumpor, meso, sladak na sumpor, meso, sladak
Grupa 3: Aminokiseline gorkog ili slatkog ukusa
alanin sladak bez ukusa
histidin bez ukusa sladak
leucin gorak sladak
fenilalanin gorak sladak
triptofan gorak sladak
tirozin gorak sladak
Gustativne ćelije za slatko i gorko poseduju G- spregnute receptore. G- protein
aktivira enzim fosfolipazu C koja razgraĎuje membranske komponente na inozitol-3-fosfat
(IP 3), koji povećava koncentraciju Ca2+ jona, oslobaĎa se vezikula i akcioni potencijal
(Slika 8).
Isti mehanizam prenosa signala je i za umami ukus. Početkom 20. veka profesor
Kikunae Ikeda sa Tokio Imperial univerziteta, je zapazio da postoji zajednički ukus za mnogu
ukusnu hranu, a koji se ne uklapa u definiciju ni jedne kategorije ukusa. On je nazvao ovaj
11

12. ukus umami, i 1908. je identifikovao glutaminsku aminokiselinu kao izvor ovog jedinstvenog
ukusa. Skoro 100 godina posle Ikedinog otkrića, identifikovani su receptori za umami ukus.
Ovi receptori reaguju na glutamat i druge umami supstance iz hrane i imaju veliki afinitet
prema ovim molekulima. Kada su supstance odgovorne za umami ukus prisutne zajedno,
odgovor receptora za umami je mnogo jači (24).
Glutaminska kiselina je jedna od 20 aminokiselina neophodnih za zdravlje. Stvara se u
organizmu kao deo normalnog metabolizma i zbog toga se ne ubraja u esencijalne
aminokiseline. Glutamati su prirodni sastojci proteinskih namirnica, kao što su meso, povrće,
ţivinsko meso i riba, mahunarke i mleko. Prisutni su u dva oblika u ishrani:
Slika 8. Reakcije receptora na različite modalitete ukusa (25)
 vezani- deo proteina, i
 slobodni- prisutni slobodni u hrani, a ne kao deo velikih proteina; samo ovaj oblik
glutamata receptori mogu da detektuju.
12

13. Osnovni ukusi su univerzalni i ne mogu se dobiti kombinacijom drugih ukusa. U
Tabeli 5 dat je pregled osnovnih modaliteta ukusa, funkcije koje vrše, gustacije koje ih
izazivaju i prag njihove osetljivosti.
Tabela 5. Osnovni modaliteti ukusa
Površina jezika je različito osetljiva na različite modalitete ukusa. Prema Plattig-u i
Innitzer-u (26), vrh jezika je posebno osetljiv na slatko, bočni rubovi na kiselo i slano, a koren
jezika na gorko. MeĎutim, ovaj raspored podrazumeva odreĎenu osetljivost na svaki osnovni
modalitet ukusa u samo statističkim istraţivanjima. Novija istraţivanja ukazuju da gustativne
ćelije reaguje na više od jednog stimulansa, i svaki receptor za ukus ima mnogo kompleksniji
sistem komunikacije nego što se to mislilo. Svaka gustativna ćelija uspostavlja vezu sa
nekoliko specifičnih stimulusa, a ne samo sa jednim. Stimulacija samo jednog gustativnog
telašca otkriva da i gorko moţe da se registruje na vrhu jezika, a slatko na rubovima ili u
korenu jezika. Dosadašnja saznanja i stečena iskustva ukazuju da gustativna telašca, odnosno
odgovarajuće papile, većinom reaguju na bar tri, a ponekad i na četiri primarna modaliteta
ukusa. Imajući u vidu ovo saznanje, postavlja se pitanje: kako čovek odvojeno moţe da
registruje svaki od osnovnih modaliteta ukusa?
Prema Guytonu (27) ova pojava se moţe objasniti postojanjem nekog područja u
mozgu koje je sposobno da utvrdi nivo kojim su stimulisana različita gustativna telašca.
Pretpostavlja se da modaliteti ukusa koji nisu primarni emituju drugačije nivoe nadraţaja
različitih gustativnih receptora, a kao posledica takvih situacija nastaju sve one suptilne
razlike u osećaju ukusa koje se javljaju prilikom svakodnevnog konzumiranja hrane.
Aroma supstance
Aromatične materije ili arome su aditivi veoma koncentrovanog mirisa, koji se dodaju
prehrambenim proizvodima u veoma malim koncentracijama radi postizanja ili dopune mirisa
i ukusa ili radi pojačanja arome proizvoda. Aromatične materije mogu biti sastavni deo
sirovina ili mogu nastajati tokom procesa termičke obrade. Prema poreklu aromatične
materije mogu biti:
 prirodne aromatične materije: etarska ulja i prirodne arome,
13

14.  prirodno-identične aromatične materije,
 veštačke aromatične materije.
Aromatične materije su osetljive na dejstvo svetlosti, toplote, kiseonika i uticaja
metala, pa podleţu autooksidaciji i kvarenju. Transportuju se u aluminijumskoj ambalaţi, a
skladište se u tamnim staklenim bocama sa brušenim čepom, na tamnom, suvom i hladnom
mestu. Vreme odrţivosti aromatičnih materija je ograničeno. Vrsta i koncentracija
upotrebljene aromatične materije mora se deklarisati na ambalaţi konditorskog proizvoda.
Pored toga, proizvoĎači aromatičnih materija moraju dati podatak o optimalnoj koncentraciji
aromatične materije koja je dovoljna za aromatizovanje konditorskog proizvoda (na primer
1:10000, što znači da je 10 g neke aromatične materije dovoljno za aromatizaciju 100 kg
nekog konditorskog proizvoda.
Etarska ulja su sastojci aromatičnog bilja i nalaze se u voću, začinima i mirisnim
travama. Smatra se da su esencijalna bilja ekskreti u biljci (proizvodi ukljanjanja nekih
sastojaka metabolizma koji biljci nisu potrebni). Lako isparavaju, ne ostavljaju masan trag na
papiru, većina esencijalnih ulja su bistre, bezbojne ili ţućkaste tečnosti sa različitim
specifičnim teţinama. Skoro su sva esencijalna ulja na sobnoj temperaturi tečna, a hlaĎenjem
očvrsnu ili se iz njih izdvajaju čvrsti sastojci kao mentol, timol, anetol, kamfor i dr. U vodi se
ne rastvaraju, ali u njoj daju jak miris i svojstven ukus. Rastvaraju se u etanolu, etru, benzinu i
hloroformu. Optički su aktivna, imaju specifične vrednosti za indeks refrakcije i svojstven
miris.
Etarska ulja u svom sastavu imaju C, H, O, a sva aromatska jedinjenja u svom sastavu
imaju i nezasićene azot i sumpor. Od jedinjenja u sastav etarskih ulja ulaze ugljovodonici,
terpeni, seskviterpeni, diterpeni, azuleni, alkoholi, aldehidi, ketoni, kiseline, estri, fenoli,
oksidi, laktoni, derivati furana, jedinjenja azota i sumpora. Neka etarska ulja sadrţe nekoliko
aromatičnih jedinjenja, a neka znatno više (50-100). Najveći sadrţaj etarskih ulja imaju
tropske i začinske biljke (oko 70 %).
Za dobijanje etarskih ulja se primenjuju različiti tehnološki postupci: destilacija
vodenom parom, ekstrakcija odgovarajućim rastvaračima, presovanje. Pošto etarska ulja lako
oksidišu, brzo postanu smolasta i menjaju ukus (moraju se čuvati od svetlosti i vazduha),
tehnološki postupci proizvodnje imaju za cilj dobijanje etarskih ulja sa što duţim vremenom
odrţivosti. Zbog toga se uklanjaju nestabilni sastojci, dodaju antioksidansi, reguliše pH
sredine.
Prirodna aroma se dobija tako što se etarsko ulje ili njegov sastojak rastvore u
etanolu. Tako se dobijaju prirodne arome sa različitom koncentracijom etarskog ulja, odnosno
sastojaka etarskog ulja i različite koncentracije etanola.
Primer prirodno aromatične materije je mentol (metvica). Menta (Mentha
piperitae L.) se ubraja u lekovitu i mirisnu biljku koja najveći sadrţaj
etarskog ulja ima u lišću (1-3 %). Ovo etarsko ulje sadrţi 50 % mentola koji
se iz ulja dobija u procesu kristalizacije. Karakterističnog je mirisa, lako
14

15. isparava pa izaziva hlaĎenje u ustima pri konzumiranju proizvoda koji je aromatizovan
mentolom.
Prirodno-identične aromatične materije su organska jedinjenja dobijena hemijskom
preradom prirodnih sirovina ili njihovih sastojaka. Polazni materijal za dobijanje raznih
prirodno-identičnih aromatičnih materija je terpen pinen (glavni sastojak prirodnog
terpentinskog etarskog ulja). U Pravilniku o kvalitetu aditiva za prehrambene proizvode (28)
na listi se nalazi 35 prirodno-identičnih aromatičnih jedinjenja koje su proverene i
bezbedne za trajno korišćenje u prehrambenim proizvodima.
Primer prirodno-identične aromatične materije je vanilin. On se dobija sintezom
iz eugenola, sastojka etarskog ulja karanfilića, a takoĎe se moţe dobiti i iz gvajakola i lignina
(29).
Veštačke aromatične materije su organska jedinjenja sastavljena od jedne ili više
aromatičnih supstanci, koje se dobijaju različitim hemijskim tehnološkim procesima. Iako je
veliki broj aromatskih jedinjenja iz prirode identifikovan, ekonomski faktori su uticali da se
samo ograničeni broj od njih sintetizuje. Sintetizuju se aromatska jedinjenja od prirodnih
sastojaka, od hemijskih jedinjenja i iz drugih izvora. Po mirisu i aromatičnim svojstvima,
neke veštačke aromatične materije podsećaju na prirodnu aromu raznog voća, začina, meda,
kakaoa, karamela. Neke veštačke aromatične materije imaju miris i aromatična svojstva
nepoznata u biljnom svetu.
Na listi Pravilnika o kvalitetu aditiva za prehrambene proizvode nalazi se spisak od 70
veštačkih aromatičnih supstanci dozvoljenih za proizvodnju veštačkih aromatičnih materija.
Ove materije nisu dovoljno proverene u pogledu toksičnosti i dejstva na organizam. Izuzetak
je etil-vanilin koji je bezbedan za trajno korišćenje u prehrambenim proizvodima. U
proizvodnji hrane se i masovno koristi citral, koji se dobija iz limun- trave destilacijom sa
vodenom parom.
Neka od sintetskih aromatičnih jedinjenja koja se koriste za aromatizaciju hrane
prikazana su u Tabeli 6.
Aromatizovana hrana se proizvodi i konzumira vekovima, u pekarskim proizvodima, u
čajevima i alkoholnim pićima (30). U poslednjoj dekadi, broj aromatizovane hrane je veoma
porastao. U Nemačkoj, ova hrana čini oko 15-20 % od ukupne količine hrane koja se
konzumira. Značajan razlog za ovaj razvoj je povećanje industrijske proizvodnje hrane, koja
zahteva aromatizaciju hrane zato što su pouzdane sirovine dostupne jedino u ograničenim
količinama, i zbog toga su ili skupe ili se dešava da im se aroma izgubi u toku proizvodnje ili
u toku skladištenja.
Za aromatizaciju se koriste koncentrati aroma, esencije, ekstrakti i pojedinačne
komponente. One se obično mešaju u odgovarajućim proporcijama da bi se dobila ţeljena
aroma, i odatle se kaze da je smeša arome „komponovana“. Iskustveno napravljena
„formulacija arome“ se prvenstveno zasniva na iskustvu i ličnoj senzornoj oceni, a
potkrepljena je rezultatima fizičko- hemijskih analiza arome.
15

16. Tabela 6. Sintetska aromatska jedinjenja
Danas, bezalkoholna pića zauzimaju prvo mesto meĎu aromatizovanom hranom.
MeĎu različitim vrstama aroma, arome juznog voća, mente i crvenog voća dominiraju.
(Tabele 6 i 7).
U Nemačkoj je do oko 60 % aroma koje se koriste za aromatizaciju biljnog porekla i
zbog toga su koncipirane kao „prirodne aromatične supstance“. Ostatak aromatičnih supstanci
su sintetičke, ali od toga su 99 % hemijski identične sa njihovim prirodnim kopijama.
Preostalih 1 % su sintentske aromatične supstance koje nisu naĎene u prirodi.
16

17. Tabela 6. Upotreba aroma u proizvodnji
hrane
Tabela 7. Vrste aroma koje su u upotrebi
Za aromatizaciju hrane se koriste još i destilati i mikrobiološke arome. Destilati su
obično alkoholni koncentrati materija mirisa i ukusa. Sadrţaj materija u destilatu mora da je
veći od količine u originalnom izvoru, pa se destilati još nazivaju i esencije. Mikrobiološke
arome stvaraju se pri fermentaciji kada mikroorganizmi sa svojim sekundarnim metabolitima
utiču na biosintezu isparljivih jedinjenja. Odličan primer su arome sira koje imaju 20 puta
jaču aromu od normalnog sira. Dobijaju se kombinovanom reakcijom lipaza i Penicillium
roqueforti uz korišćenje masti i ulja iz biljaka.
Neukusnost hrane
Neukusnost hrane moţe poticati od stranih aromatičnih jedinjenja koja inače nisu
prisutna u hrani, od gubitka ključnih mirisnih supstanci, moţe nastati stvaranjem nepoţeljnih
jedinjenja u toku procesa obrade, rukovanja i skladištenja ili moţe nastati kao posledica
promene u odnosu koncentracija pojedinačnih aromatičnih supstanci. Neki od uzročnika koji
mogu izazvati nedostatke u aromi hrane dati su u Tabeli 8. U slučaju da je kontaminirajuća
materija neki neprijatan miris (smrad) koji je u hranu dospeo preko vazduha ili vode i onda se
zasitio, moţe biti veoma teško odrediti njegovo poreklo ako se granična koncentracija za
percepciju tog mirisa prekoračuje samo njegovim zasićenjem. Izuzetno neprijatan miris i ukus
mogu da izazovu metaboliti mikroorganizama. Oni sa sobom mogu da donesu neprijatan
miris na svinjac i zemljano-blatnjav miris skatola (3-metilindol; miris na izmet, prag
osetljivosti mirisa u vodi 10 μg/kg), 2-metilizoborneol (zemljano-blatnjav; 0,03 μg/kg) i
geosmin (zemljani; (-): 0,01 μg/kg; (+): 0,08 μg/kg).
17

18. Hrana moţe da sadrţi i toksične materije koje redukuju dostupnost nutritijenata ili
izazivaju nepoţeljne senzorne karakteristike (31,32).
Tabela 8. Neukusnost u prehrambenim proizvodima
Namirnica Neukusnost Uzrok
Mleko sunčeva neukusnost fotooksidacija metionina u metional
Mleko u prahu pasuljasta visok nivo O3 u vazduhu izaziva ozonolizu
8,15- i 9,15-izohinolne kiseline u 6-trans-nonenal
Mlečna mast metalna autooksidacija pentaen i heksaen masnih kiselina u
oktan-1, cis-5-dien-3-on
Mlečni proizvodi sladni pogrešna fermentacija Streptococcus lactis var.
maltigenes, stvaraju se fenilacetaldehid i 2-
feniletanol iz fenilalanina
Mleko u prahu lepak, glutenska degradacija triptofana do o-amino-acetofenona
Ovčije meso slatka, kisela 4-metiloktanska kiselina, 4-metilnonanska kiselina
Smrznuti grašak na seno zasićeni i nezasićeni aldehidi, okta-3,5-dien-2-on,
3-alkil-2-metoksi-pirazini, heksanol
Narandţa sok nota grejpfruta oksidacija katalizovana metanolom ili fotooksidacija
valensena u nootkaton
Narandţa sok nota terpena oksidacija d-limonena do karvona i karveola
Koncentrovani voćni bljutava u toku oksidacija (6-trans-2’-trans)-6-(but-2’-enilidien)-
sok pasterizacije 1,5,5-trimetilcikloheks-1-ena u 1,1,6-trimetil-1,2-
dihidronaftalen
Pivo sunčeva ukusnost fotoliza humulona: reakcija jednog degradacionog
produkta sa vodonih sulfidom stvarajući 3-metil-2-
buten-1-tiol
Pivo fenolna nota pogrešna fermentacija: dekarboksilacija hidrocimetne
kiseline sa bakterijom Hafnia protea
Aditivi koji su potencijalno opasni su fumiganti, kao što su etilen oksid i metil bromid;
rastvarači kao što su trihloretilen koji reaguje sa cisteinom i gradi toksična jedinjenja;
18

