طعم و عطر غذاها – فصل هشتم
طعمها و رایحههای ویژه در غذاها ناشی از حضور ترکیبات فراوان با وزن مولکولی پایین هستند و این ترکیبات به طور قابل توجهی بر پذیرش غذا توسط مصرفکنندگان اثر میگذارند. این فصل ابتدا به طعمهای اصلی و چگونگی درک آنها توسط انسان میپردازد. سپس ترکیبات طعمدهنده اصلی در انواع مواد غذایی از جمله میوهها، سبزیها و گوشتها به طور دقیق تشریح میشود. علاوه بر این، واکنشهایی که در طول فرآوری و نگهداری غذا منجر به تشکیل طعم میشوند نیز با جزئیات در این فصل ارائه شدهاند.
غذا نه تنها باید نیاز تغذیهای مصرفکنندگان را برآورده کند، بلکه باید طعم مطلوبی داشته باشد تا مصرفکننده از خوردن آن لذت ببرد. طعم و عطر یکی از جنبههای مهم تعیینکننده کیفیت غذا است و بر میزان مصرف و جذب مواد مغذی موجود در غذاها تأثیر میگذارد. طعم یک ادراک کلی و یکپارچه از تمام حواس مؤثر (بویایی، چشایی، بینایی، لامسه و شنوایی) در زمان مصرف غذا است. ارزیابی و ترجیح طعم در میان افراد، مناطق جغرافیایی و گروههای قومی تفاوت زیادی دارد. طعم به همراه ارزش تغذیهای و ایمنی، پذیرش غذا را توسط مصرفکنندگان تعیین میکند.
طعم غذا علاوه بر ترکیبات متعدد، به عوامل محیطی نیز وابسته است. توسعه روشهای تحلیل مدرن، مانند کروماتوگرافی و طیفسنجی جرمی، امکان مطالعه دقیقتری از طعم غذاها را فراهم کرده است. با این حال، از آنجا که طعم یک ادراک فیزیولوژیک است، هنوز هیچ روش کیفی یا کمی نمیتواند طعم غذا را به طور دقیق اندازهگیری یا توصیف کند.
ترکیبات طعم در غذاها
طعم و ترکیبات طعمدهنده
طعم غذا
طعم یک احساس است که در اثر تحریک ترکیبات غذایی بر گیرندههای چشایی موجود در دهان ایجاد میشود. جوانههای چشایی مهمترین گیرندههای طعم بوده و پس از آن پایانههای عصبی آزاد قرار دارند. جوانههای چشایی در سطح زبان و انتهای حفره دهان واقع میشوند. هر جوانه چشایی شامل حدود ۳۰ تا ۵۰ سلول چشایی است و گیرندهها بر غشای این سلولها قرار دارند. هر جوانه چشایی از طریق منفذی در بالا با حفره دهان مرتبط است. هنگامی که غذا در دهان قرار میگیرد، ترکیبات طعمدهنده از طریق این منفذ با گیرندههای چشایی تماس یافته و در نتیجه طعم حس میشود.
پایانههای عصبی آزاد مانند گیرندههای کوچک عمل کرده و میتوانند ترکیبات مختلف شیمیایی را تشخیص دهند؛ این پایانهها در تمام حفره دهان پراکندهاند و توسط کیسههایی احاطه شدهاند.
قسمتهای مختلف زبان به طعمهای مختلف حساسیت بیشتری دارند. هر طعم اصلی با ناحیه خاصی از زبان مرتبط است. نوک زبان نسبت به طعمهای شیرین و شور حساسیت بیشتری دارد، در حالی که ترشی بیشتر در طرفین زبان احساس میشود. قسمت عقبی زبان محل اصلی گیرندههای طعم تلخ است.
حساسیت به یک طعم اغلب با آستانه طعم توصیف میشود که حداقل غلظت لازم برای ایجاد حس است. آستانهها توسط گروهی از افراد تعیین میشود و محدودهای از غلظت که دستکم نیمی از افراد میتوانند آن را تشخیص دهند، به عنوان آستانه طعم در نظر گرفته میشود. جدول ۸ـ۱ مقادیر آستانه برخی ترکیبات طعمدهنده را نشان میدهد.
سه نوع آستانه، بر اساس روش اندازهگیری تعریف شده است:
- آستانه مطلق (یا حسی)، که حداقل غلظت قابل درک یک ترکیب طعمدهنده است؛
- آستانه تفاضلی، که کوچکترین تغییری است که مصرفکننده میتواند تشخیص دهد؛
- آستانه نهایی، حداقل غلظتی است که افزایش بیشتر آن، شدت ادراک را افزایش نمیدهد.
در این فصل، در صورت عدم ذکر خاص، تمام آستانهها مربوط به آستانه مطلق هستند.
طبقهبندی طعمها
به دلیل تفاوتهای فرهنگی و عادات غذایی، طبقهبندی طعمها در مناطق مختلف متفاوت است. در ژاپن، پنج طعم اصلی شامل شیرین، ترش، تلخ، شور و تند در نظر گرفته میشوند. در اروپا و آمریکا، شش طعم اصلی (شیرین، ترش، تلخ، شور، تند و گس) تعریف شدهاند. در هند تا هشت طعم اصلی شناخته میشود که شامل شیرین، ترش، تلخ، شور، تند، بیمزه، گس و غیرطبیعی هستند. در چین، پنج طعم اصلی (شیرین، ترش، تلخ، شور و تند) در استاندارد اولیه ذکر شدهاند و بعدها طعم گس و «خوشطعم» (delicious) اضافه شدهاند. از دیدگاه فیزیولوژیکی، تنها چهار طعم شیرین، ترش، تلخ و شور توسط گیرندههای چشایی قابل درک هستند. طعم تند ناشی از تحریک گیرندههای درد در مخاط دهان، بینی، پوست و عصب سهقلو است. طعم گس ناشی از تحریک اعصاب حسی در اثر تجمع پروتئینها است. حضور ترکیبات خوشطعم میتواند حس سایر طعمها را تقویت کند. در اروپا و آمریکا طعم خوشطعم در گروه طعمهای اصلی قرار نمیگیرد.
عوامل موثر بر ادراک طعم
ادراک طعم تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد. علاوه بر عادتهای غذایی، وضعیت سلامت، سن و سایر عوامل فردی، موارد زیر نیز تأثیرگذارند:
• دما: بهترین دما برای احساس طعم ۱۰–۴۰ درجه سانتیگراد است و در حدود ۳۰ درجه حساسیت بیشینه است. در دماهای کمتر از ۱۰ یا بیشتر از ۵۰ درجه، شدت حس کاهش مییابد.
• حلالیت: شدت طعم با حلالیت ترکیب مرتبط است، زیرا تنها ترکیبات محلول قادر به تحریک گیرندههای چشاییاند.
• حضور سایر ترکیبات طعمدهنده: ممکن است بین ترکیبات مختلف تعاملاتی مانند افزایشی (Enhancing)، تعدیل (Modification)، حذف (Elimination)، ضربشونده (Multiplication) یا عادتپذیری (Adaptation) رخ دهد.
طعم شیرین محبوبترین طعم در میان مصرفکنندگان است و قابلیت پذیرش و ویژگیهای فیزیکی-حسی غذاها را بهبود میبخشد. شدت شیرینی اغلب به صورت «شیرینی نسبی» بیان میشود که در آن محلول ۱۰ ٪ ساکارز به عنوان مرجع (۱٫۰) در نظر گرفته میشود. جدول ۸-۲ شیرینی نسبی چند شیرینکننده را نشان میدهد.
مکانیسم ادراک طعم شیرین توسط تئوری AH/B که در سال ۱۹۶۳ توسط شالنبرگر و آکری مطرح شد توضیح داده میشود. بر اساس این نظریه، نخستین مرحله در ادراک شیرینی، تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروهدهنده پروتون (AH) در مولکول شیرینکننده و گیرنده در زبان میباشد. در تمام ترکیبات شیرین، یک اتم الکترونگاتیو (A) که با اتم هیدروژن پیوند کووالانسی دارد (AH) وجود دارد و نقش دهنده پروتون را دارد (–OH، –NH، یا –NH₂). علاوه بر آن، یک اتم الکترونگاتیو دیگر (B) در فاصله ۰٫۲۵ تا ۰٫۴ نانومتر از AH قرار دارد و به عنوان پذیرنده پروتون عمل میکند. وقتی گروه AH/B در ترکیب شیرین با AH/B موجود در گیرنده زبان جفت میشود، عصب چشایی تحریک شده و حس شیرینی ایجاد میشود.
