Поговорим о вкусе?

[Владимир Сиукаев]

Вот, что имеем
http://vansiton.ua/articles/page-16.html запах аминокислот
Характеристика ароматических веществ пищевых продуктов.

Вещества, непосредственно участвующие в создании специфического вкуса и запаха пищевых продуктов, образуются в результате превращений углеводов, аминокислот и жира при технологической обработке и хранении. Важную роль в этом процессе играют микроорганизмы, используемые при выработке продуктов питания (закваски).
В литературе принята классификация ароматических веществ в соответствии с общепринятой систематикой органических соединений:
- карбонильные соединения;
- карбоновые кислоты;
- лактоны;
- аминосоединения;
- спирты;
- эфиры;
- сернистые соединения и т.д.

Карбонильные соединения. К ним относятся альдегиды – алифатические насыщенные и ненасыщенные от С₁ до С₁₁ (формальдегид, ацетальдегид, пропионовый, масляный, изомасляный, валериановый, изовалериановый, каприловый и др.), ароматические и жирноароматические (бензойный, фенилуксусный, фурфурол и др.); кетоны – алифатические насыщенные и ненасыщенные от С₃ до С₁₅ (ацетон, ацетоин, диацетил, бутанон-2, гептанон –2 и т.д.), ароматические и пр.
Сила и характер запаха карбонильных соединений зависят от строения. Так запах алифатических альдегидов напоминает запах соответствующего спирта. В чистом виде низшие альдегиды обладают сильным неприятным запахом: формальдегид и ацетальдегид – резким, специфическим, изомасляный и изовалериановый – солодовым и кормовым и т.д. Увеличение количества углеродных атомов в цепи обычно ведет к уменьшению резкого запаха.
Ароматические и жирноароматические альдегиды имеют сильно выраженные запахи: бензойный – запах горького миндаля, фурфурол - свежего ржаного хлеба и т.д.
Низшие алифатические кетоны и дикарбоновые соединения (ацетон, диацетил, глиоксаль, гексанон – 2) являются резко пахнущими веществами. В небольших концентрациях диацетил, ацетон, гексанон-2 и пентанон-2 обладают приятным характерными запахами и являются важными компонентами аромата молочных продуктов. Высшие кетоны с 11-15 атомами углерода имеют сильные и приятные запахи, жирноароматические кетоны – грубые.
Предшественниками карбонильных соединений могут быть аминокислоты, жирные кислоты и углеводы.
Основные пути образования алифатических альдегидов:
1. окислительное дезаминирование (или трансаминирование) аминокислот с последующим декарбоксилированием образующихся альфа-кетокислот. Таким путем можно получить формальдегид, ацетальдегид, пропионовый альдегид, изовалериановый, изомасляный и др.
2. окисление ненасыщенных жирных кислот и реакции меланоидинообразования;
3. молочнокислое, спиртовое и др. виды брожения (ацетальдегид).

Основные пути образования кетонов:

1. метилкетонов – бета-окисление жирных кислот. Метилкетоны с нечетным числом атомов углерода (С5-С15) могут образовываться при декарбоксилировании бета-кетокислот (под влиянием микроорганизмов и вследствие тепловой обработки);
2. в результате брожения. Так при брожении лактозы и цитрата могут образовываться ацетон, ацетоин и диацетил.

Карбоновые кислоты. Это молочная и ЛЖК (летучие жирные кислоты) - муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, каприловая и др. ЛЖК накапливают дрожжи, энтерококки (Str. faecalis, Str. Bovis) и некоторые молочнокислые палочки (Lbm. casei, Lbm. plantarum). Путем подбора культур микроорганизмов можно регулировать содержание ЛЖК, а следовательно, и выраженность вкуса и запаха заквасок.
Основные пути образования карбоновых кислот:
1. различные виды брожения (молочная, муравьиная, уксусная, пропионовая, янтарная, пировиноградная и др. кислоты);
2. гидролиз жира под действием липолитических ферментов и микрофлоры;
3. окислительное и др. виды дезаминирования аминокислот (из аланина – уксусная кислота, из треонина и аланина – пропионовая, из валина и лейцина – изомасляная и изовалериановая, из аспарагиновой – янтарная и яблочная и т.д.);
4. при меланоидинообразовании и карамелизации сахаров;
5. окислении жирных кислот.

Лактоны. В настоящее время выделены и идентифицированы насыщенные и ненасыщенные δ- и λ – лактоны алифатических кислот с числом атомов углерода от 6 до 20. Вкус и запах лактонов зависят от их строения и концентрации. Лактоны δ-(С8-С14) и λ –С12 в небольших концентрациях обладают приятным вкусом и запахом орехов, сливок, солода, карамели, персиков и малины. При высоком содержании некоторые из них могут придавать продуктам нежелательные привкусы – несвежий, кокосового ореха и др. Высокомолекулярные лактоны запахом не обладают.

Аминосоединения. К аминосоединениям, обладающим вкусовыми свойствами, относятся пептиды, многие аминокислоты, амины и азотистые гетероциклические соединения. Некоторые аминокислоты имеют выраженный вкус и могут принимать участие в формировании вкуса и запаха пищевых продуктов. Так, сладкий вкус имеют аланин, глицин, пролин; горький – типтофан, лейцин, фенилаланин; вкус мясного бульона – глутаминовая кислота; сернистый –метионин, цистин.
Более сильное влияние на вкус и запах оказывают продукты превращения аминокислот, образующиеся в результате дезаминирования, декарбоксилирования, а также реакции типа реакции Стреккера и меланоидинообразования.
Распад по Стреккеру включает взаимодействие дикарбонильных промежуточных продуктов реакции меланоидинообразования и аминокислот. При этом образуются летучие (различные альдегиды, пиразины и др.) продукты, влияющие на аромат. Эти вещества образуются в процессе технологической обработки (при выпечке хлеба, обжарке кофейных зерен, варке), и их появление часто бывает связано с формированием характерного для продукта аромата.

Эту реакцию используют также, чтобы получать продукты с разным ароматом — шоколада, меда, хлеба и др.
При протекании сахар-аминной реакции образуются ароматические вещества — имидазолы, пиразины, пирролы и др. Например, при взаимодействии D-глюкозы с аминокислотами при 100°С может продуцироваться карамельный аромат (если используемая аминокислота — глицин), аромат ржаного хлеба (валин), шоколада (глутамин). При взаимодействии D-глюкозы с метионином получают продукты, имеющие запах картофеля, с цистеином и цистином – запах жареного мяса.
Кроме того, образование тех или иных ароматических веществ зависит от температуры. Например, при реакции D-глюкозы с валином при 100°С — ощущается аромат ржаного хлеба, а при 180°С — аромат шоколада; с пролином — при 100°С — запах жареного белка, а при 180°С — аромат, присущий пекарским изделиям. Гистидин при реакции с D-глюкозой (100°С) не дает никакого аромата, а при 180°С — запах жженого сахара.
С этим необходимо считаться при производстве пищевых продуктов, и в ряде случаев, с точки зрения потребительских свойств, количество летучих ароматических компонентов должно ограничиваться.

Вкусовые пептиды.
1. Сладкие пептиды – например, аспартам, который используют в качестве подсластителя или для усиления вкуса в производстве мороженого и кремов. Аспартам представляет собой метиловый эфир L-α-аспартил-L-фенилаланина. Аспартам слаще сахарозы в 180 раз, однако при длительном хранении и тепловой обработке сладость уменьшается.
2. Горькие пептиды – образуются при распаде белков в сырах и молоке при участии протеаз молочнокислых бактерий. Они представляют собой низкомолекулярные гидрофобные соединения, содержащие от 2 до 8 остатков аминокислот полипептидных цепей α_s-казеина и β-казеина. Многие из горьких пептидов содержат N-концевую циклизованную глутаминовую кислоту. По мере гидролиза таких пептидов горький вкус таких соединений обычно исчезает.
Амины.
В пищевых продуктах обнаружены разнообразные амины: алифатические первичные, вторичные и третичные моноамины (метиламин, этиламин, изобутиламин, диметиламин и др.), диамины (путресцин, кадаверин и др.), ароматические (триптамин, тирамин) и др. амины обладают ярко выраженными вкусовыми свойствами. Многие из них имеют неприятные вкус и запах (рыбный, аммиачный, кормовой) и вызывают пороки. Предшественниками аминов являются преимущественно аминокислоты. Алифатические первичные моноамины и ароматические амины образуются при декарбоксилировании моноаминомонокарбоновых кислот, диамины - при декарбоксилировании диаминомонокарбоновых кислот. Так метиламин образуется из глицина, изобутиламин – из валина, азоамиламин – из лейцина, тирамин и типтамин – соответственно из тирозина и типтофана, кадаверин и путресцин – из лизина и орнитина.
Азотистые гетероциклические соединения и их производные – пятичленные гетероциклы – пиррол, его производные (пирролидин и др.), индол и скатол; шестичленные гетероциклы – пиридин, его производные (пиколины, пиперидин и др.), пиразин и его производные (пиперазин и др.).
Производные пиразинов обладают запахом орехов, концентрированные скатол и индол – неприятным запахом, а при сильном разбавлении – цветочным и т.д.
Пути образования азотистых гетероциклических соединений:
- из аминокислот и сахаров при тепловой обработке (пиррол, пиразин и др.);
- из аминокислот биохимическим путем (скатол, индол, пирролидин, пиперидин).

Спирты и эфиры. В продуктах питания могут образовываться разнообразные алифатические и ароматические спирты, фенолы, а также эфиры карбоновых кислот – ЛЖК, молочной, пировиноградной и др. Основную массу спиртов составляет этиловый спирт, в меньших количествах образуются пропиловый, изомасляный, изобутиловый и др. Среди эфиров преобладают эфиры этилового спирта и уксусной, масляной и капроновой кислот.
Низшие спирты имеют специфические, иногда неприятные запахи: этиловый – характерный алкогольный; пропиловый, изобутиловый, изомасляный – запах сивушных масел. Спирты С₆-С₁₀ имеют приятные фруктово-цветочные запахи, фенилэтиловый эфир – запах розы, фенол, крезол и гваякол – химический, фенольные запахи и т.д. Сложные эфиры низших спиртов и карбоновых кислот обычно представляют собой приятно пахнущие соединения с запахом различных фруктов и цветов.

Сернистые (серосодержащие) соединения. Среди ароматических веществ важное значение имеют сернистые соединения (тиолы, сульфиды и др.), придающие пищевым продуктам определенные органолептические свойства. В больших количествах многие из низ обладают неприятным запахом: сероводород – запахом тухлых яиц; диметилсульфид – кормовым; метиональ, меркаптоацетальдегид – сырным, капустным и т.д. Вместе с тем в небольших количествах они являются необходимыми компонентами вкуса и запаха некоторых продуктов питания (сыра и т.д.). Основными предшественниками сернистых соединений являются серосодержащие аминокислоты –метионин и цистеин.

Связывание ароматических веществ

Для многих пищевых продуктов, при получении которых используются разные виды сушки, углеводы являются важным компонентом способствующим сохранению цвета и летучих ароматических веществ. Сущность этого заключается в замене взаимодействия сахар-вода на взаимодействие сахар—ароматическое вещество:
Сахар-вода + ароматическое в-во ----------------сахар-ароматическое в-во + вода

Способность к связыванию ароматических веществ у дисахаридов выражена в большей степени, чем у моносахаридов. Очень хорошими фиксаторами аромата являются циклодекстрины (декстрины Шардингера), которые образуются при действии на крахмал амилазы Bacillus macerans.
Эффективными фиксаторами аромата и красящих веществ являются большие углеводные молекулы, например, гуммиарабик. Образуя пленку вокруг этих веществ, он препятствует абсорбции влаги и потере ее за счет испарения и химического окисления. Большим прогрессом в фиксации пищевых ароматов является использование в технике микрокапсулирования смесей гуммиарабика и желатина.

P.S. … эволюция не может, как инженер, неудовлетворённый своим решением проблемы, разобрать машину на части, сделать новый чертёж и заново собрать механизм… Её творчество выражается лишь в поправках, усовершенствованиях, достройках…

Станислав Лем. „Формула Лимфатера“