de C. Rose Kennedy
cifre de Kaitlyn Choi
ce este într-o aromă?
cuvântul „aromă” pătrunde în vocabularul nostru zilnic, evocând asociații de experiențe bogate sau vii dincolo de experiența de a mânca. Chiar și în contextul literal, Asociația Producătorilor de extracte de aromă (FEMA) descrie aroma ca „întreaga gamă de senzații pe care le percepem atunci când mâncăm un aliment sau bem o băutură. Aroma cuprinde gustul unei substanțe, mirosul și orice trăsături fizice pe care le percepem” . În timp ce alimentele conțin în mod intrinsec substanțe aromatizante, 90% din achizițiile alimentare ale americanilor conțin, de asemenea, arome adăugate . Aceste arome sunt folosite pentru a amplifica sau modula experiența senzorială asociată cu calitățile existente ale unui produs. În plus, ele pot fi, de asemenea, folosite pentru a face opțiuni sănătoase, dar blande (cum ar fi cele lipsite de un exces de zahăr sau trans-grăsimi) mai atrăgătoare. De exemplu, agenții de aromă pot face ca alimentele cu conținut redus de grăsimi să pară bogate și cremoase sau să adauge zest sărat produselor cu conținut scăzut de sodiu. Este evident că aromele au o putere imensă de a influența experiențele noastre gustative, dar ce sunt și de unde provin?
toate aromele, inclusiv cele prezente intrinsec în alimente, precum și aditivii aromatici naturali și artificiali, sunt compuși chimici mici sau amestecuri de compuși (Figura 1). În timp ce substanțele chimice evocă adesea asocieri negative, este important să ne amintim că toate componentele alimentelor noastre, ale corpului nostru și ale lumii din jurul nostru sunt de fapt substanțe chimice. Chiar și lucruri cum ar fi apa (monoxid de dihidrogen), zahăr de masă (zaharoză sau alfa-d-glucopiranosil-(1 inqut2)-beta-D-fructofuranozidă) și bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu) sunt compuși chimici. De fapt, proprietățile chimice și structurile substanțelor aromatizante sunt exact ceea ce le permite să reacționeze între ele în timpul gătitului (gândiți-vă la acea aromă distinctivă la grătar) se leagă de receptorii gustului din gura noastră.
FDA definește în linii mari arome naturale pentru a include orice aromă izolată din surse naturale, cum ar fi materialul vegetal (fructe, rădăcini, scoarță, ierburi etc.) sau produse de origine animală (carne, lactate etc.) . Aromele artificiale sunt orice arome care nu sunt definite ca naturale, chiar dacă au exact aceeași compoziție chimică ca aromele izolate direct de natură . Această distincție între originile aromelor nu are nicio influență asupra cât de sigure, sănătoase sau delicioase sunt. De fapt, agenții de aromă produși într – un laborator controlat sunt supuși unui control riguros al calității în fiecare etapă și nu necesită un proces de extracție îndelungat, intensiv în muncă și resurse sau achiziționarea de materiale naturale rare sau dificil de cultivat. Ca atare, multe arome artificiale identice cu natura sunt de fapt disponibile în puritate mai mare decât congenerii lor naturali și pot fi obținute cu mai puține daune mediului .
aceste arome artificiale sunt preparate de un grup de elită de profesioniști cu înaltă pregătire cunoscuți sub numele de aromatici sau chimiști de aromă, care trebuie să treacă printr-o ucenicie riguroasă de șapte ani (după învățământul universitar) înainte de a putea deveni certificați de Societatea Chimiștilor de aromă . Se estimează că există doar aproximativ 500 de arome certificate în întreaga lume . Aromaterapii pregătesc amestecuri de arome pentru a satisface preferințele de aromă ale consumatorilor, urmând în același timp un set strict de orientări privind siguranța și eficiența. Mai mult, deoarece sunt considerați producători de ingrediente, aromaterapii și companiile de producție a aromelor trebuie să respecte toate aceleași reguli FDA și USDA dezvoltate pentru producția de alimente .
pentru a ajuta acest proces, un grup de experți științifici și medicali (reprezentând domenii precum chimie, toxicologie, farmacologie, medicină, patologie și statistici) care deservesc Asociația Producătorilor de extracte de aromă (FEMA) a compilat o listă de compuși aromatici bine verificați care sunt „recunoscuți în general ca fiind siguri (GRAS)” . Grupul de experți FEMA comunică constatările și toate datele științifice cu FDA, cu organismele științifice și de reglementare internaționale și în literatura științifică . Companiile de arome nu sunt obligate să dezvăluie aplicarea ingredientelor aromate care au trecut deja această revizuire riguroasă, dar orice substanțe aromate noi care nu au ajuns încă pe listă necesită testare și aprobare riguroasă pentru a demonstra siguranța înainte de a putea fi încorporate în produsele de consum.
să luăm în considerare câteva cazuri de chimie a aromelor în acțiune!
vanilina Dreams
vanilia este cea mai populară aromă din întreaga lume. Nu numai ca este folosit în favorite, cum ar fi inghetata, bomboane, prăjituri, și cookie-uri, dar vanilie îmbunătățește, de asemenea, percepția de dulceață și alte arome (cum ar fi cele din ciocolată, cafea, fructe și nuci) .
extractul natural de vanilie este obținut prin înmuierea boabelor de vanilie în alcool pentru a permite o soluție de vanilină și alte componente minore care pot fi utilizate în gătit și coacere. În timp ce până la 250 de componente de gust și aromă au fost detectate în extractul de vanilie, cele mai multe dintre acestea sunt distruse la expunerea la temperaturi ridicate, determinând diminuarea complexității aromei de vanilie la coacere. În plus, boabele de vanilie pot fi obținute numai din orhidee înflorite polenizate manual într-o mână de zone tropicale, făcându-le mărfuri prețioase, în special având în vedere cererea mare de vanilie (peste 16.000 de tone metrice anual) la nivel mondial . Pentru a satisface această cerere, companiile de arome precum International Flavors and Fragrances, Inc. și Givaudan au linii întregi de producție dedicate dezvoltării de înlocuitori de înaltă calitate pentru extract natural de vanilie , .
unul dintre acești înlocuitori este extractul de castoreum. Castoreum este o secreție din glandele anale și sacii de castor ai castorilor, care îl folosesc pentru a marca pretențiile lor teritoriale. Extractul de Castoreum are un miros cald, dulce și poate fi folosit ca un stand-in pentru extractul de vanilie în multe produse lactate și produse de patiserie . În urma unei evaluări riguroase, castoreum și extrasele sale au câștigat un loc pe lista GRAS; cu toate acestea, consumul la nivel mondial este relativ scăzut (doar aproximativ 300 de lire sterline anual). Este interesant de remarcat, totuși, că, deoarece castoreum este extras dintr-o sursă animală, este considerat o aromă naturală, nu o aromă artificială.
cea mai mare parte a înlocuitorilor de vanilie sunt de fapt derivați de vanilină și vanilină identici naturii sintetizați pe scară multi-ton din extracte de guaiacol sau lignină, care pot fi izolate din pulpa de lemn (Figura 2) , . În plus față de furnizarea unei surse ieftine de vanilină—în puritate mai mare decât s—ar putea obține din extractul natural de vanilie-această sinteză permite producerea de derivați de vanilină care posedă calități dorite, cum ar fi creșterea potenței aromei și stabilitatea termică. De exemplu, adăugarea unui atom de carbon suplimentar la vanilină oferă etil vanilină, care este de 2-4 ori mai aromată decât vanilina în sine. Datorită acestei proprietăți dorite și statutului său de lungă durată pe lista GRAS, etil vanilina a fost utilizată în unele arome de vanilie încă din anii 1930. Poate că nu ar trebui să fie o surpriză faptul că, în testele de gust orb, degustătorii au preferat aroma artificială de vanilie (inclusiv vanilina produsă industrial și analogii acesteia) în tratamente precum prăjiturile care trebuie coapte la temperaturi ridicate care determină descompunerea multor componente minore ale extractului natural de vanilie .
Butter Me Up
aroma bogată și netedă a untului este un alt favorit al consumatorilor, adăugând corp și profunzime spray-urilor de gătit, sosurilor, produselor coapte și (desigur) floricelelor. Această aromă apare din producția de diacetil și acetoină ca produse secundare ale fermentației zahărului în producția de produse lactate cultivate, cum ar fi untul cultivat, laptele de unt și smântâna .
