tudomány a hírekben

írta: C. Rose Kennedy
Kaitlyn Choi figurái

mi van egy ízben?

az “íz” szó áthatja mindennapi szókincsünket, gazdag vagy élénk élményeket idézve elő az evés tapasztalatán túl. Még a szó szerinti kontextusban is, az Ízkivonat-Gyártók Szövetsége (FEMA) az ízt úgy írja le, mint “az érzések teljes skáláját, amelyeket érzékelünk, amikor ételt eszünk vagy italt iszunk. Az íz magában foglalja az anyag ízét, illatát és bármilyen fizikai tulajdonságát, amelyet észlelünk”. Míg az élelmiszerek lényegében tartalmaznak aromaanyagokat, az amerikaiak élelmiszerboltjainak 90% – a hozzáadott ízeket is tartalmaz . Ezeket az ízeket a termék meglévő tulajdonságaihoz kapcsolódó érzékszervi tapasztalatok erősítésére vagy modulálására használják. Továbbá, ők is fel lehet használni, hogy az egészséges, mégis nyájas lehetőségek (mint azok, hiányzik a felesleges cukor vagy transz-zsírok) vonzóbbá. Például az ízesítőszerek miatt a csökkentett zsírtartalmú ételek gazdagnak és krémesnek tűnhetnek, vagy sós héjat adhatnak az alacsony nátriumtartalmú termékekhez. Nyilvánvaló, hogy az ízek hatalmas erővel befolyásolják ízlelési tapasztalatainkat, de mik ezek és honnan származnak?

minden ízesítőanyag, beleértve az élelmiszerekben lényegében jelen lévőket, valamint a természetes és mesterséges ízesítőanyagokat, kis kémiai vegyületek vagy vegyületek keverékei (1.ábra). Bár a vegyi anyagok gyakran negatív asszociációkat váltanak ki, fontos megjegyezni, hogy ételeink, testünk és a körülöttünk lévő világ minden összetevője valójában vegyi anyag. Még olyan dolgok is, mint a víz (dihidrogén-monoxid), az asztali cukor (szacharóz vagy alfa-D-glükopiranozil-(1 .. 2)-béta-D-fruktofuranozid) és a szódabikarbóna (nátrium-hidrogén-karbonát) kémiai vegyületek. Valójában az ízesítő anyagok kémiai tulajdonságai és szerkezete pontosan lehetővé teszi számukra, hogy szakács közben reagáljanak egymással (gondoljunk csak arra a jellegzetes grillezett ízre) a szánkban lévő ízérzékelőkhöz.

1. ábra: minden ízesítőszer, legyen az természetes vagy mesterséges, kémiai vegyület. Ezeknek a vegyületeknek a jól meghatározott szerkezete lehetővé teszi, hogy kölcsönhatásba lépjenek egymással a szakács során, és kötődjenek a szánkban lévő ízérzékelőkhöz, ezáltal megkülönböztető ízeket hozva létre.

az FDA nagyjából meghatározza a természetes ízeket, hogy magukban foglalják a természetes forrásokból, például növényi anyagokból (gyümölcsök, gyökerek, kéreg, gyógynövények stb.) vagy állati termékek (hús, tejtermékek stb.) . A mesterséges ízek olyan ízek, amelyeket nem határoznak meg természetesnek, még akkor is, ha pontosan ugyanolyan kémiai összetételűek, mint a közvetlenül a természetből izolált ízek . Ez a különbség az ízek eredete között nincs hatással arra, hogy mennyire biztonságosak, egészségesek vagy ízletesek. Valójában az ellenőrzött laboratóriumi körülmények között előállított ízesítő szerek minden szakaszban szigorú minőségellenőrzésen mennek keresztül, és nem igényelnek hosszadalmas, munkaerő – és erőforrás-igényes extrakciós folyamatot vagy természetesen ritka vagy nehezen termeszthető anyagok beszerzését. Mint ilyen, sok természet-azonos mesterséges aroma valójában nagyobb tisztaságban áll rendelkezésre, mint természetes rokonaik, és kevesebb környezeti károsodással nyerhetők .

ezeket a mesterséges ízeket magasan képzett szakemberek elit csoportja készíti el, akik ízesítők vagy ízkémikusok néven ismertek, akiknek szigorú hétéves tanulószerződésen kell átesniük (az egyetemi oktatást követően), mielőtt az Ízkémikusok Társasága tanúsíthatja őket . Becslések szerint világszerte csak nagyjából 500 tanúsított ízesítő van . Az ízesítők ízek keverékeit készítik el, hogy megfeleljenek a fogyasztói íz preferenciáknak, miközben szigorú biztonsági és hatékonysági irányelveket követnek. Továbbá, mivel összetevőgyártóknak tekintik őket, az ízesítőknek és az ízesítő cégeknek meg kell felelniük az élelmiszer-termelésre kifejlesztett FDA és USDA szabályoknak .

