Glutamat-Aroma - Glutamate flavoring

Kristallines Mononatriumglutamat (MSG)

Glutamat-Aroma ist der Oberbegriff für geschmacksverstärkende Verbindungen auf Basis von Glutaminsäure und ihren Salzen (Glutamaten). Diese Verbindungen verleihen der Nahrung einen umami (herzhaften) Geschmack.

Glutaminsäure und Glutamate sind natürliche Bestandteile vieler fermentierter oder gereifter Lebensmittel, einschließlich Sojasauce , fermentierter Bohnenpaste und Käse . Sie können auch in hydrolysierten Proteinen wie Hefeextrakt gefunden werden . Das Natriumsalz der Glutaminsäure, Mononatriumglutamat (MSG), wird in großem Maßstab hergestellt und in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet verwendet .

Glutaminsäure versus Glutamat

Wenn Glutaminsäure oder eines ihrer Salze in Wasser gelöst wird, bilden sie eine Lösung aus separaten negativen Ionen , die als Glutamate bezeichnet werden , und positiven Ionen wie H
₃Ö⁺
oder Na⁺
. Das Ergebnis ist tatsächlich ein chemisches Gleichgewicht zwischen mehreren ionisierten Formen, einschließlich Zwitterionen , das vom pH (Säuregehalt) der Lösung abhängt . Im üblichen pH-Bereich von Lebensmitteln kann das vorherrschende Ion als ⁻ OOC-C( NH⁺
₃)-( CH
₂) ₂ -COO ⁻ , die eine elektrische Ladung von −1 hat.

Für den Umami-Geschmack ist allein das Glutamat-Ion verantwortlich, die Wirkung hängt also nicht wesentlich von der Ausgangsverbindung ab. Einige kristalline Salze wie Mononatriumglutamat lösen sich jedoch viel besser und schneller auf als kristalline Glutaminsäure. Dies hat sich als wichtiger Faktor bei der Umsetzung von Stoffen als Geschmacksverstärker erwiesen.

Entdeckung

Obwohl sie in vielen Lebensmitteln natürlich vorkommen, wurden Glutaminsäure und andere Geschmacksbeiträge von Aminosäuren erst Anfang des 20. Jahrhunderts wissenschaftlich identifiziert. 1866 entdeckte und identifizierte der deutsche Chemiker Karl Heinrich Ritthausen die Verbindung. Im Jahr 1907 identifizierte der japanische Forscher Kikunae Ikeda von der Tokyo Imperial University braune Kristalle, die nach dem Verdampfen einer großen Menge Kombu- Brühe als Glutaminsäure zurückgeblieben waren. Diese Kristalle reproduzierten beim Probieren den unbeschreiblichen, aber unbestreitbaren Geschmack, der in vielen Lebensmitteln, insbesondere in Algen, festgestellt wurde. Professor Ikeda hat für diese Geschmacksrichtung den Begriff Umami geprägt . Dann patentierte er ein Verfahren zur Massenproduktion des kristallinen Salzes der Glutaminsäure, das als Mononatriumglutamat bekannt ist.

Isomere

Weitere Untersuchungen der Verbindung haben ergeben, dass nur das L- Glutamat- Enantiomer geschmacksverstärkende Eigenschaften besitzt. Hergestelltes Mononatriumglutamat besteht zu über 99,6% aus der natürlich vorherrschenden L-Glutamat-Form, das ist ein höherer Anteil an L- Glutamat als in den freien Glutamat-Ionen fermentierter natürlich vorkommender Lebensmittel zu finden ist. Fermentierte Produkte wie Sojasauce , Steaksauce und Worcestershire-Sauce haben einen ähnlichen Glutamatgehalt wie Lebensmittel mit zugesetztem Mononatriumglutamat. Jedoch können 5% oder mehr des Glutamats das D- Enantiomer sein. Nicht fermentierte natürlich vorkommende Lebensmittel haben einen niedrigeren relativen Gehalt an D- Glutamat als fermentierte Produkte.

Geschmackswahrnehmung

Glutaminsäure stimuliert spezifische Rezeptoren in sich Gaumen wie der Aminosäure - Rezeptor T1R1 / T1R3 oder andere Glutamatrezeptoren wie die metabotropen Rezeptoren ( mGluR4 und mGluR1 ), die den Geschmack als bekannte induzieren umami . Dies wird als einer der fünf Grundgeschmacksrichtungen klassifiziert (das Wort "umami" ist ein Lehnwort aus dem Japanischen ; es wird auch als "pikant" oder "fleischig" bezeichnet).

