Τ.Ε.Ι. ΛΑΡΙΣΑΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΡΔΙΤΣΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Καθηγητής: Πρόδρομος Σκενδερίδης

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. ΛΑΡΙΣΑΣ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΚΑΡΔΙΤΣΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Σπουδαστές Αρχοντουλάκη Ελένη Γιαννακίδης Κωνσταντίνος Κιρτζαλιώτης Κυριάκος Καθηγητής: Πρόδρομος Σκενδερίδης

2 ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΟ ΜΟΝΟΝΑΤΡΙΟ (MONOSODIUM L-GLUTAMATE, MSG) Αρχοντουλάκη Ελένη Γιαννακίδης Κωσταντίνος Κιρτζαλιώτης Κυριάκος

3 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΟ ΜΟΝΟΝΑΤΡΙΟ Το όξινο γλουταμικό νάτριο ή γλουταμικό μονονάτριο (monosodium glutamate, MSG) είναι το μονονατριούχο άλας του L- γλουταμικού οξέος. Το L-γλουταμικό οξύ είναι ένα δικαρβονικό α- αμινοξύ και ένα από τα 20 αμινοξέα που αποτελούν τις δομικές μονάδες των πρωτεϊνών και είναι γνωστά ως "πρωτεϊνογόνα αμινοξέα.

4 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΟ ΜΟΝΟΝΑΤΡΙΟ Ουσιαστικά είναι μια μορφή συμπυκνωμένου άλατος (υπό τον κωδικό Ε621), που προστίθεται στα τρόφιμα ώστε να γίνουν εύγευστα. Τα γλουταμινικά άλατα: ασβέστιο, κάλιο, αμμώνιο Τα γλουταμινικά άλατα: ασβέστιο, κάλιο, αμμώνιο και γλουταμινικό μαγνήσιο (umami) έχουν μεταλλική γεύση λόγω των άλλων ορυκτών. Από αυτά, το γλουταμινικό νάτριο είναι το πιο διαλυτό και εύγευστο και το πιο εύκολο να κρυσταλλωθεί.

5 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Εμφάνιση: Λευκοί ή υπόλευκοι, ουσιαστικά άοσμοι κρύσταλλοι ρομβικοί πρισματικοί κρύσταλλοι (μονοϋδρικό άλας) με ελαφριά γλυκιά γεύση. Σημείο τήξεως: 232ºC (υπό αποσύνθεση) Σημείο ζέσεως: διασπάται Διαλυτότητα στο νερό: 74 g/100 ml (20 o C). Ελάχιστα διαλυτό στην αλκοόλη. Διάμεση θανατηφόρα δόση (LD50): 15800mg/kg (δια της στοματικής οδού σε αρουραίους), δηλ. πρόκειται για ουσία ελάχιστης τοξικότητας.

6 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Μοριακός τύπος: C 5 H 8 NO 4 Na Σχετική μοριακή μάζα Mr: 169,111 ph διαλύματος 0,2%: 7,0

7 Αποτελούσε βασικό συστατικό, χωρίς να είναι γνωστό ως ξεχωριστή ουσία, αρχαίων νοστιμιών (Ρώμη-ψαρόσουπα garum, Βυζάντιο- κριθαρόσουπα murri, Κίνα-ζωμός σόγιας/ ψαροσουπα dashi). ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ

8 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ Aνακαλύφθηκε το 1866 από τον βιοχημικό Karl Heinrich Ritthausen ως ένα από τα κύρια προϊόντα της υδρόλυσης με θειικό οξύ της γλουτένης. Η δράση του όμως ανακαλύφθηκε το 1908 από τον Ιάπωνα χημικό Kikunae Ikeda, ο οποίος προσδιόρισε και έδωσε και τον ορισμό της γεύσης umami. 'Εχοντας κατοχυρώσει την ανακάλυψή του, ο Ikeda συνεταιρίστηκε με τον βιομήχανο Saburosuke Suzuki, έναν από τους σημαντικότερους παραγωγούς ιωδίου στην Ιαπωνία και έτσι ξεκινάει η βιομηχανική παραγωγή του MSG.

9 ΠΩΣ ΠΑΡΑΓΕΤΑΙ ΤΟ MSG Υδρόλυση πρωτεϊνών Χημική σύνθεσή του Βακτηριακή ζύμωση απο μελάσακαι Από πρωτεΐνες των λαχανικών (το γλουτένιο,πρωτεΐνες Από πρωτεΐνες των λαχανικών (το γλουτένιο,πρωτεΐνες σόγιας).

10 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕ ΥΔΡΟΛΥΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Η αρχική μέθοδος ( ) παραγωγής βασιζόταν στην υδρόλυση της γλουτένης σίτου (περιεκτικότητα σε L-γλουταμικό οξύ 30-35%) με πυκνό υδροχλωρικό οξύ σε μεγάλα οξεάντοχα και θερμοάντοχα πήλινα δοχεία.

11 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΕ ΥΔΡΟΛΥΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Η μέθοδος αν και απλή, παρουσίαζε αρκετά τεχνικά προβλήματα τα οποία έπρεπε να αντιμετωπισθούν, όπως η διάβρωση των δοχείων και το πνιγηρό εργασιακό περιβάλλον εξαιτίας των ατμών υδροχλωρίου

12 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ MSG Το ακρυλονιτρίλιο υπόκειται σε καταλυτική υδροφορμυλίωση με αέριο σύνθεσης (H2:CO 2:1), παρέχοντας 4-οξοβουτυλο-νιτρίλιο, το οποίο αντιδρά με κυανιούχο αμμώνιο (αντίδραση Strecker). Αρχικό προϊόν της αντίδρασης Strecker είναι το 2-αμινο-1,5- πεντανοδινιτρίλιο, το οποίο υδρολυόμενο παρέχει ρακεμικό μίγμα D- και L-γλουταμικό οξύ. Ακολουθεί διαχωρισμός του L-γλουταμικού οξέος

13 ΣΥΝΘΕΣΗ ΜΕΣΩ ΖΥΜΩΣΗΣ 1957 μέχρι σήμερα Τα βακτηρίδια (Corynebacterium glutamicus ) αναπτύσσονται σε ένα υγρό μέσο που περιέχει σάκχαρα (μελάσες ή άμυλο) ως υπόστρωμα ζύμωσης. Παράγουν και εκκρίνουν το γλουταμινικό οξύ στο μέσο. Συσσωρεύση γλουταμινικού στο μέσο Διαχωρισμός με διήθηση, καθαρισμός και ουδετεροποίηση του γλουταμινικού οξέος σε γλουταμινικό νάτριο. Πρόσθετος καθαρισμός, κρυστάλλωση, και ξήρανση, ώστε να έχουμε την επιθυμητή μορφή μικρών κρυστάλλων.

14 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΖΥΜΩΣΗΣ

15 Η ΥΠΑΡΞΗ ΚΑΙ Η ΔΡΑΣΗ ΤΟΥ MSG Το MSG συμπεριλαμβάνεται σχεδόν σε όλα τα τρόφιμα: με την μορφή ελεύθερου αμινοξέος (π.χ. ως αλας), είτε ως δεσμευμένο σε μορφή πλέγματος πρωτεΐνης με άλλα αμινοξέα. Όμως δρα ως ενισχυτικό της γεύσης μόνο όταν εμφανίζεται στην "ελεύθερη" μορφή του. Έτσι λοιπόν, όταν το γλουταμινικό μονονάτριο προστεθεί στα τρόφιμα, προσφέρει ένα άρωμα γεύσης παρόμοιο με αυτό του "ελεύθερου" γλουταμινικού.

16 ΤΡΟΦΙΜΑ ΠΛΟΥΣΙΑ ΣΕ ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΟ ΟΞΥ

17 ΤΡΟΦΙΜΑ ΠΛΟΥΣΙΑ ΣΕ ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΟ ΟΞΥ

18 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΣΩΜΑ Το ανθρώπινο σώμα δεν επεξεργάζεται διαφορετικά το γλουταμινικό μονονάτριο που προστίθεται στα τρόφιμα, από το γλουταμινικό που βρίσκεται φυσιολογικά στην τροφή. Για παράδειγμα, το σώμα δεν διακρίνει το "ελεύθερο" Για παράδειγμα, το σώμα δεν διακρίνει το "ελεύθερο" γλουταμινικό που προέρχεται από τις ντομάτες, από το πρόσθετο γλουταμινικό μονονάτριο που βρίσκεται στη σάλτσα ντομάτας.

19 ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΣΤΟ ΜΟΡΙΟ

20 ΚΟΙΝΕΣ ΟΝΟΜΑΣΙΕΣ Σε γενικές γραμμές, αν μια τροφή έχει υποστεί επεξεργασία μπορείτε να υποθέσετε ότι περιέχει MSG. Το συναντάμε με τις ονομασίες: Ασπαρτάμη Γλουταμικό Οξύ Εκχύλισμα Ζύμης/Μαγιάς Γλουταμικό Μονο-κάλιο Ζελατίνη Υδρολυμένη Πρωτεΐνη Υδρολυμένη Φυτική Πρωτεΐνη Καζεϊνικό ασβέστιο Άρτυμα βοδινού Φυσικό γευστικό

21 MSG ΚΑΙ UMAMI Το γλουταμινικό μονονάτριο είναι ένα ενισχυτικό της γεύσης, επάγει την γεύση umami και χρησιμοποιείται για να τονίσει την καλύτερη γεύση των τροφίμων. Η ενίσχυση της γεύσης επιτυγχάνεται τονίζοντας τις ιδιαίτερες φυσικές νοστιμιές των τροφίμων. Συγκεκριμένα η umami ταιριάζει καλά με τις αλμυρές και ξινές γεύσεις, αλλά ελάχιστα με τα γλυκά τρόφιμα.

22 MSG ΚΑΙ UMAMI Το γλουταμινικό οξύ ανήκει σε μια ευρύτερη κατηγορία συστατικών που αποκαλούνται γλουταμάτες, οι οποίες είναι η πηγή της αίσθησης umami Aμινοξέα που επάγουν τη γεύση ουμάμι είναι το L-γλουταμικό και το L-ασπαρτικό οξύ (δρα 4 φορές ασθενέστερα σε σχέση με το πρώτο). ΓΕΥΣΤΙΚΟΣ ΥΠΟΔΟΧΈΑΣ ΜΕ ΚΑΙ ΧΩΡΙΣ ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΑ

23 MSG ΚΑΙ UMAMI Να σημειωθεί ότι το D- γλουταμικό οξύ, το οποίο έχει βρεθεί πως ακολουθεί σε πολύ μικρές αναλογίες το φυσικό L- γλουταμικό οξύ, δεν συνδέεται με γευστικούς υποδοχείς και δεν επάγει τη γεύση umami.

24 ΤΟ ΓΛΟΥΤΑΜΙΚΟ ΟΞΥ ΣΤΟ ΣΩΜΑ Είναι η κύρια πηγή ενέργειας του εντέρου (μόνο περίπου το 4% περνά στο σώμα) Έχει κεντρική θέση στο μεταβολισμό αφού: είναι υπόστρωμα για την πρωτεϊνική σύνθεση, πρόδρομος της γλουταμίνης, μεταφορά αζώτου και πηγή νατρίου

25 ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΤΟΥ ΚΙΝΕΖΙΚΟΥ ΕΣΤΙΑΤΟΡΙΟΥ Το 1968 είχε περιγραφεί σαν ένας συνδιασμός συμτωμάτων που εμφάνιζαν άνθρωποι που δειπνούσαν σε κινέζικα εστιατόρια. Τα συμπτώματα ήταν τα εξής: Κεφαλαλγία, ημικρανίες, μούδιασμα στο μέτωπο ή την σπονδυλική στήλη, εξάψεις, κούραση, ναυτία και εμετό, εφίδρωσηκ.α.

26 ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ Αποτελέσματα διάφορων ερευνών έχουν δείξει ότι: Χορήγηση MSG σε ποντίκια ηπατική βλάβη, παχυσαρκία και εκδήλωση διαβήτη τύπου ΙΙ. Χορήγηση σε εγκύους έχει σημαντική επίπτωση στην ανάπτυξη του εγκεγάλου του παιδιού Σε βάθος χρόνου προκαλεί εγκεφαλική δυσλειτουργεία (υποθάλαμος), μείωση πνευματικής απόδοσης, και πιστεύεται οτι συντελεί στην εμφάνιση αλτσχάιμερ και πάρκινσον Το MSG περιλαμβάνεται στην οικογένεια των ουσιών υπό το όνομα «διεγερτικές τοξίνες» (excitotoxins).

27 MSG ΚΑΙ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ Διάφορες έρευνες πάνω σε ποντίκια έχουν δείξει ότι το MSG αλλοιώνει τις γευστικές προτιμήσεις και διατροφικές συνήθειες του ατόμου, με αποτέλεσμα την επιθυμία κατανάλωσης όλο και περισσότερων «γευστικών» φαγητων και έχει κατηγορηθεί ότι προκαλεί ένα είδος εθισμού.

28 ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ Ηδιάμεση θανατηφόρα δόση (LD50) είναι πολύ υψηλή, 15 έως 18 g/kg σωματικού βάρους. Δεν θα πρέπει να δίνεται σε βρέφη κάτω των 12 εβδομάδων. Απαγορεύεται σε τροφές παρασκευασμένες για μωρά και μικρά παιδιά. Τα αποτελέσματα των πολυάριθμων ερευνών για το όξινο γλουταμινικό νάτριο επιτρέπουν να το θεωρήσουν ως γενικά ασφαλές συστατικό τροφίμων.

29 ΑΛΛΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΓΕΥΣΗΣ Αριθμός Ε Όνομα E620 Γλουταμινικό οξύ E621 Όξινο γλουταμινικό νάτριο E622 Όξινο γλουταμινικό κάλλιο E623 Διγλουταμινικό ασβέστιο E624 Όξινο γλουταμινικό αμμώνιο E625 Διγλουταμινικό μαγνήσιο E626 Γουανιλικό οξύ E627 Γουανιλικό δινάτριο E628 Γουανιλικό δικάλλιο E629 Γουανιλικό ασβέστιο E630 Ινοσινικό οξύ E631 Ινοσινικό δι νάτριο E632 Ινοσινικό δικ ά λλ ιο E633 Ινοσινικό ασβέστιο E634 Ασβέστιο-5 '- ριβονουκλεοτίδια E635 Δινατριο-5 '- ριβονουκλεοτίδια 636 Μαλτόλη 637 Αιθυλική μαλτόλη E640 Γλυκερίνη και τα άλατά της με νάτριο Βασισμένοι στο γλουταμινικό οξύ: Ε620- Ε625. Ενισχυτές γεύσης που δεν είναι βασισμένοι στο γλουταμινικό οξύ και έχουν τις ίδιες ιδιότητες στη γεύση είναι: Ε626- Ε635. Σημείωση: E E 637 και E 640 είναι ενισχυτές γεύσης χωρίς τη γεύση " ουμάμι ".

30 ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ

31 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ Merck Index: "Monosodium Glutamate", 12th ed, σελ "MONOSODIUM GLUTAMATE", FAO Nutrition Meetings Report Series No. 48A WHO/FOOD ADD/ Hinds M: "Discovering Umami - A History of the Fifth Flavor", CBN News MSG part 1 Weston Price-Pottinger Foundation MSG D5F200

32 Ευχαριστούμε για την προσοχή σας