Глутамат натрия¶

Глутамат натрия (мононатриевая соль глутаминовой кислоты, пищевая добавка E621) — это натриевая соль аминокислоты глутаминовой кислоты, используемая в пищевой промышленности в качестве усилителя вкуса. В чистом виде представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. Глутамат натрия придаёт продуктам характерный «мясной» или «бульонный» вкус, известный как умами (пятый основной вкус, наряду со сладким, кислым, солёным и горьким). Является одной из наиболее распространённых и изученных пищевых добавок в мире.

¶История открытия и применения

¶Открытие вкуса умами

В 1908 году японский профессор Токийского императорского университета Кикунаэ Икэда, изучая химический состав водорослей комбу (Laminaria japonica), используемых в японской кухне для приготовления бульона даси, выделил вещество, ответственное за характерный насыщенный вкус. Этим веществом оказалась глутаминовая кислота. Икэда определил, что её соль — глутамат натрия — придаёт пище вкус, который он назвал «умами» (яп. 旨味 — «приятный вкус»). В 1909 году он запатентовал способ промышленного получения глутамата натрия, и компания «Адзиномото» (Ajinomoto Co., Inc.) начала его массовое производство.

¶Промышленное производство

Первоначально глутамат натрия получали путём гидролиза растительных белков (пшеничной клейковины, соевого белка). Однако этот метод был дорогим и неэффективным. В 1956 году японские учёные разработали метод бактериального синтеза с использованием бактерий Corynebacterium glutamicum (позднее переклассифицированных в Brevibacterium), которые в процессе ферментации углеводов (глюкозы, сахарозы) производят L-глутаминовую кислоту. Этот метод, основанный на ферментации с использованием микроорганизмов, является основным способом промышленного получения глутамата натрия и сегодня. Бактерии культивируют в больших ферментерах в питательной среде, содержащей источники углерода, азота и минеральные соли. После ферментации глутаминовую кислоту нейтрализуют гидроксидом натрия, очищают, кристаллизуют и сушат.

¶Распространение в мире

В XX веке глутамат натрия получил широкое распространение в кулинарии и пищевой промышленности, особенно в странах Восточной и Юго-Восточной Азии (Япония, Китай, Корея, Таиланд), где он стал обязательным компонентом многих блюд. В западных странах и в России глутамат натрия начал активно использоваться с середины XX века, в первую очередь в производстве полуфабрикатов, бульонных кубиков, соусов, закусок и продуктов быстрого приготовления.

¶Химические и физические свойства

¶Химическая структура

Глутамат натрия представляет собой натриевую соль глутаминовой кислоты — одной из 20 протеиногенных аминокислот. Химическая формула: C₅H₈NNaO₄. Молекулярная масса: 169,11 г/моль. Существует в виде двух оптических изомеров: L-глутамат (природная форма, обладающая вкусом умами) и D-глутамат (не обладает вкусом). В пищевой промышленности используется исключительно L-изомер.

¶Физические свойства

• Внешний вид: белый кристаллический порошок.
• Запах: отсутствует.
• Вкус: характерный мясной, бульонный (умами).
• Растворимость: хорошо растворим в воде (74 г/100 мл при 25 °C), плохо растворим в спирте.
• Температура плавления: 232 °C (с разложением).
• Гигроскопичность: негигроскопичен, при нормальных условиях не слеживается.

¶Вкус умами

Вкус умами, вызываемый глутаматом натрия, является самостоятельным вкусовым ощущением, отличным от четырёх классических. Он воспринимается рецепторами языка, специфичными для L-глутамата. Считается, что умами сигнализирует о присутствии в пище белка и аминокислот, что делает его эволюционно важным. Глутамат натрия усиливает вкус мясных, рыбных, грибных и овощных блюд, а также может снижать восприятие горечи.

¶Механизм действия

¶Взаимодействие с рецепторами

Глутамат натрия, растворённый в слюне, диссоциирует на ионы натрия и глутамата. Ионы глутамата связываются со специфическими рецепторами на вкусовых сосочках языка, в частности с рецепторами mGluR4 и T1R1/T1R3. Это запускает каскад внутриклеточных сигналов, который передаётся в мозг, формируя ощущение вкуса умами. Эффект усиливается в присутствии некоторых нуклеотидов (инозинмонофосфата, гуанозинмонофосфата), которые содержатся в мясе, рыбе и грибах. Это явление называется синергизмом вкуса.

¶Отличие от усиления вкуса

Глутамат натрия не является «усилителем вкуса» в прямом смысле — он не делает пищу более солёной или сладкой, а добавляет собственный вкусовой компонент. Однако в кулинарной практике его часто используют для «округления» вкуса блюда, придания ему большей насыщенности и глубины. В промышленности его добавляют для улучшения органолептических свойств продуктов, особенно тех, которые прошли термическую обработку или длительное хранение.

¶Применение в пищевой промышленности

¶Основные категории продуктов

Глутамат натрия (E621) разрешён к использованию в пищевой промышленности в большинстве стран мира, включая Россию, страны Европейского союза, США, Японию и Китай. Он входит в состав:

• Бульонные кубики, сухие супы, соусы (соевый соус, кетчуп, майонез).
• Полуфабрикаты (пельмени, котлеты, замороженные обеды).
• Мясные и рыбные продукты (колбасы, сосиски, ветчина, консервы).
• Закуски (чипсы, сухарики, снеки, орешки).
• Продукты быстрого приготовления (лапша, картофельное пюре, каши).
• Приправы и смеси специй (для маринадов, шашлыка, курицы).

¶Дозировка

Рекомендуемая дозировка глутамата натрия составляет от 0,1 до 0,5 % от массы готового продукта. В некоторых продуктах (например, в бульонных кубиках) содержание может достигать 1–2 %. Превышение дозировки может привести к появлению неприятного химического привкуса.

¶Безопасность и влияние на здоровье

¶Регуляторный статус

Глутамат натрия признан безопасным для здоровья человека при употреблении в количествах, обычно используемых в пищевых продуктах. Он имеет статус GRAS (Generally Recognized as Safe — «общепризнан как безопасный») в США, одобрен Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA) и Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). В России добавка E621 входит в перечень разрешённых пищевых добавок (Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 029/2012).

¶Мифы и исследования

Вокруг глутамата натрия существует множество мифов, в первую очередь связанных с так называемым «синдромом китайского ресторана» (головная боль, онемение, учащённое сердцебиение после употребления китайской еды). Этот термин возник в 1968 году после письма врача Роберта Хо Ман Квока в медицинский журнал New England Journal of Medicine. Однако многочисленные последующие двойные слепые плацебо-контролируемые исследования не подтвердили наличие специфической реакции на глутамат натрия у большинства людей. Некоторые исследования показали, что у небольшой части людей при употреблении больших доз (более 3 г за один приём) могут возникать временные симптомы, однако такие дозы значительно превышают типичное потребление. ВОЗ и EFSA установили допустимое суточное потребление (ДСП) глутамата натрия, не вызывающее опасений: до 30 мг на килограмм массы тела. Среднее потребление глутамата натрия в рационе обычно значительно ниже этой нормы.

¶Влияние на нервную систему

Глутаминовая кислота является нейромедиатором в центральной нервной системе. Однако глутамат натрия, поступающий с пищей, не проникает через гематоэнцефалический барьер в значительных количествах, так как метаболизируется в кишечнике и печени. Поэтому его влияние на мозг считается минимальным.

¶Интересные факты

• Глутаминовая кислота в связанной форме (в составе белков) содержится во многих продуктах: в мясе, рыбе, молоке, помидорах, грибах, сыре (особенно пармезане), соевом соусе. В свободной форме она присутствует в зрелых сырах, томатном соке и водорослях.
• В 2008 году, к столетию открытия умами, в Японии была выпущена памятная монета с изображением глутамата натрия.
• Глутамат натрия используется не только в пищевой промышленности, но и в фармацевтике как вспомогательное вещество в некоторых лекарственных формах, а также в производстве кормов для животных для улучшения их вкусовых качеств.
• В странах Восточной Азии глутамат натрия часто продаётся в чистом виде как приправа под названиями «вейцзин» (кит. 味精 — «вкусовая эссенция») или «адзиномото» (яп. 味の素 — «основа вкуса»).

¶Источники

1. Ikeda, K. (1908). On a new seasoning. Journal of the Tokyo Chemical Society.
2. Yamaguchi, S., & Ninomiya, K. (2000). Umami and food palatability. Journal of Nutrition.
3. Walker, R., & Lupien, J. R. (2000). The safety evaluation of monosodium glutamate. Journal of Nutrition.
4. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). (2017). Re-evaluation of glutamic acid (E 620), sodium glutamate (E 621), potassium glutamate (E 622), calcium glutamate (E 623), ammonium glutamate (E 624) and magnesium glutamate (E 625) as food additives. EFSA Journal.
5. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств».
6. Jinap, S., & Hajeb, P. (2010). Glutamate. Its applications in food and contribution to health. Appetite.