хімічний аромат
У Міжнародний рік хімії ми продовжуємо публікувати серію статей флейворіста, керівника відділу розробок харчових добавокСергія білково( flavorchemist.livejournal.com ).Ми звикли вважати, що хімічні харчові ароматизатори, присутні практично в кожному магазинному продукті, - це винахід останніх десятиліть. Це не зовсім так.
Деякі вважають, що «хімічний» - це антонім слова «натуральний». Все навколо нас: повітря, вода, натуральна їжа і навіть ми самі - є хімічним. Складається з молекул, які в результаті хімічних взаємодій можуть перетворюватися в інші молекули.
Багато твердо переконані, що «хімічний» - це щось шкідливе, отримане в лабораторії, на противагу «натуральному», отриманому в природі, і тому має інші властивості. Але властивості речовини залежать виключно від набору і порядку розташування атомів в складі молекули, а не від способу їх отримання, це один з фундаментальних законів природи. Синтез конкретних речовин в клітинах живих організмів по суті своїй мало відрізняється від промислових методів синтезу. Різниця дуже часто тільки в аппаратурном і інженерному оформленні процесу.
Хімічні ароматизатори як суміш запашних речовин, які надають аромат їжі, були завжди. Вони були до людини, будуть і після. Синтезувати ароматизатори, цілеспрямовано надавати продуктам нові, до цього невідомі людині смаки ми навчилися не відразу.
Це сталося задовго до появи перших цивілізацій. З прирученням вогню наші предки вперше синтезували перший в історії штучний ароматизатор. Виявилося, що їжа, приготована на вогні, не тільки довше зберігається і швидше перетравлюється, вона ще й смачніше. Неважливо, що хімічну природу появи нових смаків ми почали пізнавати тільки зараз. Реакціями, що відбуваються в процесі нагрівання їжі, людство користувалося завжди.
Від традицій до технології
З самого своєї появи кулінарія як явище (властиве абсолютно всім культурам) відігравала значну роль в житті людей. Кулінари давнього і не дуже минулого завжди цінувалися в суспільстві. Особисті кухаря королів і вождів революції часом визначали долі країни, і все через їх володіння мистецтвом готувати смачну їжу.
Насправді, звичайно, все має під собою наукову основу. Будь-кухар, готуючи суп, додаючи в певній пропорції і піддаючи певним режимом термообробки харчові продукти, по суті своїй тільки не дуже вмілий хімік (це не заважає йому бути вправним кухарем), який проводить в дуже примітивних умовах кухні найпростіші реакції. Ті речовини, які намагаються отримати всесвітньо відомі шефи шляхом змішування харчових інгредієнтів, будь-який хімік-синтетик отримає набагато більш ефективними методами і з набагато більшими виходами в лабораторії.
Завдання отримання аромату будь-якої страви, таким чином, зводиться до банального: визначити, які речовини впливають на аромат, синтезувати їх в лабораторії і змішати їх разом. Це завдання, дійсно, досить легко вирішується для отримання природних ароматів, таких як «яблуко», або «молоко», але з продуктами термообробки все набагато складніше. Наприклад, аромат кави містить в своєму складі понад тисячу запашних речовин, і відтворення такого складу стає просто занадто складним і нерентабельним.
100 років тому Луї Майяр виявив, що якщо змішати амінокислоти з цукрами і нагріти, то утворюється суміш речовин темного кольору. Втім, ні сучасники, ні він сам не оцінили значимість цього відкриття. Механізм реакції, до сих пір не витерпить серйозних змін, вперше був запропонований Джоном Ходжем в 1953 р Фактично реакції, нині відомої як реакція Майяра, слід було дати ім'я Ходжа.
Сьогодні ясно, що спостерігалися Майяра ефекти лежать в основі величезної кількості явищ, одне з яких ми отримали в подарунок від невідомого першовідкривача вогню і можемо спостерігати щодня на нашій кухні - приготування смачної, ароматної їжі. Реакція Майяра - це цілий набір величезної кількості взаємопов'язаних хімічних перетворень. Продукти цих реакцій вступають у взаємодію між собою і з вихідними речовинами, і як наслідок утворюється незліченну кількість речовин різної природи. Суміш цих речовин і лежить в основі смаку і аромату так улюблених нами кави, шоколаду, м'яса, хліба і багато чого іншого.

Мал. В. Богорада Як можна пояснити, що сире м'ясо пахне по-своєму, смажене і варене пахнуть по-своєму і зовсім по-іншому? Якщо говорити простою, шкільним мовою хімії, то механізм появи аромату можна описати таким чином:
1. У сирому м'ясі існують деякі речовини, які при нагріванні можуть реагувати один з одним.
2. Можливих механізмів взаємодії багато, швидкість накопичення різних можливих продуктів залежить від умов приготування м'яса, таких, як температура, кислотність, час процесу.
3. Кінцевий смак і аромат продукту визначаються співвідношенням накопичених продуктів реакції Майяра.
Технічно, маючи достатній інтерес, стає можливим змоделювати процес в лабораторії. Все, що для цього потрібно, - це визначити, які ж речовини в яких реакціях беруть участь, уточнити механізми і кінетику реакцій. Приблизно так все і відбувається. Нехай поки що не існує докладної моделі реакції Майара (вже дуже складна), але її основні механізми встановлені і давно використовуються в харчовій промисловості.
Сучасні реакційні ароматизатори
Характерно, що перше впровадження реакції Майяра в промисловість, можна навіть сказати синтез першого промислового реакційного ароматизатора, було здійснено, коли Майяра було всього 7 років і він не думав ні про які дослідженнях. У 1885 р на ринку з'явилися продукти, розроблені Джулиусом Маггі. Ім'я цього підприємця ми до сих пір можемо бачити на полицях магазинів, в назвах продуктів швидкого приготування і бульйонних кубиках. Так, торгова марка «Маггі» не несе в собі нічого магічного, це прізвище людини, яка вчинила маленьку революцію в харчовій промисловості.
Виробництво сучасного технологічного, або, іншими словами, реакційного ароматизатора, в промисловості відбувається приблизно так само, як на кухні модного кухаря.
У реактор (на кухні - каструлю) завантажують необхідні компоненти: воду, амінокислоти, цукру, рослинні і тваринні білки і білковий гідролізат, жири, вітаміни, деякі інші компоненти (на кухні - продукти харчування, що містять ці речовини). Реактор нагрівається протягом чітко визначеного кількості часу. На виході ми маємо готовий ароматизатор. Висушивши його тим чи іншим способом, ми можемо використовувати його для додання аромату чіпсів, локшині швидкого приготування, бульйонні кубиках і багато чому іншому. У складі цього ароматизатора буде точно такий же набір речовин, який міститься в натуральному продукті. Все, що ми зробили - замінили примітивний кухонний реактор - каструлю на професійний промисловий. Точно так же, як свого часу сковорідки і горщики для запікання витіснили крутив, на якому смажили на багатті м'ясо наші давні предки.
Фактично ми моделюємо давно існуючий звичний традиційний процес. Просто наша технологія дешевий і ефективніший, екологічно чистіше і краще. Чому?
- Неможливо приготувати 2 рази два абсолютно однакових страви, тому що найменші зміни в хімічному складі продуктів (ви ніколи не знайдете двох однакових шматків м'яса) і умов їх кулінарної обробки приведуть до зміни набору продуктів реакції Майяра, а значить, і смаку продукту. У разі ароматизатора ця проблема легко вирішується встановленням жорстких технологічних режимів і вимог до сировини.
- Для ароматизації тонни, наприклад, локшини смаком вареної курки нам потрібно 100-200 кг цієї самої курки, або всього 1 кг ароматизатора. У першому випадку крім нестабільного якості ми отримуємо проблеми з термінами зберігання через мікробіологічної псування. У випадку з ароматизаторами у нас таких проблем немає.
- Чи не застосовуючи в якості сировини продукти тваринного походження, можна робити продукти зі смаком м'яса для вегетаріанців. Або дізнатися, як смакує смажений кенгуру, не вбиваючи тварину. А якщо грамотно підібрати інгредієнти, то можна зробити і неможливо відрізнити нашими органами почуттів від звичайної ковбасу.
Це не обман наших почуттів, придуманий хитрими і лукавими комерсантами. Це серйозна технологія, що дозволяє значно розширити наші смакові відчуття, в основі якої лежить праця великої кількості людей.
ідентичні натуральним
Я, втім, трохи покривив душею, описуючи ідентичність хімічного складу аромату натуральної смаженої курки і реакційного ароматизатора. В процесі нагрівання суміші речовин, присутніх в курці або в нашому ароматизаторі, утворюються не тільки запашні речовини.
І не тільки нешкідливі.
Багато хто з нас чули про речовину з назвою акриламід, що володіє канцерогенними і токсичними властивостями. Багато хто знає, що він утворюється в продуктах харчування при нагріванні до високих температур, наприклад при смаженні у фритюрі. Часто вважають, що утворюється він при нагріванні жиру або крохмалю, хоча це зовсім не так. Акриламід утворюється в ході реакції Майяра з присутньої практично в будь-якому білку амінокислоти аспарагінової. Саме тому, на якому б маслі ви ні смажили м'ясо чи картоплю, свою порцію акриламіду організм обов'язково отримає. У виробництві реакційних ароматизаторів уникають використання аспарагінової кислоти, а, значить, акриламід ви в них не знайдете.
Не тільки акриламидом багаті звичні нам «натуральні» продукти. В процесі нагрівання креатин і креатинін (які природним чином містяться в м'ясних продуктах) перетворюються в речовини, що носять абревіатури 4,8-DiMeIOx і PhIP, за будовою є гетероциклічними сполуками, а за біологічними властивостями - сильними мутагенами. Уникнути їх утворення при термообробці м'яса, на жаль, неможливо. Чи варто говорити, що в реакційних ароматизаторах таких речовин не утворюється, тому що ні креатин, ні креатинін в якості сировини не використовуються.
висновок
Сучасна харчова промисловість - давно вже не експерименти на вогні або в каструльці. Це виробництво масового продукту, зі строгими вимогами, які ми далеко не завжди дотримуємося на кухні. З точки зору безпеки, сучасні харчові ароматизатори з легкістю проходять такі тести на безпеку, які ніколи не пройшли б ні смажена картопля, ні копчена грудинка, ні квашена капуста.
Сьогодні наука і технологія дають нам в руки дивовижні можливості по створенню нових безпечних, доступних продуктів, можливості, яких у людства ніколи не було. Чи варто боятися цієї технології тільки тому, що нам про її шкоду розповіли далекі від неї і недалекі самі по собі незрозумілі люди з телевізора? Чи не краще подумати самим, спробувати розібратися і зробити свої власні висновки?
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.
пов'язані статті
Богорада Як можна пояснити, що сире м'ясо пахне по-своєму, смажене і варене пахнуть по-своєму і зовсім по-іншому?Чому?
Чи варто боятися цієї технології тільки тому, що нам про її шкоду розповіли далекі від неї і недалекі самі по собі незрозумілі люди з телевізора?
Чи не краще подумати самим, спробувати розібратися і зробити свої власні висновки?