با وجود موفقیت این نظریه در توصیف بسیاری از ترکیبات شیرین، برخی محدودیتها نیز دارد، از جمله این که نمیتواند اختلاف شدت شیرینی بین D-آمینواسیدها و قندهایی که دارای ساختار AH/B مشابه هستند را توضیح دهد. به منظور رفع این محدودیت، Kier این نظریه را گسترش داد و پیشنهاد کرد که هر ترکیب شیرین علاوه بر گروه AH/B دارای یک ناحیه لیپوفیل (γ) نیز میباشد که میتواند شامل گروههای متیل (–CH₃)، متیلن (–CH₂–) یا فنیل (–C₆H₅) باشد. بنابراین، برای ایجاد شیرینی، سه واحد فعال (AH، B و γ) باید بهصورت مناسب در فضای سهبعدی آرایش یافته و با گیرنده تماس پیدا کنند.
طعم تلخ به تنهایی ناخوشایند است، ولی در ترکیب با سایر طعمها میتواند در ایجاد طعم خاص برخی مواد غذایی مانند چای، قهوه، آبجو و کدو تلخ نقش داشته باشد. استریکنین تلخترین ترکیب شناختهشده (با آستانه ۰٫۰۰۱۶٪) است و کینین معمولاً به عنوان مرجع برای ارزیابی شدت تلخی سایر ترکیبات مورد استفاده قرار میگیرد.
مکانیسم ادراک تلخی مشابه مکانیسم ادراک شیرینی است و بر اساس وجود گروه AH/B در ترکیب تلخ عمل میکند، اما فاصله میان AH و B در ترکیبات تلخ حدود ۰٫۱۵ نانومتر است که بسیار کمتر از ترکیبات شیرین میباشد. ترکیبات تلخ طبیعی شامل آلکالوئیدها، ترپنوئیدها و گلیکوزیدهای موجود در گیاهان و همچنین صفرا در جانوران هستند.
نمونههایی از آلکالوئیدهای تلخ عبارتند از: کافئین، تئوبرومین و تئوفیلین که در قهوه، چای و کاکائو یافت میشوند. نارینژین و نئوهسپریدین نیز از فلاوانونهای گلیکوزیدی هستند که عامل تلخی در میوههای مرکبات (بهویژه پوست آنها) میباشند. در فرآیند هیدرولیز آنزیمی، اتصال گلیکوزیدی این ترکیبات شکسته شده و فرآوردهها فاقد تلخی خواهند بود.
طعم ترش ناشی از یون هیدروژن موجود در اسیدهای آلی یا معدنی و نمکهای اسیدی است. شدت ترشی با غلظت یون H⁺ مرتبط است اما نوع آنیون همراه نیز بر مشخصه حسی تاثیر میگذارد. اسید استیک، سیتریک، لاکتیک، مالیک، فسفریک و فوماریک از رایجترین اسیدهای غذایی هستند که علاوه بر ایجاد طعم، در کنترل رشد میکروارگانیسمها نیز مؤثرند.
طعم شور توسط نمکهای خنثی ایجاد میشود و یکی از اساسیترین طعمها در مواد غذایی است. در این طعم، کاتیون مسئول ایجاد احساس شور بوده و آنیون میتواند شدت و ویژگی طعم را تغییر دهد. تنها مادهای که در همه غلظتهای بالاتر از آستانه، خالصاً طعم شور ایجاد میکند کلرید سدیم است. به دلیل اثرات زیانبار مصرف بیش از حد نمک، استفاده از جانشینهایی نظیر مخلوط ۲۰% کلرید پتاسیم و ۸۰% کلرید سدیم توسعه یافته است.
**طعم خوشطعم (Umami)** یک حس پیچیده است که با افزایش اشتها و ایجاد لذت هنگام خوردن غذا همراه است. ترکیبات خوشطعم شامل اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها و اسیدهای آلی هستند. سدیم گلوتامات (MSG) نخستین ترکیب خوشطعم کشفشده بوده و به وفور در طبیعت (مثلاً در جلبکها) وجود دارد. نوکلئوتیدهایی نظیر ۵´-اینوزینمونوفسفات (IMP) و ۵´-گوانوزینمونوفسفات (GMP) نیز نقش مهمی در افزایش طعم خوشطعم دارند و ترکیب MSG با IMP یا GMP میتواند شدت طعم را چند برابر افزایش دهد.
