Temaartikel: Aroma og smag - kemien bag

Af Mogens T. Jensen, www.biosite.dk

Lidt om sanseoplevelsen af fødevarer, specielt om aroma

Sansningen af en fødevare - flavourbegrebet

På Dansk findes der ikke et ord der helt dækker flavour-begrebet, normalt ville man oversætte det med ordet "smag" men da det på dansk kun omfatter smagsoplevelser der har med tungen at gøre kan det ikke umiddelbart anvendes. Definition af flavour: Flavouroplevelsen har sin oprindelse i forbindelser der kan deles i to klasser: De forbindelser der stimulerer lugtesansen (aroma), og de forbindelser der stimulerer smagssansen (smag). Nogle forbindelser er dog i stand til at stimulere begge sanser.

Udover flavouroplevelsen har andre faktorer betydning for hvordan en fødevare opleves fx mundfølelsen og faktorer som udseende og lyd (Belitz and Grosch 1999).

Aroma og lugtesansen

Aromastoffer er flygtige forbindelser som er i stand til at påvirke receptorer i næsens lugtepithel. Da aromastoffer er flygtige har de derfor en relativt lav molekylvægt (max 300). Der er fundet mere end 3000 flygtige forbindelser med aromavirkning. Eksempler: Benzaldehyd, vanillin, methanthiol og kanelaldehyd. Ikke alle aromastoffer er vellugtende, nogle har endog en særdeles dårlig lugt i høje koncentrationer fx skatol der er en normal komponent af grisekød, mens den samme forbindelse har en blomsteragtig lugt i meget lave koncentrationer.

Strukturen af benzaldehyd

Mandellugt

Strukturen af vanillin

Vanillielugt

Methanthiol

CH₃SH

Lugt af rådden kål

Strukturen af kanelaldehyd

Kanellugt

Aroma af en fødevare er den blanding af aromastoffer som udskilles fra fødevaren, de enkelte aromastoffer har hver deres karakteristiske lugt som kan være forskellig fra blandingen af aromastoffer. Eksempelvis består jordbærs aroma af næsten 100 komponenter bl.a. eddikesyrebutylester, linalool og furaneol, som hver med deres egen lugt som bidrager til aromaen af selve blandingen.

Aromaoplevelsen opstår når receptorer i næsens lugtepithel stimuleres af flygtige lugtaktive forbindelser som afgives fra fødevaren. Lugtreceptorerne kan være meget specifikke, fx kan lugtesansen skelne mellem forskellig isomere former af den samme forbindelse, dette gælder bl.a. carvon og linalool hvor de to isomere former har forskellige lugte. Der er ca 1000 gener der koder for 1000 forskellige lugtreceptorer, da de humane genom består af 30-40000 gener udgør de gener der koder for lugtesansen mellem 2 og 3 % af hele genomet. Evolutionsmæssigt er lugtesansen altså en vigtig sans.

Aromaoplevelsen af jordbær opstår således når ca. 100 aromastoffer i forskellig mængde og hver med forskellig lugttærskelværdier vekselvirker med mere end 100 receptorer i næsens lugtepithel. Hver type fødevare kan siges af have hver deres forskellige "lugtbillede". Ligesom et billede består af en lang række former og farver, så består en aroma af forskellige stoffer i forskellig mængde og med hver deres specifikke egenskaber. Eksempelvis består aromaen af stegt kød og jordbæraroma af forskellige "lugtbilleder", ganske vidst er der en del overlap mellem aromaerne, nogle aromastoffer går igen fx. hexanal, men sammensætningen af aromastoffer i de to forskellige produkter er markant forskellig.

Lugtepithelet er lokaliseret i den øverste del af næsehulen. Fra lugtepithelet fører der nervebaner op til lugtkolben i hjernens nederste del.

Lugtepithelets placering i næsehulen

Udsnittet viser hvordan nervebanerne danner forbindelse mellem lugtepithelet og lugtekolben gennem kanaler i kranievæggen mellem næsehulen og hjernekassen

Lugtepithelets placering i forhold til lugtkolben og forbindelsen mellem dem

Udsnittet viser de enkelte sanseceller i næseepithelet og deres axoner som gennem kranievæggen danner forbindelse til lugtekolben. På cilierne, som er i kontakt med luften i næsen, er lugtreceptorerne lokaliseret.

Lugtsansecellerns udseende og placering i lugtepithelet

Udsnittet viser en del af cilieoverfladen. På cilieoverfladen befinder lugtreceptorene sig. Lugtstofferne passer som nøgle i lås med lommer i receptorernes overflade, ved at placere sig i lommerne stimulerer lugtstofferne sansecellen til at afgive et nervesignal til lugtkolben.