în timp ce cantități mici din acești compuși pot fi izolate de aceste produse lactate pe bază de consum, eficiența foarte scăzută a extracției limitează caracterul practic al acesteia. În schimb, acești aditivi aromatici sunt produși în general prin sinteză chimică sau fermentație industrială pe culturi specializate, care este optimizată pentru producția de arome, dar nu este genul de media pe care oamenii le place în general să mănânce (Figura 3) . Când sunt produse prin această tehnică de cultură, diacetilul și acetoina sunt enumerate ca „aromă naturală de unt”, dar atunci când sunt produse prin sinteză controlată de laborator, aceleași componente sunt listate ca „aromă artificială de unt” .
este posibil să fi auzit rapoarte despre „plămânul muncitorului de floricele”, în care o mână de cazuri de boli pulmonare au fost legate de inhalarea unor niveluri foarte ridicate de diacetil în unele instalații de producție a floricelelor cu microunde . Cu toate acestea, atât diacetilul, cât și acetoina sunt membri de lungă durată ai listei GRAS. Este esențial să ne amintim că o doză mare de orice poate fi toxică! De exemplu, Au existat numeroase cazuri de decese legate de supradozarea pe apă (nu înec, de fapt doar bea mult prea mult) , . FDA și OSHA au investigat cu atenție preocupările legate de diacetilul aerosolizat și au dezvoltat noi standarde pentru a limita expunerea la particulele din aer în mediile profesionale . În plus, rapoartele lor reiterează faptul că nivelurile la care sunt expuși consumatorii generali sunt cu mult sub pragul de risc. În plus, ingerarea agenților de aromă, cum ar fi diacetilul, direcționează aceste substanțe către stomac (mai degrabă decât plămânii), care este perfect echipat pentru a procesa aceste molecule. Așa că mergeți mai departe, aveți untul (aroma) și mâncați-l și pe el!
o aromă cum nu ai visat niciodată
după cum ilustrează câteva dintre preferatele noastre clasice de aromă, chimia aromelor este atât o artă, cât și o știință dedicată producerii în siguranță a aromelor naturale și artificiale robuste și eficiente din punct de vedere al resurselor pentru plăcerea ta. Poate că aspectul cel mai interesant, cu toate acestea, este posibilitatea de a combina arome cunoscute în moduri noi de a explora arome dincolo de ceea ce am experimentat vreodată. Aromele caută să identifice și să umple „spațiile albe”, care sunt combinații de calități de aromă de care consumatorul se poate bucura, dar sunt nereprezentate în produsele de pe piață. Deci, data viitoare când încercați un tratament out-of-this-world, cum ar fi guma de fructe suculente, un roman jelly bean sau băutura dvs. sportivă preferată, amintiți-vă munca iubirii care a intrat în dezvoltarea sa . Căci în cuvintele memorabile ale lui Willy Wonka: „invenția, dragii mei prieteni, este 93% transpirație, 6% electricitate, 4% evaporare și 2% ondulare butterscotch.”
C. Rose Kennedy este doctorand în departamentul de Chimie și biologie chimică de la Universitatea Harvard.
Fapte De Aromă. Asociația Producătorilor de extracte de aromă (FEMA) http://www.flavorfacts.org (accesat în August 23, 2015)
„Tastemakers” la Gorce, T. New Jersey lunar. 17 ianuarie 2011. http://njmonthly.com/articles/eat-drink/the-tastemakers/(accesat în August 23, 2015)
„secțiunea 101.22 alimente; etichetarea condimentelor, aromelor, coloranților și conservanților chimici.”Codul Regulamentelor Federale. Titlul 21-Alimente și droguri. Food And Drug Administration, Departamentul De Sănătate Și Servicii Umane. 1 aprilie 2010. http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2010-title21-vol2/xml/CFR-2010-title21-vol2-sec101-22.xml(accesat în August 23, 2015)
„care este diferența dintre aromele artificiale și cele naturale?”Reineccius, G. American Științific. 29 iulie 2002. http://www.scientificamerican.com/article/what-is-the-difference-be-2002-07-29/(accesat în August 23, 2015)
societatea Chimiștilor aromatici. http://flavorchemists.com/(accesat în August 23, 2015)
„ești un ce? Flavorist ” Green, K. Perspective Ocupaționale Trimestriale. Iarna 2004-2005. Biroul de Statistică a muncii din SUA http://www.bls.gov/careeroutlook/2004/winter/yawhat.pdf
„producătorii de gusturi” Khatchadourian, R. New Yorker. 23 noiembrie 2009. http://www.newyorker.com/magazine/2009/11/23/the-taste-makers(accesat în August 23, 2015)
„siguranța aromei: mit vs. fapt” Mat. Fapte De Aromă. Asociația Producătorilor de extract de aromă (FEMA) 25 iunie 2015. http://www.flavorfacts.org / aromă-siguranță-mit-vs-fapt /(accesat în August 23, 2015)
„cum U. S. Programul de notificare GRAS al FDA funcționează” Gaynor, revista P. Food Safety, decembrie 2005 / ianuarie 2006. http://www.fda.gov/Food/IngredientsPackagingLabeling/GRAS/ucm083022.htm#authors(accesat în August 23, 2015)
„Extract de vanilie „Cook’ s Illustrated. 1 martie 2009. http://www.cooksillustrated.com/taste_tests/455-vanilla-extract(accesat în August 23, 2015)
întotdeauna vanilie. Arome și parfumuri internaționale, Inc. http://alwaysvanilla.com/(accesat în August 23, 2015)
orice în afară de vanilie. Givaudan Gustesentials Vanilie. https://www.givaudan.com/flavours/world-flavours/tasteessentials/vanilla(accesat în August 23, 2015)
„Castoreum” brusture, manualul G. A. Fenaroli de ingrediente aromate. CRC Press, 2005. 276-278
” vanilină: Aromă sintetică din lichiorul sulfit uzat.”Hocking, M. B. Journal of Chemical Education, 1997, 74, 1055. DOI: 10.1021 / ed074p1055
„vanilină” Vidal, J.-P. Kirk-Othmer enciclopedia tehnologiei chimice, 2006, DOI: 10.1002/0471238961.2201140905191615.a01.pub2
brusture „etil vanilină”, manualul G. A. Fenaroli de ingrediente aromate. CRC Press, 2005. 639–640.
Pavia și colab. Introducere în tehnicile de laborator Organic (ediția a 4-a.). ISBN 978-0-495-28069-9.
„producția de diacetil și Acetoină de către bacteriile acidului Lactic” Oberman, H., Pi Inktkiewicz, A.; Libudzisz, Z. Nahrung, 1982, 26, 615. DOI: 10.1002/alimente.19820260706
„producția biotehnologică de arome și parfumuri” Krings, C.; Berger, R. G. Biotehnologie Microbiol aplicată. 1998, 49, 8.a
„Feriți-vă de diacetil: următoarea mlaștină legală” Fama, R. revista pentru Siguranța Alimentelor. Octombrie / Noiembrie 2007. http://www.foodsafetymagazine.com/magazine-archive1/octobernovember-2007/beware-diacetyl-the-next-legal-quagmire/ (accesat în August 23, 2015)
„hiponatremia” Adrogu, H. J.; Madias, N. E. New England Journal of Medicine 2000, 342, 1581. DOI: 10.1056 / NEJM200005253422107
„moartea din cauza hiponatremiei ca urmare a intoxicației acute cu apă la un stagiar de bază al Armatei.”Garigan, T. P.; Ristedt, D. E. Medicină Militară, 1999, 164, 234.
„NIOSH Alert: Prevenirea Bolilor Pulmonare la lucrătorii care folosesc sau fac arome”, publicația DHHS (NIOSH) nr.2004-110. http://www.cdc.gov/niosh/docs/2004-110/(accesat în August 23, 2015)
„amintiri dulci: cum Jelly Belly inventează arome” Greenwood, V. Atlanticul. 17 August 2010. http://www.theatlantic.com/health/archive/2010/08/sweet-memories-how-jelly-belly-invents-flavors/61477/(accesat la 23 August 2015)