طعم تند (Pungency) نتیجه تحریک گیرندههای درد در مخاط دهان و بینی است و شامل سه گروه ترکیبات طبیعی میشود:
- ترکیبات سوزاننده (مانند کپسایسین در فلفل قرمز و پیپرین در فلفل سیاه)،
- ترکیبات معطر (مانند زینجیبرول در زنجبیل یا اوژنول در میخک)،
- ترکیبات تحریکی (مانند ایزوتیوسیاناتها در خردل، ترب و تربچه).
در برخی گیاهان مانند سیر و پیاز، ترکیبات گوگردی مسئول طعم تند و بوی خاص هستند. این ترکیبات پس از تخریب بافت گیاهی توسط آنزیمها از پیشسازهای خود تشکیل میشوند و در هنگام حرارتدهی به ترکیبات خوشبو (مثل تیولها) تبدیل میشوند، که دلیل طعم شیرین سیر و پیاز پخته نیز همین است.
طعم گس (Astringency) در نتیجه تجمع پروتئینها در سطح مخاط دهان ایجاد شده و حسی خشککننده و جمعکننده ایجاد میکند. تاننها و پلیفنولها مهمترین ترکیبات ایجادکننده گسی هستند. میوههای نارس به دلیل غلظت بالای پلیفنولها طعم گس دارند و با رسیدن میوه، از میزان گسی آنها کاسته میشود.
ترکیبات عطری در غذاهای منشأ گیاهی
میوهها
عطر ویژه میوهها عمدتاً توسط استرها، آلدئیدها و ترپنها تولید میشود و پس از آنها الکلها، اترها و اسیدهای فرّار در ایجاد عطر نقش دارند. با رسیدن میوه، مقدار این ترکیبات به تدریج افزایش مییابد. جدول ۸-۳ ترکیبات عطری اصلی در برخی میوهها را نشان میدهد.
برای مثال: عطر سیب عمدتاً از ایزوآمیل استات ناشی میشود، در حالی که عطر موز مربوط به ایزوآمیل استات و ایزوآمیل ایزووالرات است. در مرکبات نیز ترکیباتی مانند بوتیرآلدئید، اوکتالدهید، دکانال و لینالول نقش تعیینکننده دارند. در پوست مرکبات، اسید فرمیک، استالدئید، الکلها و استون نیز شناسایی شدهاند.
سبزیها
بهطور کلی عطر سبزیها ضعیفتر از میوههاست، با این حال برخی سبزیها مانند پیاز، سیر و تره دارای عطر تند و مشخص هستند.
• سبزیهای تازه
بسیاری از سبزیهای تازه دارای بویی شبیه خاک هستند که این بو ناشی از پیرازینهای متوکسی آلکیل است؛ برای مثال:
– ۲-متوکسی-۳-ایزوپروپیل پیرازین در گوجهفرنگی و نخود،
– ۲-متوکسی-۳-ایزوبوتیل پیرازین در فلفل سبز،
– ۲-متوکسی-۳-سک ـ بوتیل پیرازین در ریشه چغندر.
این ترکیبات از آمینواسید لوسین سنتز میشوند. همچنین اسیدهای چرب غیر اشباع در سبزیها توسط آنزیم لیپواکسیژناز اکسید شده و به آلدئیدها، کتونها و الکلهای عطری تبدیل میشوند.
• سبزیهای خانواده سیر (Liliaceae)
عطر این سبزیها عمدتاً از ترکیبات گوگردی نظیر دیآلكیلدیسولفیدها، دیآلكیلتریسولفیدها و ترکیبات تیوفن منشأ میگیرد.
در پیاز، پیشساز عطری S-(۱-پروپنیل)-L-سیستئین سولفوکسید است که با کمک آنزیم آلیناز به ۱-پروپنیل سولفنیک اسید و پیرووات تبدیل میشود. این ماده ناپایدار بوده و به لاکریماتور سولفوکسید (ترکیب اشکآور) یا به مرکاپتانها و دیسولفیدها تبدیل میشود که باعث ایجاد بوی مشخص پیاز میگردد.
در سیر، پیشساز آلیین در حضور آنزیم مشابهی تجزیه میشود و آلیسین تولید میکند که بوی بسیار تند و تحریککننده دارد. آلیسین نیز به ترکیباتی نظیر دیآلیل دیسولفید و متیل آلیل دیسولفید تبدیل میشود که ترکیب نهایی عطر سیر را تشکیل میدهند.
