ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: «Мы есть то, что мы едим», - мудрым словам Гиппократа уже 2, 5 тысячи лет. Но как актуально они звучат в наше время! Ведь в мире современных индустрий пищевая отрасль занимает особое место. Консерванты, пищевые добавки, усилители вкуса, ароматизаторы – их все больше и больше в наших продуктах питания. А что мы знаем о них? Так ли они безобидны или же они - причина той самой пищевой наркомании, о которой уже многие бьют тревогу?

В своей работе мы обратились к данной проблеме, так как считаем важным владеть информацией, полезной для сохранения здоровья. Ведь человек разумный должен по-разумному относиться и к своей пище. В проекте будет представлен анализ информации по самой обсуждаемой пищевой добавке глутамат натрия, рассмотрены вопросы воздействия его на организм, плюсы и минусы его широкого использования. В практической части будут подведены итоги теоретического эксперимента, анкетирования школьников. С выводами и результатами сможет ознакомиться широкая аудитория, что позволит повысить осведомленность о роли пищевых добавок.

Гипотеза: Глутамат натрия – пищевая добавка, вызывающая наркотическую зависимость человека

Цель: исследовать роль глутамата натрия как пищевой добавки в современной жизни

Задачи:

• познакомиться с историей открытия глутамата натрия;
• систематизировать информацию о составе, свойствах, содержании пищевой добавки в продуктах;
• выяснить влияние данного вещества на организм человека, определить степень опасности для здоровья4
• провести сбор и анализ информации о роли глутамата натрия, о мифах вокруг него;
• организовать анкетирование обучающихся 9-11 классов ГБПОУ «Училище олимпийского резерва №1».

Объект исследования: влияние глутамата натрия на организм человека

Предмет исследования: глутамат натрия

Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования были использованы следующие методы исследования:

• теоретические: анализ литературы, интернет-ресурсов;
• эмпирические: наблюдение, анкетирование.

 

1. Основная часть
   1. Что такое пищевые добавки

Вкусовые добавки – это такие добавки, которые добавляют в пищу, для усилиния их вкусовых и пищевых свойств. Одной из самых распространенных пищевкусовых добавок является глутмат натрия.

Глутамат натрия (C₅H₈NO₄Na) — натриевая соль глутаминовой кислоты, пищевая добавка, на упаковках в составе обозначается как E621, или в некоторых европейских странах как MSG. Представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде. В Японии вкус глутамата натрия относят к «пятому вкусу» (помимо кислого, соленого, сладкого и горького) и называют его «умами», то есть «вкусный». Глутамат натрия – является веществом, которое содержится во многих натуральных продуктах. Чем выше в продукте содержание белка, тем выше будет его концентрация. Причем присутствовать вещество может в двух состояниях: связанном и свободном. На вкусовое восприятие влияет только свободная форма глутамата. В натуральных продуктах данное вещество выделяется при термической обработке. Вообще, глутамат натрия попадает в организм человека с самого рождения, так как грудное молоко, являясь белковым продуктом, содержит много глутамата.

Данную пищевую добавку получают в основном из водорослей комбу, белков зерновых культур – клейковины (см. п. 1.3.1) или бактерий Corynebacterium glutamicum (см. п. 1.3.4). Глутамат натрия выделяют из глутаминовой кислоты, которую как раз-таки получают в процессе различных воздействий на вышеперечисленные источники добавки. Так же он образуется в продуктах питания во время термической обработки.

Вообще, данное вещество находится практически во всех продуктах, имеющих, растительные или животные белки. По словам ученых, вкус умами имеет большое значение для выживания человечества как биологического вида. Глутаминовая кислота присутствует в преимущественно продуктах, богатых белком, который жизненно необходим организму. Таким образом, приятный вкус умами является своего рода маркером для наиболее ценной для человека пищи.

