Aromi negli alimenti

Aromi e tendenze negli Stati Uniti

Trends in the United States (Food Marketing Institute, 2011): i consumatori considerano il sapore e l’aroma di un alimento il primo parametro nella scelta dei cibi (89%), subito seguito dall’aspetto nutrizionale e di sicurezza (71%). Quando vediamo un alimento vediamo il colore, ma poi abbiamo la parte organolettica, texture, aroma e sapore. È un aspetto fondamentale, al di là di tutto, per quanto l’alimento sia sano, l’alimento deve essere buono se no non lo mangiamo. L’aspetto organolettico è l’aspetto più importante, che è legato all’aspetto chimico, e all’aspetto psicologico. Una ricerca del 2011 dice che la scelta di un alimento è guidata all’89% da aspetti di sapore e aroma rispetto alla questione nutrizionale.

Sapore e odore

Sapore: bocca. Odore: naso. Sia i recettori del naso che della bocca mandano un segnale al cervello, il quale mantiene una sensazione globale chiamata Flavour, quindi la somma delle due percezioni. Tutto questo è influenzato dall’esterno, da come è colpito dalla luce (riflessione della luce), dalle sostanze volatili presenti nell’ambiente, la temperatura dell’ambiente, e poi l’alimento e la sua composizione. Prima arriva l’olfatto, poi lo mangiamo, la masticazione (atto meccanico) e la texture, che ha un aspetto rilevante. Mentre mastichiamo abbiamo anche una percezione uditiva.

Nel momento in cui mangiamo e la saliva tocca l’alimento, le molecole solubili vengono trasportate e portate ai recettori della bocca, mentre quelle volatili vengono liberate, arrivano ai recettori nasali tramite il palato e dà l’odore. L’odore percepito all’esterno della bocca avviene a temperatura ambiente, mentre quella interna avviene a 37 gradi, quindi diverso. I sensori della temperatura, gli aspetti tattili (astringenti), etc. tutto questo dà origine alla percezione e decodifica a livello cerebrale dell’alimento.

Il gusto

Perché il gusto?

Il gusto ha una base evolutiva. Il gusto indirizza la nostra scelta dei cibi: il dolce indica zuccheri (carboidrati), il salato indica NaCl, l’umami (sapore di carne) indica amminoacidi (proteine). L’amaro e l’acido indicano possibili reazioni avverse (molti veleni sono amari, i cibi avariati sono spesso acidi).

Dove?

Gruppi di cellule (taste cells) riuniti in organelli (taste buds) che sulla lingua sono disposti su protuberanze dell’epitelio denominate papille gustative (taste papillae). In un adulto fino a 10000 taste buds. Recenti dati molecolari e funzionali hanno dimostrato che, contrariamente a quanto si crede, non esiste una “mappa” della lingua: la capacità di rispondere alle 5 modalità gustative (amaro, acido, dolce, salato e umami) è presente in ogni parte della lingua.

Tra i diversi modelli, quello più plausibile è il primo in cui le cellule recettori sono in grado di rispondere ad un singolo gusto (dolce, amaro, acido, salato o umami) e sono collegate ad una specifica fibra nervosa.

Le percezioni gustative

Il gusto, inteso come sapore, ha una base evolutiva. Spesso le nostre scelte sono condizionate. Il dolce è legato a zuccheri, quindi carboidrati. L’umami indica le proteine. Amaro e acido indicano spesso dei pericoli (avariati, amaro di piante tossiche alcaloidi amari). Salato indica Na+. Percepiamo tramite le papille gustative.

In parte è genetica, le papille gustative (taste buds) possono essere più o meno a seconda della persone, esattamente come per i recettori del naso, quindi c’è molto esercizio per riconoscer odori e sapori e poi c’è una base fisiologica, il grande sommelier diventa tale per questioni genetiche. Ogni taste buds ha la capacità intrinseca di legare ogni gusto, ma a seconda delle aree della lingua ci sono più recettori di un tipo rispetto a quelli di un altro, che legano a una cosa, ma in realtà ogni zona lega tutto.

Per adesso ne sono stati trovati altri due, che sono il Fat (del grasso) e Kocumi. Sono 7 in tutto.

Gusto dolce

Gusto tipico degli zuccheri (saccarosio), ma occorre ricordare che:

• Molti zuccheri sono meno dolci del saccarosio (qualcuno di più).
• Alcuni zuccheri non sono dolci o hanno addirittura sapore amaro.
• Vi sono molte altre sostanze dolci: amminoacidi, peptidi, proteine, composti eterociclici, guanidine.

I bambini che hanno bisogno di crescere, e quindi di zuccheri e carboidrati, sentono molto bene e meglio questo gusto. Il dolce lo conduciamo poi psicologicamente, come gli altri gusti a determinate cose e situazioni. Il dolce lo leghiamo a un confort affettivo, quindi a soddisfazione personale, mentre il salato e amaro sono legati agli aspetti sociali (alcolici amari o patatine). Ci sono zuccheri meno dolci del saccarosio, ci sono zuccheri amari, ci sono molecole che non sono zuccheri ma che hanno valenza dolce. I romani usavano il sapa come dolcificante che contiene piombo e porta avvelenamento.

Gli antichi romani bollivano il vino acido in recipienti di piombo per produrre uno sciroppo molto dolce chiamato sapa. Il sapa era ricco di acetato di piombo, una sostanza dolce chiamata "zucchero di piombo" o "zucchero di Saturno", che ha contribuito all'avvelenamento da piombo tra l'aristocrazia romana.