• سبزیهای خانواده چلیپایی (Cruciferae)
سبزیهایی مانند خردل، تربچه و ترب کوهی دارای ترکیبات ایزوتیوسیاناتی هستند که با هیدرولیز گلایکوزینولاتها ایجاد میشوند. ترکیباتی نظیر ۲-وینیل ایزوتیوسیانات و ۳-پروپنیل ایزوتیوسیانات عامل بوی تند و خاص این سبزیها هستند.
• قارچها
پیشساز عطر قارچ، اسید لنتیونینیک است که تحت تجزیه آنزیمی به لنتیونین تبدیل میشود؛ ترکیبی که نقش اصلی را در بوی ویژه قارچ دارد.
• سایر سبزیجات
عطر خیار عمدتاً ناشی از ترکیبات کربنیلی و الکلی مانند ۲-ترانس-۶-سیس-نونادیانال و ترانس-۲-نوننآلدئید است.
در گوجهفرنگی تازه، ترکیبات ۳-سیس-هگزنال و ۲-ترانس-هگزنال نقش اصلی دارند، در حالی که در محصولات حرارتدیده مانند سس، ترکیبات دیمتیل سولفید، β-یونون و β-داماسنون بیشتر غالب میشوند.
ترکیبات عطری در چای
• چای سبز
چای سبز در طی فرآوری، تخمیر نمیشود و دارای رایحهای تازه و بوی برشته ملایم است. نخستین مرحله در فرآوری چای سبز مرحله “ثابت کردن” است که در طی آن آنزیمها غیرفعال میشوند، بنابراین بیشتر ترکیبات معطر چای سبز از خود برگ تازه منشأ میگیرند و تنها مقدار کمی از آنها در طی فرآوری تشکیل میشود.
مواد فرّار اصلی موجود در برگ تازه شامل الکلهای برگ (۳-سیس-هگزنول و ۲-سیس-هگزنول) و آلدئیدهای برگ (۳-سیس-هگزنال و ۲-سیس-هگزنال) هستند که بوی علف تازهای دارند. در طی فرآوری، بخشی از ترکیبات با نقطه جوش پایین تبخیر شده و بخشی از آنها به ایزومرهای ترانس تبدیل میشوند که بوی معتدلتری دارند.
ترکیبات با نقطه جوش بالاتر مانند لینالول، بنزیل الکل، فنیلاتانول و استوفنون نیز با حذف ترکیبات سبک، آشکار شده و نقش اصلی را در عطر مطبوع چای سبز دارند. در میان آنها لینالول از مهمترین اجزای فعال بوده و حدود ۱۰٪ از کل مواد معطر چای سبز را تشکیل میدهد.
• چای نیمهتخمیری (اولانگ)
اولانگ چای شاخص چایهای نیمهتخمیری است. عطر آن ترکیبی است از بوی گل، میوه و تازگی. ترکیبات اصلی آن شامل الکل برگ، سیس-جسمون، لاکتون یاس، متیلجسمونات، نرولیدول، بنزیلالکل سیانوهیدرین و استات اتیل میباشند.
• چای سیاه (چای تخمیری)
چای سیاه در طی فرآوری کاملاً تخمیر شده و بنابراین عطر قویتری نسبت به چای سبز دارد. در طول تخمیر، واکنشهای متعددی رخ میدهند که منجر به تشکیل صدها ترکیب عطری میشوند. بنابراین عطر چای سیاه بهطور قابل توجهی با چای سبز تفاوت دارد.
الکلها، آلدئیدها، اسیدها و استرها اجزای اصلی عطر چای سیاه هستند و ترکیباتی نظیر کتونهای بنفشهای (violet ketone) نقش مهمی در ایجاد عطر ویژه آن دارند.
کاروتنوئیدها، اسیدهای چرب غیر اشباع و اسیدهای آمینه پیشسازهای عطری اصلی چای سیاه هستند. در طی اکسیداسیون β-کاروتن، ترکیباتی مانند β-یونون، β-داماسنون و تیاسپیرانها تولید میشوند که اثر زیادی بر عطر نهایی دارند. همچنین اسیدهای چرب غیراشباع (بهویژه اسید لینولنیک و لینولئیک) با اکسیداسیون آنزیمی به آلدئیدها و الکلهای C6~C10 تبدیل میشوند و سپس استری شدن با الکلها موجب تولید استرهایی با بوی مطبوع میگردد (مانند استات بنزیل، فنیلاستات اتیل، بنزوات متیل و سالیسیلات متیل).
