ЕКОЛОГІЧНА БІОХІМІЯ - Навчальний посібник - В. М. Ісаєнко 2005

Розділ 5. БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ СМАКУ ТА АРОМАТУ РОСЛИН, ЯКІ ВЖИВАЮТЬСЯ ССАВЦЯМИ

5.2. Вибір людиною рослинних продуктів розповсюдження харчування за смаковими та нюховими ознаками

Первісна людина мала широкий вибір рослин для їжі, про що можна судити за рослинними залишками, які було знайдено на стоянках. Про це також свідчить набір рослин, які споживають в їжу зараз люди з примітивною культурою — бушмени в Африці або веди на Шрі-Ланці. Розвиток цивілізації та урбанізації призвів до того, що вибір людиною рослин для їжі обмежується. Це пов’язано насамперед з культивуванням рослин і приготуванням їжі. Наслідком селекції стало позбавлення або принаймні зниження вмісту токсинів у рослинах або їхніх частинах, які вживаються в їжу; розповсюдження рослин зі сприятливими особливостями.

Велике значення для зміни смакових властивостей і ступеня засвоєння рослин, які вживаються в їжу, має спосіб приготування. Очевидно, картопля не стала б такою поширеною їжею, якби її вживали в сирому вигляді, оскільки тільки після її варіння або смаження крохмаль картоплі здатний засвоюватися в організмі людини. Разом з тим варіння або інша термічна обробка рослин призводить до руйнування та вилучення багатьох токсичних речовин.

Людина, вибираючи рослини для вживання в їжу, керується харчовою цінністю, смаком, запахом, кольором, формою й текстурою. Як і для тварин, солодкий смак і приємний аромат є принадливими, тимчасом як гіркий, кислий, гострий, як правило, слугують репелентами. Однак деякий ступінь гіркоти, кислотності або в’яжучого смаку за наявності цукрів збільшує привабливість їжі, вона не сприймається як прісна. Привабливість до гіркого присмаку може розвинутися, про що свідчить, наприклад, те, що любителі пива віддають перевагу більш гіркому пиву. Цей смак пива створюють такі компоненти хмелю, як гупулони й лупулони, які початково додавали для поліпшення процесу пивоваріння.

Хімічні компоненти, які надають рослинній їжі певних смакових якостей, найрізноманітніші. Деякі з них наведено в табл. 5.2 і на рис. 5.1.

Однак варто пам’ятати, що кінцева ідентифікація смаку та аромату їжі залежить від суб’єктивної оцінки людини. Для опису смакових якостей існують спеціальні стандарти, аналіз проводять певні експерти.

Таблиця 5.2

ХІМІЧНІ СПОЛУКИ РОСЛИН,

ЯКІ ВИЗНАЧАЮТЬ СМАК І АРОМАТ ПЛОДІВ ТА ОВОЧІВ

(за Харборном, 1985, зі змін.)

Рослини

Сполуки, які надають смаку й аромату

Фрукти

Груші

Етил-транс-2,цис-4-декодіеноат

Яблука

Етил-2-метилбутират

Банани

Амілацетат, амілпропінат, евгенол

Кокосові горіхи

α-Ноналактон

Грейпфрути

Нуктатон

Лимони

Цитраль

Мандарини

Метил-ЕІ-метилантранилат, тимол

Персики

Ундекалактон

Малина

1 -(N-Гідроксифеніл)-3-бутанон

Ваніль

Ванілін

Овочі

Чорний перець

2-Ізобутил-3-метоксипиразин

Селера

Алкіліденфталати, діацетилпіруват

Огірок

СН3СН2-СН=СНСН2СН=СНСНО

Часник

Ди-2-пропенілдисульфід

Цибуля

Дипропідцисульфід пропантіол (сльозогінна речовина — пропантал-S-оксид)

Гриби

Лентионін

Нині ідентифіковано смак багатьох плодів і овочів. У деяких випадках він визначається однією сполукою (груші, яблука, персики, кокосовий горіх та ін.), а в інших — кількома одночасно (банан, селера, цибуля тощо) (табл. 5.2). Для смородини й полуниць виявлено не менше 100 таких сполук, і невідомо, які саме з них визначають специфічний смак і аромат. Для полуничної есенції використовують синтетичну речовину етил-1 -метил-2-фенілглициат. У каві було знайдено понад 700 речовин, які так чи інакше визначають смак і аромат.

Не існує прямої залежності між структурою сполуки та її ароматом. Так, наприклад , дві близькі за хімічною структурою сполуки — ундекалактон і α-ноналактон (рис. 5.1) — мають такі різні запахи, як аромат персика й кокосового горіха.