19. policiklični aromatični ugljovodonici iz dima drveta; brojni pesticidi, herbicidi i antibiotici
koji se koriste u proizvodnji hrane.
Analiza arome
Aromatične supstance se sastoje od izuzetno raznovrsnih klasa jedinjenja, neka od njih
su veoma reaktivna i prisutna su u hrani u ekstremno niskim koncentracijama. Poteškoće koje
se obično javljaju pri kvantitativnoj i kvalitativnoj analizi aromatičnih jedinjenja zasnovana su
na ovim karakteristikama. Druge poteškoće su vezane za identifikaciju aromatičnih supstanci,
objašnjenje njihovih hemijskih struktura i karakterizacija senzornih osobina. Objašnjenje
arome bilo koje hrane se sprovodi postepeno i izvode se sledeće instrumentalne i senzorne
analize:
 izolovanje isparljivih jedinjenja,
 diferenciranje aromatičnih supstanci od preostalih komponenti isparljive frakcije
dilucionom metodom,
 koncentrisanje i identifikacija,
 kvantifikacija i izračunavanje aromatičnih vrednosti,
 simuliranje arome na osnovu analitičkih podataka,
 eksperimenti greške.
Da bi se neka aroma izolovala, mora biti izabrana početna količina materijala da bi se
odredile i one aromatične supstance koje su prisutne u veoma niskoj koncentraciji (ppb
opseg), ali znatno doprinose aromi zbog još uvek niţeg praga osetljivosti mirisa. Isparljive
komponente bi trebalo iz hrane izolovati upotrebom blagih metoda jer u suprotnom moţe
doći do promene u aromi. Kod izolovanja aromatičnih supstanci iz hrane čija aroma zavisi od
Maillard- ove reakcije, ta hrana ne bi trebalo da bude izlagana temperaturi višoj od 50 °C. Na
višim temperaturama aromatične supstance se stvaraju dodatno. Masti i ulja sadrţe isparljive
i neisparljive hidroperokside koji se razgraĎuju čak i na temperaturama oko 40 °C.
Dodatni aspekt izolovanja arome koji ne treba zanemariti je sposobnost aromatičnih
supstanci da se vezuju za čvrstu hranu kao matriks. Takva sposobnost vezivanja se razlikuje
za mnoge sastojke arome.
Za izolovanje arome se mogu koristiti:
 destilacija, ekstrakcija (za izolovanje aromatičnih supstanci iz tečne hrane);
 gasna ekstrakcija (izolovanje isparljivih komponenti iz čvrste ili tečne hrane čišćenjem
inertnim gasom - N2, CO2, He i adsorbovanjem na porozan, granulirani polimer - Chromosorb
105, Porapak)
19

20.  headspace analize- analiza isparljivih komponenti u gasnoj fazi iznad hrane (hrana se
hermetički zatvori u odgovarajuću posudu, zagreje se na ţeljenu temperaturu i ostavi neko
vreme da se uspostavi ravnoteţa izmeĎu isparljivih supstanci vezanih za hranu i onih prisutnih
u gasovitoj fazi. Ova parna faza se pomoću šprica za gas uvlači u gasni hromatograf i
analizira).
Za izračunavanje aromatiče vrednosti (Ax) koristi se formula:
Cx - koncentracija jedinjenja X u namirnici, - prag osetljivosti mirisa jedinjenja X u
namirnici.
Ako je vrijednost navedenog odnosa veća od jedan tada je odreĎeni aromatični spoj
prisutan u namirnici iznad svog praga osjetljivosti te pridonosi aromi.
Procena isparljivosti jedinjenja na osnovu aromatičnosti (vrtednost arome) daje samo
grub obrazac na početku. Zavisnost intenziteta mirisa i koncentracije se takoĎe moraju uzeti u
obzir. U skladu sa univerzalno vaţećim Stevens-ovim zakonom o fiziološkim stimulansima,
vaţi sledeća jednakost:
E - intenzitet osećaja, - konstanta, S - koncentracija stimulansa, S0 - koncentracija praga
osetljivosti stimulansa.
Pored toga, aditivni efekti koje je teško proceniti takoĎe se moraju uzeti u obzir.
Ispitivanja mešavina obezbeĎuju preliminarne podatke. Oni pokazuju da, iako se intenziteti
jedinjenja sa sličnim aromama sabiraju, intenzitet arome njihove smeše je manji nego kada bi
se sabrali intenziteti aroma svakog pojedinačnog jedinjanja. MeĎutim, kod supstanci kojima
se jasno razlikuju arome, mirisni profil smeše je sastavljen od mirisnih profila svih dodatih
jedinjenja, jedino kada su intenziteti mirisa pribliţno jednaki. Ako je odnos koncentracija
takav da je intenzitet mirisa jedne komponente predominantan, onda će ova komponenta u
velikoj meri odrediti profil mirisa.
Pojedina aromatična jedinjenja
Namirnice se mogu razvrstati na osnovu kompleksnosti na one koje se sastoje od jedne
supstance (npr. šećeri) i na one koje predstavljaju višekomponentne smeše (npr. meso).
Osobine namirnica zavise od osobina pojedinačnih komponenti i njihovih interakcija.
Interakcije u namirnicama podrazumevaju sve tipove nekovalentnih (Van der Waals- ove,
vodonične, jonske i hidrofobne) i kovalentnih veza. Na reakcije sastojaka u namirnicama
utiču pH, temperatura, njihova koncentracija, raspoloţiva voda, katalizatori, aktivatori i
inhibitori. Ove reakcije mogu biti katalizovane svetlošću, enzimima ili neenzimskim
20

21. materijalom kao što su metali. Optimalne senzorne i nutritivne osobine hrane mogu se
obezbediti kontrolisanjem reakcija komponenti.
Slatko, slano, kiselo, gorko i umami su osnovni modaliteti ukusa. Smatra se da postoji
sedam primarnih modaliteta mirisa, a njihovom kombinacijom se dobija mnogo mirisnih
jedinjenja uključujući i ona koja nastaju degradacijom glavnih sastavnih delova (npr. lipidi,
ugljeni hidrati i proteini) kao i razne vrste isparljivih alifatičnih, aromatičnih i heterocikličnih
jedinjenja. Identifikovane su hiljade mirisnih i aromatičnih jedinjenja, ali pokušaji da se ona
klasifikuju nisu bili potpuno uspešni. Pregled jedinjenja od kojih se raznim reakcijama mogu
dobiti različite aromatične supstance dat je u Tabeli 8.
Tabela 8. Dobijanje aromatičnih jedinjenja
Grupa jedinjenja Reakcija Aromatična jedinjenja
mirisne masne kiseline, laktoni, metil
Lipidi degradacija
ketoni, karbonilna jedinjenja
amini i druga jedinjenja sa neprijatnim
mikrobiološka degradacija
Proteini mirisom
hidroliza amino kiseline gorkog ukusa, peptidi
fermentacija alkoholi, estri
Ugljeni hidrati
hidroliza polisaharida monosaharidi, polisaharidi
heterociklična azotna jedinjenja: piroli,
Maillard- ova reakcija pod pirazoli, piridini, pirazini, oksazoli
Proteini i ugljeni hidrati
dejstvom temperature heterociklična kiseonična jedinjenja:
pirani, furani, furanoni
Vaţni nosioci arome se mogu grupisati na osnovu toga da li nastaju u neenzimskim ili
enzimskim reakcijama. Neka aromatična jedinjenja nastaju na oba načina.
Aromatična jedinjenja koja nastaju neenzimskim reakcijama
Neenzimske reakcije usled kojih dolazi do obrazovanja aromatičnih supstanci u
namirnicama javljaju se kod toplotne obrade hrane. Više temperature koje se koriste za vreme
prţenja i pečenja omogućavaju stvaranje različitih aromatskih jedinjenja. Pri tome površina
namirnica dehidrira, pri čemu dolazi do pirolize većine sastojaka kao što su ugljeni hidrati,
proteini, lipidi i dr., a kao posledica toga javlja se specifičan aromatski spektar.
Reakcije koje su od največe vaţnosti za formiranje aromatičnih jedinjenja su:
 Maillard- ova reakcija karamelizacije,
 Strecker- ova reakcija degradacije,
 reakcija izmeĎu proizvoda Maillard- ove i Strecker- ove reakcije,
 stvaranje pirazina.
21

