Речовина з умами: Смак

1. смак білка
2. Чи не сильніше, а краще
3. Натуральний і синтетичний
4. уявна алергія
5. На сторожі мозку
6. Чим більше, тим смачніше?
7. Кислота або сіль
8. Пов'язана і вільна
9. Багаті від природи: зміст глутамата в продуктах
10. Синдром китайського ресторану
11. підозрювані
12. глутамат невинний
13. справжні підсилювачі

Важко знайти речовину, більш страшне в очах простого споживача, ніж глутамат натрію, він же підсилювач смаку, або E621.

Автор статті - хімік, флейворіст, начальник відділу розробки харчових ароматизаторів
Відчуття смаку в ході еволюції виникло не випадково. Неприємний гіркий смак отрут або кислий смак зіпсованої їжі оберігали людину від отруєння. За допомогою рецепторів солодкого смаку наші предки визначали найсолодші, а значить, найбагатші енергією фрукти. Сіль в невеликих кількостях необхідна для нашої життєдіяльності. До початку XX століття вважалося, що смакові відчуття людини обмежуються чотирма смаками - кислим, гірким, солоним і солодким.

У 1907 році в Японії хімік Кікуне Ікеда зацікавився смаком інгредієнта багатьох традиційних японських страв - водорості комбу. З 40 кг водорості він виділив 30 г глутамінової кислоти, яка, як з'ясувалося, і відповідала за характерний смак. Ікеда прийшов до висновку, що він є самостійним, п'ятий смак, який був названий «умами» (яп. «Апетитний смак»). За сто років цей термін увійшов в лексикон харчової промисловості в усьому світі, але лише в XXI столітті було остаточно встановлено наявність на мові смакових рецепторів, специфічних до глутамінової кислоти, і висновки Ікеди був підтверджені на найвищому науковому рівні.

Усвідомивши важливість свого відкриття, в 1908 році Ікеда отримав патент на спосіб виробництва цієї амінокислоти з глютену. Ще через рік його компанія Ajinomoto ( «Сутність смаку») випустила на ринок нову приправу - натрієву сіль глутамінової кислоти, або глутамат натрію. В даний час ця речовина є одним з найбільш масово вироблених продуктів харчової промисловості.

смак білка

Насправді ми вже давно формуємо свої смакові переваги на підставі вмісту в продуктах глутамінової кислоти. Ще наші далекі предки, що блукали по просторах африканського континенту, помітили, що злегка «полежати» м'ясо смачніше свіжого. Сьогодні ми розуміємо чому - в ході «дозрівання» м'яса частина білків піддається ферментації, що призводить до збільшення вмісту вільної глутамінової кислоти. Селекція багатьох культурних рослин проходила в напрямку відбору найсмачніших, а значить, багатих цією речовиною сортів.

Багаті глутамінової кислотою продукти з давніх часів застосовувалися для поліпшення смаку їжі, будь то морські водорості або томати. Кулінари винаходили способи приготування, що призводять до підвищення вмісту вільного глутамату в готовій страві, і навіть навчилися «виправляти» склад продуктів, піддаючи їх спеціальній обробці і перетворюючи, приміром, відносно нейтральні на смак молоко або соєвий білок в багаті глутамат сир і соєвий соус.

Чому ж цей смак нам так приємний? Все дуже просто: «умами» - це смак білка. З огляду на все можливе різноманітність природних білків, створити універсальний рецептор для їх визначення в їжі (на відміну від рецепторів солодкого або солоного смаку) неможливо. Природа знайшла більш витончене рішення - вона забезпечила нас смаковими рецепторами, специфічними ні до білків, а до їх структурних елементів - амінокислот. Якщо в їжі є білок, тобто і якась кількість вільних амінокислот. Найпоширеніша в природі амінокислота, глутамінова (в складі будь-якого білка її від 10 до 40%), стала своєрідним «маркером», що вказує нам на високий вміст в їжі необхідного протеїну (до речі, деякі інші амінокислоти теж мають смаком «умами»).

Чи не сильніше, а краще

Непорозуміння споживачами дії глутамату натрію пов'язано з неточністю визначення. У законодавстві і побуті його називають «підсилювачем смаку». Насправді глутамат не "підсилювач», а носій одного з базових смаків, так само як сіль, цукор або лимонна кислота. Єдиний смак, який можна посилити глутамат, - це «умами». В англійській мові, до речі, його функції описуються більш точно - taste enhancer, тобто «покращувач смаку», а не «підсилювач».

