Παίζω και μαθαίνω….Η επιστημονική μέθοδος και πως να την αξιοποιήσετε…

untitled

Η επιστημονική μέθοδος θα λέγαμε ότι είναι μία σειρά καλά καθορισμένων διαδικασιών που χρησιμοποιεί ο επιστήμονας, στην προσπάθειά του να ανακαλύψει τα μυστικά της φύσης, δηλαδή να βρει τους νόμους και να κατασκευάσει θεωρίες για την εξήγηση των διαφόρων φαινομένων. Αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα των φυσικών επιστημών, καθώς λειτουργεί ανεξάρτητα από τα άτομα που τη χρησιμοποιούν. Εφαρμόζεται δε, παγκόσμια και βοηθάει τους επιστήμονες να απαλλαγούν, όσο αυτό είναι δυνατόν, από τις ανθρώπινες αδυναμίες τους και να είναι αντικειμενικοί στην αναζήτηση της γνώσης.

Για να εφαρμόσουμε την επιστημονική μέθοδος, οφείλουμε να ακολουθήσουμε τις παρακάτω διαδικασίες, οι οποίες απαιτούν ολοένα και υψηλότερο επίπεδο δεξιότητας:

Παρατηρώ..
Παρατηρώ σημαίνει, εξετάζω προσεχτικά, ερευνώ. Η παρατήρηση προϋποθέτει την ενεργοποίηση και τη χρήση όλων των αισθήσεων. Από μόνες τους οι παρατηρήσεις δεν είναι τόσο σπουδαίες, γίνονται όμως σπουδαίες, με τις ερωτήσεις που ακολουθούν και την απορρηματική κατάσταση που δημιουργούν. Βέβαια αυτό που παρατηρούμε δεν θα πρέπει να ανάγεται σε απόλυτη αρχή μιας και ό,τι δεν είναι παρατηρήσιμο δε σημαίνει ότι δεν υπάρχει. Η παρατήρηση είναι μία σύνθετη διαδικασία που σχετίζεται άμεσα με τη θεωρητική γνώση διαφορετικά… η αισθητηριακή γνώση θα ήταν άχρηστη!

Ταξινομώ..
Η ταξινόμηση ομοειδών αντικειμένων είναι μία διαδικασία πολύ θεμελιώδης για τις φυσικές επιστήμες και βοηθάει στο να μπει τάξη στις έρευνες των επιστημόνων. Η ομαδοποίηση βοηθάει στην ανακάλυψη ιδιοτήτων με τις οποίες γίνεται η ταξινόμηση και η περιγραφή. Ακόμα και οι παρατηρήσεις αποκτούν άλλο νόημα, όταν μπορούν να ταξινομηθούν. Η κατάλληλη ταξινόμηση δίνει την αίσθηση της ενότητας και την αναγνώριση της ποικιλίας.

Εκφράζω…μαθηματικά..
Η χρήση των Μαθηματικών στην εξερεύνηση της φύσης έχει αποδειχθεί πολλαπλά σημαντική, αφού βοηθάει στη διατύπωση των ορισμών, των νόμων, στην κωδικοποίηση των παρατηρήσεων και στις μετρήσεις. Οι στατιστικοί κανόνες βοηθούν στο συσχετισμό ομάδων παρατηρήσεων με τις υποθέσεις. Η μελέτη πολλών φαινομένων γίνεται ενοποιητικά με τη βοήθεια των Μαθηματικών, με αποτέλεσμα τη βαθύτερη κατανόησή τους.

Μετράω..
Η εισαγωγή του πειράματος στη μελέτη των φαινομένων επέβαλλε την ποσοτική μελέτη τους. Η ποσοτική μελέτη στηρίζεται σε δεδομένα που προκύπτουν από μετρήσεις και εκφράζονται με αριθμούς.
Οι μετρήσεις γίνονται με όργανα όπως π.χ ζυγαριά, θερμόμετρο. Απαιτείται τεχνική, η οποία αποκτιέται με την άσκηση. Οι μετρήσεις είναι μετρήσεις προσέγγισης γιατί εξαρτώνται από τον τρόπο μέτρησης, τη συσκευή μέτρησης και την υποκειμενική συμπεριφορά αυτού που μετρά.