اسیدهای آمینه نیز توسط آنزیمها به الکلها، آلدئیدها و اسیدها تجزیه میشوند و بدین ترتیب به تشکیل عطر چای سیاه کمک میکنند.
ترکیبات عطری در غذاهای منشأ حیوانی
گوشت دام و طیور
گوشت خام حاوی بیش از ۳۰۰ نوع ترکیب فرّار است که عمدتاً شامل هیدروکربنها، آلدئیدها، کتونها، الکلها، استرها، ترکیبات فـورانی، ترکیبات نیتروژنی و گوگردی میباشد.
عطر گوشتهای مختلف خام با یکدیگر تفاوت دارد و این تفاوت عمدتاً به ترکیب چربی (لیپیدی) بستگی دارد. به عنوان مثال، گوشت گاو یا خوک خام معمولاً بوی واضحی ندارد، در حالی که گوشت گوسفند و گوشت سگ دارای بوی خاص و مشخصی هستند. بوی مخصوص گوشت گوسفند ناشی از اسیدهای چرب متیلهشده مانند ۴-متیلکاپریلیک اسید و ۴-متیلپلارگونیک اسید است. بوی ماهیمانند گوشت سگ نیز با حضور تریمتیلآمین و اسیدهای چرب کوتاهزنجیر مرتبط میباشد. همچنین بوی تند گوشت نرهای بالغ ناشی از ترکیباتی چون ۵α-آندروست-۱۶-ان-۳-اون و ۵α-آندروست-۱۶-ان-۳α-ال است.
ترکیبات عطری گوشت پختهشده از سه مسیر ایجاد میشوند:
- اکسیداسیون و هیدرولیز لیپیدها
- واکنش میلارد بین اسیدهای آمینه/پروتئینها و قندهای احیاکننده
- تجزیه یا ترکیب مجدد ترکیبات طعمدهنده آزاد شده
ترکیب عطر به دمای پخت و نوع فرآیند وابسته است.
در گوشت پختهشده خوک ترکیبات فرّار شامل آلدئیدها، کتونها، اسیدهای چرب و ترکیبات گوگردی هستند. در گوشت گاو پخته علاوه بر اینها، ترکیبات حلقوی مانند پیرازینها، تیوفنها، فورانها و نیتروژندار نیز حضور دارند. بیش از ۶۰۰ ترکیب فرّار در گوشت گاو پخته شناسایی شده است که در میان آنها ترکیبات تیوفن، فوران و پیرازین مهمترین نقش را در ایجاد رایحه مشخص بازی میکنند.
در گوشت خوک مقدار لاکتونها (بهخصوص γ- و δ-لاکتونهای حاصل از اسیدهای هیدروکسیدار) نسبت به گوشت گاو بیشتر است و این ترکیبات نقش مهمی در بوی چربی خوک دارند.
گوشت گوسفند حاوی مقدار کمتری اسید چرب آزاد و اسید غیراشباع است، بنابراین میزان آلدئیدهای غیر اشباعِ معطر در آن کمتر است و عطر متفاوتی ایجاد میشود.
رایحه گوشت مرغ پخته بیشتر از ترکیبات گوگردی و کربونیلدار تشکیل شده و ترکیباتی مانند ۲-ترانس-۴-سیس-ددادینال از اجزاء فعال اصلی آن هستند.
مواد بودار گوشت آبپز غالباً ترکیبات خنثی مانند سولفیدها و مشتقات فوران / بنزن هستند، در حالی که گوشتهای بریان یا کبابی بیشتر حاوی ترکیبات بازی از جمله پیرازین، پیریدین و پیرولاند.
در هر دو حالت، ترکیبات گوگردی عامل اصلی ایجاد بوی گوشت هستند؛ به طوری که اگر این ترکیبات حذف شوند، گوشت تقریباً فاقد رایحه خواهد بود.
میزان هیدروژن سولفید نیز تعیینکننده شدت بوی گوشت است:
- اگر زیاد باشد، بوی تخممرغ فاسد ایجاد میشود
- اگر کم باشد، شدت عطر کاهش مییابد
در گوشت دودی، دود حاوی ترکیباتی مانند فنولها، فرمالدهید، استالدئید، اسیدهای چرب و گایاکول میباشد که به ایجاد طعم و عطر منحصر به فرد آن کمک میکنند.