ennek a folyamatnak a támogatására egy tudományos és orvosi szakértői testület (amely a kémia, a toxikológia, a farmakológia, az orvostudomány, a patológia és a statisztika területeit képviseli), amely az Ízkivonat-gyártók Szövetségét (FEMA) szolgálja, összeállította az alaposan ellenőrzött ízvegyületek listáját, amelyek “általánosan biztonságosnak ismertek (GRAS)” . A FEMA szakértői testület az eredményeket és az összes tudományos adatot közli az FDA-val, a nemzetközi tudományos és szabályozó testületekkel, valamint a tudományos szakirodalomban . Az ízesítő vállalatoknak nem kell nyilvánosságra hozniuk azoknak az ízösszetevőknek az alkalmazását, amelyek már átmentek ezen a szigorú felülvizsgálaton, de minden olyan új ízesítő anyag, amely még nem került fel a listára, szigorú tesztelést és jóváhagyást igényel a biztonság bizonyítása érdekében, mielőtt beépíthetők a fogyasztási cikkekbe.

Vegyünk néhány esetet az ízkémia működésében!

vanillin álmok

vanília a legnépszerűbb íz világszerte. Nem csak a Kedvencekben, például fagylaltokban, cukorkákban, süteményekben és süteményekben használják, hanem a vanília is javítja az édesség és más ízek érzékelését (mint például a csokoládé, a kávé, a gyümölcs és a dió) .

a természetes vaníliakivonatot a vaníliabab alkoholba áztatásával nyerik, hogy vanillin és más kisebb összetevők oldatát kapják, amelyeket a szakács és a sütés során fel lehet használni. Míg a vanília kivonatban 250 íz-és aromakomponenst észleltek, ezek többsége megemelkedett hőmérsékletnek kitéve megsemmisül, ami a vanília ízének összetettségét csökkenti sütés közben. Ezenkívül a vanília babot csak kézzel beporzott virágzó orchideákból lehet beszerezni egy maroknyi trópusi területen, értékes árucikkekké téve őket, különös tekintettel a vanília iránti hatalmas keresletre (évente több mint 16 000 tonna) világszerte . Ennek az igénynek a kielégítése érdekében olyan ízesítő cégek, mint az International Flavors and Fragrances, Inc. a Givaudan pedig teljes gyártósorokkal rendelkezik, amelyek a természetes vanília kivonat kiváló minőségű helyettesítőinek fejlesztésére irányulnak , .

ezen helyettesítők egyike a castoreum kivonat. A Castoreum a hódok Anális mirigyeiből és ricinus zsákjaiból származó váladék, amely a területi igényeik megjelölésére használja. A Castoreum kivonat meleg, édes illatú, és számos tejtermékben és pékárukban vanília kivonatként használható . Szigorú értékelést követően a castoreum és kivonatai helyet szereztek a GRAS listán; a globális fogyasztás azonban viszonylag alacsony (évente csak körülbelül 300 font). Érdekes azonban megjegyezni, hogy mivel a castoreumot állati forrásból nyerik ki, természetes íznek tekintik, nem pedig mesterséges íznek.

a vaníliapótlók nagy része valójában a természetben azonos vanillin és vanillinszármazékok, amelyeket több tonnás skálán szintetizálnak guaiacolból vagy lignin kivonatokból, amelyek izolálhatók a fapépből (2 .ábra),. Amellett, hogy olcsó vanillinforrást biztosít—nagyobb tisztaságban, mint amit a természetes vanília kivonatból nyerhetünk—ez a szintézis lehetővé teszi a vanillin-származékok előállítását, amelyek kívánatos tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a megnövekedett ízhatás és a hőstabilitás. Például egy extra szénatom hozzáadása a vanillinhez etil-vanillint eredményez, amely 2-4-szer ízesebb, mint maga a vanillin. Ennek a kívánatos tulajdonságnak és a GRAS listán régóta fennálló státuszának köszönhetően az etil-vanillint az 1930-as évek óta használják néhány vanília aromában. Talán nem meglepő tehát, hogy a vak íztesztek során a kóstolók a mesterséges vanília aromát részesítették előnyben (beleértve az iparilag előállított vanillint és analógjait) olyan süteményekben, mint a sütik, amelyeket magas hőmérsékleten kell sütni, ami a természetes vanília kivonat számos kisebb összetevőjének lebomlását okozza .