22. Maillard- ova reakcija
Maillard- ova reakcija karamelizacije se moţe uzeti kao osnova za stvaranje
dragocenih aromatičnih jedinjenja koji daju proizvodima karakterističan profil arome. To je
termička reakcija redukcije šećera amino kiselinama, kojom se stvara ogroman broj
jedinjenja. Najjednostavniji produkti degradacije su H2O, NH3, H2S zajedno sa tipičnim
aromatičnim jedinjenjima kao što su acetati, furani, piroli, aldoli, pironi, itd. Mnogi od njih
imaju snaţan i karakterističan miris koji odreĎuje profil krajnjeg proizvoda. Nekoliko reakcija
moţe da se odvija uporedo sa Maillard- ovom reakcijom ili posle, sa produktima koji nastaju
u ovoj reakciji. Tipovi aroma koji mogu nastati u Maillard- ovoj reakciji izmeĎu glukoze i
različitih amino kiselina prikazani su u Tabeli 9 (33).
Tabela 9. Arome koje nastaju zagrevanjem smeše amino kiselina i glukoze
Inicijalna faza Maillard- ove reakcije je reakcija izmeĎu aldehidne ili keto grupe
molekula šećera i slobodne amino grupe proteina ili molekula aminokiselina, zato se vrlo
često naziva i “šećer- amin reakcija”. Početni proizvod, Shiffova baza, ciklizacijom daje
N- supstituisani glukozamin. Glukozilamin dalje podleţe čitavom nizu intramolekulskih
premeštanja i izomerizaciji poznatoj pod nazivom Amadorijevo premeštanje. Amadorijevi
proizvodi su nestabilni i podleţu seriji kompleksnih reakcija kojima nastaju aroma jedinjenja i
mrki pigmenti koji se nazivaju melanoidini. Šema opšteg principa i konkretnog primera
Maillard- ove reakcije dati su na Slici 9.
22

23. Mnogi faktori utiču na stepen Maillard- ovog tamnjenja u hrani. Prvi je da i aldehid ili
keton (redukujući šećeri su najznačajniji u hrani) i amin (protein je daleko najznačajniji)
moraju da budu prisutni, zato što su redukujući šećeri i proteini ili aminokiseline supstrati za
Maillard- ovu reakciju u hrani. Drugi faktori su: temperatura, koncentracija šećera i
aminokiseline.
Slika 9. Šema opšteg principa i konkretnog primera Maillard- ove reakcije
Maillard- ova reakcija je vaţna za dobijanje ţeljene arome koja nastaje pri kuvanju,
pečenju peciva, pečenju mesa i prţenju u dubokom ulju. Ona je takoĎe podjednako vaţna i za
stvaranje neukusnosti u toku skladištenja, posebno u stanju bez vode ili u toku termičke
obrade za potrebe pasterizacije ili sterilizacije. Iako je Majlardova reakcija od posebne
vaţnosti za kvalitet arome mnogih obraĎenih namirnica, naţalost praćena je redukcijom
hranljive vrednosti zbog gubitka biološki dostupnih proteina. Reakcija šećera sa amino
kiselinama rezultuje stvaranjem jedinjenja bogatih aromom ali bez hranljive vrednosti.
Warren i Labuza su merili relativne hranljive vrednosti i došli su do podataka da se hranljiva
vrednost smanjuje za 35 do 50 % (34).
Inhibicija ove reakcije, ukoliko je ona nepoţeljna, vrši se sniţavanjem pH vrednosti,
odrţavanjem najniţe moguće temperature i izbegavanjem kritičnog sadrţaja vode u toku
obrade i skladištenja hrane, upotrebom neredukujućih šećera i dodatkom sulfita.
Strecker- ova reakcija
Strecker- ova reakcija se odvija izmeĎu α- dikarbonilnih jedinjenja (koja mogu nastati
Maillard- ovom reakcijom) i amino kiselina. Ovom reakcijom nastaju aldehidi (Strecker- ovi
aldehidi), CO2 i α- amino kiseline (Slika 10).
23

24. Slika 10. Šema Strecker- ove reakcije
Ova reakcija se odvija u namirnicama pri višim koncentracijama slobodnih amino-
kiselina i pod veoma oštrim reakcionim uslovima (visoka temperatura ili pod pritiskom).
Aldehidi sa jednim C- atomom manje od aminokiseline, imaju značajan aromatski potencijal,
u zavisnosti od degradacije aminokiseline. Strecker- ovi aldehidi koji su vaţni za aromu su
metional, fenilacetaldehid, 3- i 2-metilbutanal i metilpropanal. Druga jedinjenja koja nastaju
ovom reakcijom, a utiču na aromu hrane su H2S, NH3, 1-pirolin i cistein. Nedavno su
otkrivene i odgovarajuće Strecker- ove kiseline, posebno u prisustvu kiseonika. U reakcijama
Štrekerove degradacije sa aminokiselinama koje sadrţe sumpor dobijaju se tioaldehidi sa
jako izraţenim mirisom.
Stvaranje pirazina
Amino ketoni koji nastaju Štrekerovom degradacijom podvrgavaju se dehidrataciji i
dehidrogenaciji i stvaraju se pirazini koji značajno doprinose mirisu i aromi mnogih prţenih
proizvoda, posebno kafe, lešnika, hleba i mesa (Slika 11).
Slika 11. Šema reakcije dobijanja pirazina
U tekstu koji sledi biće predstavljena značajnija aromatična jedinjenja koja mogu
nastati u jednoj od navedenih neenzimskih reakcija.
Karbonilna jedinjenja
U karbonilna jedinjenja se ubrajaju aldehidi (opšta formula RCHO) i ketoni (opšta
formula (RCOR’). Karbonilna jedinjenja imaju karakterističan miris i ukus i zajedno sa
isparljivim masnim kiselinama su odgovorni za uţeglost ustajale hrane. C8-C14 normalni
aldehidi se koriste za parfeme. Najvaţnije reakcije u kojima nastaju karbonilna jedinjenja su
24

25. peroksidacija lipida, Maillard- ova reakcija i Strecker- ova degradacija. Mnoga karbonilna
jedinjenja mogu nastati lipidnom oksidacijom i degradacijom karotenoida (Tabela 10. i 11.).
Vaţniji aldehidi koji nastaju u toku Strecker- ove degradacije dati su u Tabeli 12.
Tabela 10. Karbonilna jedinjenja nastala lipidnom oksidacijom
Jedinjenje Opis mirisa Jedinjenje Opis mirisa
Aldehidi Ketoni
oštar, kao gorak
5:0 1-penten-3-on riblji
badem
slaninast, zeleno
6:0 1-okten-3-on na pečurke, riblji
lišće
7:0 uljasto, masno 1-nonen-3-on na pečurke, zemljani
10:0 kora na narandţu (cis)-1,5-oktadien-3-on na geranijum, metalni
6:1 (trans-2) jabuka (trans, trans)-3,5-
masno, voćno
6:1 (cis-3) zeleno lišće oktadien-2-on
8:1 (cis-2) orah (trans, cis)-3,5-
masno, voćno
8:1 (trans-2) masno, lešnik oktadien-2-on
10:1 (trans-2) slaninast, narandţa 3-metil-2,4- na slamu, voćni,
7:2 (trans,cis-2,4) prţen, slaninast nonadienon puterast
7:2 (trans, trans-2,4) uljasto, masno
Tabela 11. Aromatične supstance nastale oksidativnom degradacijom karotenoida
Namirnica u kojoj
Prekursor Aromatično jedinjenje
se nalazi
Likopen paradajz
Dehidrolikopen paradajz
malina, crni čaj,
α- karoten
šargarepa, vanila
β- karoten paradajz
25

26. paradajz, malina,
kupina, marakuja,
crni čaj
paradajz, kafa, crni
čaj, vino, pivo,
med, jabuka
Neoksantin
vino, breskva,
jagoda
Tabela 12. Strecker- ovi aldehidi
Aminokiselina Strecker- ov aldehid Opis arome
mokraća miša, na
Gly Formaldehid CH2O
estar
oštro, prodoran,
Ala Etanal C2H4O
voćni
Val 2-metilpropanal prodoran, zeleni
Leu 3-metilbutanal sladni, zeleni
etarski, gorak,
Ile 2-metilbutanal
bademast, zelen
Phe 2-feniletanal cvetni, medni
Pirani
Najpoznatiji piran je maltol (3-hidroksi-2-metil-4H-piran-4-on) koji nastaje u toku
proizvodnje slada, prţenja ječma, kafe, kakaoa. Formira se iz di-, tri- i tetra saharida
uključujući i izomaltozu i maltotetraozu. On je prirodni sastojak cikorije, kakoa, kafe, mleka,
jagoda i hleba. U hrani izaziva sladak ukus i prijatan miris čokolade, kremova i likera. Sluţi
za maskiranje gorkog ukusa hmelja i kole. Etilmaltol (3-hidroksi-2-etil-4H-piran-4-on) je kao
aroma 4 do 6 puta jači od maltola i koristi se za aromatizaciju hrane.
Furanoni
Furanoni su heterociklična jedinjenja sa kiseonikom. Predstavljaju sekundarne
produkte Maillard- ove reakcije. MeĎu velikim brojem furanona koji nastaju u ovoj reakciji,
najizraţeniju aromu imaju 3(2H)- i 2(5H)- furanoni. U Tabeli 13. dat je pregled furanona
prisutnih u hrani.
Tabela 13. Furanoni u hrani
Struktura Supstituent Opis arome Izvor
26

27. 4-hidroksi-5-metil liči na karamel mesni hleb
toplotno ananas, jagoda,
4-hidroksi-2,5-
obraĎen ananas, prţeni badem, mesni
dimetil
liči na karamel hleb, kokice
4-hidroksi-2-etil-5- slatko pecivo,
soja sos
metil karamel
4-metoksi-2,5-
na šeri jagode, maline
dimetil
Sumporna jedinjenja
Brojna sumporna jedinjenja se javljaju kod neenzimskog posmeĎivanja i utiču na
formiranje specifične aromatske note. Pojava sumpornih jedinjenja je karakteristična za sve
namirnice sa visokim sadrţajem proteina. Javljaju se u povrću kao što je kupus, karfiol, crni i
beli luk. Mogu nastati degradacijom aminokiselina sa sumporom pod dejstvom temperature
ili svetlosti, a veliki broj ovih jedinjenja nastaje pri zagrevanju hrane iz cisteina, cistina i
metionina. Ova jedinjenja se odlikuju jakom aromom i utiču na formiranje izuzetnih mirisnih
nota koje su često iritantne i neprijatne.
Tioli (opšta formula RSH) su vaţne aromatične supstance sa veoma izraţenom
aromom. MeĎuprodukti tiola mogu da reaguju sa drugim isparljivim jedinjenjima. Oni se
koriste i kao markeri za otkrivanje defekata arome („sunčeva ukusnost“ mana piva; miris
„mačje mokraće“ znak truljenja u konzervama goveĎeg mesa). Tioli mogu nastati u reakciji
Strecker- ove degradacije cisteina (vodoniksulfid i 2-merkaptoacetaldehid) i metionina
(početno jedinjenje metional iz kojeg se β-eliminacijom oslobaĎaju metantiol i dimetilsulfid;
Slika 12).
Metional je odgovoran za „sunčevu ukusnost“ u mleku i za tipičan ukus u proizvodima
od krompira. Dimetilsulfid pored navedene reakcije (Slika 12) moţe nastati i pri metilaciji
pektina tokom zagrevanja. Ovo jedinjenje je veoma interesantno zato što u raznim
namirnicama izaziva različit profil arome. U koncentracijama na nivou praga prepoznavanja,
dimetilsulfid je vaţan sastojak arome kafe i čaja; u drugim namirnicama izaziva neukusnost
27

28. Slika 12. Šema degradacije metionina (I- metional, II- metantiol, III- dimetilsulfid)
označenu kao „sirovo ulje“ (smrznute školjke), kao „lukasta ukusnost“ (kod piva, ali uz uticaj
bakterija) ili kao „pašnjački miris“ (kod mleka). Dimetilsulfid ima i izuzetno aktivnu aromu
koja je odgovorna za ukusnost pilećeg mesa, a takoĎe utiče i na aromu kuvanog kupusa i
karfiola. Tioli se redovno oksidišu do disulfida pri čemu mogu da nastanu i trisulfidi.
Od tiofena je najznačajnije jedinjenje 2-merkaptoetanal koji nastaje Strecker- ovom
degradacijom iz cisteina. U reakciji ovog jedinjenja sa nezasićenim aldehidima nastaju
derivati tiofena koji se nalaze u kuvanom i prţenom mesu, prţenoj kafi i orasima. Jedinjenje
2-acetil-3-metiltiofen u kafi daje aromu oraha, a ponakad utiče i na pojavu skrobne arome.
U reakciji vodoniksulfida i acetaldehida nastaju heterociklična jedinjenja (2,4,6-
trimetil-s-tritian i 3,5-dimetil-1,2,4-tritiolan), a uz prisustvo amonijaka nastaju jedinjenja sa
oštro naglašenom aromom (2,4,6-trimetil-5,6-dihidro-1,3,5-ditiazin).
Tiazoli
Ova grupa jedinjenja je odgovorna za aromu brojnih namirnica (kafa, prţeno meso,
prţeni krompir, zagrevano mleko i pivo). Identifikovano je oko 30 tiazola (Tabela 14), a 2,4-
dimetil-5-viniltiazol se koristi za aromatizaciju namirnica. Zajedničko za većinu tiazola je
tipična aroma oraha.
Tabela 14. Tiazoli u hrani
Ime Struktura Opis arome
Tiazol slična piridinu
2-metiltiazol na zeleno povrće
2-izobutiltiazol na lišće zelenog paradjza, vino
2-acetiltiazol orasi. ţitarice, kokice
benzotiazol slično kinolinu, slično gumi
Neki tiazoli (2-acetiltiazol) su karakteristični za toplotno obraĎenu hranu. Mogu se
javiti i kod toplotne degradacije tiamina, pri čemu tiamin moţe da bude prekursor furana i
derivata tiazola. Prekursor tiazola ima veoma sveţ miris, miris na koru hleba. Pomenuto
28

29. jedinjenje (2-acetiltiazol) se koristi za aromatizaciju namirnica, ali nije poţeljan u pivu jer
izaziva neukusnost. Benzotiazol nije poţeljan u mleku jer izaziva „mokraćnu“ neukusnost, a
moţe se javiti pri njegovom zagrevanju. 2-izobutiltiazol je značajna komponenta paradajza.
Oksazoli
Oksazoli su veoma značajna jedinjenja koja nastaju Strecker- ovom
degradacijom i kondenzacijom iz pojedinih proizvoda prethodnih reakcija. Mogu
nastati iz serina ili treonina prilikom zagrevanja proteinskog dela hane. Ova
jedinjenja se javljaju u mesu kao nosioci arome.
Piroli
MeĎu isparljivim jedinjenjima koja nastaju zagrevanjem hrane prisutni su i
brojni piroli i njihovi derivati (Tabela 15). Piroli nastaju primarno kod Maillard-
ove reakcije, a zatim kod reakcije aminokiselina sa 2-acilfuranom. U aromi
kuvane i prţene hrane identifikovano je oko 40 derivata pirola.
Tabela 15. Piroli u hrani
Ime Struktura Izvor
kora belog hleba, pirinač,
2-acetil-1-pirolin
kuvano meso, kokice
2-propionil-1-pirolin kokice, zagrejano meso
2-acetiltetra-hidropiridin kora belog hleba, kokice
2-acetilpiridin kora belog hleba
Piridini su nadjeni i u kafi, kikirikiju, , kakou, kavijaru, siru, pivu.
Pirazini
Pirazini su jaka aromatska jedinjenja koja nastaju pri zagrevanju hrane.
Stvaraju se kod Maillar- ove reakcije i kod pirolize nekih amino jedinjenja.
Rasprostranjeni su u termički obraĎenoj hrani (hleb, meso, prţena kafa,
prţeni lešnik, prţeni orasi, prţeni lešnici, kokos). Pirazini imaju širok
aromatski spektar (paprika, čokolada, kafa, krompir), a uklanjanjem metoksi ili alkil grupe se
smanjuje intenzitet mirisa. U Tabeli 16 dat je prikaz pirazina koji su zastupljeni u hrani.
Tabela 16. Pirazini u hrani
Struktura Supstituent Opis arome
29