В действительности глутамат натрия всегда присутствовал в человеческой пище. Глутаминовая кислота — это одна из 20 аминокислот, которые входят в состав любого белка. Именно эта кислота посылает человеческим рецепторам сигнал о наличии этого важного для жизни питательного элемента. Организм реагирует повышением аппетита, изменением внутренних метаболических процессов, которые готовят нас к перевариванию соответствующей пищи. Глутамат натрия превращается в глутаминовую кислоту после его усвоения организмом.

1.2 История открытия глутамата натрия

Открыл глутамат натрия японский химик − Икэда Кикунаэ (1864-1936). Есть теория о том, что данное открытие Кикунаэ Икэда сделал при помощи традиционного японского бульона даси. Будучи любителем данного супа, он толком не мог понять, вкус этого блюда.

Считалось, что человек способен определить четыре базовых вкуса: сладкий, соленый, кислый и горький. Икэда Кикунаэ решил, что этого недостаточно. Распробовав даси, ученый решил, что есть еще пятый базовый вкус — умами. Его еще называют мясным или пряным.

Долгое время в этот новый вкус не верили. Проблема умами в том, что описать его вкус крайне сложно. Сам Икэда Кикунаэ называл такой вкус «приятным», но это определение крайне расплывчато. Многие утверждают, что больше всего походит на мясной вкус.

В 1907 году по результатам своих исследований он выяснил, что «нестандартный» вкус обеспечивают водоросли комбу, один из компонентов блюда. В свою очередь, водорослям вкус умами придавала глутаминовая кислота. Впервые ее выделили из продуктов расщепления пшеничного белка глютена за полвека до исследований Кикунаэ в Германии. Тогда, правда, понять важность открытия не удалось, и о глутаминовой кислоте забыли до XX века.

Дальше — дело химии. Из 38 килограммов сухих водорослей Икэда Кикунаэ выпарил около 30 граммов белых кристалликов глутамата натрия. Сделал он это в большой чаше для выпаривания, которую привез с собой из Лондона.

 

1.3 Вкусовые анализаторы

В нашем сознании внешний материальный мир отражается благодаря специальным чувствительным органам – анализаторам. Анализатор – это система чувствительных нервных образований, воспринимающих и анализирующих раздражения, которые действуют на человека. Вкусовой анализатор воспринимает вкус пищи благодаря вкусовым рецепторы расположены на поверхности языка. Разные участки языка по-разному ощущают вкус. Спустя почти сто лет после открытия глутамата натрия ученые определили, что за восприятие вкуса умами отвечают определенные (L-глутаматовые) рецепторы, расположенные по всей поверхности языка. Есть предположение, что глутаматы заставляют молекулы еды дольше удерживаться на вкусовых рецепторах, что делает вкус не только более выраженным, но и продолжительным. Лишь в XXI веке было окончательно установлено наличие на языке вкусовых рецепторов, специфичных к глутаминовой кислоте, и выводы Икеды был подтверждены на самом высоком научном уровне. И умами был признан 5 вкусом, а не их сочетанием.

*(Tongue taste – вкусовые зоны языка; bitter – горький; sour – кислый; salt – соленый; sweet – сладкий; umami – умами)

1.4 Содержание глутамата в природе

Глутаминовая кислота (C₅H₉NO₄) - вещество, которое, вопреки распространенному мнению, встречается в природе и, более того, относится к условно незаменимым аминокислотам. В организме человека она представлена настолько широко, что ее доля среди аминокислот мышечной ткани составляет до 60%. В частности, для тяжелобольных с травмами или ожогами суточная доза (при средней массе кг) составляет не менее 20 граммов.

Глутамат в норме синтезируется организмом и используется для обеспечения функции практических любых быстро делящихся клеток: иммунная система, эпителий желудочно-кишечного тракта и т.п. Присутствие в пище свободного (то есть не связанного с белками) глутамата, или глутамата в форме солей натрия или калия придает пище так называемый «мясной» вкус, что, собственно, и позволяет использовать его как усилитель вкуса. При этом метаболизм естественного глутамата, встречающегося в пище и метаболизм глутамата натрия в виде искусственных добавок не отличаются.

Синтетический глутамат натрия обладает токсическими свойствами и излишне возбуждает клетки головного мозга, а при частом употреблении может вызвать в них необратимые изменения, особенно у детей и подростков.