Il potere dolcificante

Il dolce è la possibilità di portare dolcezza alla percezione. Il potere dolcificante di una sostanza può essere espresso come:

• Valore di soglia, c: la più bassa concentrazione di una soluzione acquosa che può essere percepita dolce.
• Potere dolcificante relativo di una sostanza X, in riferimento ad una sostanza S: il rapporto delle concentrazioni c (% peso su peso o mol/l) di soluzioni di S e X aventi lo stesso grado di dolcezza (isosweet) F(c ) = c /c_S S X.

Standard di riferimento: saccarosio (2.5 o 10%) (f )_sac,g. Allora f (10) = 100 significa:

• Che la sostanza è 100 volte più dolce di una soluzione al 10% di saccarosio.
• Che una soluzione allo 0.1% di questa sostanza è dolce come una soluzione al 10% di saccarosio.

Il valore di soglia: la più bassa concentrazione di una soluzione acquosa che può essere percepita dolce. Potere dolcificante relativo: di una sostanza X, in riferimento ad una sostanza S: il rapporto delle concentrazioni c (% peso su peso o mol/l) di soluzioni di S e X aventi lo stesso grado di dolcezza (isosweet). Sapendo che esiste una intensità di dolcezza relativa legata alla struttura, e c’è una scala che tiene come punto di riferimento il saccarosio, dò dolcezza in base ad esso. Il fruttosio è più dolce del saccarosio, il lattosio è poco dolce. Saccarosio 100, lattosio 33.

I polioli hanno dolcezze relative comparabili a zuccheri, il vantaggio di usare ad esempio lo xilitolo, è il fatto che sono meno assimilabili, quindi meno calorico. Ci sono dolcificanti acalorici, che hanno potere dolcificanti mille volte più alti del saccarosio che fanno sì ne possa usare poco.

Modello di interazione molecola-recettore

Il processo è veloce, reversibile ed implica un assorbimento stereospecifico sul sito recettoriale. La molecola chimica deve avere un gruppo polare accettore, uno apolare e un gruppo donatore; i tre devono essere messi in una certa geometria, a quel punto la molecola si incastra perfettamente e il recettore funziona, se la molecola non ha la forma giusta allora non si lega e non dà percezione. Molecole più piccole si legano ma danno meno intensità rispetto ad una di forma precisa.

Si iniziano a capire le parti dolcificanti delle molecole e quali sono le parti delle molecole che donano la caratteristica, nel saccarosio abbiamo il legame tra i due zuccheri. Una volta capito come funziona il recettore del dolce, allora non prendo più le molecole dagli alimenti, ma provo a creare io un composto di sintesi, anche magari non sia calorica e abbia comunque le caratteristiche giuste, nascono così i dolcificanti.

Dolcificanti

L’industria alimentare studia da anni molecole in grado di elicitare la percezione del dolce a concentrazioni molto basse: questi dolcificanti sono in grado di dare la sensazione del dolce senza l’apporto calorico degli zuccheri, poiché possono essere utilizzati in quantità molto basse.

L’aspartame Dolcificante da tavola, per alimenti e bevande. 180 volte più dolce del saccarosio. In etichetta: contiene una fonte di fenilalanina (problema solo per persone affette da fenilchetonuria, una malattia genetica che impedisce di metabolizzare la fenilalanina). È un amminoacido non naturale, e questa molecola ha la capacità di interagire con il recettore del dolce in maniera più elevata dando un peptide che si decompone in due parti e minimamente calorico, non dà origine a componenti tossiche. Ad oggi non c’è evidenza scientifica che faccia male. Nell’aspartame c’è Fenina alanina fenilchetunuria è nocivo per chi ha questa malattia. In più libera una parte di metanolo, ma la quantità di metanolo che assorbiamo dall’aspartame, non è maggiore del metanolo ingerito da altri alimenti. Se la dieta si sposta su alimenti light, allora può cambiare la questione dell’esposizione, ma in generale non fa male perché l’esposizione è minima.

Per poter avere una fetta di mercato che non voleva problemi per questioni di vendita, vengono introdotti i dolcificanti di origine naturale. Nasce la stevia, principale concorrente dell’aspartame, anche di questa la letteratura mette in dubbio la cancerogeneità, non fondati, il fatto è che di una si parla dell’altra no. Una è chimica e l’altra no. L’apartame ciclizza, in presenza di calore, il che toglie dolcezza e aumenta l’amaro. Non può essere usato prima del trattamento termico. La stelvia ha retrogusto di menta e liquirizia molto forte, che regge però i trattamenti termici.

Saccarina: 300 volte più dolce del saccarosio. Dolcificante da tavola, per alimenti e bevande. Approvato in: USA, EU, Africa, Asia, Australia è stata bandita dal mercato 30-40 anni fa, poi reinserita, ancora adesso nella coca c’è la scritta che dice che può creare tossicità negli animali in laboratorio. Lo studio di cancerogenicità prevede una malattia lungo una vita, per forzare la presenza di un evento che porta il cancro devo forzare la cosa dando prodotti in quantità maggiore, rispetto al normale o dell’esposizione di una vita, è stato dato al topo una quantità non espellibile tramite urina, è il fatto che ci sia del sale, lo rende alcalino e ha portato calcoli renali. Quindi cancro ai reni. Questo non è però uno studio affidabile e accettabile.

La chiralità incide sulla percezione, ad esempio l’istidina, a seconda che sia in forma L o D è amaro o dolce, fa sì che si pensi che l’amaro e il dolce siano in qua.