30. acetil prţeno zrno
2-izopropil-3-metoksi krompir
2-sek-butil-3-metoksi zemljani
2-izobutil-3-metoksi ljuta paprika, (crveni biber)
Amini
U Strecker- ovoj reakciji se pored aldehida stvaraju se i amini. Prag mirisa ovih amina
zavisi od pH. Isti amini koji nastaju ovom reakcijom mogu se dobiti i enzimskom
dekarboksilacijom aminokiselina. Obe ove reakcije se odigravaju u proizvodnji kakaoa, ali je
Strecker- ova reakcija dominantna. Amin sa izuzetno intenzivnim mirisom je trimetilamin,
koji se dobija degradacijom holina. Opis arome pojedinih amina dat je u Tabeli 17.
Tabela 17. Amini u hrani (pri pH 7,5)
Amin Prekursor Opis arome
2-metilpropil Val na ribu, sličan aminu, poput slada
2-metilbutil Ile na ribu, sličan aminu, poput slada
3-metilbutil Leu na ribu, sličan aminu, poput slada
2-feniletil Phe na ribu, sličan aminu, sličan medu
3-(metiltio)propil Met na ribu, sličan aminu, na kuvani krompir
Fenoli
Fenoli su aromatična jedinjenja, sa vezanom hidroksilnom grupom za benzenov
prsten, koja se javljaju u hrani. Mogu nastati pod delovanjem temperature ili
mikroorganizama iz fenolne kiseline i lignina. Fenoli su značajni za davanje arome dimljenom
mesu, jer dim koji se koristi za hladno ili toplo dimljenje proizvoda sadrţi fenole. Pri procesu
dimljenja pare fenola prodiru u muskulaturu mesa. Fenoli su prisutni i u nekim alkoholnim
pićima (skoč viski) i u maslacu. Neka od fenolnih jedinjenja koja se javljaju u hrani navedena
su u Tabeli 18.
Tabela 18. Fenoli u hrani
Ime Struktura Opis arome Izvor
kafa, pivo, šeri, mleko, prţeni kikiriki,
Fenol dimljena
paradajz
30

31. kafa, šeri, mleko, prţeni kikiriki,
p-krezol dimljena
asparagus
mleko, soja sos, prţeni kikiriki,
4-etilfenol drvenasta
paradajz
dimljena,
gvajakol kafa, mleko, hleb, pečeno meso
zagorela, prijatna
4-vinilfenol oštra, dimljena pivo, mleko, prţeni kikiriki
2-metoksi-4-vinilfenol na karanfilić kafa, pivo
Eugenol pikantna paradajz pelat, brendi, šljiva, višnja
Vanilin vanila vanila, rum, kafa, asparagus, puter
Aromatična jedinjenja koja nastaju enzimskim reakcijama
Enzimske reakcije se odvijaju kao deo normalnog metabolizma ţivotinja, biljaka i
mikroorganizama. Ove reakcije se odvijaju i kada doĎe do tkivnog oštećenja (dezintegracija i
sečenje voća i povrća). Enzimi mogu i indirektno da se uključe u proces stvaranja aroma
(oslobaĎanje aminokiselina iz proteina ili šećera iz polisaharida), pri čemu se izdvojena
jedinjenja naknadno pretvaraju u aromatska. Na taj način enzimi pojačavaju aromu.
Karbonilna jedinjenja, alkoholi
Mnoga karbonilna jedinjenja nastaju od masnih kiselina i aminokiselina.
Aminokiseline se enzimski prvo pretvaraju u α- keto kiseline, a onda dekarboksilacijom daju
aldehide. Aldehidi sa dugim lancima (C13-C17) nastaju u metabolizmu biljaka iz masnih
kiselina po mehanizmu α- oksidacije. Delovanjem lipookigenaza i hidroperoksidaza u voću i
povrću iz linolne i linolenske kiseline se dobijaju oksokiseline, aldehidi i alil alkoholi. Od
ovih jedinjenja za aromu su vaţni heksanal, 2-trans-heksanal, 3-cis-heksanal, 3-cis-nonenal,
2-trans,6-cis-nonadinal i 3-cis,6-cis-nonadienal. Mnogi aldehidi koji nastaju iz aminokiselina
nalaze se u biljkama i fermentisanoj hrani. U narandţama su naĎeni aldehidi koji nastaju
delovanjem karboksilaza na α- ketokarboksilne kiseline. Alkoholdehidrogenaze mogu da
smanje nastanak aldehida iz masnih kiselina iz kojih na kraju nastaju alkoholi.
31

32. Estri
Estri doprinose aromi mnogih vrsta voća. Stvaraju se u ćelijama koje nisu razrušene, a
kad se voće homogenizuje (kod proizvodnje sokova) estri se brzo hidrolizuju zbog prisutnih
hidrolaza, pa aroma voća postaje bljutava.
Laktoni
Mnogi laktoni su pronaĎeni u hrani. Oni mogu biti različite strukture i zbog toga
izazivaju različite kvalitete mirisa u hrani (Tabela 19). Pošto su laktoni veoma prijatnog
mirisa koriste se za aromatizaciju hrane. U homologom nizu γ- i δ- laktona, vrednosti praga
osetljivosti se smanjuju sa povećanjem molekulske teţine. Laktoni sa dugim lancima se
nalaze u masnoj hrani (mlečna mast, meso, goveĎi bujon). Za aromatizaciju nekih alkoholnih
pića koriste se 5-hidroksi-heksanolid (Shery- lakton) i 3-metil-4-oktanolid (Whiskey- lakton).
Tabela 19. Laktoni u hrani
Ime Struktura Opis arome Izvor
suve pečurke,
4-butanolid
slaba, aromatična kokice, prţeni
(γ-butirolakton)
orah, ananas
masna hrana,
4- nonanolid podseća na
sipkav hleb,
(γ- nonalakton) kokosovo ulje
breskva
4- dekanolid voćno, posle masna hrana,
(γ- dekalakton) breskve jagode
(nastavak Tabele 19. Laktoni u hrani na sledećoj strani)
5-dekanolid uljast, posle
masna hrana
(δ- dekalakton) breskve
(cis)-6-dodekan-γ- mlečna mast,
slatka
lakton breskve
3-penten-4-olid
beli hleb, soja
(α- angelika slatka, na travu
zrno, suvo groţĎe
lakton)
Terpeni
Terpeni su prirodni produkti biljaka koji se nalaze u voću, povrću, lekovitom bilju, začinima i
vinu. Terpeni su sastavljeni od ostataka nezasićenog ugljovodonika izoprena, koji se obično
meĎusobno povezuju redosledom „glava- rep“, a moţe doći i do povezivanja redosledom
„rep- rep“ (Slika 13).
Izoprenske jedinice se mogu povezati i u prsten. Prema broju izoprenskih jedinica
terpeni se dele na: monoterpene (2 izoprenske jedinice), seskviterpene (3), diterpene (4),
triterpene (6), tetraterpene (8), politerpene (n).
32

33. Slika 13. Reakcije sinteze terpena i povezivanja izoprenskih jedinica
Terpeni učestvuju u stvaranju širokog spektra aroma, koje se uglavnom opisuju kao
veoma prijatne (Tabela 20). MeĎutim, enantiomeri i diastereoizomeri terpena se razlikuju po
mirisnim osobinama. Tako npr. l-mentol koji se nalazi u pepermintovom ulju ima prijatan,
hladan i osveţavajući pepermint miris, dok u d- formi ima neprijatnu notu sličnu fenolu, miris
na lek, kamfor i buĎ. TakoĎe i karvon u l- formi ima pepermint miris, a u d- obliku aromu
sličnu kimu.
Tabela 20. Aroma raznih terpena
Ime Struktura Opis arome
Linalol cvetni
alifatični terpeni
prijatan, drvenast sa cvetno
Linaloloksid
zemljanim pratećim mirisom
sličan ruţi sa pratećim zelenim
Nerol
mirisom
prijatni- sa pratećim mirisom
Neroloksid
koji liči na zeleno i lekovito bilje
monociklični
Limonen sličan limunu
terpeni
α- felandren sličan limunu, donekle na mentu
33

