Химический аромат

В Международный год химии мы продолжаем публиковать серию статей флейвориста, руководителя отдела разработок пищевых добавок Сергея Белкова (flavorchemist.livejournal.com).

Мы привыкли считать, что химические пищевые ароматизаторы, присутствующие практически в каждом магазинном продукте, — это изобретение последних десятилетий. Это не совсем так.

Некоторые считают, что «химический» — это антоним слова «натуральный». Всё вокруг нас: воздух, вода, натуральная пища и даже мы сами — является химическим. Состоит из молекул, которые в результате химических взаимодействий могут превращаться в другие молекулы.

Многие твердо убеждены, что «химический» — это нечто вредное, полученное в лаборатории, в противовес «натуральному», полученному в природе, и поэтому обладает другими свойствами. Но свойства вещества зависят исключительно от набора и порядка расположения атомов в составе молекулы, а не от способа их получения, это один из фундаментальных законов природы. Синтез конкретных веществ в клетках живых организмов по сути своей мало отличается от промышленных методов синтеза. Разница очень часто только в аппаратурном и инженерном оформлении процесса.

Химические ароматизаторы как смесь душистых веществ, придающих аромат пище, были всегда. Они были до человека, будут и после. Синтезировать ароматизаторы, целенаправленно придавать продуктам новые, до этого не известные человеку вкусы мы научились не сразу.

Это произошло задолго до появления первых цивилизаций. С приручением огня наши предки впервые синтезировали первый в истории искусственный ароматизатор. Оказалось, что пища, приготовленная на огне, не только дольше хранится и быстрее переваривается, она еще и вкуснее. Неважно, что химическую природу появления новых вкусов мы начали познавать только сейчас. Реакциями, происходящими в процессе нагревания пищи, человечество пользовалось всегда.

От традиций к технологии

С самого своего появления кулинария как явление (свойственное абсолютно всем культурам) играла значительную роль в жизни людей. Кулинары давнего и не очень прошлого всегда ценились в обществе. Личные повара королей и вождей революции порой определяли судьбы страны, и всё из-за их владения искусством готовить вкусную пищу.

На самом деле, конечно, всё имеет под собой научную основу. Любой повар, готовя суп, добавляя в определенной пропорции и подвергая определенным режимам термообработки пищевые продукты, по сути своей лишь не очень умелый химик (это не мешает ему быть умелым поваром), проводящий в весьма примитивных условиях кухни простейшие реакции. Те вещества, которые пытаются получить всемирно известные шефы путем смешивания пищевых ингредиентов, любой химик-синтетик получит гораздо более эффективными методами и с гораздо большими выходами в лаборатории.

Задача получения аромата любого блюда, таким образом, сводится к банальному: определить, какие вещества влияют на аромат, синтезировать их в лаборатории и смешать их вместе. Эта задача, действительно, достаточно легко решается для получения природных ароматов, таких как «яблоко», или «молоко», но с продуктами термообработки всё гораздо сложнее. К примеру, аромат кофе содержит в своем составе более тысячи душистых веществ, и воспроизводство такого состава становится попросту слишком сложным и нерентабельным.

100 лет назад Луи Майяр обнаружил, что если смешать аминокислоты с сахарами и нагреть, то образуется смесь веществ темного цвета. Впрочем, ни современники, ни он сам не оценили значимость этого открытия. Механизм реакции, до сих пор не претерпевший серьезных изменений, впервые был предложен Джоном Ходжем в 1953 г. Фактически реакции, ныне известной как реакция Майяра, следовало дать имя Ходжа.

Сегодня ясно, что наблюдавшиеся Майяром эффекты лежат в основе огромного количества явлений, одно из которых мы получили в подарок от неизвестного первооткрывателя огня и можем наблюдать каждый день на нашей кухне — приготовление вкусной, ароматной пищи. Реакция Майяра — это целый набор огромного количества взаимосвязанных химических превращений. Продукты этих реакций вступают во взаимодействие между собой и с исходными веществами, и как следствие образуется неисчислимое количество веществ разной природы. Смесь этих веществ и лежит в основе вкуса и аромата так любимых нами кофе, шоколада, мяса, хлеба и многого другого.

Рис. В. Богорада

Как можно объяснить, что сырое мясо пахнет по-своему, жареное и вареное пахнут по-своему и совсем по-другому? Если говорить простым, школьным языком химии, то механизм появления аромата можно описать следующим образом:

1. В сыром мясе существуют некоторые вещества, которые при нагревании могут реагировать друг с другом.

2. Возможных механизмов взаимодействия много, скорость накопления разных возможных продуктов зависит от условий приготовления мяса, таких, как температура, кислотность, время процесса.

3. Конечный вкус и аромат продукта определяются соотношением накопленных продуктов реакции Майяра.

Технически, имея достаточный интерес, становится возможным смоделировать процесс в лаборатории. Всё, что для этого нужно, — это определить, какие же вещества в каких реакциях принимают участие, уточнить механизмы и кинетику реакций. Примерно так всё и происходит. Пусть пока еще не существует подробной модели реакции Майара (уж очень сложна), но ее основные механизмы установлены и давно используются в пищевой промышленности.

Современные реакционные ароматизаторы

Характерно, что первое внедрение реакции Майяра в промышленность, можно даже сказать синтез первого промышленного реакционного ароматизатора, было осуществлено, когда Майяру было всего 7 лет и он не помышлял ни о каких исследованиях. В 1885 г. на рынке появились продукты, разработанные Джулиусом Магги. Имя этого предпринимателя мы до сих пор можем видеть на полках магазинов, в названиях продуктов быстрого приготовления и бульонных кубиках. Да, торговая марка «Магги» не несет в себе ничего магического, это фамилия человека, совершившего маленькую революции в пищевой промышленности.

Производство современного технологического, или, другими словами, реакционного ароматизатора, в промышленности происходит примерно так же, как на кухне модного повара.

В реактор (на кухне — кастрюлю) загружают необходимые компоненты: воду, аминокислоты, сахара, растительные и животные белки и белковые гидролизаты, жиры, витамины, некоторые другие компоненты (на кухне — продукты питания, содержащие эти вещества). Реактор нагревается в течение четко определенного количества времени. На выходе мы имеем готовый ароматизатор. Высушив его тем или иным способом, мы можем использовать его для придания аромата чипсам, лапше быстрого приготовления, бульонным кубикам и многому другому. В составе этого ароматизатора будет точно такой же набор веществ, который содержится в натуральном продукте. Всё, что мы сделали — заменили примитивный кухонный реактор — кастрюлю на профессиональный промышленный. Точно так же, как в свое время сковородки и горшочки для запекания вытеснили вертел, на котором жарили на костре мясо наши давние предки.

Фактически мы моделируем давно существующий привычный традиционный процесс. Просто наша технология дешевле, эффективнее, экологически чище и лучше. Почему?

— Невозможно приготовить 2 раза два абсолютно одинаковых блюда, потому что малейшие изменения в химическом составе продуктов (вы никогда не найдете двух одинаковых кусков мяса) и условий их кулинарной обработки приведут к изменению набора продуктов реакции Майяра, а значит, и вкуса продукта. В случае ароматизатора эта проблема легко решается установлением жестких технологических режимов и требований к сырью.

— Для ароматизации тонны, например, лапши вкусом вареной курицы нам нужно 100-200 кг этой самой курицы, или всего 1 кг ароматизатора. В первом случае кроме нестабильного качества мы получаем проблемы со сроками хранения из-за микробиологической порчи. В случае с ароматизаторами у нас таких проблем нет.

— Не применяя в качестве сырья продукты животного происхождения, можно делать продукты со вкусом мяса для вегетарианцев. Или узнать, каков на вкус жареный кенгуру, не убивая животное. А если грамотно подобрать ингредиенты, то можно сделать и неотличимую нашими органами чувств от обычной колбасу.

Это не обман наших чувств, придуманный хитрыми и ушлыми коммерсантами. Это серьезная технология, позволяющая значительно расширить наши вкусовые ощущения, в основе которой лежит труд большого количества людей.

Идентичные натуральным

Я, впрочем, немного покривил душой, описывая идентичность химического состава аромата натуральной жареной курицы и реакционного ароматизатора. В процессе нагревания смеси веществ, присутствующих в курице или в нашем ароматизаторе, образуются не только душистые вещества.

И не только безобидные.

Многие из нас слышали про вещество с названием акриламид, обладающее канцерогенными и токсичными свойствами. Многие знают, что он образуется в продуктах питания при нагревании до высоких температур, например при жарке во фритюре. Часто считают, что образуется он при нагревании жира или крахмала, хотя это совсем не так. Акриламид образуется в ходе реакции Майяра из присутствующей практически в любом белке аминокислоты аспарагиновой. Именно поэтому, на каком бы масле вы ни жарили мясо или картошку, свою порцию акриламида организм обязательно получит. В производстве реакционных ароматизаторов избегают использования аспарагиновой кислоты, а, значит, акриламид вы в них не обнаружите.

Не только акриламидом богаты привычные нам «натуральные» продукты. В процессе нагревания креатин и креатинин (которые естественным образом содержатся в мясных продуктах) превращаются в вещества, носящие аббревиатуры 4,8-DiMeIOx и PhIP, по строению являющиеся гетероциклическими соединениями, а по биологическим свойствам — сильными мутагенами. Избежать их образования при термообработке мяса, увы, невозможно. Стоит ли говорить, что в реакционных ароматизаторах таких веществ не образуется, потому что ни креатин, ни креатинин в качестве сырья не используются.

Заключение

Современная пищевая промышленность — давно уже не эксперименты на огне или в кастрюльке. Это производство массового продукта, со строгими требованиями, которые мы далеко не всегда соблюдаем на кухне. С точки зрения безопасности, современные пищевые ароматизаторы с легкостью проходят такие тесты на безопасность, которые никогда не прошли бы ни жареная картошка, ни копченая грудинка, ни квашеная капуста.

Сегодня наука и технология дают нам в руки удивительные возможности по созданию новых безопасных, доступных продуктов, возможности, которых у человечества никогда не было. Стоит ли бояться этой технологии только потому, что нам об ее вреде рассказали далекие от нее и недалекие сами по себе непонятные люди из телевизора? Не лучше ли подумать самим, постараться разобраться и сделать свои собственные выводы?

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:
Подписаться
Уведомление о
guest
27 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Burrdozel
Burrdozel
10 года (лет) назад

Анонимной Наташе
там постоянно полуправда намешана с откровенной ложью
В данной статье только полуправда, следует с этим согласиться.
И полемика с придуманными оппонентами, как и в Вашем посте («в этой среде преобладают страхи прививок, «всякой химии», ГМО, веры в ауру, бога, приметы, гадалок (причем одновременно)»).
Уверяю Вас, что можно, обладая здравым смыслом и знаниями в пределах советской средней школы, спокойно отделять мистику, ауру и «шлаки» от технологии создания иммунитета с помощью прививок или задавать простой вопрос (А возможен ли горизонтальный перенос генетического материала?), на который «шибко специалисты» всегда прячут глаза и что-то невнятное блеют (это кто почестнее) или смело врут в глаза (это кто понахальнее).

Вы написали: Я ненавижу…
И чем же Вы отличаетесь от создателей этих передач? Где Ваш РАЗУМ и ЗНАНИЯ?

У меня агроинженерное образование, да и в школе неплохо училась, а биология была любимым предметом, и вообще этими темами интересуюсь, поэтому ем глутамат натрия столовыми ложками… Вы ДОЛЖНЫ были именно так написать… Иначе Ваше выступление слишком пустое, ничтожное…

E_Z
E_Z
10 года (лет) назад
В ответ на:  Burrdozel

Burrdozel, Вы всё свою линию двигаете…
«Заменители» «навязывает» рынок. Хотите «натурального» — добро пожаловать в «экомагазины», там за другую цену «натурпродукт». Только большей части сограждан сие не по карману, а вкусно покушать хочется всем. Надо сказать спасибо людям, которые из сои могут сделать колбасу с мясным вкусом, но по цене сои.
Помнится, знания в пределах советской средней школы не позволили Вам самостоятельно понять, что телегония — лженаука. Вероятно, по той же причине Вы упорно не соглашаетесь с тем, что для ГМ-технологий пищевого применения риск горизонтального переноса генов пренебрежительно маловероятен (точнее, равен таковому для генетического материала «обычных» продуктов).