2. ábra: számos kapcsolódó vegyület használható vanília íz létrehozására. A) a vanillin kivonása vaníliababból vagy acetanizolból a hódok ricinuszsákjaiból a természetes vanília íz előállításához kihívást jelenthet és költséges lehet. B) szerencsére ezek a vegyületek és más ízesebb vagy robusztusabb vegyületek, mint az etil-vanillin, kémiai szintézissel sokkal biztonságosabban és hatékonyabban állíthatók elő.

vaj Me Up

a vaj gazdag, sima íze egy másik fogyasztói kedvenc, test és mélység hozzáadásával a szakács spray-khez, szószokhoz, pékárukhoz és (természetesen) pattogatott kukoricához. Ez az íz a diacetil és az acetoin termeléséből származik, mint a cukor erjedésének melléktermékei a tenyésztett tejtermékek, például a tenyésztett vaj, az író és a tejföl előállításában .

míg ezeknek a vegyületeknek kis mennyisége izolálható ezekből a fogyasztói alapú tejtermékekből, az extrakció nagyon alacsony hatékonysága korlátozza annak praktikusságát. Ehelyett ezeket az ízadalékokat általában kémiai szintézissel vagy ipari fermentációval állítják elő speciális tenyészeten, amelyet íztermelésre optimalizáltak, de nem az a fajta média, amelyet az emberek általában szeretnek enni (3 .ábra). Ha ezzel a tenyésztési technikával állítják elő, a diacetil és az acetoin “természetes vajízesítőként” szerepel, de ha ellenőrzött laboratóriumi szintézissel állítják elő őket, ugyanazok az összetevők szerepelnek “mesterséges vajízesítőként” .

3. ábra: A diacetil és az acetoin az elsődleges vegyületek, amelyek felelősek a vaj ízéért. A) ezek a vegyületek a cukor erjedésének melléktermékei, és” természetes vajaromaként ” előállíthatók bakteriális vagy élesztő ipari méretű tenyésztésével. B) ugyanazok a vegyületek előállíthatók “mesterséges vajízként” is, ha kémiai szintézissel állítják elő őket.

lehet, hogy hallott jelentéseket a “popcorn munkás tüdejéről”, amelyben néhány tüdőbetegség esetét összefüggésbe hozták a nagyon magas diacetilszint belélegzésével néhány mikrohullámú pattogatott kukoricatermelő létesítményben . Azonban mind a diacetil, mind az acetoin régóta tagjai a GRAS listának. Fontos megjegyezni, hogy bármi nagy dózisa mérgező lehet! Például számos haláleset történt a víz túladagolásával kapcsolatban (nem fulladás, valójában csak túl sokat iszik),. Az FDA és az OSHA alaposan megvizsgálta az aeroszolos diacetilre vonatkozó aggályokat, és új szabványokat dolgozott ki a levegőben lévő részecskéknek való kitettség korlátozására munkahelyi környezetben . Ezenkívül jelentéseik megismétlik, hogy az általános fogyasztók által kitett szintek messze a kockázati küszöb alatt vannak. Ezenkívül az ízesítő szerek, például a diacetil fogyasztása ezeket az anyagokat a gyomorba (nem pedig a tüdőbe) juttatja, amely tökéletesen fel van szerelve ezen molekulák feldolgozására. Tehát menj előre, vedd meg a vajat (íz) és edd meg is!

olyan íz, amilyet még soha nem álmodtál

mint néhány klasszikus íz kedvencünk illusztrálja, az ízkémia egyszerre művészet és tudomány, amely a robusztus és erőforrás-hatékony természetes és mesterséges ízek biztonságos előállítására szolgál. Talán a legizgalmasabb szempont, azonban, az a lehetőség, hogy az ismert ízeket újszerű módon ötvözzük, hogy felfedezzük az ízeket azon túl, amit valaha is tapasztaltunk. Az ízesítők arra törekszenek, hogy azonosítsák és kitöltsék a “fehér tereket”, amelyek olyan ízminőségek kombinációi, amelyeket a fogyasztók élvezhetnek, de nem képviseltetik magukat a piacon lévő termékekben. Tehát a következő alkalommal, amikor megpróbál egy out-of-this-világ kezelésére, mint a lédús gyümölcs 6gumi, egy új jelly bean, vagy a kedvenc sportital, emlékszem a munka a szeretet, hogy bement a fejlesztési . Willy Wonka emlékezetes szavaival élve: “a találmány, kedves barátaim, 93% izzadás, 6% elektromosság, 4% párolgás és 2% vajkaramella Fodrozódás.”

C. Rose Kennedy Ph.D. jelölt a Harvard Egyetem Kémiai és kémiai biológiai Tanszékén.

Íz Tények. Ízkivonat-Gyártók Szövetsége (FEMA) http://www.flavorfacts.org (hozzáférés augusztusban 23, 2015)

“a Tastemakers” La Gorce, T. New Jersey havonta. Január 17, 2011. http://njmonthly.com/articles/eat-drink/the-tastemakers/(megnyitva augusztusban 23, 2015)

“101.22. szakasz élelmiszerek; fűszerek, aromák, színezékek és vegyi tartósítószerek címkézése.”Szövetségi Szabályzat kódexe. 21. cím-élelmiszer és kábítószer. Food And Drug Administration, Egészségügyi És Humán Szolgáltatások Minisztériuma. Április 1, 2010. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2010-title21-vol2/xml/CFR-2010-title21-vol2-sec101-22.xml(megnyitva augusztus 23, 2015)

“mi a különbség a mesterséges és a természetes ízek között?”Reineccius, G. Tudományos Amerikai. Július 29, 2002. http://www.scientificamerican.com/article/what-is-the-difference-be-2002-07-29/(megnyitva augusztus 23, 2015)

az Ízkémikusok Társasága. http://flavorchemists.com/ (megnyitva augusztusban 23, 2015)

“mi vagy te? Flavorist ” Zöld, K. Foglalkozási Kilátások Negyedévente. 2004-2005 tél. US Bureau of Labor Statistics http://www.bls.gov/careeroutlook/2004/winter/yawhat.pdf

“az Ízkészítők” Khatchadourian, R. A New Yorker. November 23, 2009. http://www.newyorker.com/magazine/2009/11/23/the-taste-makers(megnyitva augusztusban 23, 2015)

“Ízbiztonság: mítosz vs. tény” lábtörlő. Íz Tények. Íz kivonat gyártók Szövetsége (FEMA) június 25, 2015. http://www.flavorfacts.org / íz-biztonság-mítosz-vs-tény / (hozzáférés augusztusban 23, 2015)

“hogyan U. S. Az FDA GRAS értesítési programja működik ” Gaynor, P. Élelmiszerbiztonsági magazin, 2005. December / 2006.január. http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/ucm083022.htm#authors (megnyitva augusztus 23, 2015)

“vanília kivonat” szakács illusztrált. Március 1, 2009. http://www.cooksillustrated.com/taste_tests/455-vanilla-extract (megnyitva augusztus 23, 2015)

mindig vanília. International Flavors and Fragrances, Inc. http://alwaysvanilla.com/ (megnyitva augusztus 23, 2015)

bármi, csak nincs sima vanília. Givaudan TasteEssentials Vanília. https://www.givaudan.com/flavours/world-flavours/tasteessentials/vanilla(megnyitva augusztus 23, 2015)

“Castoreum” bojtorján, G. A. Fenaroli aromaanyagok kézikönyve. CRC Press, 2005. 276-278

” Vanillin: Szintetikus aroma az elhasznált szulfit likőrből.”Hocking, M. B. kémiai oktatási folyóirat, 1997, 74, 1055. DOI: 10.1021 / ed074p1055

“vanillin” Vidal, J.-P. Kirk-Othmer Kémiai Technológiai enciklopédia, 2006, DOI: 10.1002/0471238961.2201140905191615.a01.pub2

“etil-Vanillin” bojtorján, G. A. Fenaroli aromaanyagok kézikönyve. CRC Press, 2005. 639–640.

Pavia et al. Bevezetés a szerves laboratóriumi technikákba (4. kiadás.). ISBN 978-0-495-28069-9.

“diacetil és Acetoin tejsavbaktériumok általi előállítása” Oberman, H., Pi Enterprises, A.; Libudzisz, Z. Nahrung, 1982, 26, 615. DOI: 10.1002 / élelmiszer.19820260706

“aromák és illatanyagok biotechnológiai előállítása” Krings, C.; Berger, R. G. Applied Microbiol Biotechnology. 1998, 49, 8.a

“vigyázz Diacetyl: a következő jogi ingovány” Fama, R. Élelmiszerbiztonsági magazin. Október / November 2007. http://www.foodsafetymagazine.com/magazine-archive1/octobernovember-2007/beware-diacetyl-the-next-legal-quagmire/ (elérhető augusztus 23, 2015)

“Hyponatremia” Adrogu, H. J.; Madias, N. E. New England Journal of Medicine 2000, 342, 1581. DOI: 10.1056 / NEJM200005253422107

“halál hyponatremia következtében akut vízmérgezés egy hadsereg alap gyakornok.”Garigan, T. P.; Ristedt,D. E. Katonai Orvoslás, 1999, 164, 234.

“NIOSH Alert: az aromákat használó vagy előállító munkavállalók Tüdőbetegségének megelőzése” DHHS (NIOSH) 2004-110. http://www.cdc.gov/niosh/docs/2004-110/ (megnyitva augusztusban 23, 2015)

“édes emlékek: hogyan találja ki a Jelly Belly az ízeket” Greenwood, V.Az Atlanti-óceán. Augusztus 17, 2010. http://www.theatlantic.com/health/archive/2010/08/sweet-memories-how-jelly-belly-invents-flavors/61477/(megnyitva augusztus 23, 2015)

Leave a Reply

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.