34. α- terpineol sličan jorgovanu
Pulegon sličan pepermintu i kamforu
α- pinen smolast, posle terpentina
biciklični
terpeni
Fenćon prijatan, sličan kamforu
aciklični
Farnezol sličan cvetu voćaka
terpen
Isparljiva sumporna jedinjenja
Aroma mnogih vrsta povrća je posledica prisustva sumpornih jedinjenja koja nastaju
enzimskim reakcijama. Jedinjenja koja nastaju kao produkti sekundarnog metabolizma
leucina i cisteina utiču na aromu paradajza. Sumporna jedinjenja prisutna u vinu i pivu
(metional, metionol i 3-(metiltio)-propil astar sirćetne kiseline) nastaju iz metionina i
sporednih produkata metabolizma mikroorganizama.
Pirazini
Pirazini mogu nastati biosintezom leucina i kao produkti dejstva mikroorganizama
(Pseudomonas perolans i Pseudomonas taetrolens). Jedinjenje koje se moţe dobiti na oba
navedena načina je 2-izobutil-3-metoksipirazin koji doprinosi aromi bibera, paprike i čilija, a
kod jaja, mlečnih proizvoda i u ribi izazivaju buĎavu i zemljanu neukusnost.
Arome u proizvodnji hrane
Po Pravilniku o kvalitetu i drugim zahtevima za arome za namirnice, arome su materije
koje se koriste ili su namenjene za korišćenje pri proizvodnji namirnica da bi im se dao miris,
odnosno ukus. One obuhvataju (35):
1) Aromatične supstance (supstance odreĎenog hemijskog sastava koje imaju
aromatična svojstva):
a) prirodno aromatične supstance koje se dobijaju odgovarajućim fizičkim (uključujući
destilaciju i ekstrakciju rastvaračima), enzimskim ili mikrobiološkim postupcima iz materijala
biljnog ili ţivotinjskog porekla, koji moţe biti u sirovom obliku ili preraĎen tradicionalnim
postupcima za pripremanje hrane (uključujući sušenje, torefakciju i fermentaciju);
b) prirodno identične aromatične supstance koje se dobijaju hemijskim sintezama ili
hemijskim postupcima izolovanja, pri čemu su hemijski identične sa supstancama koje su
prirodno prisutne u odgovarajućem materijalu biljnog ili ţivotinjskog porekla;
34

35. c) veštačke aromatične supstance koje se dobijaju hemijskim sintezama, pri čemu nisu
hemijski identične sa supstancama koje su prirodno prisutne u odgovarajućem materijalu
biljnog ili ţivotinjskog porekla.
2) Aromatični preparati su koncentrovani ili nekoncentrovani proizvodi u koje ne
spadaju aromatične supstance. Imaju aromatična svojstva, dobijaju se odgovarajućim fizičkim
(uključujući destilaciju i ekstrakciju rastvaračima), enzimskim ili mikrobiološkim postupcima
iz materijala biljnog ili ţivotinjskog porekla u sirovom obliku ili posle prerade tradicionalnim
postupcima za pripremanje hrane.
3) Arome termičkog tretmana su proizvodi koji se dobijaju zagrevanjem najduţe 15
minuta na temperaturi od najviše 180 °C; zagreva se mešavina sastojaka koji sami ne moraju
da imaju aromatična svojstva i od kojih najmanje jedan sadrţi amino grupu i najmanje jedan
redukujući šećer. Arome termičkog tretmana dobijaju se Maillard-ovom reakcijom (kao
proizvod te reakcije identifikovano je preko 3500 isparljivih hemijskih jedinjenja). Ta reakcija
je odgovorna za nastanak arome i tamne boje termički tretiranih proizvoda. Poţeljna je u
slučaju hleba, čokolade, kafe i mesa, a nepoţeljna u slučaju konzerviranja hrane i mleka u
prahu.
Ove arome se još nazivaju i smeĎe arome, a obuhvataju široku paletu supstanci. Neke
od njih su direktni aditivi (karamel i javorov sirup), a neke su u grupi aroma(cikloten, maltol).
U zavisnosti od temperature, prisustva aminokiselina i šećera, mogu nastati razne arome
termičkog tretmana koje su podeljene u sledeće grupe:
 slatka, karamel ili karamele,  šećerne vune, pšeničnog flipsa,
 čokolada, kakao,  oraha,
 cvetna,
 hleb, biskvit, keksi, tost,
 amonijačna,
 mesna, goveĎa,
 neprijatna, izaziva kašalj,
 krompir, čips,
 aldehidna,
 voćna,
 nagorela, oštra, dimljena.
 celera, praziluka,
4) Arome dima su ekstrakti dima koji se koriste u tradicionalnim postupcima dimljenja
hrane (tehnologija mesa). Sastojci dima su kancerogeni policiklični ugljovodonici pa se u
procesu proizvodnje arome dima oslobaĎaju od ovih štetnih sastojaka i kao takve koriste za
davanje ukusa i mirisa. Ove arome obuhvataju:
a) primarne arome dima- obuhvataju primarne kondenzate dima i primarne katranske
frakcije;
35

36. b) izvedene arome dima- arome dima dobijene daljom preradom primarnih aroma dima.
Pravilnik o aromama dozvoljava korišćenje aroma sa pozitivne liste na kojoj se nalazi
oko 2800 različitih jedinjenja razvrstanih u jednu od 34 grupe. Jedan broj supstanci sa
pozitivne liste ubraja se u „prekursore“ aroma, što znači da ove supstance nemaju aromatična
svojstva, ali prilikom prerade namirnica, u reakcijama sa njihovim komponentama, daju
aromatični karakter.
U Prilogu 2, Pravilnika o aromama, aromatične supstance su razvrstane prema
rastućem FL broju (EU Flavis database), na osnovu očekivanih sličnih metaboličkih puteva i
bioloških osobina:
1) Primarni alifatični alkoholi/aldehidi/kiseline, acetali i estri ravnog niza.
2) Primarni alifatični alkoholi/aldehidi/kiseline, acetali i estri račvastog niza.
3) α, β- nezasićeni (alkeni ili alkini) ravnog i račvastog niza, alifatični primarni
alkoholi/aldehidi/kiseline, acetali i estri.
4) Nekonjugovani ili kumulovani nezasićeni ravnog niza i račvasti alifatični primarni
alkoholi/aldehidi/kiseline, acetali i estri.
5) Zasićeni i nezasićeni alifatični sekundarni alkoholi/ketoni/ketali/estri.
6) Alifatični, aliciklični i aromatični zasićeni i nezasićeni tercijarni alkoholi i estri
tercijarnih alkohola.
7) Primarni, aliciklični zasićeni i nezasićeni alkoholi/aldehidi/kiseline/acetali/estri
alicikličnih alkohola.
8) Sekundarni, alifatični zasićeni i nezasićeni alkoholi/ketoni/ketali/estri.
9) Primarni alifatični, zasićeni ili nezasićeni alkoholi/aldehidi/kiseline/acetali/estri koji
sadrţe drugu primarnu, sekundarnu ili tercijarnu kiseoničnu funkcionalnu grupu.
10) Sekundarni alifatični zasićeni ili nezasićeni alkoholi/ketoni/ketali/estri koji sadrţe
drugu sekundarnu ili tercijarnu kiseoničnu funkcionalnu grupu.
11) Aliciklični ili aromatični laktoni.
12) Derivati maltola i ketodioksan derivati.
13) Furanoni i tetrahidrofurfuril derivati.
14) Furfuril i furan derivati sa ili bez bočnih supstituenata i heteroatoma.
15) Feniletilalkohol, fenilsirćetna kiselina i estri izvedeni iz njih, fenoksisirćetna kiselina i
njeni estri.
16) Alifatični i aliciklični etri.
36