Strukturen von Inosin-5'-monophosphat (oben) und Guanosin-5'-monophosphat (unten).

Die geschmackliche Wirkung von Glutamat kommt von seiner freien Form, in der es nicht an andere Aminosäuren im Protein gebunden ist. Glutamat allein ruft jedoch keinen intensiven Umami-Geschmack hervor. Die Mischung von Glutamat mit den Nukleotiden Inosin-5'-monophosphat (IMP) oder Guanosin-5'-monophosphat (GMP) verstärkt den Geschmack von Umami; T1R1 und T1R3 reagieren hauptsächlich auf Mischungen aus Glutamat und Nukleotiden. Während die Forschung gezeigt hat, dass dieser Synergismus bei einigen Tierarten mit anderen Aminosäuren auftritt, zeigen Studien an menschlichen Geschmacksrezeptoren, dass die gleiche Reaktion nur zwischen Glutamat und den ausgewählten Nukleotiden stattfindet. Darüber hinaus kann Natrium in Mononatriumglutamat Glutamat aktivieren, um einen stärkeren Umami-Geschmack zu erzeugen.

Zwei Hypothesen zur Erklärung der Umami-Geschmackstransduktion wurden eingeführt: Die erste postuliert, dass der Umami-Geschmack durch einen Glutamat-Ionenkanalrezeptor vom N-Methyl-D-Aspartat (NMDA)-Typ transduziert wird; die zweite postuliert, dass der Geschmack durch einen Glutamatrezeptor vom metabotropen Typ (geschmack-mGluR4) transduziert wird. Die metabotropen Glutamatrezeptoren wie mGluR4 und mGluR1 können bei Glutamatkonzentrationen in Lebensmitteln leicht aktiviert werden.

Quellen

Natürliches Vorkommen

Glutamat ist im biologischen Leben allgegenwärtig. Es kommt natürlicherweise in allen lebenden Zellen vor, hauptsächlich in gebundener Form als Bestandteil von Proteinen . Nur ein Bruchteil des Glutamats in Lebensmitteln liegt in seiner "freien" Form vor, und nur freies Glutamat erzeugt in Lebensmitteln einen Umami- Geschmack. Der herzhafte Geschmack von Tomaten , fermentierten Sojaprodukten , Hefeextrakten , bestimmten scharfen Käsesorten und fermentierten oder hydrolysierten Proteinprodukten (wie Sojasauce und fermentierte Bohnenpaste ) ist teilweise auf das Vorhandensein freier Glutamat-Ionen zurückzuführen.

Asien

Die japanische Küche verwendete ursprünglich Brühe aus Kombu ( Seetang ), um den Umami-Geschmack in Suppen zu erzeugen. Hersteller wie Ajinomoto verwenden ausgewählte Stämme von Corynebacterium glutamicum- Bakterien in einem nährstoffreichen Medium. Die Bakterien werden nach ihrer Fähigkeit zur Ausscheidung von Glutaminsäure ausgewählt, die dann vom Nährmedium getrennt und zu ihrem Natriumsalz Mononatriumglutamat verarbeitet wird.

Rom

Im Römischen Reich wurde Glutaminsäure in einer Soße namens Garum gefunden , die aus fermentiertem Fisch in Salzwasser hergestellt wurde. Die geschmacksverstärkenden Eigenschaften von Glutaminsäure ermöglichten es den Römern, den Gebrauch von teurem Salz zu reduzieren.

Konzentration in Lebensmitteln

Die folgende Tabelle veranschaulicht den Glutamatgehalt einiger ausgewählter gängiger Lebensmittel. Freies Glutamat ist die Form, die direkt geschmeckt und absorbiert wird, während im Protein gebundenes Glutamat erst nach weiterem Abbau durch Verdauung oder Kochen verfügbar ist. Im Allgemeinen enthält Gemüse mehr freies Glutamat, aber weniger proteingebundenes Glutamat.

Hydrolysiertes Protein

Hydrolysierte Proteine oder Proteinhydrolysate sind säure- oder enzymatisch behandelte Proteine ​​aus bestimmten Lebensmitteln. Ein Beispiel ist Hefeextrakt . Hydrolysiertes Protein enthält freie Aminosäuren wie Glutamat in Mengen von 5 bis 20 %. Hydrolysiertes Protein wird auf die gleiche Weise wie Mononatriumglutamat in vielen Lebensmitteln wie Gemüsekonserven, Suppen und verarbeitetem Fleisch verwendet.

Sicherheit als Geschmacksverstärker

Studien

Mononatriumglutamat (MSG) gilt als sicher für den Verzehr. Ein Zusammenhang zwischen MSG-Konsum und einer Symptomkonstellation wurde unter streng kontrollierten Bedingungen nicht nachgewiesen. Zu den Techniken, die verwendet werden, um experimentelle Verzerrungen angemessen zu kontrollieren, gehören ein Placebo-kontrolliertes doppelblindes Versuchsdesign und die Verwendung von Kapseln zur Verabreichung der Verbindung, um den starken und einzigartigen Nachgeschmack von Glutamaten zu maskieren. Auch wenn es bei einer Untergruppe der Bevölkerung auch Berichte über MSG‐Sensitivitäten gibt, konnte dies in placebokontrollierten Studien nicht nachgewiesen werden.

Kontroverse

Herkunft

Die Kontroverse um die Sicherheit von MSG begann am 4. April 1968, als Dr. Robert Ho Man Kwok einen Korrespondenzbrief an das New England Journal of Medicine schrieb , in dem er den Begriff "Chinese Restaurant Syndrome" prägte. In seinem Brief schlug Kwok mehrere mögliche Ursachen vor, bevor er MSG für seine Symptome nominierte. Dieser Brief wurde anfangs mit satirischen Insider-Reaktionen innerhalb der medizinischen Gemeinschaft beantwortet, die häufig Rasse als Requisite für humorvolle Effekte verwendeten. Einige behaupteten, dass während der diskursiven Aufnahme in die Medien die Gespräche als legitim rekontextualisiert wurden, während die angeblichen rassenbasierten Motivationen des Humors nicht analysiert wurden.

Im Januar 2018 behauptete Dr. Howard Steel, dass es sich tatsächlich um eine Streichvorlage von ihm unter einem Pseudonym gehandelt habe. Es stellte sich jedoch heraus, dass es einen Dr. Robert Ho Man Kwok gab, der bei der National Biomedical Research Foundation arbeitete, beide Namen, die Steel angeblich erfunden hatte. Kwoks Kinder, sein Kollege bei der Forschungsstiftung und der Sohn seines dortigen Chefs bestätigten, dass der 2014 verstorbene Dr. Robert Ho Man Kwok diesen Brief geschrieben hat. Nachdem sie von Kwoks Familie gehört hatte, glaubte Steels Tochter Anna, dass das Eingeständnis, dass der Brief ein Streich war, einer der letzten Streiche ihres verstorbenen Vaters war.

Die Behauptungen des "Chinese Restaurant Syndroms" haben die gleichen Symptome wie Hypernatriämie , also kann es sich tatsächlich um eine Salzvergiftung durch eine Überdosierung von MSG handeln.

Reaktionen

Die Missverständnisse über MSG sind mit rassischen Stereotypen über Ostasiaten verbunden , wobei die Menschen speziell auf die ostasiatische Küche abzielen , während die weit verbreitete Verwendung von MSG in westlichen verarbeiteten Lebensmitteln nicht das gleiche Stigma erzeugt. Zum Beispiel wurde die Aufrechterhaltung des negativen Images von MSG durch das sogenannte chinesische Restaurant-Syndrom auf fremdenfeindliche oder rassistische Vorurteile zurückgeführt.

Im Jahr 2020 startete Ajinomoto , der führende Hersteller von MSG, die Kampagne #RedefineCRS, um den Mythos zu bekämpfen, dass MSG gesundheitsschädlich sei. Nach der #RedefineCRS-Kampagne kündigte Merriam-Webster an, den Begriff, der 1993 in das Wörterbuch aufgenommen wurde, zu "überarbeiten".

Vorschriften

Zeitplan der Regulierung

1959 stufte die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) Mononatriumglutamat als allgemein als sicher anerkannt (GRAS) ein. Diese Maßnahme geht auf die Änderung der Lebensmittelzusatzstoffe von 1958 zum Federal Food, Drug, and Cosmetic Act zurück , die die Zulassung neuer Lebensmittelzusatzstoffe vor dem Inverkehrbringen erforderte und die FDA dazu veranlasste, Vorschriften zu erlassen, die Substanzen wie Mononatriumglutamat auflisten, die in der Vergangenheit sicher verwendet werden oder sind ansonsten GRAS .

Seit 1970 hat die FDA umfangreiche Überprüfungen zur Sicherheit von Mononatriumglutamat, anderen Glutamaten und hydrolysierten Proteinen gesponsert, als Teil einer laufenden Überprüfung der Sicherheitsdaten zu GRAS-Substanzen, die in verarbeiteten Lebensmitteln verwendet werden. Eine solche Überprüfung wurde vom Auswahlausschuss für GRAS-Substanzen der Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) durchgeführt. Im Jahr 1980 kam der Ausschuss zu dem Schluss, dass Mononatriumglutamat bei den derzeitigen Anwendungsmengen sicher ist, empfahl jedoch eine zusätzliche Bewertung, um die Sicherheit von Mononatriumglutamat bei deutlich höheren Verbrauchsmengen zu bestimmen. Zusätzliche Berichte versuchten, dies zu untersuchen.

1986 kam der Beratende Ausschuss der FDA für Überempfindlichkeit gegen Lebensmittelbestandteile zu dem Schluss, dass Mononatriumglutamat keine Gefahr für die breite Öffentlichkeit darstellt, dass jedoch bei einigen Menschen Reaktionen von kurzer Dauer auftreten können. Andere Berichte haben die folgenden Ergebnisse geliefert:

• Der gemeinsame Expertenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe von 1987 der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen und der Weltgesundheitsorganisation ordnete Mononatriumglutamat in die sicherste Kategorie von Lebensmittelzutaten ein.
• Ein Bericht des Wissenschaftlichen Lebensmittelausschusses der Europäischen Gemeinschaft (EG) aus dem Jahr 1991 bestätigte die Unbedenklichkeit von Mononatriumglutamat und stufte seine „akzeptable tägliche Aufnahme“ als „nicht spezifiziert“ ein, die günstigste Bezeichnung für eine Lebensmittelzutat. Darüber hinaus sagte der EK-Ausschuss: "Es wurde gezeigt, dass Säuglinge, einschließlich Frühgeborene, Glutamat genauso effizient metabolisieren wie Erwachsene und daher keine besondere Anfälligkeit für eine erhöhte orale Aufnahme von Glutamat zeigen." Die seit Juni 2013 geltende Gesetzgebung stuft Glutaminsäure und Glutamate als Salzersatz, Gewürze und Gewürze mit einer maximalen Verzehrmenge von 10 g/kg, ausgedrückt als Glutaminsäure, ein.

europäische Union

Gemäß der EU-Lebensmittelkennzeichnungspflicht muss die Verwendung von Glutaminsäure und deren Salzen deklariert und der Name bzw. die E-Nummer des Salzes angegeben werden. Glutaminsäure und ihre Salze als Lebensmittelzusatzstoffe haben die folgenden E-Nummern: Glutaminsäure : E620, Mononatriumglutamat : E621, Monokaliumglutamat : E622, Calciumdiglutamat : E623, Monoammoniumglutamat : E624 und Magnesiumdiglutamat : E625. In der Europäischen Union gelten diese Stoffe als „Geschmacksverstärker“ und dürfen nicht Milch, emulgierten Fetten und Ölen, Teigwaren, Kakao-/Schokoladenprodukten und Fruchtsäften zugesetzt werden. Einen offiziellen NOAEL (no observable adverse effect level) für Glutamat hat die EU noch nicht veröffentlicht , aber eine auf Tierversuchen basierende Konsenserklärung einer deutschen Expertengruppe aus dem Jahr 2006 lautete, dass eine tägliche Aufnahme von Glutaminsäure von 6 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht (6 g/kg/Tag) ist sicher. Aus Humanstudien stellten die Experten fest, dass Dosen von bis zu 147 g/Tag bei Männern bei einer 30-tägigen Gabe keine nachteiligen Wirkungen hatten; bei einem 70 kg schweren Mann entspricht diese Menge 2,1 g pro kg Körpergewicht.