Глутамат натрію доречний зовсім не в будь-якій страві. Його ніхто не додає в цукерки, шоколад, йогурти або прохолодні напої - немає ніякого сенсу вносити новий смак туди, де він просто не потрібен. Глутамат обумовлено сприйняття смаку багатьох звичних страв, будь то домашні котлети, гамбургер в придорожньому кафе або качка по-пекінськи в дорогому ресторані. Його не додають туди спеціально - він утворюється з білка в процесі кулінарної обробки їжі.

Натуральний і синтетичний

З походженням глутамату пов'язаний найпопулярніший міф про нього. «Натуральна глутамінова кислота і її солі - не те ж саме, що синтетичний глутамат», - кажуть прихильники цього міфу. Іноді додають аргумент про існування ізомерів молекул, які розрізняються просторовою конфігурацією атомів або груп атомів (наприклад, є хіральними, тобто дзеркальними відображеннями один одного).

Дійсно, глутамінова амінокислота, як і всі інші амінокислоти, може існувати у вигляді двох ізомерів. Один з них (L-, від лат. Laevus, лівий) зустрічається в природі, необхідний для нашої життєдіяльності і бере участь в біохімічних реакціях в нашому організмі. Другий (D-, від лат. Dexter, правий) ізомер в природі не зустрічається і з точки зору нашої біохімії марний. Наші смакові рецептори специфічні саме до L-ізомери, який і відповідає за смак «умамі», а D-ізомер ці рецептори не дратує. Це добре відомо виробникам продуктів і харчових добавок, так що додавати в їжу «неправильний» ізомер немає ніякого сенсу.

Першим методом промислового отримання глутамату був гідроліз натурального рослинного білка (клейковини), природний вміст глутамінової кислоти в якому може перевищувати 25%. Цей процес повторював в промисловому масштабі традиційну кулінарну обробку продуктів. Пізніше були розроблені і інші методи, в тому числі хімічний синтез з акрилонітрилу (цей процес не набув поширення). А починаючи з кінця 1960-х років глутамат отримують за допомогою бактерій Corynebacterium glutamicum, здатних переробляти вуглеводи в глутамінової кислоти (природний L-ізомер) з виходом до 60%.

Відповідно до сучасного харчового законодавства, речовина, отримане з натуральної сировини (вуглеводи) за допомогою біотехнологічних методів (ферментація), вважається натуральним. Так що весь використовуваний в даний час в харчовій промисловості глутамат Е621 з точки зору і закону, і здорового глузду є не синтетичним, а зовсім натуральним. Хоча насправді це не важливо, оскільки походження речовини ніяк не впливає на його властивості.

уявна алергія

Громадська думка, що підігрівається телебаченням і пресою, давно записало Е621 в алергени. Однак, щоб речовина була алергеном, воно як мінімум має бути чужорідним організму. Це теоретично можливо, якщо мова йде про білки арахісу, риби або ліках. Але у нас ніколи не буває алергії на воду, кухонну сіль або глюкозу. Не може бути й алергії на глутамат. Як може стати чужорідної амінокислота, що становить більшу частину наших власних білків? Як може бути чужорідним нейротрансмиттер, який обумовлює проходження сигналу по нервовій системі?

Дослідження здатності глутамату провокувати алергію або напади астми проводилися неодноразово. Жодного разу правильно поставлений експеримент не виявив у глутамату таких здібностей. Якщо людям, які вважали себе чутливими до глутамату, давали під виглядом цієї добавки плацебо, розвивалася картина алергічної реакції. Якщо ж їм давали справжню добавку, але не говорили про це, реакції не спостерігалося. Нічим, крім самонавіювання, чутливість до глутамату пояснити не вдається.

На сторожі мозку

Найжахливіше, чим лякають обивателя противники Е621, - це його нейротоксичність. Глутамат, дійсно, важливий нейромедіатор (посередник передачі сигналу в нервовій системі), а значить, теоретично у великих кількостях може виступати в якості нейротоксин. Прихильники цієї версії забувають тільки про одну «дрібниці» - про метаболізм.

Неважливо, з'їдений у вільному вигляді або отриманий в процесі травлення з білка, глутамат всмоктується в кишечнику. Тільки в кров він майже не потрапляє. Більше 90% його метаболізується тут же, в клітинах стінки кишечника. Значна частина його використовується в якості джерела енергії, для синтезу білків (у вигляді глутамінової амінокислоти), а також в інших важливих біохімічних процесах.

Щоб помітно підвищити концентрацію глутамату в крові, необхідно з'їсти не менше 5 г цієї речовини в чистому вигляді, що в реальному житті нелегко. Але припустимо, що нам все-таки це вдалося. Кров несе надлишок глутамату до мозку ... де шлях перегороджує гематоенцефалічний бар'єр (ГЕБ). Глутамат значно гірше проникає через біологічні мембрани, ніж амінокислота глутамін, яка і є основним джерелом як міститься в нейронах глутамату, так і гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК) - основного гальмівного медіатора вищих відділів мозку. Більш того, якби (теоретично) надлишок глутамату зміг подолати цей бар'єр, нічого б не сталося: оскільки глутамінова кислота відіграє центральну роль в процесах внутрішньоклітинного амінокислотного обміну, концентрація глутамату в нервовій тканині на два порядки вище, ніж в крові.

Як же тоді відбувається поповнення запасів нейромедіатора глутамата? Природа передбачила просте і витончене рішення. Замість того щоб контролювати концентрацію речовини в різних частинах організму, вироблені механізми утилізації його там, де не треба, і синтезу там, де треба. Для потреб центральної нервової системи він синтезується (з глутаміну) тільки «на місці» - в пресинаптичних закінченнях.

Чим більше, тим смачніше?

Багато хто думає, що виробники додають в наші продукти величезна кількість «небезпечного» Е621, і саме в цьому криється його шкода. Насправді додавання занадто великої кількості глутамату в їжу зовсім не зробить її смачніше. Сильно «переглутамаченное» блюдо настільки ж неїстівне, як і пересоленное. Оптимальне для нашої мови зміст вільного глутамату в їжі становить близько 0,3%. Під це значення і підлаштовуються виробники харчових продуктів. Якщо ж в продукті вже міститься якась кількість глутамату, закладене природою, то додають зазвичай менше, щоб не перевищити оптимальне значення.

Кілька років тому в пресі з'явилися отримані в результаті експериментів дані про те, що високе споживання глутамату може привести до глаукоми і витончення сітківки очей у лабораторних тварин. Рідко хто звертає увагу, що щурів в цих експериментах протягом півроку годували раціоном, 20% якого становив чистий глутамат, а мишам і зовсім вводили його за допомогою ін'єкцій, в тому числі безпосередньо в очне яблуко. В реальних умовах ніяких шкідливих наслідків домогтися жодного разу не вдалося.

З точки зору токсичності глутамат безпечніше, ніж звична кухонна сіль. Разова летальна доза (при прийомі якої гине 50% піддослідних мишей) для глутамату становить 16,6 г / кг, а для кухонної солі - 3 г / кг. При цьому вміст солі, скажімо, в варених ковбасах - близько 1,8%, а глутамату додають не більше 0,3%. Е621 у всьому світі законодавчо визнаний найбезпечнішою харчовою добавкою, для якої навіть не встановлений рівень допустимого добового споживання. Це означає, що ні за яких умов людина не зможе спожити в їжу таке його кількість, яке надасть якесь шкідливий вплив на здоров'я.

Кислота або сіль

Глутамінова кислота (зліва) і глутамат натрію (праворуч) - ті самі речовини, які повідомляють нашим смаковим рецепторам про наявність білка в їжі

Глутамінова кислота присутня в їжі або у вільному вигляді, або у зв'язаному (у складі молекул білка).

Пов'язана і вільна

Для метаболізму між ними немає ніякої різниці, оскільки в ході травлення весь з'їдений білок все одно буде розщеплений на амінокислоти. А ось смаком володіє тільки вільна глутамінова кислота, і саме тому багато процесів приготування їжі на увазі частковий гідроліз білка, тобто перетворення пов'язаної глутамінової кислоти в вільну. Різниці між глутамінової кислотою або її натрієвої сіллю для фізіології теж немає: в слині, в крові, в кишечнику обидва ці речовини знаходяться не у вигляді молекул, а в дисоційованому стані, у вигляді аніону. Саме аніон глутамінової кислоти відповідає за хімічні та біохімічні властивості (в тому числі і за смак).