Lugtreceptorerne i næsens lugtepithel reagerer med lugtstofferne

Lugttærskelværdier

Aromastoffer kan have meget forskellige lugttærskelværdier (lugttærsklen er den mindste koncentration af et stof hvor en lugt er erkendbar), nogle kan kun lugtes i høje koncentrationer, mens andre kan lugtes i ekstremt lave koncentrationer. Lugttærsklen er forskellig fra person til person. Eksempelvis er forskellen i lugttærsklen mellem chloroform og skatol 2500/4,0x10^-7 = 6,25x10⁹ dvs. forskellen i tærskelværdi mellem chlorofom og skatol er mere end 6 milliarder. Forskellen mellem de lave og høje værdier kan fx fremkomme ved dommerpanelundersøgelser, den lave værdi er fx defineret som den værdi hvor kun få af dommerpanelets medlemmer kan registrere lugten, mens den høje værdi er defineret som den lugtkoncentration hvor alle dommerpanelets medlemmer kan registrere lugten.

Eksempler på lugttærskelværdier (mg x m³ luft) (Ruth 1986). Tærskelværdierne kan variere fra undersøgelse til undersøgelse, derfor er værdierne angivet med to værdier, den lavest observerede lugttærskel og den højeste observerede lugttærskel.
Forbindelse	Laveste	Højeste
Ethanol	0,342	9690
Hydrogensulfid	0,0007	0,014
Chloroform	1000	2500
Methanthiol	4,0x10^-5	0,082
Ozon	0,001	1,02
Pentan	6,6	3000
Phenylacetaldehyd	0,001	0,0196
Skatol	4,0x10^-7	0,268
Svovldioxid	1,175	12,5
Trimethylamin	0,0008	0,0008

Lugtblindhed

De aromastoffer man er i stand til at lugte er genetisk bestemt. Aromaopfattelse er altså helt individuel, ens evne til at lugte forskellige stoffer anhænger af hvilke lugtreceptorgener man er udstyret med. Nogle mennesker er ude af stand til at lugte bestemte stoffer, de er anosmiske overfor stoffet, et eksempel på et sådant stof er androstenon. Det forklarer også de diskussioner der kan opstå i de små familier fx hvis lille Peter ikke kan lide flæskestegen så kan det være fordi forældrene er anosmiske overfor androstenon, mens lille Peter er i stand til at lugte forbindelsen.

Smag og smagssansen
Smagen sanses af receptorer på tungen, smagsoplevelsens enkeltelementer er: Bitter (den bitre smag kan udløses af mange forskellige stoffer, tit alkaloider fx: nicotin, koffein, quinin, strychnin, atropin), sød (sucrose, glucose, kunstige sødestoffer som aspartam), sur (eddikesyre, kulsyre), salt (natriumchlorid, kaliumchlorid) og umami (mononatriumglutamat, IMP, GMP). Umami er den effekt smagsforstærkende forbindelser udøver på de andre komponenter i smagsoplevelsen.

Mundfølelse

Mundfølelsen sanses af trykreceptorer i mundhulen, de enkelte elementer af mundfølelsen er: Tekstur og konsistens, adstringerende (sammensnærpende), varme og kulde. Teksturen kan fx være om kød er sejt eller mørt. Konsistensen opleves fx ved youghurt hvis den er cremet, grynet eller tyndtflydende. Adstringens oplever man fx ved tørre rødvine hvor tanninerne reagerer med slimlaget i mundhulen. Varme og kulde opleves som temperaturforskelle som er relativt højere eller lavere end mundhulens temperatur (også noget om menthol (mynte) og capsaicin (chilli) og deres stimulering af sanserne for temperaturforskelle).

Andre faktorer som har betydning for kvalitetsopfattelsen af en fødevare:

Udseende (farve og form)

Lyden har også betydning for hvordan en fødevare opleves fx ville oplevelsen af kartoffelchips mangle et eller andet hvis ikke de gav en knaselyd ved tygningen.

Se også: Det vomeronasale organ, amilorid og temaartiklen om lugt.

Axel, R. 1995. The molecular logic of smell. Scientific American. October. 130-137; Belitz, H.-D., and Grosch, W. 1999. Food Chemistry 992 pp spec.:p 319; Ruth, J.H. 1986. Odor thresholds and irritation levels of several chemical substances: A review. Am. Ind. Hyg. Assoc. 47:A142-A151; Schild, D. and Restrepo, D. 1998. Transduction mechanisms in vertebrate olfactory receptor cells. Physiological Reviews. 429-466

BioSite 3/7,03; 26/8,18