Synthelligent
Synthelligent
10 года (лет) назад

Спасибо, Сергей, за интересную статью.
для простого ума заменитель или имитация чего-либо, даже неотличимая по вкусу/запаху от оригинала — по определению хуже оригинала.
С другой стороны, любое незнакомое ощущение воспринимается органами чувств как аналог чего-либо ранее известного.
Собственно вопрос — возможно ли в обозримом будущем создание принципиально новых вкусов или запахов, не вызывающих природных ассоциаций?
Чтобы не быть голословным, наипримитивнейший пример — чем, по-вашему, пахнет п-бензохинон? запах острый, яркий, даже по-своему приятный… но у меня не вызывает ассоциаций ни с чем природным… может, разве с жуком-бомбардиром, но я его не нюхал :). всё это, конечно, страшно далеко от народа и рынка — но, я надеюсь, человеческая любознательность еще существует :)

Спокойный
Спокойный
10 года (лет) назад

Статья интересная, но все таки есть подозрения на ангажированность. Работать и не любить то, что делаешь, согласитесь, трудно. С другой стороны, в Союзе ели все натуральное и жили до 50 и не только из-за пьянства. Так что жить вредно. И польза разных натуральных продуктов слишком преувеличивается и совсем не бескорыстно.
Хотим мы или нет, но разной химией нас все равно «накормят». Так что хотя бы она была бы действительно безвредной и, очевидно, качественной.
Вот об этом автора и стоило бы спросить.
Кстати, глютамат в европах сейчас избегают. Наверно и нам не стоит увлекаться усилителями вкусов.

со знакомым
10 года (лет) назад

Глубоко уважаемый SER-ГЕЙ белков я просил излагать причины несогласия. Потому, что меня достали реплики в стиле сам дурак. МЕНЯ так же интересует вопрос ???? ваМ ??? что всем МГУ им.М.В.Ломоносова делают ЛОБОТОМИЮ ???? КАК ТО я уже писал про таких как ты из МГУ им.М.В.Ломоносова http://pitonic74.livejournal.com/8548.html — » мы (Григорьев Даниил) со знакомым (Мычко Эдуард Вагифович) являемся студентами\аспирантами МГУ и очень любим науку. правда. ещё мы дико ненавидим лженаучное му****ё, которое имеет столь большую популярность ныне. поэтому мы сделали сайт http://scinquistion.ru/ » теперь твои слова — «Я не ученый. Но я являюсь фанатом науки. …. Не люблю: любую прочую антинаучную хрень Вас, что там клонируют???? Посмотрите Серию фильмов (http://pitonic74.livejournal.com/8548.html) — там есть как и ваша точка зрения так и моя. посмотрите молча. в моём ЖЖ срать не надо срите дома пусть жена за вами убирает. ок ПС. меня совсем не интересует ваше мировозрение — мне насрать, на то, что вы думаете читаете или пропогандируете Я к вам не лез НЕ лезте ко мне ПОЖАЛУЙСТА забудьте меня. ПСС. Теперь добрый совет Посмотрев ваше видео выступление скажу вам У вас Невроз (ТИК)- лечить обязательно не то в старости ваша жена будет ухаживать за эпилептиком. Вы не уверенный и закрытый человек. Вы постоянно пытаетесь образовать барьер сложив руки на груди. когда выступающий скрещивает руку/и на груди, складывается отрицательное отношение к выступающему… потом вы постоянно шевелите губами, моргаете, потираете-трогаете нос (Я сначала думал, что вы просто сами не верите в то, что говорите. Когда человек проделывает жесты «рука-к-лицу», то это далеко не всегда означает, что он лжет. Однако это может быть первым признаком обмана), но когда вы начали поправлиять костюм — то спереди, то сзади как будто вы обосрались и пытаетесь поправить штаны — нервоз Я Не химик не медик не биолог но на военной кафедре мы учили медицину и психиатрию (на случай… Подробнее »

Пыщь
Пыщь
10 года (лет) назад

«МЕНЯ так же интересует вопрос ???? ваМ ??? что всем МГУ им.М.В.Ломоносова делают ЛОБОТОМИЮ ????»

нет, только на соцфаке (именно так возникла «православная социология»)
а насчет неврозов — да, по Вам очень заметно. Длительное психическое напряжение — судя по интервалам между ответами, есть. Раздражительность и недовольство — из содержания ответов очевидно, что они тоже есть.

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: