by C. Rose Kennedy
figures by Kaitlyn Choi
What ’ s in a Flavor?
sana ”maku” läpäisee päivittäisen sanavarastomme, ja se herättää mielleyhtymiä runsaisiin tai eläviin kokemuksiin, jotka eivät liity syömiskokemukseen. Jopa kirjaimellisesti, Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) kuvailee maku ”koko valikoima tuntemuksia, jotka havaitsemme, kun syömme ruokaa tai juomme juomaa. Maku sisältää aineen maku, haju, ja kaikki fyysiset ominaisuudet havaitsemme” . Vaikka elintarvikkeet sisältävät luontaisesti aromiaineita, 90 prosenttia amerikkalaisten ruokaostoksista sisältää myös lisättyjä makuja . Näitä makuja käytetään vahvistamaan tai moduloimaan aistikokemusta, joka liittyy tuotteen olemassa oleviin ominaisuuksiin. Lisäksi niitä voidaan käyttää myös tekemään terveellisistä mutta mitäänsanomattomista vaihtoehdoista (kuten sellaisista, joissa ei ole liikaa sokeria tai transrasvoja) houkuttelevampia. Makuaineet voivat esimerkiksi saada vähärasvaiset ruoat näyttämään täyteläisiltä ja kermaisilta tai lisätä suolaista makua vähäsuolaisiin tuotteisiin. On selvää, että mauilla on valtava voima vaikuttaa makuelämyksiimme, mutta mitä ne ovat ja mistä ne tulevat?
kaikki aromit, myös elintarvikkeissa luontaisesti esiintyvät aromiaineet sekä luonnolliset ja keinotekoiset aromiaineet, ovat pieniä kemiallisia yhdisteitä tai yhdisteiden seoksia (Kuva 1). Vaikka kemikaalit herättävät usein negatiivisia mielleyhtymiä, on tärkeää muistaa, että kaikki ruoka-aineemme, kehomme ja ympärillämme oleva maailma ovat itse asiassa kemikaaleja. Jopa sellaiset asiat kuin vesi (divetymonoksidi), pöytäsokeri (sakkaroosi eli alfa-d-glukopyranosyyli-(1à2)-beeta-d-fruktofuranosidi) ja ruokasooda (natriumbikarbonaatti) ovat kemiallisia yhdisteitä. Itse asiassa aromiaineiden kemialliset ominaisuudet ja rakenteet ovat juuri niitä, joiden avulla ne voivat reagoida keskenään ruoanlaiton aikana (ajattele tätä ominaista grillattua makua), jotka sitoutuvat suussamme oleviin makureseptoreihin.
FDA määrittelee luonnolliset maut laajasti niin, että niihin kuuluvat kaikki luonnollisista lähteistä eristetyt maut, kuten kasviaines (hedelmät, juuret, kuori, yrtit jne.) tai eläintuotteista (liha, meijeri jne.) . Keinotekoiset maut ovat mitä tahansa makuja, joita ei ole määritelty luonnollisiksi, vaikka niillä olisi täsmälleen sama kemiallinen koostumus kuin suoraan luonnosta eristetyillä mauilla . Tällä makujen alkuperän erottelulla ei ole mitään tekemistä sen kanssa, kuinka turvallisia, terveellisiä tai herkullisia ne ovat. Itse asiassa valvotussa laboratoriossa tuotetut makuaineet käyvät läpi tiukan laadunvalvonnan jokaisessa vaiheessa, eivätkä vaadi pitkää, työ-ja resurssitehokasta uuttoprosessia tai luonnostaan harvinaisten tai vaikeasti viljeltävien materiaalien hankintaa. Sellaisenaan monet luonnon identtiset keinotekoiset aromit ovat itse asiassa saatavilla puhtaammin kuin niiden luonnolliset yhdisteet, ja niitä voidaan saada vähemmillä ympäristövahingoilla .
nämä keinotekoiset aromit valmistaa eliittiryhmä korkeasti koulutettuja ammattilaisia, joita kutsutaan flavoristeiksi tai flavor chemisteiksi, joiden on käytävä läpi tiukka seitsemän vuoden oppisopimuskoulutus (yliopistokoulutuksen jälkeen) ennen kuin he voivat tulla Flavor Chemistien seuran sertifioimiksi . Sertifioituja flavoristeja arvioidaan olevan maailmassa vain noin 500 . Flavoristit valmistavat aromiseoksia vastaamaan kuluttajien makumieltymyksiä ja noudattavat samalla tiukkoja turvallisuus-ja tehokkuusohjeita. Lisäksi, koska niitä pidetään ainesosavalmistajien flavoristit ja maku tuotantoyhtiöiden on noudatettava kaikkia samoja FDA ja USDA sääntöjä kehitetty elintarviketuotantoon .