У харчовій промисловості замість «природного» глутамінової кислоти використовується її натрієва сіль, оскільки її простіше очищати від домішок шляхом перекристалізації. До того ж сіль більш стабільна в зберіганні.

Багаті від природи: зміст глутамата в продуктах

Багато продуктів харчування містять велику кількість глутамату у вільній або пов'язаної формі. При цьому в процесі кулінарної обробки пов'язаний глутамат може переходити у вільну форму - саме цим пояснюється зміна смаку при приготуванні м'яса або птиці, оскільки саме вільний глутамат впливає на смак. Рекордсмени серед продуктів за вмістом вільного глутамату - водорості комбу (більш 3000 мг на 100 г продукту) і норі (1400 мг), сири пармезан (1200 мг) і рокфор (1280 мг), соєвий соус (800-1100 мг) і волоські горіхи (660 мг). Багато вільного глутамату містять томатний і виноградний соки (260 мг), горох (200 мг), гриби (180 мг), брокколі (170 мг), томати, устриці і кукурудза (130 -140 мг).

Синдром китайського ресторану

Початком боротьби з глутамат стала публікація в 1968 році американцем китайського походження Квок невеликого, всього в три абзаци, листи в The New England Journal of Medicine. Багато що посилаються на цей документ жодного разу його не читали. Даремно, тому що нічого особливого він не містить.

підозрювані

У листі Квок описує свої відчуття, які іноді з'являлися у нього після відвідин китайського ресторану: оніміння шиї, прискорене серцебиття, які починаються через 15 - 20 хвилин після їжі і проходять протягом двох годин без всяких наслідків. Квок вказував, що цей ефект наздоганяє його тільки в деяких ресторанах (справа відбувалася в США) і під підозрою у нього кілька компонентів: соєвий соус, сіль, вино, глутамат натрію. З соєвого соусу (в складі якого дуже багато глутамату) підозри в цьому ж листі знімаються.

глутамат невинний

Після публікації посипалися скарги від громадян, в фарбах описують наслідки вживання глутамату натрію. Це змусило уряд США дати старт широкомасштабному дослідженню підозрілої харчової добавки. Воно видало очевидний і очікуваний результат: глутамінова кислота і її солі не виявляють жодних шкідливих впливів на організм.

На сьогоднішній день причини синдрому китайського ресторану точно не встановлені, так як симптоми проявляються у досить обмеженої кількості людей і носять випадковий характер. Жодного разу цей синдром не заподіював шкоди більше, ніж оніміння шиї і спини, що проходить без наслідків. Проведено безліч експериментів за участю людей, які заявляють наявність у себе такого синдрому. Жоден з учасників в умовах сліпих випробувань взагалі не проявив будь-якої чутливості до Е621. Отримані дані говорять про те, що цей синдром, мабуть, має психосоматическую природу. У всякому разі, якщо він і існує, наукових доказів причетності глутамату до нього немає.

справжні підсилювачі

Глутамат натрію - ключове речовина, що визначає смак «умамі». Але не єдине. Існує ще кілька з'єднань, на які подібним чином реагують наші смакові рецептори. Наприклад, це аспарагінова кислота і її солі, поєднання яких з глутамат надає характерний смак помідорів. А також Риботид (рибонуклеотид Монофосфат) - гуанілат натрію (E627) і інозінат натрію (E631). Остання речовина відіграє одну з найважливіших ролей у метаболізмі. Воно утворюється з аденозину монофосфату, похідного АТФ - основного клітинного «палива» нашого організму. З натуральною їжею ми споживаємо його близько 2 г в день і ще приблизно 4 мг у вигляді харчових добавок. Риботид самі по собі майже без смаку, тому в чистому вигляді не використовуються. Але зате в суміші з глутамат вони значно посилюють його смак. Наприклад, суміші, що складається з 98% глутамату, 1% E627 і 1% E631, потрібно використовувати приблизно в чотири рази менше, ніж чистого глутамату, - смак буде той же.