37. 17) Propenilhidroksibenzeni.
18) Alilhidroksibenzeni.
19) Supstance srodne kapsaicinu i izvedeni amidi.
20) Alifatični i aromatični mono- i di- tioli i mono- , di- , tri- , i polisulfidi sa ili bez
dodatnih kiseoničnih funkcionalnih grupa.
21) Aromatični ketoni, sekundarni alkoholi i njihovi estri.
22) Aril supstituisani primarni derivati alkohola/aldehida/kiselina/estara/acetala,
uključujući i nezasićene.
23) Benzil alkoholi/aldehidi/kiseline/estri/acetali.
24) Derivati pirazina.
25) Derivati fenola koji sadrţe bočni niz (alkil, alkoksi) ili kiseoničnu funkcionalnu
grupu.
26) Aromatični etri i derivati anizola.
27) Derivati antranilata.
28) Derivati piridina, pirola i hinolina.
29) Tiazol, tiofen, tiazolin i tienil derivati.
30) Raznorodne supstance.
31) Alifatični i aromatični ugljovodonici.
32) Epoksidi.
33) Alifatični i aromatični amini.
34) Aminokiseline.
Pored ovih navedenih aromatičnih supstanci, u Pravilniku o aditivima se još navode i
pojačivači aroma (supstance koje pojačavaju postojeći miris ili ukus namirnica), na pozitivnoj
listi ih ima 18 (glutaminska kiselina i njene soli, guanilna kiselina i njene soli, inozinska
kiselina i njene soli, ribonukleotidi, glicin i njegove soli i taumatin).
Prema mirisnim materijama namirnice se mogu podeliti u četiri grupe:
1) nosilac arome je jedna supstanca, a druge isparljive komponente arome su u okviru
karakteristične arome hrane (voće i povrće);
2) namirnica ima nekoliko komponenti, od kojih jedna igra glavnu ulogu i determiniše
tipičnu aromu hrane (voće i povrće, maslac i plavi sir kod kojih je nosilac mirisa 2,3-
37

38. butanedion, a pomoćne mirisne supstance su acetaldehid i dimetilsulfid; arome ovih
namirnica se formiraju kod toplotne obrade, zatim u kombinaciji sa fermentacijom),
3) aroma moţe da se simulira ili reprodukuje sa velikim brojem komponenti, pri čemu se
često ne primećuje pojedinačni karakter prisutnih komponenti (voće i povrće, meso, prţena
kafa, čaj, hleb);
4) aroma hrane se ne moţe reprodukovati na zadovoljavajuć način sa velikim brojem
isparljivih komponenti (voće i povrće, kakao, pivo).
Arome pojedinih grupa proizvoda
Veliki broj proizvoda je skoro bez arome kada je sveţe ubran (kafa, kakao zrna) ili se
nalazi u sirovom stanju. Ovi proizvodi zahtevaju prţenje da bi se razvio karakterističan profil
arome koji poznajemo. Priroda prekursora i pirolitičkih reakcija uključenih u proces prţenja je
veoma kompleksna. Stvara se veliki broj mirisnih jedinjenja, a njihov relativni odnos se
odreĎuje na osnovu prirode i porekla proizvoda.
Aroma kafe
Aroma prţene kafe se sastoji od velikog broja aromatičnih jedinjenja, nastalih pod
dejstvom toplote na saharozu i druge ugljene hidrate i protein, odnosno aminokiseline. Tokom
prţenja, hlorogenska kiselina se razgraĎuje u velikoj meri, a oporost prţene kafe potiče od
zaostale hlorogenske kiseline. Hlorogenska kiselina je estar dve aromatične kiseline: kiseline
kafe i kina-kiseline, koje se tokom prţenja i dalje razgraĎuju. Sveţe prţena, samlevena kafa se
koristi kao aromatični dodatak u proizvodnji konditorskih masnih masa. Ekstrakti i instant
kafe se koriste kod aromatizovanja keksa i srodnih proizvoda (36).
Isparljive frakcije prţene kafe imaju veoma sloţen sastav. Analizama je do sada
identifikovano preko 850 isparljivih jedinjenja, a samo njih 40 doprinosi aromi kafe. Profil
arome kafe se sastoji od sledećih aroma: slatka/ kao karamel, zemljana, sumporasto/ pečena i
dimno/ fenolna. U profilu arome su odreĎene u manjim koncentracijama i voćne i začinske
arome. Analize su još pokazale da aromi kafe najviše doprinosi 2-furfuriltiol. Koncentracije
pojedinih aromatičnih supstanci u kafi Arabika iz Kolumbije, dati su u Tabeli 21 (37).
38

39. Kakao aroma
Kakao-aromu čine kakao miris i kakao
ukus. Kakao miris se sastoji od aromatičnih lako
isparljivih i dela srednje isparljivih jedinjenja
nastalih tokom termičke obrade kakao-zrna i
oplemenjivanja arome kakao-loma, odnosno
kakao-mase. Del Boka u analizi kakao- arome
izdvaja: kiselo, gorko, oporo, aromatično na kakao, po
cvetu, voću, slično medu, po suvom mesu, na dim (38).
Brojna lako isparljiva i deo srednje isparljivih
aromatičnih jedinjenja koji čine kakao- aromu
produkti su termičkog razlaganja redukujućih
šećera i aminokiselina. Prema podacima Landšrajbera i
sar. (39) kakao-aroma se sastoji od 310 jedinjenja od
kojih je 46 naĎeno isključivo u kakao- aromi, dok se ostala jedinjenja nalaze u sastavu arome
drugih namirnica. Grupe jedinjenja koje se nalaze u
kakao-aromi su: ugljovodonici, alkoholi i keto-alkoholi,
aldehidi (izobutiraldehid, izovaleraldehid,
fenilacetaldehid), ketoni (metal ketoni diacetil i dr.),
kiseline (karbonska α-keto-kiselina i dr.), fenoli, etri,
acetali, estri, amini, laktoni, furani, piroli, pirazini,
jedinjenja sa sumporom.
Tabela 21. Aromatične supstance i njihove koncentracije
u kafi Arabika
39

40. Aroma hleba
Prijatni specifični ukus i aroma hleba, kad je on dobro ispečen i čuvan u optimalnim
uslovima, pobuĎuju apetit potrošača i zato povećavaju njegovu usvojivost. U poslednje vreme
mnogi istraţivači posvećuju veliku paţnju odreĎivanju prirode materija koje stvaraju ukus i
aromu hleba, kao i mehanizme njihovog stvaranja. Primenom savremenih metoda istraţivanja
otkriven je znatan broj materija prisutnih u hlebu, parama pečenja i u testu, koje po svojoj
prirodi i osobinama mogu uticati na ukus i aromu hleba. To su:
 kiseline-mlečna, mravlja, sirćetna, propionska, buterna, izobuterna,
valerijanska, izovalerijanska, γ-butirolakton, ugljena, pirogroţĎana, vinska,
jabučna, oksalna, jantarna, i druge;
 alkoholi-etil i drugi;
 estri-više od deset etil-estara;
 aldehidi-acet-aldehid, metal-glioksal, furfurol, oksimetil-furfurol, valerijan i
izovalerijan-aldehid i drugi;
 ketoni-diacetil, acetil-metil-karbinol i drugi.
Na ukus i aromu hleba utiču takoĎe i melanoidini koji imaju specifičnu aromu i metil-
merkaptan. Od ovih materija najveći uticaj imaju karbonilna jedinjenja (aldehidi i ketoni).
Ustanovljeno je da je ukupni sadrţaj karbonilnih jedinjenja u kori sveţe pečenog hleba
znatno veći nego u njegovoj sredini (4-6 i više puta). S obzirom na ovu činjenicu, kora hleba i
procesi koji se u njoj odvijaju pri pečenju imaju prvostepeni značaj u stvaranju arome hleba.
TakoĎe je dokazano da se sadrţaj karbonilnih jedinjenja u hlebu, naročito u njegovoj kori
povećava kad se produţava proces pečenja.
Preteran sadrţaj pojedinih od ovih materija u hlebu moţe da pogorša ukus i aromu
hleba. Prevelik sadrţaj organskih kiselina koje se obrazuju pri vrenju testa doprinosi
neprijatnom kiselom ukusu hleba. Prevelik sadrţaj isparljivih kiselina (sirćetna, mravlja,
propionska, buterna) moţe dati hlebu oštar, neprijatan zadah.
Aroma mleka i mlečnih proizvoda
Hemija aroma u mlečnim proizvodima koja potiče od mleka, bila je predmet mnogih
istraţivanja u proteklih dvadeset godina. Mleko kao polazna sirovina je kompleksan fizičko-
hemijski sistem emulgovanih masti i drugih lipida u kontinualnu fazu koja se sastoji od
40