چربیها نیز نقش مهمی در ایجاد عطر دارند. هنگام حرارتدهی چربی گاوی یا چربی خوکی مقادیر زیادی استر، الکل، آلدئید، لاکتون، پیرازین و فوران تولید میشود که بخش اصلی رایحه را تشکیل میدهند.
در پخت زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد، بیش از ۵۰٪ از کل ترکیبات عطری از چربی منشأ میگیرد.
محصولات آبزی
• ترکیبات فرّار در آبزیان تازه
ماهیهای تازه معمولاً بوی ملایمی دارند که عمدتاً ناشی از آلدئیدها، کتونها و الکلهای حاصل از اکسیداسیون اسیدهای چرب هستند، مانند ۱-اوکتن-۳-اون، ۲-ترانس-نونانآلدئید و ۱-اوکتن-۳-ال.
با کاهش تازگی، ترکیبات بویایی تغییر میکنند و بوی «ماهیمانند» ایجاد میشود که ناشی از ترکیباتی مانند δ-آمینووالرالدهید، δ-آمینووالریک اسید و هگزاهیدروپریدین است که از تجزیه آمینواسیدهای بازی تشکیل میشوند.
• ترکیبات فرّار در ماهیهای فاسد
در محصولات آبزی فاسد، بوی ناخوشایندی ایجاد میشود که از ترکیباتی مانند آمونیاک، دیمتیلآمین (DMA)، تریمتیلآمین (TMA)، متیل مرکاپتان، ایندول و اسکاتول ناشی میشود.
در ماهیهای دریایی تازه، تریمتیلآمیناکسید (TMAO) وجود دارد که بیبو است؛ در طی فساد، TMAO توسط آنزیمها یا میکروارگانیسمها به TMA (با آستانه بوی بسیار پایین) تجزیه میشود. بنابراین TMA شاخص خوبی برای تعیین میزان فساد ماهی است.
همچنین TMAO میتواند به DMA و فرمالدهید نیز تجزیه شود.
در مراحل بعد، ترکیبات گوگردی فرّار نظیر H₂S، متیل مرکاپتان و دیمتیلسولفید نیز به بوی تند ماهی اضافه میشوند.
در نهایت، اکسیداسیون اسیدهای چرب غیر اشباع موجود در روغن ماهی منجر به تولید بوهای اکسید شده (بوی جگر ماهی یا روغن مانده) میشود که شدت آن با پیشرفت اکسیداسیون افزایش مییابد.
مسیرهای تشکیل ترکیبات عطری
واکنشهای کاتالیزشده توسط لیپواکسیژناز
اکسیداسیون چربیها
آنزیم لیپواکسیژناز بهطور گسترده در گیاهان وجود دارد و اکسیداسیون اسیدهای چرب غیر اشباع را کاتالیز میکند. در نتیجه این اکسیداسیون، پروکسیدها تشکیل میشوند که سپس توسط لیازها به آلدئیدها، کتونها، الکلها و سایر ترکیبات عطری تجزیه میشوند.
برای مثال هگزانال از اکسیداسیون اسید لینولئیک تولید میشود و یکی از ترکیبات عطری مهم در سیب، توت فرنگی، آناناس و موز است. اکسیداسیون لینولئیک همچنین میتواند طعم نامطلوبی مثل بوی لوبیای خام در سویا ایجاد کند.
ترکیبات C₆ معمولاً رایحه “علف تازه” دارند، ترکیبات C₉ بوی خیار یا هندوانه و ترکیبات C₈ بویی شبیه قارچ یا بنفشه تولید میکنند.
همچنین محصولات β–اکسیداسیون اسیدهای چرب بلندزنجیر (C₈–C₁₂) عطری شبیه میوههای رسیده ایجاد میکنند. برای مثال اتیل ۲-ترانس-۴-سیس-ددادینوات در گلابی از طریق β–اکسیداسیون لینولئیک اسید ایجاد میشود و γ-لاکتونها و δ-کتونها (بهویژه C₈–C₁₂) رایحهای شبیه نارگیل و هلو دارند.
تجزیه آمینواسیدهای شاخهدار
آمینواسیدهای شاخهدار (val, leu, ile) پیشسازهای مهمی برای تشکیل استرهای با زنجیره شاخهدار در میوههای رسیده هستند.
به عنوان مثال، ترکیباتی مانند ایزوآمیل استات و ۳-متیلاتیل بوتیرات که عطر مشخص موز، گلابی و کیوی را ایجاد میکنند، از طریق دکربوکسیلشدن و سپس استریفیکاسیون محصولات حاصل از این آمینواسیدها تشکیل میشوند.
مسیر اسید شیکیمیک
اسید شیکیمیک پیشساز سه آمینو اسید آروماتیک (فنیلآلانین، تیروزین و تریپتوفان) است. این مسیر نه تنها برای تشکیل اسیدهای آمینه ضروری است، بلکه پیشساز ترکیبات عطری متعددی نیز به شمار میرود.
برخی ترکیبات مهم این مسیر عبارتند از:
| ترکیب | منبع/ویژگی |
|---|---|
| وانیلین | ترکیب اصلی عطر وانیل |
| اوژنول | ترکیب اصلی بوی میخک |
| سینامیل الکل | رایحه دارچین |
سنتز ترپنوئیدها
ترپنوئیدها دستهای بزرگ از ترکیبات عطری بوده و در مرکبات اهمیت زیادی دارند.
– لیمونن → عطر پرتقال و نارنگی
– سیترال → بوی مشخص لیمو
– نرال و نکوکا → عطر اختصاصی پرتقال و گریپفروت
نکته جالب این است که انانتیومرهای یک ترپن میتوانند رایحه کاملاً متفاوتی داشته باشند؛ برای مثال:
- (-)-کاروون بوی نعناع دارد
- (+)-کاروون بوی افسنطین (گیاه دارویی) دارد
مسیر تخمیر هترو لاکتیک
فرآیندهای تخمیر میکروبی میتوانند مقادیر زیادی ترکیبات عطری تولید کنند که نقش بسیار مهمی در طعم نوشیدنیهای تخمیری و محصولات تخمیری دارند.
در تخمیر هترو لاکتیک گلوکز و اسید سیتریک، ترکیبات زیر بهوجود میآیند:
| نوع ترکیب | مثال |
|---|---|
| الکلها | ایزوآمیل الکل، فنیلاتانول |
| استرها | استات ایزوآمیل، استات اتیل |
| آلدئیدها | استالدئید (بوی سیب سبز) |
| سولفیدها | هیدروژن سولفید (در مقادیر کم → مثبت) |
در آبجو، ترکیبات اصلی طعمدهنده شامل ایزوآمیلالکل، ۲-فنیلاتانول، استات ایزوآمیل و استات اتیل هستند. در عرق سنتی چینی، استرهای اسیدهای چرب C₂–C₁₂ (بهویژه استاتها) تعیین کننده طعم و عطر نهایی هستند.
واکنشهای غیرآنزیمی
• واکنش میلارد
واکنش میلارد مهمترین مسیر غیرآنزیمی برای تشکیل ترکیبات عطری در طی حرارتدهی مواد غذایی است.
در دماهای پایین و مدت کوتاه → لاکتونها، فورانها و آلدئیدهای استرکر تولید میشود.
در دماهای بالاتر و مدت طولانی → پیرازینها، پیریدینها و پیرولها (دارای رایحه بو دادن/برشته شدن).
پیرازینها ترکیبات کلیدی در بوی نان، قهوه، کره بو داده، آجیل و گوشت سرخشده هستند. همچنین ترکیبات گوگردی کوچک که در واکنش میلارد تولید میشوند (مثل متیونیک آلدهید) در عطر سیبزمینی پخته و بیسکویت پنیر نقشی اساسی دارند.
• تشکیل تیازولینها
در طی حرارتدهی سیستئین، محصولات تجزیه مانند H₂S و NH₃ میتوانند با ترکیبات کربونیل موجود واکنش داده و تیازولینها را ایجاد کنند که بخش مهمی از عطر گوشت پخته هستند.
• تخریب حرارتی
| ترکیب | محصولات عطری |
|---|---|
| کربوهیدراتها | فورانها، لاکتونها، مالتول |
| پروتئین / آمینواسیدها | H₂S، آمونیاک، تیوفن، پیرازین |
| ویتامین B₁ | ترکیبات گوگردی، فوران، تیوفن |
| اسید اسکوربیک | فورفورال، گلیآکسال، آلدئیدها |
همچنین اکسیداسیون غیرآنزیمی چربیها میتواند، اگر در حد کنترلشده باشد، عطر مطلوبی (مثل بوی نان تازهپز) ایجاد کند.