Рис. 5.1. Структура деяких сполук рослин, які визначають запах:

1 — тимол (шкірка мандарина); 2 — цитраль (цитрина); 3 — ванілін (ваніль); 4 — α-ноналактои (кокосовий горіх); 5 — ундекалактон (персик); 6 — лентионін (гриби); 7—ди-2-пропеніддисульфід (часник)

У корінні імбирю Zingiler officinabe утворюється цингерон з гінгеролу й парадолу, які мають пекучий смак. Структуру цих сполук і споріднених, які визначають гострий смак чорного та стручкового перцю, Curcuma longa наведено на рис. 5.2.

Гірчичні олії, які визначають гострий смак гірчиці, є репелентами для комах (див. розд. 3). Водночас у невеликій кількості гірчиця використовується як приправа до їжі людини. Гострий смак гірчиці

зумовлений наявністю в ній сульфурвмісної леткої сполуки алізотіоціанату, а пекучим — и-гідроксибензилізотіоціанату. При псуванні гірчиці бутилізопоціанат надає ш неприємного смаку, а алілнпрат — цибулинного присмаку.

Рис. 5.2. Структура деяких сполук рослин, які визначають гострий (пекучий) смак:

1 — цингерол; 2 — гингерол; 3 — парадол: усі з Zingiber officinate4 — турмерин Curcuma longa; 5 — капсаїцин Capsicum annum— пиперин Piper nigrum

Цибуля та часник також містять сульфурвмісні сполуки, головним чином аліфатичні дисульфіди (табл. 5.1). Лентионін теж містить подібні сполуки, але не має неприємного запаху (гриб Lentinus edodes та ін.).

Як уже зазначалося, солодкий смак рослин найчастіше визначається сахарозою, глюкозою та фруктозою. У більшості рослин переважає сахароза. У стеблах цукрової тростини, коренях цукрового буряку вона нагромаджується у великій кількості. Цю речовину, як правило, розглядають як стандарт солодкості для людини та зіставляють її з іншими за цією ознакою (табл. 5.3).

Таблиця 5.3

ВІДНОСНА СОЛОДКІСТЬ РОСЛИННИХ СПОЛУК

Сполука

Ступінь солодкості порівняно із сахарозою

Сполука

Ступінь солодкості порівняно із сахарозою

Сахароза

1,0

Нарингенин-

дегідрохалкон

500

Глюкоза

0,7

Фруктоза

1,3

Неогеперидино-

дегідрохалкон

1000

Цикломат

ЗО

Гліциризин

50

Стевиозид

300

Серенелил

3000

Сахарин

500

Тауматин

5000

Солодкий смак притаманний не тільки певним рослинним цукрам, а й деяким синтетичним речовинам — цикломату та сахарину. Проте ці речовини постійно вживати не рекомендується, оскільки вони залишають не тільки присмак у роті, а, можливо, є канцерогенами. Крім цього, синтетичні солодкі речовини не енергомісткі. Разом з тим, ряд синтетичних речовин, які не містять глюкозу та нешкідливі, запропоновано до раціону хворих на діабет.

Ведеться також пошук природних речовин невуглеводної структури. Так, у листі Stevia rebandiane виявлено глікозид дитерпену, стевиозид, який має солодкість у 300 разів більшу, ніж сахароза. У плодах Dioscoreophyllum cumminsii та Thaumatococcus daniellii знайдено білки монелін, серенелил, тауматин І і II, які мають надзвичайно солодкий смак (табл. 5.3). Водночас ці речовини не сприймаються собаками, свинями, кролями та хом’яками як солодкі на смак. Тож природа смакових рецепторів у різних ссавців може бути відмінною.

Структуру деяких солодких рослинних сполук наведено на рис. 4.18 та рис. 5.3.

Рис. 5.3. Структура деяких рослинних сполук, які мають солодкий смак:

1 — сахарин; 2 — цикломат; 3 — гліциризин; Глкур — залишок глюкуроновоїкислоти.

Зауважимо, що внаслідок хімічної модифікації сполук, які мають гіркий смак, можуть утворюватися сполуки із солодким смаком. Типовим прикладом цього є хімічна модифікація гіркого нариніну, яка полягає в розриві центрального піранового кільця та відновленні ізольованого подвійного зв’язку. Утворена при цьому молекула дигілрохалкону має сильний солодкий смак.

Серед різноманітних рослинних сполук, що визначають смак рослин і запах, є такі, які підсилюють ці ознаки (інтенсифікують). Такі речовини, за структурою прості молекули, що самі не мають смаку й запаху, але посилюють ефекти речовин, що ці якості мають.

Найвідоміший інтенсифікатор смаку — хлористий натрій (NaCl), який потрібно використовувати в невеликих кількостях, оскільки він сам має сильний смак. Широко застосовуються як інтенсифікатори смаку в харчовій промисловості глутамат натрію й 6-гідроксипурин- 5'-мононуклеотид.

Глікопротеїн міракуларин плодів Synsepalum dulcificum здатний знищувати кислий смак. Пентациклічні тритерпени, гімнеміни, які містяться в листі Gimnema sylvestre, пригнічують солодкий і частково гіркий смаки. Гімнемові кислоти здатні проявляти властивості харчових детерентів.