Что придает вкус еде
Что такое усилители вкуса и зачем они нужны?
Вкус – наименее понятное из пяти чувств. В человеческом организме нет ни одного органа, химического рецептора или нейрона, который бы отвечал исключительно за расшифровку молекул и соединений в пище и ее перевод во вкусы. Тем не менее, наши тела и мозг работают вместе, чтобы быстро отличить соленое от сладкого, горькое от кислого и отвратительное от вкусного. Сегодня мы знаем, что некоторые природные вещества и химические добавки обладают таинственным эффектом усиления вкуса пищи. Соль – классический усилитель вкуса. В течение 10 000 лет люди добавляли соль в свою пищу, первоначально в качестве консерванта, но также и потому, что соль обладает способностью делать даже самые горькие овощи и острое мясо вкусными. Вообще, в качестве усилителя вкуса соль не имеет себе равных. Исследования показывают, что вкус обработанной пищи улучшается непосредственно с добавлением все большего количества соли. Но какие еще бывают усилители вкуса и почему некоторых следует опасаться?
Некоторые усилители вкуса представляют угрозу для здоровья.
Вкус и обоняние
Способность Homo Sapiens чувствовать вкус развивалась на протяжении тысячелетий, точно также как способность видеть окружающий мир и чувствовать запахи. Благодаря вкусовым рецепторам, сосредоточенным на наших языках, люди научились различать пять вкусовых категорий: сладкий, соленый, кислый, горький и пикантный (умами). С точки зрения эволюции способность чувствовать вкус пищи оказалась невероятно важна: она позволила нашим предкам жить дольше и размножаться.
Когда вы пробуете что-то, например, хлеб, тонко настроенные вкусовые рецепторы на языке мгновенно связываются с мозгом, позволяя ощутить вкус пищи. Когда наши древние предки бродили по лесам и степям в поисках пищи, способность чувствовать вкус могла оказаться решающей в вопросах жизни и смерти. Если листья растения были особенно горькими на вкус, то могли быть ядовитыми. Соленый может означать, что в пище содержатся важные минералы и питательные вещества. В свою очередь сладкий вкус свидетельствует о наличие в пище глюкозы – пищи для мозга.
Сегодня усилители вкуса применяются практически везде.
Интересно и то, что наше чувство вкуса выходит далеко за пределы языка. Аромат, который мы ощущаем от пищи, является комбинированным результатом нескольких одновременных и довольно сложных процессов. Более того, чувство вкуса и обоняние тесно связаны между собой; они позволяют нам наслаждаться всей существующей палитрой вкусов и запахов, а их потеря негативно сказывается на качестве жизни.
Исследователи отмечают, что усилители вкуса работают как с эволюционными, так и с эмоциональными компонентами вкуса. Такие вещества как натрий и глутамат, например, имеют решающее значение для функционирования клеток. Ежедневное потребление этих минералов и аминокислот необходимо нам для выживания, что частично объясняет, почему мы эволюционировали, чтобы не только чувствовать соленые и пикантные ароматы, но и находить их восхитительными.
Но как так получилось, что добавление этих веществ в другие продукты усиливает или иным образом изменяет то, как мы их воспринимаем? Соль, например, может не только сделать вкус шоколада слаще, но и каким-то образом сделать вкус консервированного супа «гуще». Ученые только начинают понимать, как соль подавляет обнаружение горьких химических соединений, тем самым выявляя естественную сладость или пикантность пищи.
Еще больше интересных статей о последних научных открытиях читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.
Что делает пищу вкуснее?
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет пищевые добавки как «вещества, добавляемые в пищу для поддержания или улучшения безопасности, свежести, вкуса, текстуры и внешнего вида». Усилители вкуса также добавляются в производство, переработку, упаковку и хранение пищевых продуктов, не являясь их основным ингредиентом. Некоторые пищевые добавки веками использовались для консервирования мясных продуктов, фруктов и овощей. Одним из лучших примеров служит использование соли в мясе, беконе или сушеной рыбе, а сахара в мармеладе и диоксида серы в вине.
И все же, есть вещество, способное сделать практически любую пищу вкуснее. Соль – это оригинальный и универсальный натуральный усилитель вкуса, который добывался, продавался и потреблялся в огромных количествах на протяжении последних 5000-10000 лет. Считается, что соль действует, подавляя сенсорное восприятие организмом естественных горьких соединений, таких как кофеин, сульфат магния и хлорид калия. Вот почему сладкие продукты при добавлении соли становятся слаще, а пикантные продукты вкуснее.
Еще одним природным веществом, придающим морским водорослям, грибам и сыру Пармезан отчетливый пикантный и напоминающий мясо вкус, является глутамат. В начале ХХ-го века японские исследователи выделили чистый глутамат и соединили его с соленым натрием, чтобы создать один из самых мощных и противоречивых усилителей вкуса всех времен: глутамат натрия (ьonosodium glutamate (MSG)) или популярная пищевая добавка E621.
Пищевая добавка е621, увы, не содержит в себе ничего хорошего.
Сегодня все мы так или иначе ежедневно потребляем усилители вкуса, причем иногда в пугающих количествах. Они добавляются в наши любимые обработанные продукты, ресторанные блюда и закуски, делая сладкое еще более сладким, а пикантные ароматы «поющими», подавляя оттенки химической горечи. Неудивительно, что выведенные химическим путем усилители вкуса получили широкое применение среди производителей колбас, полуфабрикатов и чипсов.
Глутамат натрия
К классическим натуральным усилителям вкуса, способным разнообразить ежедневное меню, относится свежая зелень – ее можно добавлять как в итальянскую пасту, так и в украинский борщ. В свою очередь, свежевыжатый сок лимона или лайма способен придать пикантность блюду с рыбой или тушеным мясом. Интересно, что в обоих случаях добавленные ингредиенты заменяют соль.
Для восточной кухни искуственные усилители вкуса – обычное дело.
Е621 или глутамат с добавлением натрия сегодня используется в качестве усилителя вкуса во всей восточноазиатской кухне. Японская, китайская и тайская еда щедро приправлена MSG. Это сделано, чтобы пикантные ароматы в бульонной лапше и мясных блюдах были более яркими. Е621 также является активным ингредиентом в некоторых из самых популярных в мире баночных соусов и смесей приправ: например, соус Maggi seasoning в Мексике и Индии, майонез Kewpie в Японии по сути – чистый MSG.
В то время как исследования показали, что снижение потребления MSG может снизить риск головных болей, прямой связи между употреблением MSG и плохим самочувствием нет. Между тем, к основным угрозам для здоровья, которые возникают при чрезмерном потреблении этой пищевой добавки относятся: проблемы с желудком/кишечником; избыточный вес/ожирение; аллергия или индивидуальная непереносимость.
Химия вкуса: почему мы едим и никак не можем остановиться
Анна Веселко
На YouTube можно найти почти бесконечное количество видео, на которых маленькие дети впервые пробуют лимон. Интерес к яркой желтой еде сменяется недоуменным выражением на лице малыша, который делает гримасу, попробовав этот кислый цитрусовый. И совершенно иначе выглядит ситуация, когда ребенок пробует сладкий шоколад: глаза расширяются, но в этот раз от удовольствия, а забрать сладость из цепких рук становится не так уж и просто. Разбираемся, каким образом формируются вкусовые ощущения человека и почему эволюция сыграла с нами злую шутку, подтолкнув к перееданию.
Врожденной, по мнению исследовательницы, является и нелюбовь к горькому вкусу: он сигнализирует о том, что еда испортилась, непригодна в пищу и, возможно, ядовита. Именно таким образом человеческое восприятие вкуса веками регулирует нашу выживаемость как вида
Поскольку выжить для наших предков было важнее, чем вкусно пообедать, за восприятие сладкого вкуса в человеческом организме отвечает всего два вида рецепторов. В случае с горьким вкусом их количество увеличивается до минимум двадцати. К сожалению, вкусовые предпочтения, развитые за тысячи лет эволюций, помноженные на колоссальное развитие пищевой промышленности и кулинарного мастерства, подтолкнули современного человека на край пропасти. Разнообразие вкусной еды, гораздо большее, чем реально нужно нам для выживания, зачастую приводит к пагубным пищевым привычкам, перееданию и злоупотреблению едой, в которой нет ничего полезного. Возможно, изучение механизмов, которые отвечают за восприятие вкуса, поможет человечеству преодолеть нездоровое увлечение пищей?
Наука о вкусе
Умами — это приятная острота, которую человек способен ощутить благодаря соевому соусу, приготовленным помидорам и глутамату натрия, крайне распространенному усилителю вкуса. Но и это не конец, ведь за последние пару десятков лет ученые открыли еще несколько вкусов, которые прямо сейчас борются за свое место среди официальных. Пожалуй, больше всего шансов у жирного и кальциевого, то есть соленого, вкусов. И тот и другой здоровый человек сумеет определить без проблем.
Однако для того, чтобы в полной мере ощущать все вкусы, важно, чтобы в порядке были не только вкусовые рецепторы языка: человек должен чувствовать запахи, а соответствующие сигналы — без проблем доходить до вкусовых центров, расположенных в мозге
Таким образом, человек, потерявший обоняние, но сохранивший в полном порядке рецепторы языка, в степени потеряет вкус и больше никогда не сможет в полной мере наслаждаться едой. Просто потому, что больше никогда не испытает полноценно сформированного ощущения вкуса, от которого напрямую зависит наше желание употреблять ту или иную еду.
Слишком вкусно
Некоторые люди — супертейстеры (от англ. to taste, «пробовать на вкус») — способны ощущать вкусы сильнее других, потому что вкусовые сосочки на их языках расположены чрезвычайно близко к друг другу. Как результат, человек в разы тоньше различает вкусовые нюансы (вспомним про дегустатора мороженого, язык которого застрахован на совершенно космическую сумму), однако это одновременно и дар, и проклятие. Дар, потому что человек способен ощутить небывалое удовольствие от еды. Проклятие, потому что и весь отрицательный вкусовой опыт он будет переживать в разы ярче.
Супертейстеры как явление были открыты в конце 1980-х годах исследовательницей Линдой Бартошак из Йеля. Линда не изучала вкусы, но работала с веществом под названием фенилтиокарбамид, которое, как оказалось, не в состоянии почувствовать почти две трети представителей всей европеоидной расы. Зато те, кому это «удовольствие» доступно, могут в полной мере ощутить его горечь, для некоторых — почти невыносимую. Впрочем, вполне возможно, есть и еще один плюс в том, чтобы родиться супертейстером: меньшая уязвимость к инфекциям верхних дыхательных путей. Рецепторы, которые чувствуют фенилтиокарбамид, расположены не только в языке, но и в носу человека и, вероятно, распознают отдельные виды бактерий. Ученые предполагают, что организмы тех, кто в состоянии распознать фенилтиокарбамид, успешнее включают систему «быстрого реагирования» на определенные виды инфекций.
Впрочем, ключевая проблема не только супертейстеров, но и вообще современных людей, заключается в том, что нам всем «слишком» вкусно. Пищевая промышленность превосходит саму себя каждый год, поставляя на полки магазинов продукты, от которых сложно (да и не хочется) отказываться, несмотря на их вполне осознаваемый вред. Подавляющее большинство современных продуктов не только стимулирует нас есть чаще, но одновременно с этим настолько энергетически богаты, что можно покрыть суточную потребность в еде одним приемом пищи. На котором, конечно же, мало кто останавливается.
Остается только надеяться, что рано или поздно изучение вопроса формирования вкуса, вкусовых предпочтений и пищевой промышленности приведет к тому, что выбор большинства людей относительно еды станет более здоровым. В конце концов, вкусовую склонность к той или иной еде, которая есть у нас с рождения, можно исправить регулярной практикой. Сократив количество соли, вы со временем заметите, что и у слабосоленой еды очень яркий и приятный вкус. Точно так же можно отказаться от переизбытка сахара и полюбить со временем вкус брокколи или, как это происходит почти с каждым первым, оливок.
Четыре факта о вкусе
Вкус — это совокупность сигналов от рецепторов на языке и ортоназального обоняния, которые, объединяясь в мозге, становятся богатым и во многом личным переживанием. Неудивительно, что та или иная еда способна пробудить в человеке яркие воспоминания — вспомните кулинарного критика из мультфильма «Рататуй».
Дети рождаются с предпочтениями к тем или иным вкусам, причем не только эволюционными — они зависят и от рациона матери во время беременности. А еще дети острее воспринимают горький вкус.
Супертейстеры есть и в мире животных — например, сомы, кожа, жабры, губы и усы которых покрыты вкусовыми сосочками, похожими на те, что есть и у человека. Это косвенное доказательство того, что человек — продукт эволюции, происходившей когда-то в морских глубинах.
Восприятие вкуса зависит также от формальных и психологических факторов. Например, если вы будете пить один и тот же эспрессо из маленькой фарфоровой чашечки и пивной кружки, ваши впечатления от его вкуса будут совершенно разными. В том числе именно поэтому для многих напитков и блюд существует специальная посуда.
Что придает вкус еде
Пищевые добавки, улучшающие вкус и аромат пищевых продуктов
1. Вещества, влияющие на вкус и аромат пищевых продуктов
При оценке пищевых продуктов особое внимание потребитель уделяет их вкусу и аромату. Большую роль тут играют традиции, привычки, ощущение гармонии, которое возникает в организме человека при употреблении пищевых продуктов с определенным приятным вкусом и ароматом. Неприятный, нетипичный вкус часто и справедливо связывают с низким качеством продукта.
Физиология питания рассматривает вкусовые и ароматообразующие вещества как важные компоненты пищи, которые:
В то же время чрезмерное употребление острых приправ и источников эфирных масел приводит к повреждению поджелудочной железы, оказывает отрицательное влияние на печень.
Острые и сладкие блюда, несомненно, ускоряют процесс старения организма.
Восприятие вкуса — крайне сложный, мало изученный процесс, связанный с взаимодействием молекул, ответственных за вкус вещества, с соответствующим рецептором.
У человека сенсорная система имеет несколько типов вкусовых рецепторов:
Они расположены на отдельных частях языка и реагируют на разные вещества. Отдельные вкусовые ощущения могут оказывать влияние друг на друга, особенно при одновременном воздействии нескольких соединений. Суммарный эффект зависит от природы соединений, которые обусловливают вкусовые ощущения, и от концентраций применяемых веществ.
Не менее сложна проблема реакции организма на аромат (запах) пищевых продуктов. Запах — это особое свойство веществ, воспринимаемое органами чувств (обонятельными рецепторами), расположенными в верхних отделах носовой полости. Этот процесс получил название обоняния. По мнению специалистов, на этот процесс влияет ряд факторов (химические, биологические и другие).
В пищевой промышленности аромат является одним из важнейших факторов, определяющих популярность того или иного продукта на современном рынке. Однако, в широком смысле, слово «аромат» часто обозначает вкус и запах продукта. Пища, попадая в полость рта, воздействует на различные рецепторы, вызывая смешанные ощущения вкуса, запаха, температуры и другие, которые определяют желание отведать, съесть этот продукт.
Вкус и аромат продуктов питания определяются многими факторами. К числу основных относятся следующие:
В соответствии с подразделением на основные функциональные классы к пищевым добавкам по строгому определению относятся только некоторые из перечисленных групп вносимых веществ:
Однако на практике все перечисленные специально вносимые вещества относят к группе добавок, определяющих вкус и аромат пищевых продуктов.
2. Подслащивающие вещества
В пищевой промышленности, кулинарии, при приготовлении пищи в домашних условиях с давних времен широко применяются вещества, обладающие сладким вкусом, — подслащивающие вещества (подсластители).
По строгому определению в этот раздел пищевых добавок попадают вещества несахарной природы, которые придают пищевым продуктам сладкий вкус, однако на практике в эту группу часто включают все сладкие добавки (ингредиенты).
Существуют различные их классификации:
Рассмотрим некоторые признаки классификации подслащивающих веществ:
Б) Полиолы (многоатомные спирты):
А) Пищевые продукты:
Первыми из сладких веществ, употребляемых человеком, были мед, соки и плоды растений. Основное сладкое вещество, используемое нами — сахароза.
2.1. Сахаристые крахмалопродукты
В пищевой промышленности возрастает производство и потребление разнообразных сахаристых крахмалопродуктов, получаемых путем гидролиза крахмала (частичного или полного), иногда с последующей модификацией отдельных компонентов гидролиза. К первой группе традиционных подсластителей относятся крахмальные патоки (мальтодекстрины, низкоосахаренная, карамельная, высокоосахаренная, мальтозная, глюкозо-мальтозная и другие).
Все большее распространение получают сахаристые продукты, вырабатываемые непосредственно из зернового сырья без выделения крахмала (зерновые сиропы, сладкие углеводные добавки).
Значительный рост производства сахаристых крахмалопродуктов, особенно глюкозно-фруктозных сиропов, связан с их сладким вкусом, усвояемостью, экономической выгодой. Следует также помнить, что в пищевых продуктах они одновременно выполняют функции структурообразователей, наполнителей, источников сухих веществ, а многие — и консервантов.
Остановимся и на других известных с глубокой древности подслащивающих продуктах: меде, солодовом экстракте, а также лактозе.
Мед — продукт переработки цветочного нектара медоносных цветов пчелами; содержит более 75% моно- и дисахаридов (в том числе около 40% фруктозы, 35% глюкозы и 2% сахарозы) и 5,5% крахмала. Из витаминов (мг на 100 г): С — 2,0; В6 — 0,1; фолацин — 0,015; в незначительном количестве – В1, В2. Из микроэлементов (мкг): железо — 800; йод — 2,0; фтор — 100; остальные — в незначительном количестве. Органических кислот — 1,2%. Состав, цвет, аромат меда во многом определяются растениями, с которых был получен нектар пчелами. Мед еще в глубокой древности использовался как продукт питания и как лекарство. Сегодня он применяется в кондитерской и хлебопекарной промышленности, при изготовлении напитков, употребляется непосредственно в пищу.
Солодовый экстракт — водная вытяжка из ячменного солода. Смесь, состоящая из моно- и олигосахаридов (глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза и другие), белков, минеральных веществ, ферментов. Содержание сахарозы достигает 5%. Используется в кондитерской промышленности, при приготовлении продуктов детского питания.
Лактоза — молочный сахар, дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Используется в детском питании, для производства специальных кондитерских изделий, в медицине.
2.2. Сахарозаменители и подсластители
В последнее время с учетом требований науки о питании получило интенсивное развитие производство низкокалорийных продуктов, продуктов для людей, страдающих рядом заболеваний (в первую очередь — диабетом), что обусловило расширение выпуска заменителей сахарозы как природного происхождения (в натуральном или модифицированном виде), так и синтетического, в том числе синтетических интенсивных подсластителей. Они могут обладать той же сладостью, или быть более интенсивными подсластителями, отличаясь по сладости от сахарозы в сотни раз.
Не имея глюкозного фрагмента, заменители сахарозы могут успешно использоваться при производстве продуктов питания и заменителей сахара для больных сахарным диабетом. Высокий коэффициент сладости позволяет, применяя их, производить низкокалорийные, дешевые диетические продукты, полностью или частично лишенные легкоусвояемых углеводов.
В то же время необходимо отметить, что исключение сахарозы из рецептур мучных кондитерских изделий в технологическом отношении является часто сложной задачей, так как сахароза выполняет роль не только подсластителя, но и влияет на структурно-механические свойства тестовой заготовки, является пластификатором: ограничивает набухаемостъ белков муки, оказывает влияние на органолептические показатели готовой продукции, сроки ее хранения.
Сравнительная оценка отдельных заменителей сахара и подсластителей
Показатели | Сахар | Подсластители | Полиолы | Фруктоза |
Энергетический уровень, ккал/г | 4,0 | Фактически не имеют калорий | 2,4 | 4,0 |
Коэффициент сладости | 1,0 | 30 — 3500 | 0,5 – 0,7 | 1,2 |
Влияние на уровень инсулина | Сильное | Не влияют | Слабое | Слабое |
Влияние на пищеварительную систему | Возможен слабительный эффект | Нейтрально е | ||
Влияние на здоровье зубов | Может вызвать Не влияют | Может вызвать кариес |
В России разрешены 12 интенсивных подсластителей и заменителей сахара, а также растительная добавка стевия (порошок листьев и сироп из них).
Подслащивающие вещества (подсластители)
Код | Название | Другое название | Технологические функции |
Е420 | Сорбит | — | Подсластитель, влагоудерживающий агент |
Е950 | Ацесульфам калия | Сунет | Подсластитель |
Е951 | Аспартам | Санекта; нутрасвит; сладекс | Подсластитель, усилитель вкуса и аромата |
Е952 | Цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая и кальциевая соль | Споларин, цикломаты | |
Е953 | Изомальтит | Изомальт | Подсластитель, добавка, препятствующая слеживанию и комкованию, наполнитель, глазирующий эффект |
Е954 | Сахарин и его натриевая, калиевая и кальциевая соль | — | Подсластитель |
Е955 | Сукралоза | Трихлоргалакто сахароза | Подсластитель |
Е957 | Тауманин | — | Подсластитель, усилитель вкуса и аромата |
Е958 | Глицирризин | — | Подсластитель, усилитель вкуса и аромата |
Е959 | Неогесперидиндигидрохалкон | Неогесперидин ДС | Подсластитель |
Е965 | Мальтит и мальтитный сироп | — | Подсластитель, стабилизатор, эмульгатор |
Е966 | Лактит | — | Подсластитель, текстуратор |
Е967 | Ксилит | — | Подсластитель, влагоудерживающий агент, стабилизатор, эмульгатор |
2.3. Подсластители (природные)
Рассмотрение отдельных подсластителей начнем с природных продуктов, в том числе содержащих белок. Внимание к последним возросло с 60-х гг. XX в. из-за их высокой сладости, низкой калорийности и возможной безопасности. Остановимся только на отдельных представителях этой группы природных продуктов.
Миракулин — гликопротеид; белковый компонент построен из 373 остатков
18 аминокислот; углеводный компонент содержит остатки глюкозы, фруктозы, арабинозы, ксилозы и других моноз. Источник получения – плоды растения Richazdella dulcifia (Африка). Термостабилен при рН3-12.
Монелин — белок, построенный из двух полипептидных цепей, содержащих 50 или 44 остатка аминокислот соответственно. Источник — ягода Dioscoreophyllum cumminsii (Африка). В 1500 — 3000 раз слаще сахарозы. Стабилен при рН 2 — 9. При нагревании, особенно при других значениях рН, — термолабилен, теряет сладкий вкус.
Стевиозид — сладкий кристаллический гликозид, выделяемый из листьев растения Stevia rebaudiana (Парагвай, Китай, Япония, Корея). Хорошо растворим в воде, Ксл 300. Термолабилен. Небольшие количества вызывают ощущение приятного сладкого вкуса, в больших количествах обладает горьким вкусом. Созданы технологии получения мучных кондитерских изделий, мармелада, желейных и сбивных конфет с использованием листа, стебля стевии.
Глицирризин (сладкое вещество, лакрица) — подсластитель, усилитель вкуса и аромата. Одно из самых древних природных подслащивающих веществ в Европе. Получают из корней сладкого дерева, произрастающего на юге Европы и в Средней Азии. Корень содержит 6 — 14% глицирризина, крахмал, сахар, белок, флавоны, соли. Основной сладкий компонент — глицирризиновая кислота. Глицирризин (глицирризиновая кислота) — бесцветное кристаллическое вещество, нерастворимое в холодной, но хорошо растворимое в горячей воде, этиловом спирте. Выделяется после обработки этиловым спиртом или уксусной кислотой в виде глицирризиновой кислоты, калиевых или аммониевых солей. Глицирризин в 50 — 100 раз слаще сахарозы (Ксл 50 — 100), но не имеет ярко выраженного сладкого вкуса, обладает специфическим привкусом и длительным послевкусием («лакричный вкус») и запахом. Экстракты из корней сладкого дерева применяются в кондитерской и табачной промышленности.
Неогесперидин дигидрохалкон – подсластитель из кожуры цитрусовых, получают модификацией нарингина, выделенного их кожуры грейпфрутов. Ограничено растворим в воде, хорошо – в спирте. Высокая степень сладости неогесперидин дигидрохалкона (Ксл 1800 — 2500) позволяют использовать его в очень незначительных количествах. При применении с другими подсластителями его Ксл значительно возрастает. Он не токсичен и рекомендуется для применения с другими подсластителями. Применяется при производстве алкогольных напитков (50 мг/кг), жевательной резинки (20 мг/кг).
2.4. Сахарозаменители
Многоатомные спирты (полиолы) относятся к группе сахарозаменителей. Среди них широкое применение в качестве подсластителей нашли: ксилит, сорбит и лактит. Их иногда называют сахарными спиртами.
Ксилит и сорбит – сладость по сравнению с сахарозой 0,85 и 0,6 соответственно. Они практически полностью усваиваются организмом. Ксилит, кроме того, является влагоудерживающим агентом, стабилизатором, обладает эмульсионными свойствами, не оказывает отрицательного влияния на состояние зубов, увеличивает выделение желудочного сока и желчи. Они не оказывают влияния на процентное содержание сахара в крови. Применяются в кондитерской промышленности, хлебопечении, при производстве безалкогольных газированных напитков и других продуктов диетического и диабетического назначения. Сорбит и сорбитный сироп часто относят не к пищевым добавкам, а к новым видам пищевых продуктов.
Лактит – подсластитель, текстуратор. Многоатомный спирт, полученный гидрированием природного молочного сахара — лактозы. Сладость 0,4 от сахарозы (Ксл 0,4). Хорошо растворим в воде. Обладает чистым сладким вкусом и не оставляет привкуса во рту. Обладает в два раза меньшей калорийностью, чем сахароза, не вызывает кариеса зубов, может применяться в питании больных диабетом. По своим физико-химическим свойствам он близок к сахарозе и не требует технологических изменений при его использовании в производстве мучных изделий.
На этикетки препаратов, содержащих многоатомные спирты (сорбит, ксилит и др.), должна наноситься предупреждающая надпись: «Потребление более 15 — 20 г может вызвать послабляющее действие».
2.5. Интенсивные синтетические подсластители
В последнее время особое внимание уделяется интенсивным подсластителям синтетического происхождения.
Ацесульфам калия (другое название — сунетт) относится к группе оксатиацинондиоксидов, синтезированных в 1973 г. Клаусом и Йенсеном. Кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, термически и химически устойчивое соединение. Ацесульфам калия нетоксичен, неканцерогенен, не обнаружено его мутагенное и тератогенное действие. Не усваивается организмом человека, не накапливается и выводится с мочой даже при многократном применении в первоначальной форме. ДСД — 1 5 мг/кг веса тела. Ксл 200. Применяется при производстве кондитерских изделий, безалкогольных напитков, диетических хлебобулочных изделий, мороженого. Максимальная концентрация, в зависимости от вида пищевого продукта, колеблется от 300 до 2000 мг/кг готовой продукции.
Аспартам — один из наиболее рекламируемых в последнее время подсластителей. Дипептид (соединение, молекула которого состоит из двух остатков аминокислот). Синонимы: санекта, нутрасвит, сладекс. Открыт Дж. Шлаттером в 1965 г. В состав аспартама входят остатки аспарагиновой кислоты и фенилаланина. Ксл 200. Является усилителем вкуса и аромата. В процессе получения пищевых продуктов, в присутствии влаги и при повышенной температуре (150 о С), аспартам частично превращается в дикетопиперазин. Он прошел тщательную проверку на токсичность, канцерогенность и является безвредным. Учитывая, что аспартам содержит остаток аминокислоты фенилаланина, он противопоказан больным фенилкетонурией. Не способствует развитию кариеса зубов. Он удобен для подслащивания пищевых продуктов, которые не требуют тепловой обработки (например, кремов, мороженого), напитков, соков, а также продуктов лечебного назначения. В продуктах, при получении которых сырье подвергается тепловой обработке, а готовый продукт — длительному хранению, его применение нецелесообразно из-за снижения степени сладости.
Цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая и кальциевая соли (цикламаты). Соединения с приятным вкусом, без привкуса горечи, стабильны при варке, выпечке, хорошо растворимы в воде. Сладость в 30 раз выше, чем у сахарозы (Ксл 30). В ряде стран применяется в кондитерской промышленности, при производстве напитков и некоторых других пищевых продуктов. Цикламаты (были открыты в 1937 г. Сведой и Одристом в США) относятся к подсластителям «старого» поколения, улучшают вкус классического подсластителя сахарина (10 частей цикламата на 1 часть сахарина).
Сахарин (натриевая, калиевая и кальциевая соли). Из синтетических подсластителей значительное применение находит сахарин — орто-сульфамид бензойной кислоты (белое кристаллическое вещество с температурой плавления 228 — 229°С), а также его натриевая, калиевая и кальциевая соли. Подсластитель «старого» поколения обладает «горьковатым» привкусом, это неудобство может быть устранено путем смешения с цикламатами. Слаще сахарозы в 300 — 500 раз и обычно употребляется в виде солей, сладость которых в 500 раз больше сладости сахарозы (Ксл 500). Поэтому его дозировка может быть очень низкой.
Сахарин быстро проходит через пищеварительный тракт и 98% его выходит с мочой, обладает слабым мочегонным действием. Однако его безвредность требует дальнейшего изучения, и ежедневное применение нежелательно. При варке, особенно при рН ниже 7, сахарин частично разлагается с отщеплением имидогруппы и образованием орто-сульфобензойной кислоты, имеющей неприятный привкус фенола. Стабилен при замораживании и нагревании. Используется при производстве пищевых продуктов для больных диабетом, а также в диетических сырах, напитках, жевательной резинке и т. п.
Сукралоза (трихлоргалактосахароза). Интенсивный подсластитель «нового» поколения. После многочисленных исследований признан безопасным для организма человека.
2.6. Смеси подсластителей
В последнее время все большее внимание уделяется т. н. «смесевым» подсластителям, представляющим собой смеси различных подсластителей. При составлении смесей учитывают сладость смеси, возможное улучшение вкуса, продолжительность ощущения сладости, синергетический эффект, технологические характеристики, количество заменяемого сахара (полное или частичное), цену смеси. Количество этих вариантов непрерывно растет, при этом их авторы и производители стараются дать конкретные рекомендации по применению «смесевых» подсластителей для отдельных видов пищевых продуктов. Производство подсластителей, их ассортимент, в том числе «смесевых» подсластителей, ассортимент продуктов с их использованием непрерывно расширяются. Это связано с тенденциями здорового питания (низкокалорийные продукты), нуждами больных диабетом, экономическими причинами.
3. Аромтизаторы
Аромат пищевого продукта – интегральный фактор, обусловленный присутствием в нем сложной смеси органических соединений, содержавшихся ранее в сырье, образовавшихся под влиянием ряда факторов в ходе технологического потока и специально внесенных при его получении ароматизаторов.
На аромат и вкус готового продукта влияет большое число факторов: состав сырья, характер и количество содержащихся в нем ароматообразующих веществ, особенности технологического процесса его переработки — продолжительность, температура, наличие и активность ферментов, химизм протекающих процессов и характер образующихся при этом соединений (например, реакция меланоидинообразования), вносимые ароматизаторы, вкусовые и ароматообразующие вещества, «оживители» вкуса и т. д. Вкус и аромат готового продукта – результат всего вышеперечисленного. Он создается совокупностью большого числа соединений и оценивается с помощью «сенсорного анализа» и аналитических методов. Большую роль играют «ключевые» соединения; примерами их, определяющих основной «тон» аромата пищевого продукта, могут служить:
Содержание и состав ароматообразующих веществ меняются по мере созревания растений, в ходе ферментативных и тепловых процессов, при разрушении плодов и ягод (например, обработка кофе, ферментация чая, созревание сыров, выпечка хлеба и т. д.). В то же время, при хранении, в ходе отдельных технологических операций происходит частичная потеря аромата и вкуса. Все это делает необходимым внесение в пищевые продукты ароматизаторов.
Пищевые ароматизаторы — это пищевые добавки, представляющие собой смеси ароматических (душистых) веществ или индивидуальные ароматические (душистые) вещества, с растворителем или сухим носителем или без них, и вводимые в продукты с целью улучшения их аромата и вкуса.
К ароматизаторам не следует относить соки, сиропы, вина, пряности, т. к. они могут использоваться в качестве пищевого продукта, хотя их использование может оказать большое влияние на вкус и аромат продуктов питания.
Пищевые ароматизаторы подразделяют на
Основными потребителями ароматизаторов являются производства безалкогольных напитков, мороженого, ликероводочных изделий, жевательной резинки, широкого ассортимента кондитерских изделий; ароматизаторы добавляют в сухие кисели, маргарины, сиропы, мучные кондитерские изделия, молочные продукты, пудинги и мясопродукты и т. д.
Широкий ассортимент ароматизаторов, их различная природа, разнообразие источников получения, их химический состав (большинство из них используется в виде многокомпонентной смеси соединений), многообразие сочетаний отдельных компонентов ставят очень сложные задачи при их гигиенической оценке. Необходимость определения безвредности (безопасности) отдельных компонентов и их смесей, определение перечня продуктов (или групп продуктов), в которых они могут быть использованы, строгое соблюдение требований к чистоте отдельных компонентов — все это привело к тому, что ароматизаторы не включены в классификатор пищевых функциональных добавок, а Е-индексы им не присваиваются.
3.1. Эфирные масла и душистые вещества
Эфирные масла — пахучие жидкие смеси летучих органических веществ, вырабатываемые растениями, обусловливающие их запах. Эфирные масла — многокомпонентные смеси с преобладанием одного или нескольких ключевых компонентов. Всего из эфирных масел выделено более тысячи индивидуальных соединений. Химический состав эфирных масел непостоянен. Содержание отдельных компонентов меняется в широких пределах даже для растений одного вида и зависит от места произрастания, климатических особенностей, стадии вегетации и сроков уборки сырья, особенностей послеуборочной обработки, длительности и условий хранения сырья, технологии их выделения и переработки.
Химическая природа соединений, входящих в состав эфирных масел весьма разнообразна и включает соединения, относящиеся к разным классам: углеводы, спирты, фенолы и их производные, кислоты, простые и сложные эфиры.
Основными способами выделения эфирных масел из исходного сырья являются:
Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки и существенно влияет на состав полученных продуктов. При выборе метода выделения учитывают содержание и состав эфирных масел, особенности сырья. Для выделения эфирных масел используют сырое (цветы лаванды, зеленую массу сирени), подвяленное (мята), высушенное (ирис), подвергнутое ферментативной обработке (цветы розы) сырье. Широкое распространение в последнее время получили экстракты пряных растений, содержащие нелетучие вкусовые вещества и пигменты.
Эфирные масла — бесцветные или окрашенные (зеленые, желтые, желто-бурые) жидкости. Плохо растворимы или нерастворимы в воде, хорошо — в неполярных или малополярных органических растворителях. На свету и под действием кислорода воздуха легко окисляются. Содержание эфирных масел в растениях меняется от 0,1 % (цветы розы) до 20% (почки гвоздики).
Получение и применение эфирных масел имеют многолетнюю историю. В Древнем Египте, странах Востока, Японии умели выделять эфирные масла, применяя их для получения благовоний, в косметике, медицине. Свои названия эфирные масла получили по названию растений, из которых они были выделены, иногда по содержанию основного компонента.
Эфирные масла являются важным компонентом пищевых ароматизаторов, их качество зависит от состава, способа выделения и очистки.
3.2. Пищевые ароматизаторы идентичные натуральным
Пищевые ароматизаторы идентичные натуральным — сложные композиции душистых веществ (природного, идентичного природному, в том числе синтетического происхождения) в соответствующем растворителе или смешанные с твердыми носителями: крахмалом, лактозой, белками, поваренной солью и т. д. В их состав может входить до 20 — 30 компонентов различной химической природы.
Применение только природных ароматсодержащих источников для получения ароматизаторов не рационально, поскольку требует большого количества исходного материала, а выделяемые продукты характеризуются нестабильностью аромата (за исключением эфирных масел). Наиболее эффективно применение ароматизаторов, включающих натуральные и идентичные натуральным компоненты. Производство идентичных натуральным ароматических веществ экономически целесообразно, по своему строению они отвечают природным соединениям, а их композиции позволяют получить комбинации веществ, отличающиеся стабильностью, заданным ароматом. Они удобны в использовании.
Искусственные ароматизаторы (включающие компоненты, не имеющие природных аналогов) требуют специального изучения и гигиенической оценки, они отличаются высокой стабильностью, интенсивностью аромата, дешевизной. Химическая природа ароматизаторов является весьма разнообразной и может быть представлена эфирными маслами, альдегидами, спиртами, сложными эфирами и другими классами органических соединений. Сложный химический состав ароматизаторов, включающий компоненты различной природы, формирует разнообразные запахи.
Изопреноиды и их производные:
Ванилин – кристаллическое вещество. Содержится в стручках ванили, в перуанском и толуанском бальзамах, в бензойной смоле. Ограничено растворим в воде 10 г/л (20 о С).
Выбор ароматизатора для получения конкретного пищевого продукта определяется физико-химическими свойствами пищевых систем, технологией производства, характером получаемого готового изделия.
Внесение ароматизаторов не усложняет технологию. Растворители: спирт, масло, пропилен гликоль, триацетил (Е1518), вода. В мясные изделия, сыры, соусы ароматизаторы добавляют с солью, в кремы, сухие напитки — с сахарной пудрой. Внесенный ароматизатор должен быть равномерно распределен по всей пищевой системе. Информация о внесенном ароматизаторе должна быть на этикетке:
3.3. Пряности и приправы
Пряности и другие вкусовые добавки объединяют вещества, компонентами которых являются соединения, влияющие на вкус и улучшающие аромат пищи (перец, лавровый лист, гвоздика, корица), и приправы (горчица, хрен, поваренная соль).
К пряностям относятся растительные продукты, отличающиеся своеобразием вкусовых и ароматических свойств, обусловленных присутствием в них эфирных масел, гликозидов, алкалоидов и некоторых других соединений. Применение пряностей в пищевых продуктах для придания им аромата, остроты вкуса, особых вкусовых ощущений, иногда для «исправления» запаха пищи имеет многовековую историю.
Использование пряностей не только улучшает органолептические свойства пищи, но и повышает ее усвоение организмом. В качестве пряностей обычно употребляют высушенные, а иногда и размолотые части растений, в которых в наибольшей степени накапливаются вещества, обладающие вкусом и ароматом. В соответствии с научным определением, пряности не являются пищевыми добавками, но они нашли широчайшее применение в питании, при промышленном производстве пищевых продуктов, на предприятиях общественного питания, в домашней кулинарии.
В настоящее время известно более 150 видов пряностей, но наиболее широко в качестве вкусовых веществ местного действия применяются около 40. В зависимости от того, какую часть растения используют в пишу, их делят на несколько групп. Классификацию пряностей можно представить в следующем виде.
4. Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и аромат
Пищевые добавки, усиливающие и модифицирующие вкус и запах продуктов питания включают соединения, усиливающие и модифицирующие вкус пищевых продуктов, и вещества, усиливающие запах природных продуктов. В РФ разрешено применение 22 таких соединений, их иногда называют «оживителями вкуса».
К этой группе относится сравнительно небольшое количество соединений, принадлежащих к нескольким основным группам:
Их внесение в продукты питания (на стадии технологического процесса или непосредственно в пищу перед ее употреблением) восстанавливает природные вкусовые свойства продуктов, которые могли быть частично утрачены при их промышленном приготовлении или в ходе кулинарной обработки. Эти добавки как бы «оживляют», «освежают» вкус, придают новые ощущения при употреблении продуктов с их использованием. Отдельные из них, возможно, оказывают консервирующее действие.
Глутаминовая кислота Е620 и ее соли:
Оказывают стимулирующее влияние на окончания вкусовых нервов, усиливают вкусовые ощущения, появляется «чувство удовлетворенности». Оно получило название «глутаминовый эффект». Стимулирующее действие глутаминовой кислоты и ее солей носит избирательный характер: в наибольшей степени усиливается горький и соленый вкус, в наименьшей — сладкий.
«Глутаминовый эффект» проявляется в свежесобранных фруктах и овощах, свежем мясе и некоторых других продуктах, т. к. присутствие в них даже небольших количеств глутаминовой кислоты и ее солей влияет на особенности их вкуса и аромата. Снижение содержания глутаминовой кислоты и ее производных при хранении свежих продуктов, их переработке (в том числе кулинарной) сказывается на вкусе и аромате этих продуктов.
Дополнительное внесение глутаминовой кислоты, и особенно ее натриевой соли, частично восстанавливает этот вкус. Оптимальное влияние глутаминовой кислоты и ее солей проявляется в слабокислой среде (рН 4-6,5), при дальнейшем снижении рН среды «глутаминовый эффект» пропадает.
Производные глутаминовой кислоты оказывают стабилизирующее действие, замедляя окисление жиров в продуктах животноводства, маргариновой продукции. Глутаминовую кислоту и ее соли добавляют в концентраты и консервы, кулинарные изделия, готовые блюда. Применение глутаминовой кислоты оказывает положительный эффект в клинической практике при лечении атеросклероза сосудов головного мозга. В продуктах детского питания ее применение недопустимо.
Гуаниловая кислота Е 626 и ее соли оказывают значительно более сильное (в 200—250 раз) «вкусовое» влияние, чем производные глутаминовой кислоты и применяются при производстве консервов, приправ, пряностей.
Инозиновая кислота Е630 и ее соли обладают способностью усиливать и модифицировать вкус и аромат. Их эффект напоминает эффект экстрактивных веществ животных продуктов. Инозиновая кислота, ее соли обладают более сильным «вкусовым эффектом», чем соли глутаминовой кислоты.
Мальтол Е 636, этилмальтол Е 637 — усилители вкуса и аромата, ароматизаторы.
Мальтол — один из первых ароматизаторов, обнаруженных в хлебе, и в настоящее время применяется в хлебопечении, мучных кондитерских изделиях. Мальтол и этилмальтол — в большей степени ароматизаторы, чем усилители и модификаторы вкуса.
Хлористый натрий (поваренная соль) относится к соленым веществам — пищевая добавка, улучшающая вкусовые свойства пищевых продуктов. Консервант. Находит широкое применение во многих отраслях пищевой промышленности.