Вкусовые вещества

Восприятие запаха пищи неразрывно связано с ощущением вкуса.

Выделяют четыре основных вида вкуса:

– кислый (винная, молочная, лимонная, яблочная и другие кислоты);

– сладкий (сахара, сахарин, некоторые аминокислоты);

– соленый (поваренная соль);

– горький (хинин, кофеин, соли калия, магния, кальция).

Между химическим составом вещества и вкусовым ощущением отмечена взаимосвязь.

Известно, что все сахара - сладкие, кислоты - кислые, соли - соленые или горькие.

Однако вещества разного строения могут вызывать одинаковые вкусовые ощущения и наоборот.

Например, сладкий вкус имеют сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза) и вещества иной химической природы: сахарин (сульфимид бензойной кислоты), дульцин (фенетолкарбамид), цикламаты (соли циклогексиламино-М-сульфоновой кислоты), некоторые аминокислоты (глицин, L-аланин, D-изомеры аспарагина, тирозина и валина, D- и L-формы триптофана и аланина), некоторые дипептиды (например, аспартам), высокомолекулярный белок туаматин, многоатомные спирты сорбит, ксилит и маннит. Многие из этих соединений используются в питании в качестве подслащивающих веществ.

К разным классам относятся соединения с горьким вкусом: алкалоиды (хинин и кофеин), многие нитросоединения, некоторые аминокислоты, пептиды, фенолы, многие минеральные соли. Вещества одинаковой химической природы могут иметь разный вкус.

По вкусу различаются и соли: соленый - хлорид натрия (поваренная соль) и горький - йодид калия, солено-горький - бромид калия. Неодинакова интенсивность сладкого вкуса сахаров. Если сладость сахарозы принять за 1, то для фруктозы этот показатель равен 1,73, глюкозы - 0,74, лактозы (молочного сахара) - 0,16.

Пороговая концентрация вкуса составляет обычно (%): для сахарозы 0,2 - 0,4, поваренной соли 0,1 - 0,2, винной кислоты - 0,010 - 0,015, кофеина - 0,004. Пороговая концентрация зависит также от индивидуальных особенностей людей и температуры растворов веществ. Вкусовое ощущение от горячих растворов более слабое. При температуре ниже 30^оС сладкий вкус проявляется быстрее, чем соленый или горький.

Вкусовые вещества широко применяют в пищевых производствах. Поваренная соль и пряностислужат основными вкусовыми добавками в продуктах животного происхождения. Пряности способствуют лучшему выделению слюны, пищеварительных соков и благотворно влияют на усвоение пищи.

Вкусовые свойства кондитерских изделий могут быть обусловлены не только сырьем, но и добавлением подслащивающих веществи пищевых кислот. В диетическом питании большое значение имеют сладкие неуглеводные вещества, обычно превышающие сладость сахарозы. На протяжении более 100 лет применяется сахарин, который в 250 - 550 раз слаще сахарозы.

При массовой доле более 0,035% сахарин приобретает горький привкус, что предупреждает опасность передозировки. Высказываются опасения, что сахарин участвует в метаболических процессах. Сахарин относится к синтетическим подсластителям, обычно употребляется в виде натриевой соли, сладость которой в 500 раз превосходит сахарозу. Сахарин не усваивается организмом, 98 % его выводится с мочой. Временное ПСП составляет 2,5 мг на 1 кг массы тела человека. Ежедневное использование нежелательно.

К искусственным подсластителям кроме сахарина относятся цикламаты (натриевая, калиевая и кальциевая соли цикламовой кислоты), дипептид аспартам, производное сахарозы сукралоза (трихлоргалактосахароза), ацесульфам калия.

Относительная сладость цикламатов в 30 раз выше сахарозы. Аналогично сахарину применение цикламатов в большинстве стран допускается с ограничением. ПСП составляет 11 мг на 1 кг массы тела. Эти соединения с приятным вкусом, без горечи, хорошо растворимы в воде, устойчивы при термической обработке изделий, используются для напитков и кондитерских изделий.

Аспартам в 160 - 200 раз слаще сахарозы (ПСП 40 мг/кг), применяется для подслащивания кремов, мороженого и других изделий, не требующих тепловой обработки. В присутствии кислот, при повышении температуры, а также по мере хранения продуктов аспартам трансформируется в производное дикетопиперазина, но ощущение сладости при этом снижается. ПСП дикетопиперазина 7,5 мг/кг. Многие фирмы выпускают аспартам под названием Нутра Свит. Известен синоним Сладекс. Распространены подсластители Свитли (в 75 раз слаще сахарозы) и Сусли.

В связи с широким применением аспартама проводятся дополнительные фармакологические исследования аспартама и обсуждается вопрос о его безвредности.

Трихлоргалактосахароза (ТХГС), известная под названием сукралозы, является низкокалорийным подсластителем, ее ПСП 0 - 15 мг/кг (ранее установленное временное ПСП составляло 0 -3,5 мг/кг).

Натуральныебезэнергетические подсластители менее известны, чем искусственные. К ним относятся туаматин и менее изученные миракулин, монелин, стевиозид, дигидрохалконы.

Туаматин - вещество белковой природы, сладость в 80 - 100 тыс. раз превышает сахарозу, стабилен в кислой среде (рН 2,5 - 5,5) и при повышении температуры. Выпускается в виде производного под названием Falune (Англия).

Миракулин является высокомолекулярным гликопротеидом, в состав которого входят 373 аминокислоты, а углеводная составляющая представлена остатками глюкозы, фруктозы, арабинозы, ксилозы и других моноз.

Монелин - высокомолекулярный белок, состоящий из двух полипептидных цепей, в 1500 - 3000 раз слаще сахарозы, получают из ягод африканского растения, стабилен при рН 2 - 10, но при повышении температуры и особенно при других значениях рН исчезает его сладкий вкус.

Стевиозид - смесь гликозидов, выделенных из растительного сырья африканского происхождения, в 300 раз слаще сахарозы, стабилен в кислой среде.

Многоатомные спирты - сорбит, ксилит, маннит, мальтит и лактит - используют в качестве сахарозаменителей в изделиях, предназначенных для больных диабетом и для уменьшения потребления рафинированных сахаров, которые способствуют нарушению баланса витамина В₁, а также для предупреждения кариеса зубов и некоторых других заболеваний. Сладость ксилита составляет 0,85 сладости сахарозы, для сорбита этот показатель 0,6. Многоатомные спирты практически полностью усваиваются организмом. Ксилит выполняет также функцию влагоудерживающего вещества, стабилизатора и эмульгатора.

Мальтит и мальтитный сироп наряду с подсластителями служат стабилизаторами и эмульгаторами. Лактит применяется в качестве подсластителя и текстуратора.

В пищевой промышленности расширяется производство и применение сладких продуктов, получаемых в результате частичного или полного гидролиза крахмала с последующей модификацией некоторых продуктов гидролиза.

При неполном гидролизе крахмала выпускают следующие патоки: низкоосахаренную, карамельную, мальтодекстрины, мальтозную, высокоосахаренную, глюкозно-мальтозную и др.

К продуктам полного гидролиза крахмала относятся моногидратная и ангидридная глюкоза, или декстроза, фруктоза, или левулеза, глюкозные и глюкозно-фруктозные сиропы. Из зернового сырья получают зерновые сиропы и другие углеводные добавки без предварительного выделения-крахмала.

В кондитерском производстве и для продуктов детского питания применяют солодовый экстракт, представляющий собой водную вытяжку из ячменного солода и содержащий моно- и олигосахариды (глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу), белки, минеральные вещества, ферменты. Массовая доля сахарозы в нем составляет 5 %.

Лактозу, или молочный сахар, используют для продуктов детского питания и кондитерских изделий специального назначения.