Тема: Определение усилителя вкуса в продуктах питания

	МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБШЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ                УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА НОВОСИБИРСКА ГИМНАЗИЯ №12

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

ГБОУ ВПО НГМУ Минздрава РФ

Секция: химия и технология

Тема: Определение усилителя вкуса  в продуктах питания

Работу выполнила ученица 10 класса:

Тел: [phone]

Руководитель:

, к. х.н., доцент кафедры

фармацевтической химии НГМУ

Новосибирск 2015 г

Содержание

Введение……………………………………………………………	3
1.  Литературный обзор……………………………………….	5
История……………………………………………...............	5
1.2  Что такое глутамат натрия…………………………………	6
1.3  Полезно или вредно?.............................................................	8
1.4  Натуральный глутамат натрия……………………………..	10
1.5  Метаболизм глуминовой кислоты…………………………	11
3.  Экспериментальная часть……………………………………..	12
2.1  Органолептическая оценка внешних признаков………….	12
2.2  Методика определения наличия глутамата в продуктах…	12
3.  Результаты исследования………………………………….	14
3.1  Органолептическая оценка внешних признаков…………	14
3.2  Определение порога чувствительности…………………..	15
3.3  Пробоподготовка…………………………………………..	16
Определение усилителя вкуса в объектах исследования...	18
4.  Выводы……………………………………………………….	20
Список литературы………………………………………………..	21

Введение

В истории пищевых добавок переломным моментом стал 19 век, когда торговцы стали уделять внимание сохранению скоропортящихся продуктов. И если до 20 века государства старались использовать только натуральные виды добавок, то с развитием химии добавки стали преимущественно искусственными. В 1953 году Европейский Союз разработал систему маркировки пищевых добавок, постановив, что они должны быть указаны на упаковке любого продукта, а их название должно начинаться с буквы Е, что означает «Европа» Что же касается цифр, то они показывают к какой группе относится данный вид и обозначают ту или иную добавку. Такая маркировка придумана, чтобы не загромождать упаковку надписями. Например красители – Е100-182, консерванты Е 200-229, антиоксиданты Е300-399, стабилизаторы Е 400-499, эмульгаторы, Е 500-599, усилители вкуса Е 600-699 и т. д. При этом если добавка имеет кодировку, это означает, что она прошла контроль безопасности  и соответствует всем критериям безопасных для здоровья продуктов. Под маркировкой Е 621 обозначен известный всем глутамат натрия, который является натриевой солью глутаминовой аминокислоты. Человек различает четыре оттенка вкуса: сладкий, соленый, кислый и горький. А благодаря глутамату натрия мы узнали, что такое пятый вкус. Японцы называют его «умами» — вкус жареного мяса. Он усиливает вкус за счет увеличения чувствительности рецепторов языка [1].

Гипотеза:

Многие производители пищевой продукции используют усилители вкуса.

Цель: Определить наличие усилителя вкуса (Е-621) в продуктах питания

Задачи:

Изучить литературу по теме исследования Приобрести различные продукты, которые мы употребляем в качестве приправ и как продукты быстрого приготовления. Провести пробоподготовку Определить чувствительность метода Определить наличие или отсутствие пищевой добавки в исследуемых образцах Сравнить с  составом, обозначенным производителем

Объекты исследования:

Универсальная приправа из овощей фирмы « Aro» Приправа для шашлыка «365 дней» Приправа для курицы «365 дней» Роллтон с курицей - вермишель Бульонный кубик «Galina Blanka» Чипсы «Lays» с крабом Поп-корн с карамелью «Yaho» Овсянная каша с изюмом « 4 злака» Салат - Корейская  морковь из магазина «МЕГАС» Кириешки с зеленью и сметаной «Light»   Глутамат

Предмет исследования: глутамат  натрия

Методы исследования:

Органолептический метод исследования Качественная реакция на глутамат натрия

Литературный обзор

Глутамат натрия это мононатриевая соль глутаминовой кислоты известна как пищевая добавка Е 621..  Производители пищи используют его в качестве пищевой добавки, которая, как долгое время считалось, усиливает вкусовые ощущения  за счёт увеличения чувствительности рецепторов языка. Химическая формула вещества:

В чистом виде пищевая добавка E621 выглядит как твердый белый кристаллический порошок, который при контакте с водой распадается на катионы натрия и анионы глутамата. Впервые глутамат натрия был обнаружен и описан в 1866 году немецким химиком Карлом Генрихом Леопольдом Ритхаузеном [2].

История

Начало промышленного использования глутамат натрия берет в Восточной Азии, а точнее Японии, где на протяжении многих столетий для улучшения вкусовых свойств продуктов использовали экстракт водорослей, богатых глутаминовой кислотой. В 1907 году добавка впервые была получена в чистом виде путем ферментации из углеводов и ее производство запатентовано крупной японской корпорацией. Начинается ее промышленное получение и реализация. С тех пор она начала распространятся в мировой пищевой промышленности с огромной скоростью. В 1947 году добавка официально начинает использоваться в США как усилитель вкуса, а вскоре утверждается в роли пищевой добавки и в Европе. С начала промышленного производств и до 60-х годов ХХ века добавка изготовлялась из клейковины пшеницы. Сейчас в промышленном производстве глутамат натрия добывается в основном методом бактериального брожения. Исходным сырьем является крахмал, сахарная свекла, сахарный тростник или патока. В брожении участвуют бактерии дрожжевых видов: Brevibacterium, Arthrobacter, Microbacterium и Corynebacterium. В год продается и используется более полутора миллионов тонн глутамата натрия [3].

Что такое глутамат натрия

Глутамат натрия – белый кристаллический порошок, который хорошо растворяется в воде. Вещество, выделенное японским учёным Кикунае Икеда в 1907 году. Официально внесён в международный список боевых отравляющих веществ — пищевых добавок под номером Е 621. На самом деле глутамат натрия является природным веществом – натриевой солью глутаминовой кислоты, одной из аминокислот, образующих белки. Эта аминокислота входит в состав белков, необходимых нашему организму для жизни и деятельности, и содержится также в продуктах питания – рыбе, мясе, грибах, молоке, сыре, овощах, соевых продуктах. В нашем организме глутамат натрия тоже вырабатывается, и участвует в обмене веществ, а также работе мозга и нервной системы.

Глутамат натрия может быть полезен, но только натуральный – тот самый, который содержится в обычных продуктах, не подвергающихся переработке. К продуктам питания, предназначенным для долгого хранения, добавляется синтезированный глутамат натрия, полученный искусственным путём. Любые продукты быстрого питания: супы, лапша, картофельное пюре, гамбургеры, колбасные изделия, консервы и т. д., обязательно содержат в своём составе глутамат натрия, так же, как и снеки – сухарики, кириешки, чипсы. Некоторые медики объясняют, что глутамат натрия полезен, и может применяться при лечении некоторых заболеваний. Например, глютаминовая кислота применяется в стоматологии и при белковой недостаточности, используется в лечебном питании, при заболеваниях ЖКТ, гипертонии и нервных заболеваниях.

Вкусовые рецепторы человека должны реагировать на природную глутаминовую кислоту: это она «подпитывает» наш мозг, улучшает интеллектуальные способности, снимает депрессию и усталость, способствует нормализации половой функции.

Глутамат натрия изобретен давно. В начале ХХ века японский ученый Кикунае Икеда, занимаясь изучением соевого соуса и других продуктов, характерных для Юго­Восточной Азии, пытался ответить на вопрос, почему пища, сдобренная некоторыми сушеными водорослями, становится более вкусной и аппетитной. Оказалось, такой эффект дает содержащаяся в них глутаминовая кислота. В 1909 году ученому был выдан патент на способ производства пищевых препаратов. По этому способу была получена соль глутаминовой кислоты — глутамат натрия, который стали выпускать в Японии на продажу под названием «адзи­номото», что означает «душа вкуса». А в 50х годах прошлого века выяснили, что глутамат мононатрия (на иностранных продуктах пишут — MSG) удивительным образом помогает производить, запахи и вкусы, подобные мясу. С тех пор усилитель вкуса — глутамат натрия — стал широко применяться и завоевал популярность во всем мире. Его ежегодное потребление на планете достигло 200 тысяч тонн. Вкус специфический «мясной» ощущается при концентрации от 0,03% и более. Его целесообразно использовать при приготовлении изделий из низкосортного и мороженного мяса, которое при хранении частично утратило свои первоначальные свойства, а также при применении соевых белков и других заменителей мяса. Достаточно положить в продукт несколько измельченных волокон или даже мясной экстракт, «посолить» все это глутаматом натрия — и «настоящий» мясной, куриный, грибной вкус обеспечен. Все магазины «завалены» стаканами и пакетами с концентрированным супчиком. Все это, как правило, лапша с консервантами, ароматизаторами и глутаматным «вкусом» говядины, свинины, курицы и т. п. Глутамат натрия вызывает зависимость. Именно поэтому его много в фаст-фуде. Кроме того, для изготовления «стаканчиков» для супов типа «добавь кипятка» (для растворения и разбухания компонентов) зачастую используют полистирол (PS или АБС-пластик). К холодным жидкостям он безразличен. Но стоит только налить горячей воды, как стаканчик незамедлительно принимается выделять стирол. Токсичное вещество – СТИРОЛ, накапливается в печени и почках, весьма быстро разрушая их. Рестораны, похоже, вообще жить теперь не могут без этой добавки. Смотрите, как все просто и надёжно работает: вам дают второсортный продукт, посыпанный глутаматом натрия, и вам кажется, что вы едите шедевр кулинарного искусства.

Полезно или вредно?

Польза	Вред
Глутамат натрия способствует улучшению выработки эндогенного гастрина, который, в свою очередь, влияет на усиление размножения клеток желудочной слизистой. Таким образом, улучшается моторика кишечника и стимулируется выделение желудочного сока.	Синтетическая пищевая добавка Е621 обладает токсическими свойствами. Она оказывает излишнее возбуждающее действие на мозговые клетки. При регулярном потреблении глутамат натрия, особенно у подростков и детей, может спровоцировать необратимые изменения.
В медицине пищевую добавку Е621 используют в лечении гастрита с заниженной кислотностью (гипоацидного гастрита) для ее нормализации. Глутамат Е621при попадании в кишечник подключается к процессу вырабатывания глютатиона, который укрепляет иммунитете человека.	Крайне опасен глутамат для беременных женщин. При потреблении будущей мамой продуктов с Е621, содержащиеся в пище вредоносные вещества могут прокрадываться в мозг и нервную систему плода (посредством плаценты), и поражать их.
Особенно рекомендован глутамат натрия Е621 для рациона людей, которые страдают гипертонической болезнью. Для них соль противопоказана, а добавление в пищу пищевой добавки Е621 делает вкус блюд полноценным.	Как демонстрируют многочисленные исследования, глутамат натрия способен вызывать у человека некую пищевую зависимость. Организм перестает воспринимать природную пищу, и человек попросту не может обойтись без добавления в пищу глутамата натрия. Многие люди, непрерывно потребляющие глутамат натрия, теряют вкусовые ощущения. У них перестают функционировать вкусовые рецепторы.
Лекарства, произведенные на основе Глутамината, используются медициной для лечения болезней ЦНС.	При чрезмерном употреблении пищевой добавки Е621 у людей повышается вероятность появления проблем со здоровьем. Их мучают такие болезни, как почечная недостаточность, астма, аллергические реакции и другие страшные заболевания. У людей, регулярно потребляющих глутамат натрия, нарушается структура глазной сетчатки, возникают проблемы с пищеварением, гормональный дисбаланс. Возрастает вероятность развития язвенной болезни желудка и гастрита.
Глютаминовая кислота способна сплачивать аммиак в организме человека и переводить его в растворимые совершенно безопасные соли.

Натуральный  глутамат натрия

Определены три главных источника получения натурального глутамата:

Водоросли; Солод; Меласса (свекла).

Натуральный глутамат натрия можно найти в таких продуктах питания, как сыр пармезан, свинина, говядина, куриное мясо, грибы, шпинат и спаржа, капуста и лук, крабы камчатские, горошек и кукуруза, моллюски, чеддер, макрель, зрелые помидоры, сардины, сыр эмменталь, ветчина, бекон, соевый соус, водоросли комбу.

Если говорить о продуктах с содержанием химического глутамата натрия, отметим наиболее известные:

Фастфуд; Большинство полуфабрикатов; Бульонные кубики; Чипсы; Сухие приправы; Сухарики; Готовые соусы.

Метаболизм глутаминовой кислоты

Глутамат выполняет ключевые функции в обмене различных аминокислот, принимая аминогруппы от тех из них, которые представлены в избытке, и отдавая их другим, недостаточность которых могла бы возникнуть в случае отсутствия этого процесса. Помимо его ключевой функции в аминотрансферазных реакциях, глутамат участвует также в реакциях иного типа, являющихся краеугольным камнем азотистого обмена, а именно в реакциях окислительного дезаминирования. Этим термином обозначают процесс, при котором а-аминогруппа освобождается в виде аммиака (NH3), тогда как углеродная цепь окисляется до б-кетоглутарата. Эта реакция требует участия никотинамидного кофермента (НАД+ или НАДФ) в окислении и катализируется специфическим ферментом глутаматдегидрогеназой, которая не действует ни на одну другую аминокислоту.

II. Экспериментальная часть

2.1.Органолептическая оценка внешних признаков

Внешний осмотр продуктов питания на наличие в них глутамата натрия в цельном виде

2.2.Методика определения наличия глутамата  в продуктах

        Образцы для исследования массой 5 грамм измельчили и  растворили в  45 мл дистиллированной воды и оставить на 2-3 часа, для лучшего растворения глутамата. Затем отфильтровать осадок и в  фильтрат добавить 0.2 % раствор нингидрина и нагреть до кипения. Дать раствору остыть и наблюдать за изменением цвета.

       Нингидриновая реакция.

Важнейшей реакцией, используемой для определения аминокислот, является нингидриновая реакция – цветная реакция на б-аминокислоты, которую осуществляют нагреванием последних в щелочном растворе избытка нингидрина.

Нингидрин осуществляет окислительное декарбоксилирование б - аминокислот с образованием аммиака, углекислого газа и альдегида, содержащего на один атом углерода меньше, чем исходная аминокислота. Восстановленный нингидрин далее реагирует с высвободившимся аммиаком и второй молекулой нингидрина, образуя с аммиаком окрашенный продукт конденсации.

Образующееся соединение (пигмент) имеет фиолетово-голубую окраску (lмах = 570 нм). Образование этого окрашенного соединения используется в количественном тесте на б - аминокислоты, с помощью которого можно обнаружить аминокислоты, даже их количество не превышает 1 мкг.

Результаты исследования

3.1. Органолептическая оценка внешних признаков

Внешний осмотр объектов исследования на предмет присутствия в них усилителя вкуса  Е-621, который представляет собой белые прозрачные кристаллы солоновато-сладкие на вкус, показал, что визуально определить их присутствие невозможно.

Рисунок 1. Внешний вид некоторых объектов исследования

Универсальная приправа из овощей фирмы « Aro» Приправа для шашлыка «365 дней» Приправа для курицы «365 дней»

Чипсы «Lays» с крабом Поп-корн с карамелью «Yaho» Кириешки с зеленью и сметаной «Light»

Определение порога чувствительности

Приготовили растворы глутамата натрия разной концентрации.

В таблице приведена масса глутамата на 10 мл воды.

Номер образца	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Масса глутамата, г	2.0	1.5	1.2	1.0	0.7	0.5	0.3	0.1	0.07	0.05	0.03

Рисунок 2.  Окраска нингидрина в зависимости от концентрации глутамата натрия

Как видно из результатов исследования, растворы с массой навески 0,01-0,05 не дали характерной окраски, а растворы с массой глутамата 0,07-1,0 дали характерную сине-фиолетовую окраску с разной интенсивностью. Растворы с 1,2- 2грамма сильно отличаются по цвету, он варьируется от бордово-фиолетового до коричнево-фиолетового.

Пробоподготовка

Образцы массой 5 г измельчили и залили дистиллированной водой объемом 45 мл. Оставили на 3 часа, для полного растворения водорастворимого глутамата.

Рисунок 3-5. Процесс пробоподготовки – измельчение и приготовление растворов

  Рис.3

Рис.4

Рис.5

По истечении трех часов отфильтровали осадки. Образец 1 окрашен в яркий желтый цвет, а образцы 2,3 и 5 слегка окрашены в желтоватый цвет, а остальные растворы прозрачные.

  Определение усилителя вкуса в объектах исследования

Рисунок 6. Качественная реакция на глутамат

Таблица 2. Наличие глутамата в пищевых продуктах

Объект исследования	Содержание  глутамата
Производитель указал на упаковке	Результат эксперимента
1	Универсальная приправа из овощей фирмы « Aro»	+	+
2	Приправа для шашлыка «365 дней»	+	-
3	Приправа для курицы «365 дней»	-	-
4	Роллтон с курицей - вермишель	+	+
5	Бульонный кубик «Galina Blanka»	+	+
6	Чипсы «Lays» с крабом	+	+
7	Поп-корн с карамелью «Yaho»	-	-
8	Овсянная каша с изюмом « 4 злака»	-	-
9	Салат - Корейская  морковь из магазина «МЕГАС»	-	+
10	Кириешки с зеленью и сметаной «Light»	+	-

Образец без номера  (справа)– чистый глутамат. Из результатов исследования очевидно, что  глутамат присутствует в образцах № 1, 4, 5, 6, 9. Надо заметить, что в образцах 2, 10 глутамат заявлен в составе производителем, но нами не обнаружен. В образце 9  состав на упаковке не прописан, а глутамат обнаружен.

4. Выводы

Изучили литературу по теме исследования и написали небольшой литературный обзор. Определили минимальную концентрацию, которую нельзя обнаружить нингидриновой пробой. Она составляет  0,07 г на 10 мл воды  (примерно 0.7 % раствор) Определили наличие пищевой добавки в исследуемых образцах

В образцах:  Универсальная приправа из овощей фирмы « Aro»,  Роллтон с курицей - вермишель, Бульонный кубик «Galina Blanka», Чипсы «Lays» с крабом, Салат - Корейская  морковь из магазина «МЕГАС» обнаружено наличие глутамата.

Сравнили результаты исследования  с  составом, обозначенным производителем на упаковке и обнаружили, что в образцах: Приправа для шашлыка «365 дней»  и Кириешки с зеленью и сметаной «Light» глутамат не обнаружен, хотя на упаковке обозначен в составе ингредиентов.

\

Список использованной литературы:

  Пищевые добавки. Пищевые ингредиенты (сырье и добавки). – М.: 1999. с-2 http:/// , О пищевых  добавках и продуктах питания // Пищевая промышленность – 1996. – № 6 – с-4. Вредное воздействие пищевых добавок на безопасность морепродуктов и здоровье населения // Рыбное хозяйство.-2008.-№5.-С.8-11 Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. СПб  ГИОРД  2005. – 200с Федеральный закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» Принят Госдумой РФ 01.12.1998г. одобрен Советом Федерации 23.12.1999г. http://www. inflora. ru/directory/spices/monosodium-glutamate. html , Пути применения аминокислот в промышленности. //Успехи химии. — 1978. — Т. 47. — Вып. 2. — С. 357Ї383. http://www. colady. ru/vliyanie-na-organizm-glutamata-natriya-e621-polza-i-vred-usilitelya-vkusa-v-kakix-produktax-soderzhitsya. html https://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%93%D0%BB%D1%83%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0 http://www. /product/prod_detail. php? si=360