Глутамат натрия разрешено добавлять к продуктам питания в количестве 1,5 грамма на 1 кг или на 2 л. Однако производителям такое количество этой добавки не поможет превратить несвежие, перемороженные, залежавшиеся и испорченные продукты в привлекательные, вкусно пахнущие, поэтому глутамата добавляют гораздо больше, а на упаковке пишут – «усилитель вкуса», без каких бы то ни было обозначений. В продуктах питания глутамата должно быть не более 0,8% - это самая большая дозировка.

1.5 Промышленное производство

Предпринимались попытки искусственного синтеза добавки, но они не прижились, поскольку были довольно сложными. Надо понимать, что глутаминовая кислота может существовать в виде двух изомеров, а вкусом обладает только один, и если мы делаем прямой химический синтез, мы получаем оба изомера; их нужно было разделять, что сложно. К тому же, этот способ давал небольшой процент выхода конечного продукта. Производство глутамата натрия в современной промышленности основано на открытом в 60-х годах прошлого века способе биотехнологического производства.

Учеными была обнаружена специфическая бактерия (названная в последствии Corynebacterium glutamicum), способная преобразовывать углеводы в глутаминовую кислоту, из которой непосредственно и изготавливается глутамат натрия. Провели определенную селекционную работу и запустили современное производство.

Сейчас этим бактериям скармливают мелассу, патоку (побочный продукт сахарного производства), насыщают смесь аммиаком в качестве источника азота, и бактерии выделяют глутаминовую кислоту, которую потом кристаллизуют путем обработки горячего раствора кислоты гидроксидом натрия и активированным углем, и получают глутамат натрия в виде кристаллов соли. Согласно пищевому законодательству любой страны, вещество полученное из натурального сырья (углеводы) микробиологическими методами (бактерии) является натуральным».

 

1.6 Причины популярности

Итак, обобщим информацию, которую мы узнали о глутамате натрия на текущий момент:

- Это пищевая добавка для улучшения вкуса;

- Входит в состав широкого ассортимента продуктов;

- Ежегодно потребляется в количестве 200 тысяч тонн.

Невольно встает вопрос: почему глутамат натрия настолько, востребован или, если так можно сказать, популярен? Давайте попытаемся ответить на этот вопрос, отыскав причинно-следственную связь.

Как мы помним, глутамат натрия – это соль глутаминовой кислоты. А глутаминовая кислота является одной из аминокислот, из которой построены белки. Т.е. она есть в любом белке без исключения, без нее белка не существует в принципе. Более того, она является, пожалуй, самой распространенной среди всех двадцати аминокислот. Она присутствует во всех белках растительного и животного происхождения, например, в мясе и зерновых культурах. В некоторых растительных белках ее количество может доходить до 20–40 процентов. Ежедневно вместе с пищей натурального происхождения, мы получаем гораздо больше глутаминовой кислоты, чем через пищевые добавки. Младенец начинает потреблять ее уже с молоком матери. Глутаминовая кислота относится к группе заменимых аминокислот и играет важную роль в организме. Её содержание в организме составляет до 25% от всех аминокислот. В организме она выполняет огромное количество функций, можно сказать, что организм без нее в принципе не может жить. Но, к счастью, это заменимая аминокислота: то есть если в пище ее не хватает, то организм ее спокойно синтезирует, а если в пище избыток — спокойно утилизирует. Отказаться от пищи с глутаминовой кислотой невозможно — тогда придется полностью отказаться от белка.

Глутаминовая кислота, помимо того, что несет важные биологические функции, еще и обладает вкусом. Присутствие в пище свободного глутамата придаёт ей так называемый «мясной» вкус – умами. Это один из пяти базовых вкусов, для которого на языке существуют свои вкусовые рецепторы. Молекулы глутамата — носители этого вкуса, так же как поваренная соль, хлорид натрия (точнее, ионы натрия в ней), — носитель соленого вкуса, кислоты в виде ионов водорода — носители кислого вкуса, сахар — сладкого, а многие алкалоиды — горького вкуса.

Так сложилось в процессе эволюции: глутаминовая кислота — это, можно сказать, маркер белка. Если в пище есть белок — есть, как правило, определенное количество этой аминокислоты, соответственно, распознавание умами — способ, которым организм находит богатую белком пищу. Именно поэтому нам этот вкус приятен, что и использует пищевая промышленность.

Корни заинтересованности потребителей, в продукции с содержанием глутамата натрия найдены и понятны. Теперь попробуем посмотреть с другой стороны – со стороны производителей этих продуктов питания. На производстве, в процессе тепловой обработки, замораживания или длительного хранения, изначальный вкус некоторых ингредиентов теряется. Добавление глутамата натрия устраняет эту проблему – он обогащает вкус, способствует длительному сохранению вкусовых качеств при консервировании. К сожалению, в погоне за экономической выгодой, некоторые (назовем их недобросовестными) производители используют глутамат натрия для того, чтобы замаскировать применение низкосортного или даже испорченного сырья при производстве готовой продукции.

Вот какими двумя факторами можно объяснить настолько массовое применение глутамата натрия в пищевой промышленности. Проще говоря, покупателям нравится вкусовые ощущения, а производителям возможность сэкономить, при этом неплохо заработав.

1.7 Нормы добавления глутамата натрия в продукты питания

Исследования безопасности использования глутамата натрия проводились, начиная с 1970 года. В 1973 году была установлена допустимая суточная доза до 120 мг на 1 кг массы тела человека, т.е. ежедневное потребление человеком (средней массой 65 кг) 7,2 г глутаминовой кислоты считалось безопасным. В 1987 году после дополнительных исследований, допустимая суточная доза была пересмотрена и, согласно токсикологическим отчетам Объединенного комитета экспертов ВОЗ, был установлен норматив - "допустимая суточная доза - не устанавливается". Такой норматив устанавливается для веществ с низкой токсичностью и потребление которых с пищей значительно выше, чем использование в качестве пищевой добавки.

Таким образом, пищевая добавка глутамат натрия разрешена на уровне Всемирной организации здравоохранения более 40 лет.

Согласно законодательству Российской Федерации глутамат натрия (а также глутаминовая кислота, и ее соли аммония, калия, кальция и магния) допускается применять при производстве пищевых продуктов в количестве до 10 г (в пересчете на глутаминовую кислоту) на 1 кг пищевого продукта, а для приправ и пряностей - "Согласно ТД" (согласно технологической документации), т.е. дозировка определяется технологической необходимостью.

Следует также подчеркнуть, что Россия вступила в ВТО. В соответствии с европейским и международным законодательством глутамат натрия допускается к использованию в производстве пищевых продуктов. Поэтому, для законодательного запрещения использования глутамата натрия необходимо представить научно обоснованные данные вредного воздействия его на организм человека в соответствии с методологией оценки риска для здоровья человека.

Таким образом, согласно мировому законодательству, а в частности законодательству РФ – глутамат натрия является абсолютно безвредным веществом, в пределах допустимых норм.

 

1.7.1 Продукты, содержащие большое количество глутамата натрия

• водоросли комбу – 3190 мг в 100г
• сыр пармезан – 1680 мг на 100г
• спелые помидоры – 246 мг на 100г
• скумбрия – 215 мг на 100г
• моллюски – 140 мг на 100г
• кукуруза и зеленый горошек – 106 мг на 100г
• камчатские крабы – 72 мг на 100г
 

• лук – 51 мг на 100г
• капуста – 50 мг на 100г
• спаржа – 49 мг на 100г
• шпинат – 48 мг на 100г
• грибы – 42 мг на 100г
• курица – 22 мг на 100г
• говядина и свинина – 10 мг на 100г

 

Данные продукты можно использовать в приготовлении блюд, они помогут сохранить насыщенный мясной вкус без добавки в блюдо различных ароматизаторов. Блюда, которые содержать данные продукты, можно свободно употреблять в пищу, не боясь за свое здоровье.

Приложения: