Av C. Rose Kennedy
tall Av Kaitlyn Choi
Hva er I En Smak?
ordet «smak» gjennomsyrer vårt daglige ordforråd, og fremkaller foreninger av rike eller levende opplevelser utover opplevelsen av å spise. Selv i bokstavelig sammenheng beskriver Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) smak som » hele spekteret av følelser som vi oppfatter når vi spiser mat eller drikker en drikke. Smaken omfatter et stoffs smak, lukt og eventuelle fysiske egenskaper vi oppfatter.» Mens matvarer inneholder iboende smaksstoffer, inneholder 90% Av Amerikanernes dagligvarekjøp også tilsatte smaker . Disse smaker brukes til å forsterke eller modulere den sensoriske opplevelsen forbundet med eksisterende kvaliteter av et produkt. Videre kan de også brukes til å lage sunne, men blid alternativer (som de som mangler et overskudd av sukker eller transfett) mer tiltalende. For eksempel kan smaksstoffer gjøre mat med redusert fett virke rik og kremaktig, eller tilsett salt zest til lavnatriumprodukter. Det er åpenbart at smaker har enorm kraft til å påvirke våre gustatory erfaringer, men hva er de og hvor kommer de fra?
alle smaker, inkludert de som egentlig finnes i mat, samt naturlige og kunstige smakstilsetninger, er små kjemiske forbindelser eller blandinger av forbindelser (Figur 1). Mens kjemikalier ofte fremkaller negative foreninger, er det viktig å huske at alle komponentene i maten vår, kroppene våre og verden rundt oss faktisk er kjemikalier. Selv ting som vann (dihydrogenmonoksid), bordsukker(sukrose eller alfa-D-glukopyranosyl-(1à2)-beta-d-fructofuranosid) og natron (natriumbikarbonat) er kjemiske forbindelser. Faktisk er de kjemiske egenskapene og strukturene til smaksstoffer akkurat det som gjør at de kan reagere med hverandre under matlaging (tenk på den karakteristiske grillede smaken) binder seg med smakreseptorene i munnen vår.
FDA definerer bredt naturlige smaker for å inkludere enhver smak isolert fra naturlige kilder som plantemateriale (frukt, røtter, bark, urter, etc.) eller animalske produkter (kjøtt, meieri, etc.) . Kunstige smaker er smaker som ikke er definert som naturlige, selv om de har nøyaktig samme kjemiske sammensetning som smaker isolert direkte fra naturen . Dette skillet mellom opprinnelsen til smaker har ingen betydning for hvor trygt, sunt eller deilig de er. Faktisk gjennomgår smaksstoffer produsert i en kontrollert laboratorieinnstilling streng kvalitetskontroll i alle stadier, og krever ikke en lang, arbeids – og ressursintensiv utvinningsprosess eller oppkjøp av naturlig sjeldne eller vanskelige å dyrke materialer. Som sådan er mange natur-identiske kunstige smaker faktisk tilgjengelige i høyere renhet enn deres naturlige kongener og kan oppnås med mindre skade på miljøet .
disse kunstige smaker er utarbeidet av en elitegruppe av høyt utdannede fagfolk kjent som flavorists eller flavor chemists, som må gå gjennom en streng syv års læretid (etter universitetsutdanning) før De kan bli sertifisert av Society Of Flavor Chemists . Det er anslått at det bare er omtrent 500 sertifiserte flavorists over hele verden . Flavorists forbereder blandinger av smaker for å møte forbrukernes smakpreferanser, alt mens de følger et strenge sett med sikkerhets-og effektivitetsretningslinjer. Videre, fordi de betraktes som ingrediensprodusenter, må flavorists og smakproduksjonsselskaper overholde alle DE samme FDA-og USDA-reglene utviklet for matproduksjon .
for å hjelpe denne prosessen har et panel av vitenskapelige og medisinske eksperter (som representerer felt, inkludert kjemi, toksikologi, farmakologi, medisin, patologi og statistikk) som serverer Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) samlet en liste over grundig utvalgte smakforbindelser som er «generelt anerkjent som trygge (GRAS)» . Fema Ekspertpanel kommuniserer sine funn og alle vitenskapelige data MED FDA, med internasjonale vitenskapelige og regulerende organer, og i den vitenskapelige litteraturen . Smaksselskaper er ikke pålagt å avsløre anvendelse av smaksingredienser som allerede har bestått denne strenge gjennomgangen, men noen nye smaksstoffer som ennå ikke har gjort det på listen, krever streng testing og godkjenning for å demonstrere sikkerhet før de kan bli innlemmet i forbrukerprodukter.
la oss vurdere noen få tilfeller av smakskjemi i aksjon!
Vanillin Dreams
Vanilje er den mest populære smaken over hele verden. Ikke bare er det brukt i favoritter som iskrem, godteri, kaker og kaker, men vanilje forbedrer også oppfatningen av søthet og andre smaker (som i sjokolade, kaffe, frukt og nøtter) .
Naturlig vaniljeekstrakt oppnås ved bløtlegging vanilje bønner i alkohol å ha råd til en løsning av vanillin og andre mindre komponenter som kan brukes i matlaging og baking. Mens så mange som 250 smak-og aromakomponenter har blitt påvist i vaniljeekstrakt, blir de fleste av disse ødelagt ved eksponering for forhøyet temperatur, noe som forårsaker at vaniljesmakens kompleksitet reduseres ved baking. Videre kan vaniljebønner bare hentes fra håndbestøvte blomstrende orkideer i en håndfull tropiske områder, noe som gjør dem dyrebare varer, spesielt gitt den store etterspørselen etter vanilje (over 16.000 tonn årlig) over hele verden . For å møte denne etterspørselen, smaker selskaper Som International Flavors and Fragrances, Inc. Og Givaudan har hele produksjonslinjer viet til utvikling av høykvalitets erstatninger for naturlig vaniljeekstrakt,.
En av disse erstatninger er castoreum ekstrakt. Castoreum er en sekresjon fra analkjertlene og castor sacs av bever, som bruker den til å markere sine territoriale krav. Castoreum ekstrakt har en varm, søt lukt og kan brukes som stand-in for vaniljeekstrakt i mange meieriprodukter og bakevarer . Etter streng evaluering har castoreum og dets ekstrakter tjent et sted PÅ GRAS-Listen; imidlertid er verdensomspennende forbruk relativt lavt (bare ca 300 pounds årlig). Det er interessant å merke seg at fordi castoreum er hentet fra en dyrekilde, regnes det som en naturlig smak, ikke en kunstig smak.
hoveddelen av vaniljesubstitutter er faktisk natur-identiske vanillin og vanillin derivater syntetisert på multi-ton skala fra guaiacol eller lignin ekstrakter, som kan isoleres fra tremasse (Figur 2) , . I tillegg til å gi en billig kilde til vanillin-i høyere renhet enn man kunne få fra naturlig vaniljeekstrakt-muliggjør denne syntesen produksjon av vanillinderivater som har ønskelige egenskaper—som økt smakstyrke og termisk stabilitet. For eksempel legger et ekstra karbonatom til vanillin gir etyl vanillin, som er 2-4 ganger mer smakfull enn vanillin selv. På grunn av denne ønskelige egenskapen og dens langvarige status PÅ GRAS-listen, har etylvanillin blitt brukt i noen vaniljesmak siden 1930-tallet. Kanskje det ikke burde komme som en overraskelse da, at i blinde smaksprøver foretrukket smakere den kunstige vaniljesmak (inkludert industrielt produsert vanillin og dets analoger) i godbiter som kaker som må bakes ved høye temperaturer som forårsaker at mange av de mindre komponentene i naturlig vaniljeekstrakt brytes ned .
Smør Meg Opp
den rike, glatte smaken av smør er en annen forbrukerfavoritt, og legger til kropp og dybde til matlagingssprayer, sauser, bakevarer og (selvfølgelig) popcorn. Denne smaken stammer fra produksjonen av diacetyl og acetoin som biprodukter av sukkerfermentering i produksjon av dyrkede meieriprodukter som kultivert smør, kjernemelk og rømme .
mens små mengder av disse forbindelsene kan isoleres fra disse forbrukerbaserte meieriprodukter, begrenser den svært lave effektiviteten av ekstraksjonen dens praktiske egenskaper. I stedet produseres disse smakstilsetningene vanligvis gjennom kjemisk syntese eller industriell gjæring på spesialisert kultur, som er optimalisert for smakproduksjon, men er ikke den typen mediefolk generelt liker å spise (Figur 3) . Når produsert gjennom denne dyrkingsteknikken, er diacetyl og acetoin oppført som «naturlig smørsmak», men når de produseres gjennom kontrollert laboratoriesyntese, er de samme komponentene oppført som «kunstig smørsmak».
du har kanskje hørt rapporter om «popcorn worker ‘ s lung», der en håndfull tilfeller av lungesykdom har vært knyttet til innånding av svært høye nivåer av diacetyl i noen mikrobølgeovn popcorn produksjonsanlegg . Imidlertid er både diacetyl og acetoin langvarige medlemmer AV GRAS-listen. Det er viktig å huske at en høy dose av noe kan være giftig! For eksempel har det vært mange tilfeller av dødsfall knyttet til overdosering på vann (ikke drukning, faktisk bare drikker altfor mye) , . FDA og OSHA har undersøkt bekymringer angående aerosolisert diacetyl nøye og har utviklet nye standarder for å begrense eksponering for luftbårne partikler i yrkesinnstillinger . I tillegg gjentar deres rapporter at nivåene som generelle forbrukere blir utsatt for, er langt under risikotærskelen. Videre inntar smaksstoffer som diacetyl disse stoffene til magen (i stedet for lungene), som er perfekt utstyrt for å behandle disse molekylene. Så fortsett, ha smør (smak) og spis det også!
En Smak Som Du Aldri Har Drømt
som noen av våre klassiske smakfavoritter illustrerer, er smakkjemi både en kunst og en vitenskap dedikert til å produsere robuste og ressurseffektive naturlige og kunstige smaker for din fornøyelse. Kanskje det mest spennende aspektet er imidlertid muligheten til å kombinere kjente smaker på nye måter for å utforske smaker utover det vi noensinne har opplevd. Flavorists søker å identifisere og fylle «hvite mellomrom», som er kombinasjoner av smakegenskaper som forbrukeren kan nyte, men er urepresentert i produkter på markedet. Så neste gang du prøver En ut-av-denne-verden godbit Som Saftig Frukt™ tyggegummi, en roman jelly bean, eller din favoritt sportsdrink, husker arbeidskraft av kjærlighet som gikk inn i sin utvikling . For i willy Wonkas minneverdige ord: «Oppfinnelse, mine kjære venner, er 93% svette, 6% elektrisitet, 4% fordampning og 2% butterscotch rippel.»
C. Rose Kennedy er En Ph. D. kandidat I Institutt For Kjemi og Kjemisk Biologi Ved Harvard University.
Smaksfakta. Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) http://www.flavorfacts.org (tilgjengelig August 23, 2015)
«Den Tastemakers» La Gorce, T. New Jersey Månedlig. 17. januar 2011. http://njmonthly.com/articles/eat-drink/the-tastemakers/ (tilgjengelig August 23, 2015)
«Avsnitt 101.22 Næringsmidler; merking av krydder, smaksstoffer, fargestoffer og kjemiske konserveringsmidler.»Kode For Føderale Forskrifter. Tittel 21-Mat Og Narkotika. Food And Drug Administration, Institutt For Helse Og Menneskelige Tjenester. 1. April 2010. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2010-title21-vol2/xml/CFR-2010-title21-vol2-sec101-22.xml (tilgjengelig August 23, 2015)
«hva er forskjellen mellom kunstige og naturlige smaker?»Reineccius, G. Scientific American. 29. juli 2002. http://www.scientificamerican.com/article/what-is-the-difference-be-2002-07-29/ (tilgjengelig August 23, 2015)
Samfunnet Av Smak Kjemikere. http://flavorchemists.com/ (tilgjengelig August 23, 2015)
«du er en hva? Flavorist » Grønn, K. Occupational Outlook Kvartalsvis. Vinter 2004-2005. Us Bureau Of Labor Statistics http://www.bls.gov/careeroutlook/2004/winter/yawhat.pdf
«Smak Beslutningstakere» Khatchadourian, R. The New Yorker. 23. November 2009. http://www.newyorker.com/magazine/2009/11/23/the-taste-makers (tilgjengelig August 23, 2015)
«Smak Sikkerhet: Myte vs Faktum» Mat. Smaksfakta. Flavor Extract Manufacturers Association (FEMA) juni 25, 2015. http://www.flavorfacts.org / smak-sikkerhet-myte-vs-faktum / (tilgjengelig August 23, 2015)
«HVORDAN USA FDAS GRAS Varslingsprogram Fungerer» Gaynor, P. Food Safety Magazine, desember 2005 / januar 2006. http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/ucm083022.htm#authors (tilgjengelig August 23, 2015)
«Vanilje Ekstrakt» Cook Er Illustrert. 1. mars 2009. http://www.cooksillustrated.com/taste_tests/455-vanilla-extract (tilgjengelig August 23, 2015)
Alltid Vanilje. Internasjonale Smaker Og Dufter, Inc. http://alwaysvanilla.com/ (tilgjengelig August 23, 2015)
Alt annet Enn Vanlig Vanilje. Givaudan TasteEssentials Vanilje. https://www.givaudan.com/flavours/world-flavours/tasteessentials/vanilla (tilgjengelig August 23, 2015)
«Castoreum» Burdock, G. A. Fenarolis Håndbok Av Smak Ingredienser. CRC Press, 2005. 276-278
«Vanillin: Syntetisk Smak Fra Brukt Sulfittlut.»Hocking, M. B. Tidsskrift For Kjemisk Utdanning, 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
«Ethyl Vanillin» Burdock, Ga Fenarolis Håndbok av Smaksingredienser. CRC Press, 2005. 639–640.
Pavia et al. Introduksjon Til Organiske Laboratorieteknikker (4.utg.). ISBN 978-0-495-28069-9.
» Produksjon Av Diacetyl og Acetoin Av Melkesyrebakterier » Oberman, H., Pi@kiewicz, A.; Libudzisz, Z. Nahrung, 1982, 26, 615. DOI: 10.1002 / mat.19820260706
» Bioteknologisk Produksjon Av Smaker Og Dufter » Krings, C.; Berger, Rg Anvendt Mikrobiol Bioteknologi. 1998, 49, 8.a
«Beware Diacetyl: Den Neste Juridiske Hengemyr» Fama, R. Food Safety Magazine. Oktober / November 2007. http://www.foodsafetymagazine.com/magazine-archive1/octobernovember-2007/beware-diacetyl-the-next-legal-quagmire/ (tilgjengelig August 23, 2015)
«Hyponatremi» Adrogu④, H. J.; Madias, N. E. New England Journal of Medicine 2000, 342, 1581. DOI: 10.1056 / NEJM200005253422107
» Død fra hyponatremi som følge av akutt vannforgiftning i En Hærs grunnleggende trainee.»Garigan, Tp; Ristedt,De Militærmedisin, 1999, 164, 234.
«NIOSH Alert: Forebygging Av Lungesykdom Hos Arbeidstakere Som Bruker Eller Lager Aromaer,» DHHS (NIOSH) Publikasjon nr.2004-110. http://www.cdc.gov/niosh/docs/2004-110/ (tilgjengelig August 23, 2015)
«Søte Minner: Hvordan Jelly Belly Oppfinner Smaker» Greenwood, V. Atlanterhavet. 17. August 2010. http://www.theatlantic.com/health/archive/2010/08/sweet-memories-how-jelly-belly-invents-flavors/61477/(tilgjengelig 23. August 2015)