Vereinigte Staaten

Im Jahr 1959 stufte die Food and Drug Administration MSG als "allgemein als sicher anerkannte" ( GRAS ) Lebensmittelzutat gemäß dem Bundesgesetz über Lebensmittel, Arzneimittel und Kosmetik ein . 1986 stellte der Beratende Ausschuss der FDA für Überempfindlichkeit gegen Lebensmittelbestandteile auch fest, dass MSG im Allgemeinen sicher ist, dass jedoch bei einigen Menschen kurzfristige Reaktionen auftreten können. Um diese Angelegenheit weiter zu untersuchen, beauftragte die FDA 1992 die Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) mit der Erstellung eines detaillierten Berichts, der 1995 veröffentlicht wurde der Allgemeinbevölkerung und fanden keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen MSG und schwerwiegenden Langzeitreaktionen.

Gemäß den Vorschriften der US-amerikanischen Food and Drug Administration von 2003 muss Mononatriumglutamat, wenn einem Lebensmittel zugesetzt wird, in der Zutatenliste des Etiketts als "Mononatriumglutamat" gekennzeichnet werden. Da Glutamat häufig in Lebensmitteln vorkommt, hauptsächlich aus Proteinquellen, verlangt die FDA nicht, dass Lebensmittel und Zutaten, die Glutamat als inhärenten Bestandteil enthalten, auf dem Etikett aufgeführt werden. Beispiele umfassen Tomaten, Käse, Fleisch, hydrolysierte Proteinprodukte wie Sojasauce und autolysierte Hefeextrakte . Diese Zutaten sind auf dem Etikett mit ihren gebräuchlichen oder üblichen Namen zu deklarieren. Der Begriff „natürliches Aroma“ wird heute von der Lebensmittelindustrie bei der Verwendung von Glutaminsäure verwendet. Aufgrund fehlender Regulierung ist es unmöglich zu bestimmen, welcher Prozentsatz des „natürlichen Aromas“ tatsächlich Glutaminsäure ist.

Die Lebensmittelzusatzstoffe Dinatriuminosinat und Dinatriumguanylat werden normalerweise in Synergie mit Mononatriumglutamat enthaltenden Inhaltsstoffen verwendet und liefern einen wahrscheinlichen Indikator für die Zugabe von Glutamat zu einem Produkt.

Bis 2002 hatte das National Academy of Sciences Committee on Dietary Reference Intakes keinen NOAEL oder LOAEL für Glutamat festgelegt.

Australien und Neuseeland

Standard 1.2.4 des Australia New Zealand Food Standards Code verlangt die Kennzeichnung des Vorhandenseins von Mononatriumglutamat als Lebensmittelzusatzstoff. Das Etikett muss den Namen der Lebensmittelzusatzstoffklasse (wie „Geschmacksverstärker“) tragen, gefolgt von entweder dem Namen des Lebensmittelzusatzstoffes (wie „MSG“) oder seiner International Numbering System (INS)-Nummer (z. B. „621“) .

Kanada

Die Canada Food Inspection Agency hält Behauptungen von „kein MSG“ oder „MSG frei“ für irreführend und irreführend, wenn andere Quellen für freie Glutamate vorhanden sind.

Zutaten

Formen von Glutaminsäure, die Lebensmitteln zugesetzt werden können, umfassen:

• Mononatriumglutamat
• Glutaminsäure (E620), Glutamat (E620)
• Monokaliumglutamat (E622)
• Calciumglutamat (E623)
• Monoammoniumglutamat (E624)
• Magnesiumglutamat (E625)
• Natriumglutamat (E621)

Die folgenden sind ebenfalls reich an Glutaminsäure und können für den Umami- Geschmack hinzugefügt werden :

• Hydrolysiertes Pflanzenprotein
• Autolysierte Hefe , Hefeextrakt , Hefenahrung und Nährhefe
• Käseprodukte , zB Parmesan (1200 mg / 100 g)
• Verschiedene herzhafte fermentierte Gewürze, darunter Sojasauce und Worcestershiresauce
• (Siehe § Quellen für weitere Beispiele.)

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Externe Links

• "Die lange Sicherung" . Dieses amerikanische Leben (Radiosendung). Folge 668. 15. Februar 2019. Public Radio Exchange (PRX). WBEZ . Abgerufen am 21. Februar 2019 . Siehe die Segmente "Prolog" und "Humor ist nicht die beste Medizin" für die Geschichte hinter "Chinese Restaurant Syndrome".