Matvetenskap: smaklök hackare | natur

Matvetenskap: smaklök hackare | natur

Anonim

ämnen

  • Gustatory system

Forskare och psykologer försöker lura våra munnar och sinnen att njuta av livsmedel som är bättre för oss.

Undangömt i en bioteknikpark i North Brunswick, New Jersey, försöker forskare vid Chromocell att få oss att ändra innehållet i våra köksskåp. De screenar hundratusentals molekyler för att hitta sådana som kan förbättra vissa smaker, till exempel söt eller salt, med hopp om att koka upp mat som är vänlig mot våra midjor men som fortfarande lockar våra gommen.

Verksamheten med att skapa smakförstärkare och ingrediensersättningar för livsmedel med mycket socker, salt och hög fetthalt är decennier gamla. Konstgjorda sötningsmedel som sackarin har till exempel varit i utbredd användning sedan mitten av 1900-talet. Men sådana produkter har bara haft blygsam framgång. Kött soda, till exempel, utgör fortfarande bara 30% av den totala sodamarknaden. Och potatischips stekt i olestra, ett fettersättare med molekyler som är för stora för att absorberas av tarmen, har färre kalorier men förhindrar att kroppen tar upp vitaminer och näringsämnen. Konsumenter klagade över att dessa chips inte orsakade obehagliga biverkningar.

Image

De kombinerade varma och kalla känslorna av chili och pepparkorn kan göra en god ersättning för salt. Bild: CHRIS LOSS

Människor drar inte lika mycket nöje från de flesta matar med låg fetthalt, låg natriumhalt eller kalorifattig mat som de gör från mer övergiven chokladmousse och pommes frites. ”Fett har en smak och en lukt, det kan förändra en föremål smak och lukt, det har en struktur och det ändrar struktur. Det är en riktigt knepig liten sak, säger Jeannine Delwiche, som leder forskning om att minska salt, socker och fett på multinationella PepsiCo-baserade i Purchase, New York, . "Så när du börjar prata om att byta fett i en mat kommer du att ändra alla dessa saker." Vilket innebär, säger hon, att det är väldigt svårt att skapa en produkt som får det bra. Livsmedelsindustrin hoppas att en uppdaterad förståelse av smak och dess underliggande biologi kommer att ge smakfulla formuleringar som är bättre för oss än produkterna i hyllorna idag.

Fiske efter smaker

Ett av de viktigaste stegen framåt inom smakvetenskapen under de senaste decennierna har varit upptäckten och utforskningen av distinkta smakreceptorer på den mänskliga tungan. Våra smaklökar har separata receptorer för åtminstone fem grundläggande smaker: söt, salt, sur, bitter och umami (salta). Av dessa är receptorerna för söta, bittera och umami alla medlemmar i en familj av proteiner som kallas G-protein-kopplade receptorer (GPCR). Och eftersom GPCR är väl förstått, ger de många möjligheter för forskare som letar efter molekyler som kan utlösa dem.

Ange Chromocell och Senomyx, baserat i San Diego, Kalifornien. Dessa företag har anpassat screeningsystem med hög kapacitet som utvecklats av läkemedelsindustrin för att hitta potentiella läkemedelskandidater mot GPCR för att identifiera molekyler som interagerar med smakceller. "Hela idén att använda molekylärbiologi för att lura eller finjustera dina smaklökar är en slags roman för livsmedelsindustrin, " säger Beverly Tepper, en smakforskare vid Rutgers University i New Brunswick, New Jersey.

Screeningssystemen fungerar genom att köra en massa molekyler förbi en panel med smakreceptorer för att se vad som fastnar. För att hitta nya sötningsmedel, till exempel, tar forskare proteinet som smakceller känner igen som söt och uttrycker det i en stabil cellinje. "Sedan använder vi detta som ett fisknät för att driva tusentals olika föreningar mot den cellen, " säger Rudy Fritsch, som leder Chromocells smaker och näringsforskning. När instrumenten indikerar att en av molekylerna har fastnat i en receptor - ungefär som en nyckel i ett lås - är molekylen värd att undersökas ytterligare.

Senomyx och Chromocell använder något olika system och upprätthåller något olika forskningsmål. Senomyx var det första företaget som använde en screeningmetod med hög kapacitet för smakforskning och koncentrerar sig på syntetiska kemikalier. Två av dess söta förbättrare finns redan i produkter som säljs på testmarknader i Kina, Afrika, Nordamerika och på andra håll.

Chromocell tar en annan ansträngning. I stället för att syntetisera potentiella smakförstärkare i labbet lägger dess forskare mer tonvikt på att använda deras höga kapacitet för att fånga naturliga föreningar. Detta är en metod med populärt tilltal - en växande andel av allmänheten ser konstgjorda sötningsmedel och fettersättningar med misstänksamhet, så många företag letar istället efter naturliga produkter.

Inte alla forskare tror att smakförbättring måste komma från nya molekyler som isolerats i ett laboratorium. Forskare i smakhus (företag som utvecklar kemikalier för livsmedels- och dryckesindustrin), livsmedelsföretag och akademiska institutioner söker också färska kombinationer av befintliga smaker och smaker, eller justerar egenskaperna hos befintliga ingredienser, för att förbättra ett livsmedels hälsoprofil samtidigt som dess överklagande. De letar efter smaker och aromer som kan framkalla fysiska eller psykologiska reaktioner för att förbättra smaken.

Att spela med formen och storleken på saltkristaller, till exempel, kan hjälpa till att sänka natriumintaget men bibehålla saltigheten. Mindre kristaller, eller de som produceras i form av en pyramid, har mer ytarea och packar en större stans till gommen. Men sådana kristaller är endast effektiva för fasta livsmedel, inte i soppa eller blandningar där saltet är upplöst.

”Forskare och smakkemister kommer att söka varje gräs och varje blad i Amazonas efter något som kan förstärka smaken. Och det finns inte så många saker som finns där, säger Chris Loss, kock och kulinarisk forskare vid Culinary Institute of America i Hyde Park, New York. I stället för att leta efter något som smakar exakt som livsmedel som är högre i socker eller salt, syftar industriforskare istället till att smida friskare kombinationer som är lika läckra.

Eftersom hjärnan förknippar salt med kryddig kan umamilämnen som monosodiumglutamat (MSG) - ett salt av en icke-essentiell aminosyra som finns i många vardagliga livsmedel, som ost och tomater - förbättra matens smak så effektivt att mindre natrium behövs för att uppnå önskad effekt. Och att lägga till smaker som hjärnan förknippar med sockerartiklar, som vanilj, kan lura oss att tro att en mat är sötare än den egentligen är.

Förlust har spelat med olika kombinationer som kan lura tungan att tro att det smakar salt. "Varje smaklök omges av kemosensoriska receptorer som tar upp capsaicinet i paprika eller den kylande effekten från mentol, " säger han. Eftersom dessa receptorer är i så nära närhet till de som känner smak, undrade han om "du kunde kittla dem lite", och stimulerade smakreceptorerna utan den verkliga molekylmatchningen.

Tillsammans med Szechuan köksekspert Shirley Cheng har Loss använt en kombination av chilipeppar och en unikt bedövande typ av Szechuan pepparkorn för att skapa en alternerande kombination av uppvärmning (chili) och kylning (pepparkorn). Han försökte hitta en kombination av dessa ingredienser som skulle göra det möjligt för honom att minska saltets tillsatta salt. "Vi gjorde ett sensoriskt test och även om vi inte hittade någon ökning av upplevd saltighet, såg vi att folk gillade det lika bra, " säger Loss.

Renässansen i smakförstärkning är inte begränsad till bearbetade och beredda livsmedel. Vissa forskare försöker återställa smak och näring till livsmedel som gradvis har fått den smak som har avlats ur dem till förmån för andra egenskaper, såsom hög avkastning och motståndskraft mot långväga resor. "Om vi ​​kan få produkterna att smaka bättre, kommer människor att äta mer av det, " säger Harry Klee, en trädgårdsforskare vid University of Florida i Gainesville.

I samarbete med andra forskare vid samma institut - Linda Bartoshuk, som studerar smak och olfaction och Charlie Sims, som driver sensoriskt testin - har Klee utvecklat kemiska profiler av nästan 200 olika sorters arvtomat. De med det mest varierande utbudet av socker, syror och flyktiga kemikalier presenterades för paneler med 100 konsumenter. Dessa smakprovare noterade vilka de gillade och hur starka deras preferenser var, vilket gjorde det möjligt för forskarna att bestämma vilka egenskaper hos frukterna ger de mest (och minst) önskvärda smakerna. Genom att analysera de högsta och lägst rankade tomaterna bestämde forskarna vilka föreningar som bidrog till den totala smaken 1 . "Vi kan sedan använda dessa data för att extrahera det perfekta receptet på den perfekta tomaten, som vi har gjort, " säger Klee. "Nu kan vi rädda genetiken för vad som finns i de goda och försöka återinföra dem i kommersiella tomater."

Dofter och känslighet

Under försmakspanelerna upptäckte Klee och hans kollegor också att luktproven som använts för att bedöma en livsmedels appell hade gått på fel sätt. Det antogs allmänt att en livsmedels lukt, som sniffade innan den sattes i munnen, var tillräcklig för att bestämma dess påverkan på smak - livsmedelsindustrin har verkat på det antagandet i årtionden. I själva verket har annan forskning visat att när vi äter något bearbetas luktarna som går upp till vår luktkula från baksidan av munnen i en annan del av hjärnan än luktarna som tas in när vi sätter näsan nära något och sniffar.

"Under tidigare år använde folk fel flyktiga ämnen, " säger Bartoshuk. Så hon, Klee och Sims använde en annan metod. Genom att sortera tomaterna enligt smakprovningens preferens kunde forskarna fastställa de flyktiga föreningarna som faktiskt framkallade ett svar. De använde flyktiga ämnen inte bara för att göra en matlukt fantastisk, utan också för att smaka fantastiskt - slutpunkter som inte var så nära kopplade som man trodde. "Nu vet vi vad vi ska leta efter, vi har gjort det i tomater och jordgubbar, och vi kommer att göra det i blåbär också, " säger Bartoshuk.

Image

I grund och botten arbetar Florida-forskarna mot samma mål som sina motsvarigheter i industrin. "Vi har försökt att utbilda människor om hur man äter hälsosammare dieter, men ingen av oss gör det, " säger Bartoshuk. ”Jag vet väldigt bra att jag inte har något företag som äter reservribbor men jag äter dem ändå för jag gillar dem. Och ett sätt att få människor att äta hälsosammare är att göra [hälsosamma] livsmedel som de gillar. ”

kommentarer

Genom att skicka en kommentar samtycker du till att följa våra villkor och gemenskapsriktlinjer. Om du finner något missbruk eller som inte överensstämmer med våra villkor eller riktlinjer ska du markera det som olämpligt.