17.6: Ароматизатори - пряні та солодкі

Мета навчання

• Знайте різні типи та властивості натуральних та штучних ароматизаторів.

Їжа зачіпає всі органи чуття. Ми відчуваємо смак, нюхаємо, бачимо колір і форму, відчуваємо текстуру і температуру, і чуємо звуки, коли їмо. Всі ці елементи разом створюють палітру з нескінченною кількістю комбінацій, але основні принципи, які роблять смак їжі хорошим, незмінні.

• Різноманітність і різноманітність текстур і елементів смаку роблять їжу цікавою.
• Контраст так само важливий, як і гармонія; але уникайте крайнощів і дисбалансу.

Багато інгредієнтів використовуються для посилення смаку продуктів. Ці інгредієнти можуть бути використані для забезпечення як приправ, так і ароматизаторів.

• Приправа означає вивести або посилити природний смак їжі, не змінюючи його. Приправи зазвичай додають ближче до кінця періоду приготування. Найпоширенішими приправами є сіль, перець та кислоти (наприклад, лимонний сік). Коли приправи використовуються належним чином, їх не можна скуштувати; їх робота полягає в посиленні ароматів оригінальних інгредієнтів.
• Ароматизатор відноситься до того, що змінює або модифікує початковий смак їжі. Ароматизатор може бути використаний для контрасту смаку, наприклад, додавання лікеру до десерту, де відчутні як доданий аромат, так і оригінальний аромат. Або ароматизатори можуть бути використані для створення унікального аромату, в якому важко розрізнити, що собою представляють окремі ароматизатори. Суміші спецій, які використовуються в гарбузових пирогах, є хорошим прикладом цього.

Спеції, трави та ароматизатори

Знання того, як вміло використовувати приправи і ароматизатори, надає кулінарам і пекарям арсенал, за допомогою якого вони можуть створювати безмежні смакові поєднання. Смакові та приправи інгредієнти включають вина, спиртні напої, фруктові цедри, екстракти, есенції та олії. Однак основні приправи і смакові інгредієнти класифікуються як трави і спеції (рис.\(\PageIndex{1}\)).

Малюнок\(\PageIndex{1}\) Спеції і трави в магазині в Гоа, Індія.

Знати різницю між травами і спеціями не так важливо, як знати, як вміло використовувати приправи та ароматизатори. Як правило, свіжі приправи додають пізно в процесі приготування, тоді як сухі, як правило, додаються раніше. Хорошою практикою є підсезон під час приготування їжі, а потім додавати більше приправ (особливо якщо ви використовуєте свіжі) безпосередньо перед презентацією. Це іноді називають «нашаруванням». Під час випічки важко додати більше приправ в кінці, тому тестування рецептів для забезпечення належної кількості спецій є критичним процесом.

Спеції

Торгівля спеціями розвивалася на всьому Індійському субконтиненті та Близькому Сході не раніше 2000 року до н.е. З корицею та чорним перцем, а в Східній Азії - травами та перцем. Єгиптяни використовували трави для муміфікації, а їх попит на екзотичні спеції і трави сприяв стимулюванню світової торгівлі. Слово спеція походить від старофранцузького слова espice, яке стало epice, і яке походить від латинського кореня spec, іменника, що відноситься до «зовнішній вигляд, сорт, вид»: вид має той же корінь. За 1000 до н.е., медичні системи на основі трав можна знайти в Китаї, Кореї та Індії. Раннє використання було пов'язане з магією, медициною, релігією, традиціями та збереженням.

Спеції - це ароматичні речовини, отримані з висушених частин рослин, таких як коріння, пагони, плоди, кора та листя. Вони продаються як насіння, суміші спецій, цілі або мелені спеції, так і приправи. Ароматичні речовини, які надають спеції особливий аромат і смак, - це ефірні масла. Аромат ефірного масла або смакової сполуки буде змінюватися в залежності від якості і свіжості спеції.

Аромати мелених спецій летючі. Це означає, що вони втрачають запах або ароматизатор, коли вони залишаються під впливом повітря протягом тривалого періоду часу. Їх слід зберігати в герметичних контейнерах, коли вони не використовуються. Цілі боби або неподрібнені насіння мають більш тривалий термін зберігання, але також повинні зберігатися в герметичних контейнерах.

Веб-посилання

Список спецій від А до Я наведено за посиланням https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Biological_Chemistry/Book%3A_Chemistry_of_Cooking_(Rodriguez-Velazquez)/Understanding_Ingredients%3A_Spices/83%3A_Spices

Повний список FDA спецій та натуральних приправ та ароматизаторів, які загальновизнані безпечними (GRAS), наведено за посиланням нижче:

https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?fr=182.10

Трави

Трави, як правило, являють собою листя запашних рослин, які не мають дерев'янистого стебла. Трави випускаються свіжими або сушеними, при цьому свіжа зелень має більш тонкий аромат, ніж сушена. Потрібно додати більшу кількість свіжої зелені (до 50% більше), ніж сухих трав, щоб отримати такий же бажаний аромат. І навпаки, якщо рецепт вимагає певної кількості свіжої трави, ви б використовувати близько половини цієї кількості сухої трави.

Найбільш поширені свіжі трави - базилік, коріандр, майоран, орегано, петрушка, розмарин, шавлія, естрагон, чебрець (рис.\(\PageIndex{2}\)). Свіжа зелень повинна мати чистий свіжий аромат і бути без зів'ялих або коричневих листя. Їх можна зберігати близько п'яти днів, якщо запечатати всередині герметичного поліетиленового пакета. Свіжу зелень зазвичай додають близько завершення процесу приготування, щоб ароматизатори не втрачалися через теплового впливу.

Сушені трави досить швидко втрачають свою силу, якщо їх неправильно зберігати в герметичних контейнерах. Вони можуть прослужити до півроку при правильному зберіганні. Сушені трави зазвичай додають на початку процесу приготування, оскільки їх аромат займає більше часу, ніж свіжа зелень.

\(\PageIndex{2}\)Малюнок Пучок чебрецю (Thymus).

Ароматизатори або ароматизатори

Смак, це сприйняття враження від їжі або інших речовин, і визначається в першу чергу хімічними відчуттями смакової та нюхової системи. «Трійчасті почуття», які виявляють хімічні подразники в роті та горлі, а також температуру та текстуру, також важливі для загального гештальту смакового сприйняття. Смак їжі, може бути змінений природним або штучним шляхом.

«Ароматизатор» визначається як речовина, яка надає іншому смаку речовини, змінюючи характеристики розчиненої речовини, змушуючи його стати солодким, кислим, гострим тощо Хоча обидва терміни, простою мовою, позначають комбіновані хімічні відчуття смаку і запаху, однакові терміни використовуються в ароматі і ароматизатори промисловості для позначення їстівних хімічних речовин і екстрактів, які змінюють смак харчових продуктів і харчових продуктів через нюх.

Через високу вартість або відсутність натуральних ароматичних екстрактів більшість комерційних ароматизаторів є «ідентичними природі», а це означає, що вони є хімічним еквівалентом натуральних ароматизаторів, але хімічно синтезуються, а не витягуються з вихідних матеріалів. Ідентифікація компонентів натуральних продуктів, наприклад малини, може здійснюватися за допомогою таких технологій, як методи headspace, тому ароматизатор може імітувати аромат, використовуючи кілька тих же хімічних речовин, присутніх.

У таблиці\(\PageIndex{1}\) наведено три основні типи ароматизаторів, які використовуються в харчових продуктах, згідно з визначеннями, узгодженими в ЄС та Австралії.

Таблиця \(\PageIndex{1}\)Три основні типи ароматизаторів, що використовуються в харчових продуктах (відповідно до визначень, узгоджених в ЄС та Австралії)

Тип	Опис
Натуральні смакові речовини	Ці смакові речовини отримують з рослинної або тваринної сировини шляхом фізичних, мікробіологічних або ферментативних процесів. Вони можуть бути використані або в натуральному стані, або перероблені для споживання людиною, але не можуть містити будь-які ідентичні природі або штучні ароматизатори.
Ідентичні за природою смакові речовини	Вони отримують шляхом синтезу або виділяють за допомогою хімічних процесів, які хімічно та органолептично ідентичні ароматичним речовинам, природним чином присутнім у продуктах, призначених для споживання людиною. Вони не можуть містити ніяких штучних ароматизаторів.
Штучні смакові речовини	Вони не ідентифіковані в натуральному продукті, призначеному для споживання людиною, незалежно від того, обробляється продукт чи ні. Зазвичай вони виробляються шляхом фракційної дистиляції та додаткових хімічних маніпуляцій з природними хімічними речовинами, сирої нафти або кам'яновугільної смоли. Хоча вони хімічно різні, за сенсорними характеристиками вони такі ж, як і природні.

Більшість штучних ароматизаторів є специфічними і часто складними сумішами унікальних природних ароматичних сполук, об'єднаних разом, щоб імітувати або посилювати природний аромат. Ці суміші розроблені ароматизаторами, щоб надати харчовому продукту неповторний аромат і зберегти консистенцію аромату між різними партіями продукту або після зміни рецептури. Список відомих ароматизаторів включає тисячі молекулярних сполук, і хімік-ароматизатор (ароматизатор) часто може змішувати їх разом, щоб отримати багато поширених ароматизаторів. Багато ароматизатори складаються з складних ефірів, які часто описуються як «солодкі» або «фруктові» (див. Таблицю нижче).

Таблиця \(\PageIndex{2}\)різних запахів, пов'язаних з ефірами.

Інші рослинні та штучні підсолоджувачі

Замінник цукру - це харчова добавка, яка забезпечує солодкий смак, подібний до цукру, при цьому містить значно менше харчової енергії, ніж підсолоджувачі на основі цукру, що робить його нульовим калорійним (непоживним) або низькокалорійним підсолоджувачем. Штучні підсолоджувачі можуть бути отримані шляхом виробництва рослинних екстрактів або оброблені хімічним синтезом. Цукрові спирти, такі як еритріт, ксиліт та сорбіт, отримують із цукрів. У 2017 році сукралоза була найпоширенішим замінником цукру, використовуваним у виробництві харчових продуктів та напоїв; вона мала 30% світового ринку, який, за прогнозами, до 2021 року оцінюватиметься в 2,8 мільярда доларів.

У 1969 році цикламат був заборонений до продажу в США Управлінням з контролю за продуктами і ліками. Станом на 2018 рік немає вагомих доказів того, що підсолоджувачі без цукру є небезпечними або призводять до поліпшення результатів для здоров'я.

Коли ці підсолоджувачі надаються клієнтам ресторанів для додавання до напоїв, таких як чай та кава, вони надаються у невеликих кольорових паперових пакетах (див. Зображення); у Північній Америці кольори, як правило, сині для аспартаму, рожеві для сахарину (США) або цикламат (Канада), жовтий для сукралози, помаранчевий для екстракту плодів ченця, а зелений - для стевії. Ці підсолоджувачі також є основним інгредієнтом дієтичних напоїв, щоб підсолодити їх без додавання калорій.

Стевія - підсолоджувач і замінник цукру, отриманий з листя виду рослин Stevia rebaudiana, родом з Бразилії та Парагваю. Активні сполуки (рис.\(\PageIndex{3}\)) - це стевіолглікозиди (головним чином стевіозид і ребаудіозид), які мають 30-150 разів солодкість цукру, є термостійкими, рН стабільними і не ферментованими. Організм не метаболізує глікозиди в стевії, тому він містить нульові калорії, як деякі штучні підсолоджувачі. Смак стевії має більш повільний початок і більшу тривалість, ніж у цукру, а деякі її екстракти можуть мати гіркий або солодковий присмак у високих концентраціях.

Правовий статус стевії як харчової добавки або харчової добавки варіюється від країни до країни. У Сполучених Штатах високочисті екстракти глікозидів стевії були загальновизнані безпечними (GRAS) з 2008 року і дозволені в харчових продуктах, але листя стевії та сирі екстракти не мають GRAS або контролю за продуктами харчування та медикаментами (FDA) схвалення для використання в харчових продуктах.

Малюнок\(\PageIndex{3}\) Стевіол, основний будівельний блок солодких глікозидів стевії.

Стевія Ребаудіана

Рослина Stevia rebaudiana вже більше 1500 років використовується народами гуарані Південної Америки, які називали його ka'a he'ê («солодка трава»). Листя традиційно використовувалися протягом сотень років як в Бразилії, так і в Парагваї для підсолодження місцевих чаїв та ліків, а також як «солодке частування». Рід був названий на честь іспанського ботаніка і лікаря Петруса Якобуса Стевуса (Pedro Jaime Esteve 1500—1556), професора ботаніки в Університеті Валенсії.

У 1899 році швейцарський ботанік Мойсес Сантьяго Бертоні, проводячи дослідження в східному Парагваї, вперше детально описав рослину і солодкий смак. Лише обмежені дослідження проводилися на цю тему, поки в 1931 році два французьких хіміка не виділили глікозиди, які надають стевії її солодкий смак.

Таблиця \(\PageIndex{3}\)відносної солодкості різних натуральних і штучних підсолоджувачів.

З'єднання	Відносна солодкість
сахароза	100
Фруктоза	173
Стевія	300
Аспартам	18 000
Ацесульфам К	20 000
Сахарин	30 000
Сукралоза	60 000

Штучні підсолоджувачі

Синтезовано кілька інших видів органічних сполук, які набагато перевершують підсолоджувачі. Ці так звані високоінтенсивні або штучні підсолоджувачі (рис.\(\PageIndex{4}\)) корисні для людей з діабетом або іншими захворюваннями, які вимагають від них контролю споживання вуглеводів. Синтетичні сполуки некалорійні або використовуються в таких малих кількостях, що істотно не додають калорійності їжі.

Перший штучний підсолоджувач - сахарин - був виявлений випадково в 1879 році. Вона в 300 разів солодше сахарози, але проходить через організм в незмінному вигляді і, таким чином, не додає калорій в раціон. Після його відкриття сахарин використовувався до тих пір, поки він не був заборонений на початку 1900-х років. Однак під час коротких років Першої світової війни заборона була скасована і не була відновлена в кінці війни. Одним недоліком використання сахарину є його гіркуватий, металевий присмак. Початковим рішенням цієї проблеми було поєднання сахарину з цикламатом, другим штучним підсолоджувачем, відкритим в 1937 році.

У 1960-х і 1970-х роках кілька клінічних випробувань з лабораторними тваринами залучали як цикламат, так і сахарин як канцерогенні (викликають рак) речовини. Результати випробувань на цикламат були завершені першими, а цикламат був заборонений в США в 1969 році. Тоді в Канаді в 1977 році було випущено велике дослідження, яке вказує на те, що сахарин збільшив частоту раку сечового міхура у щурів. Управління з контролю за продуктами та ліками США (FDA) запропонувало заборону на сахарин, що викликало негайну громадську опозицію, оскільки сахарин був єдиним штучним підсолоджувачем, який все ще доступний. У відповідь Конгрес прийняв Закон про дослідження та маркування сахарину в 1977 році, що дозволяє використовувати сахарин до тих пір, поки будь-який продукт, що його містить, був позначений попередженням споживачів щодо можливого підвищення ризику раку сечового міхура. Сьогодні це попередження більше не потрібно; більше того, FDA в даний час переглядає заборону на цикламат, оскільки додаткові дослідження 75 та роки використання в інших країнах, таких як Канада, не змогли показати, що він має будь-який канцерогенний ефект.

Третій штучний підсолоджувач, аспартам, був відкритий в 1965 році. Це біле кристалічне з'єднання приблизно в 180 разів солодше сахарози і не має післясмаку. Він був схвалений для використання в 1981 році і використовується для підсолодження широкого спектру продуктів, оскільки він добре поєднується з іншими харчовими ароматизаторами. Аспартам не використовується в хлібобулочних виробах, однак, тому що він не термостійкий.

Малюнок\(\PageIndex{4}\) Різні штучні підсолоджувачі.

В організмі (або при нагріванні) аспартам спочатку гідролізується до трьох молекул: амінокислот аспарагінової кислоти і фенілаланіна і спиртового метанолу. Неодноразові суперечки щодо безпеки аспартама виникають частково через те, що організм метаболізує виділений метанол до формальдегіду. Слід зазначити, однак, що склянка томатного соку має в шість разів більше метанолу, ніж аналогічна кількість дієтичної соди, що містить аспартам. Єдиний задокументований ризик, пов'язаний з використанням аспартаму, - це для осіб з генетичним захворюванням фенілкетонурія (ФКУ); цим особам не вистачає ферменту, необхідного для метаболізму фенілаланіну, що виділяється, коли аспартам розщеплюється організмом. Через небезпеку для людей з ФКУ всі продукти, що містять аспартам, повинні мати попереджувальну етикетку.

Ацесульфам К, виявлений всього через два роки після аспартама (1967), був схвалений до використання в США в 1988 році. Він в 200 разів солодший за цукор і, на відміну від аспартаму, термостійкий. Він не має затяжного післясмаку.

Одним з найновіших штучних підсолоджувачів, які отримали схвалення FDA (квітень 1998 р.) для використання в Сполучених Штатах є сукралоза, біла кристалічна тверда речовина приблизно в 600 разів солодше сахарози. Сукралоза синтезується з сахарози і має три атоми хлору, заміщені на три групи ОН. Він некалорійний, оскільки проходить через організм в незмінному вигляді. Його можна використовувати у випічці, оскільки він стійкий до нагрівання.

Всі великі клінічні дослідження, завершені на сьогоднішній день, показали, що ці штучні підсолоджувачі, дозволені до використання в Сполучених Штатах, безпечні для споживання здоровими людьми в помірних кількостях.

Підсилювачі смаку

Управління з контролю за продуктами та ліками США визначає підсилювачі смаку як харчові добавки, які підсилюють ароматизатори, які вже присутні в продуктах, не надаючи власного окремого смаку. Назви підсилювачів смаку, знайдених на етикетках продуктів, включають глутамат натрію (MSG), гідролізований соєвий білок, автолізований дріжджовий екстракт, динатрію гуанілат або інозінат. Умами або «пікантні» ароматизатори, частіше звані підсилювачами смаку або смаку, багато в чому засновані на амінокислотах і нуклеотидах. Вони, як правило, використовуються як солі натрію або кальцію. Ароматизатори Умами, визнані і схвалені Європейським Союзом, наведені в табл\(\PageIndex{3}\).

Таблиця \(\PageIndex{4}\)Umami Favorants визнана і затверджена Європейським Союзом.

Кислотні солі	Опис
Солі глутамінової кислоти	Натрієва сіль цієї амінокислоти, глутамат натрію (MSG), є одним з найбільш часто використовуваних підсилювачів смаку в харчовій промисловості. Також зазвичай використовуються моно- і диглутаматні солі.
Гліцинові солі	Прості амінокислотні солі зазвичай поєднуються з глутаміновою кислотою як підсилювачі смаку
Солі гуанілової кислоти	Нуклеотидні солі зазвичай поєднуються з глутаміновою кислотою як підсилювачі смаку
Солі інозинової кислоти	Нуклеотидні солі, створені в результаті розпаду АМФ, через високі витрати на виробництво, зазвичай поєднуються з глутаміновою кислотою як підсилювачі смаку
5'-рибонуклеотидні солі	Нуклеотидні солі, як правило, поєднуються з іншими амінокислотами та нуклеотидними солями як підсилювачі смаку

Глутамат натрію (MSG), також відомий як глутамат натрію, (Рисунок\(\PageIndex{5}\) - натрієва сіль глутамінової кислоти, одна з найпоширеніших природних незамінних амінокислот. Глутамінова кислота природним чином міститься в помідорах, винограді, сирі, грибах та інших продуктах харчування.

MSG використовується в харчовій промисловості як підсилювач смаку з умами смак, який підсилює м'ясний, пікантний смак їжі, як це робить природний глутамат у таких продуктах, як рагу та м'ясні супи. Вперше його приготував в 1908 році японський біохімік Кікунае Ікеда, який намагався виділити і дублювати пікантний смак комбу, їстівної водорості, використовуваної в якості основи для багатьох японських супів. MSG як підсилювач смаку врівноважує, змішує та округлює сприйняття інших смаків.

Малюнок \(\PageIndex{5}\)глутамат натрію.

Резюме

• Багато інгредієнтів використовуються для посилення смаку продуктів. Ці інгредієнти можуть бути використані для забезпечення як приправ, так і ароматизаторів.
• Смакові та приправи інгредієнти включають вина, спиртні напої, фруктові цедри, екстракти, есенції та олії. Однак основні приправи і смакові інгредієнти класифікуються як трави і спеції.
• Сахароза і фруктоза - два поширених природних підсолоджувача.
• Так звані високоінтенсивні або штучні підсолоджувачі (такі як сахарин, цикламати та аспартам) корисні для людей з діабетом або іншими захворюваннями, які вимагають від них контролю споживання вуглеводів.
• Підсилювачі смаку - це харчові добавки (в основному на основі амінокислот і нуклеотидів), які підсилюють ароматизатори, вже присутні в продуктах, не надаючи власного окремого аромату.

Дописувачі

• Template:ContribSorangel
• Libretext: The Basics of GOB Chemistry (Ball et al.)
• Wikipedia
• US Food and Drug Administration (US FDA)
• Template:ContribAgnewM