tämän prosessin helpottamiseksi Flavor Extract Manufacturers Associationia (FEMA) palveleva tieteellisistä ja lääketieteellisistä asiantuntijoista koostuva paneeli (joka edustaa muun muassa kemiaa, toksikologiaa, farmakologiaa, lääketiedettä, patologiaa ja tilastoja) on laatinut luettelon perusteellisesti tutkituista aromiyhdisteistä, jotka on ”yleisesti tunnustettu turvallisiksi (GRAS)” . FEMA: n asiantuntijapaneeli välittää havaintonsa ja kaiken tieteellisen tiedon FDA: lle, kansainvälisille tiede-ja sääntelyelimille sekä tieteellisessä kirjallisuudessa . Makuyritykset eivät ole velvollisia julkistamaan sellaisten makuaineiden soveltamista, jotka ovat jo läpäisseet tämän tiukan tarkistuksen, mutta kaikki uudet makuaineet, jotka eivät ole vielä päässeet luetteloon, edellyttävät tiukkaa testausta ja hyväksyntää turvallisuuden osoittamiseksi, ennen kuin ne voidaan sisällyttää kuluttajatuotteisiin.
Mietitäänpä muutamia makukemian tapauksia toiminnassa!
Vanilliiniunet
vanilja on maailmanlaajuisesti suosituin maku. Sen lisäksi, että sitä käytetään suosikeissa, kuten jäätelössä, karkeissa, kakuissa ja kekseissä, vanilja parantaa myös käsitystä makeudesta ja muista mauista (kuten suklaassa, kahvissa, hedelmissä ja pähkinöissä) .
luontaista vaniljauutetta saadaan sekoittamalla vanilliinipapuja alkoholiin vanilliiniliuoksen ja muiden pienten aineosien valmistamiseksi ja leipomiseksi. Vaniljauutteessa on havaittu jopa 250 maku-ja aromikomponenttia, mutta useimmat niistä tuhoutuvat altistuessaan kohonneelle lämpötilalle, jolloin vaniljan maun monimutkaisuus vähenee paistamisen yhteydessä. Lisäksi vaniljapapuja voidaan saada vain käsin pölytetyistä kukkivista orkideoista kourallisella trooppisia alueita, mikä tekee niistä arvokkaita hyödykkeitä, varsinkin kun otetaan huomioon vaniljan valtava kysyntä (yli 16000 tonnia vuodessa) kautta maailman . Vastaamaan tähän kysyntään, maku yritykset kuten International Flavors and Fragrances, Inc. ja Givaudan on kokonaisia tuotantolinjoja omistettu kehittämiseen laadukkaita korvaavia luonnon vaniljauute,.
yksi näistä korvikkeista on castoreum-uute. Castoreum on eritettä majavien anaalirauhasista ja risorauhasista, jotka käyttävät sitä reviirivaatimustensa merkitsemiseen. Castoreum-uutteella on lämmin, makea tuoksu, ja sitä voidaan käyttää vaniljauutteen lisäaineena monissa maitotuotteissa ja leivonnaisissa . Tiukan arvioinnin jälkeen castoreum ja sen otteet ovat ansainneet paikan GRAS-listalla.; maailmanlaajuinen kulutus on kuitenkin suhteellisen vähäistä (vain noin 300 kiloa vuodessa). On kuitenkin mielenkiintoista huomata, että koska castoreumia uutetaan eläinperäisestä raaka-aineesta, sitä pidetään luonnollisena makuna, ei keinotekoisena makuna.
suurin osa vanilliinin korvikkeista on itse asiassa luonteeltaan identtisiä vanilliinia ja vanilliinijohdannaisia, jotka syntetisoidaan usean tonnin mittakaavassa guaiakoli-tai ligniiniuutteista, jotka voidaan eristää puumassasta (kuva 2). Sen lisäksi, että tämä synteesi tarjoaa edullisen vanilliinilähteen—joka on puhtaampi kuin luonnollisella vaniljauutteella voitaisiin saada—tämä synteesi mahdollistaa vanilliinijohdannaisten tuotannon, jolla on toivottavia ominaisuuksia, kuten lisääntynyt maku-ja lämpöstabiilius. Esimerkiksi lisäämällä vanilliiniin yksi ylimääräinen hiiliatomi saadaan etyylivanilliinia, joka on 2-4 kertaa aromikkaampaa kuin itse vanilliini. Tämän haluttavan ominaisuuden ja sen pitkäaikaisen GRAS-listan aseman vuoksi etyylivanilliinia on käytetty joissakin vaniljan aromeissa 1930-luvulta lähtien. Ehkä ei siis pitäisi olla yllätys, että sokkotesteissä maistajat suosivat keinotekoista vaniljaaromia (myös teollisesti tuotettua vanilliinia ja sen analogeja) keksien kaltaisissa herkuissa, jotka täytyy paistaa korkeissa lämpötiloissa, jotka saavat monet luonnollisen vaniljauutteen vähäiset ainesosat hajoamaan .
voita me up
voin täyteläinen, sileä maku on toinen kuluttajien suosikki, joka lisää vartaloa ja syvyyttä keittosuihkeisiin, kastikkeisiin, leivonnaisiin ja (tietenkin) popcorniin. Tämä maku syntyy diasetyylin ja asetoiinin tuotannosta sokerikäymisen sivutuotteina viljeltyjen maitotuotteiden, kuten viljellyn voin, kirnupiimän ja smetanan tuotannossa .
vaikka pieniä määriä näitä yhdisteitä voidaan eristää näistä kuluttajapohjaisista maitotuotteista, uuttamisen hyvin alhainen tehokkuus rajoittaa sen käytännöllisyyttä. Sen sijaan nämä maku-lisäaineet tuotetaan yleensä kemiallisen synteesin tai teollisen käymisen kautta erikoistuneessa viljelmässä, joka on optimoitu makutuotantoon, mutta ei ole sellainen media-ihmiset yleensä haluavat syödä (kuva 3) . Tällä viljelytekniikalla tuotettuna diasetyyli ja asetoiini luetellaan ”luonnollisena voiaromina”, mutta kun niitä tuotetaan kontrolloidulla laboratoriosynteesillä, samat ainesosat luetellaan ”keinotekoisena voiaromina” .
olet ehkä kuullut raportteja ”popcorn-työntekijän keuhkoista”, joissa kourallinen keuhkotautitapauksia on yhdistetty erittäin korkeiden diasetyylipitoisuuksien hengittämiseen joissakin popcornin mikroaaltotuotantolaitoksissa . Sekä diasetyyli että asetoiini kuuluvat kuitenkin pitkään GRAS-luetteloon. On tärkeää muistaa, että suuri annos mitä tahansa voi olla myrkyllistä! Esimerkiksi on ollut lukuisia tapauksia kuolemantapauksia, jotka liittyvät veden yliannostukseen (ei hukkuminen, itse asiassa vain juominen aivan liikaa) , . FDA ja OSHA ovat tutkineet aerosolisoitua diasetyyliä koskevia huolenaiheita huolellisesti ja kehittäneet uusia standardeja, joilla rajoitetaan altistumista ilmassa oleville hiukkasille työympäristöissä . Lisäksi niiden raporteissa toistetaan, että kuluttajien altistumistasot ovat huomattavasti riskirajan alapuolella. Lisäksi makuaineiden, kuten diasetyylin, nauttiminen ohjaa nämä aineet vatsaan (eikä keuhkoihin), joka on täydellisesti varustettu käsittelemään näitä molekyylejä. Joten anna mennä, on voita (maku) ja syödä sitä myös!
a Flavor Like you ’ ve Never Dreamed
kuten muutamat klassisista makusuosikeistamme osoittavat, flavor chemistry on sekä taidetta että tiedettä, joka on omistettu tuottamaan turvallisesti kestäviä ja resurssitehokkaita luonnollisia ja keinotekoisia makuja nautinnoksesi. Ehkä jännittävintä on kuitenkin mahdollisuus yhdistää tunnettuja makuja uudenlaisilla tavoilla tutkia makuja, joita emme ole koskaan kokeneet. Flavoristit pyrkivät tunnistamaan ja täyttämään ”valkoiset tilat”, jotka ovat sellaisten makuominaisuuksien yhdistelmiä, joista kuluttaja voi nauttia mutta jotka eivät ole edustettuina markkinoilla olevissa tuotteissa. Kun siis seuraavan kerran kokeilet tämän maailman ulkopuolista herkkua, kuten Juicy Fruit™ – purukumia, uutta jelly Beania tai lempiurheilujuomaasi, muista rakkauden työ, joka meni sen kehitykseen . Sillä Willy Wonkan mieleenpainuvin sanoin: ”keksintö, rakkaat ystäväni, on 93% hikeä, 6% sähköä, 4% haihtumista ja 2% kermatoffeeta väreilyä.”
C. Rose Kennedy on tohtorikoulutettava Harvardin yliopiston kemian ja kemiallisen biologian laitoksella.
Makutietoa. Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) http://www.flavorfacts.org (accessed August 23, 2015)
”The Tastemakers” La Gorce, T. New Jersey Monthly. Tammikuuta 2011. http://njmonthly.com/articles/eat-drink/the-tastemakers/ (accessed August 23, 2015)
”jakso 101.22 elintarvikkeet; mausteiden, aromien, väriaineiden ja kemiallisten säilöntäaineiden merkinnät.”Liittovaltion säännöstö. Osasto 21-elintarvikkeet ja huumeet. Food And Drug Administration, Department Of Health And Human Services. Huhtikuuta 2010. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2010-title21-vol2/xml/CFR-2010-title21-vol2-sec101-22.xml (accessed August 23, 2015)
”Mitä eroa on keinotekoisilla ja luonnollisilla mauilla?”Reineccius, G. Scientific American. Heinäkuuta 2002. http://www.scientificamerican.com/article/what-is-the-difference-be-2002-07-29/ (accessed August 23, 2015)
Makukemistien seura. http://flavorchemists.com/ (accessed August 23, 2015)
”olet mikä? Flavorist ” Green, K. Occupational Outlook Quarterly. Talvi 2004-2005. US Bureau of Labor Statistics http://www.bls.gov/careeroutlook/2004/winter/yawhat.pdf
”the Taste Makers” Khatchadourian, R. The New Yorker. Marraskuuta 2009. http://www.newyorker.com/magazine/2009/11/23/the-taste-makers (accessed August 23, 2015)
”Flavor Safety: Myth vs. Fact” Mat. Maku Faktoja. Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) 25.kesäkuuta 2015. http://www.flavorfacts.org / flavor-safety-myth-vs-fact / (accessed August 23, 2015)
”miten U. S. FDA: n GRAS-Ilmoitusohjelma toimii” Gaynor, P. Food Safety Magazine, joulukuu 2005/tammikuu 2006. http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/ucm083022.htm#authors (accessed August 23, 2015)
”vaniljauute” Cook ’ s Illustrated. Maaliskuuta 2009. http://www.cooksillustrated.com/taste_tests/455-vanilla-extract (accessed August 23, 2015)
aina vaniljaa. International Flavors and Fragrances, Inc. http://alwaysvanilla.com/ (accessed August 23, 2015)
kaikkea muuta kuin vaniljaa. Givaudan Makuessentials Vaniljaa. https://www.givaudan.com/flavours/world-flavours/tasteessentials/vanilla (accessed August 23, 2015)
”Castoreum” Burdock, G. A. Fenaroli ’ s Handbook of Flavor Ingredients. CRC Press, 2005. 276-278
”vanilliini: Synteettinen aromi käytetystä Sulfiittiviinasta.”Hocking, M. B. Journal of Chemical Education, 1997, 74, 1055. DOI: 10.1021/ed074p1055
”Vanillin” Vidal, J.-P. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 2006, DOI: 10.1002/0471238961.2201140905191615.a01.pub2
”Etyylivanilliini” takiainen, G. A. Fenaroli ’ s Handbook of Flavor Ingredients. CRC Press, 2005. 639–640.
Pavia ym. Introduction to Organic Laboratory Techniques (4.). ISBN 978-0-495-28069-9.
”maitohappobakteerien tuottama Diasetyylin ja Asetoiinin tuotanto” Oberman, H., Piątkiewicz, A.; Libudzisz, Z. Nahrung, 1982, 26, 615. DOI: 10.1002 / ruoka.19820260706
”Biotechnological Production of Flavours and Fragrances” Krings, C.; Berger, R. G. Applied Microbiol Biotechnology. 1998, 49, 8.a
”Beware Diacetyl: The Next Legal Quagmire” Fama, R. Food Safety Magazine. Loka-Marraskuu 2007. http://www.foodsafetymagazine.com/magazine-archive1/octobernovember-2007/beware-diacetyl-the-next-legal-quagmire/ (accessed August 23, 2015)
”Hyponatremia” Adrogué, H. J.; Madias, N. E. New England Journal of Medicine 2000, 342, 1581. DOI: 10.1056 / NEJM200005253422107
”kuolema hyponatremiaan akuutin vesimyrkytyksen seurauksena armeijan peruskoulutuksessa.”Garigan, TP; Ristedt, D. E. Military Medicine, 1999, 164, 234.
”NIOSH Alert: Preventing Lung Disease in Workers Who Use or Make Flavorings”, DHHS (NIOSH) Publication No. 2004-110. http://www.cdc.gov/niosh/docs/2004-110/ (accessed August 23, 2015)
”Sweet Memories: How Jelly Belly keksii makuja” Greenwood, V. the Atlantic. Elokuuta 2010. http://www.theatlantic.com/health/archive/2010/08/sweet-memories-how-jelly-belly-invents-flavors/61477/ (accessed August 23, 2015)