Επικοινωνώ..
Η επικοινωνία είναι βασικής σημασίας διαδικασία. Επιτρέπει στον ερευνητή να ανακοινώνει τις σκέψεις του, τις ερευνητικές του προσπάθειες και τα συμπεράσματα του. Γίνεται γραπτά ή προφορικά και οδηγεί στην ανάπτυξη των επιστημών και στη διεύρυνση των γνώσεων.

Προβλέπω..
Η πρόβλεψη είναι το έξυπνο μάντεμα. Έχει σχέση με τη διαίσθηση και τη φαντασία. Είναι ένα σημαντικό μέρος της δουλειάς ενός επιστήμονα, ο οποίος συχνά κάνει την ερώτηση : «Τι θα συμβεί αν ……..
Κάνει την πρόβλεψη και προχωρεί στον έλεγχο της. Για την πρόβλεψη στηρίζεται σε δεδομένα, γεγονός που κάνει την πρόβλεψη να διαφέρει από την υπόθεση.

Συμπεραίνω..
Τα συμπεράσματα είναι αντικειμενικές εξηγήσεις των παρατηρήσεων.

Ορίζω..
Οι λειτουργικοί ορισμοί παρέχουν οικονομία στην επικοινωνία, επειδή μια λέξη ή ένας όρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί έναντι μιας εκτεταμένης περιγραφής, αν ο χρήστης κάνει από την αρχή ξεκάθαρη τη σημασία που της αποδίδεται.

Υποθέτω..
Οι υποθέσεις παράγονται από κατά εικασία υπολογισμούς. Ίσως να προέρχονται από έμπνευση. Η ύπαρξη μερικών πειραματικών δεδομένων μπορεί να οδηγήσει στη διατύπωση μιας υπόθεσης. Ο σχηματισμός υποθέσεων είναι μια θεμελιωμένη διαδικασία και παρουσιάζεται σαν εξήγηση φαινομένων που μένουν ανεξήγητα σε ορισμένη στιγμή.

Ερμηνεύω…
Τα δεδομένα π.χ πληροφορίες, παρατηρήσεις, μετρήσεις κτλ., από μόνες τους έχουν πολύ λίγο ενδιαφέρον. Για να αποκτήσουν επιστημονική αξία πρέπει να φωτιστούν κατάλληλα, δηλαδή να ερμηνευτούν κατάλληλα, να οδηγήσουν σε γενικεύσεις και να συσχετιστούν με τις ερωτήσεις. Η συσσώρευση πληροφοριών χωρίς ερμηνεία είναι διαδικασία χωρίς αξία.

Αναγνωρίζω και ελέγχω τις μεταβλητές..
Οι ερευνητές είναι συχνά υποχρεωμένοι να αναζητούν όλες εκείνες τις παραμέτρους που υπεισέρχονται στα φαινόμενα. Για το σκοπό αυτό καταφεύγουν στο πείραμα. Κάθε χωριστή κατάσταση απομονώνεται και ελέγχεται με τη μεγαλύτερη δυνατή προσέγγιση. Αυτές οι απομονωμένες και ελεγχόμενες καταστάσεις αποτελούν τις μεταβλητές του πειράματος. Τέτοιες μεταβλητές μπορεί να είναι η θερμοκρασία, η υγρασία/ η πίεση, ο όγκος, η μάζα κτλ. Ο ερευνητής παρατηρεί και καταγράφει τις διαφορές σε δυο πειράματα, όταν αλλάξει η μεταβλητή σε ένα από αυτά.

Πειραματίζομαι…
Το πείραμα αποτελεί βασική συνιστώσα της επιστημονικής έρευνας, αποτελεί ένα μοντέλο διαλεκτικής διαμεσολάβησης ανάμεσα στον άνθρωπο και τη φύση. Οι λειτουργίες του πειράματος είναι συνοπτικά οι εξής:
Δοκιμάζεται η αλήθεια μιας υπόθεσης
Δοκιμάζεται συνολικά μια θεωρία
Αναζητούνται νέα φαινόμενα που προβλέφτηκαν θεωρητικά.
Δημιουργούνται νέα υλικά
Δημιουργούνται νέα αντικείμενα
Το πείραμα είναι πράξη και ως πράξη προϋποθέτει γνώση αλλά είναι και πηγή γνώσης.

Κατασκευάζω μοντέλο..
Οι επιστήμονες στην προσπάθειά τους να ερμηνεύσουν μερικά φαινόμενα, στα οποία συνήθως υπεισέρχονται αόρατα συστατικά της ύλης, όπως άτομα, μόρια, κτλ. Καταφεύγουν στη χρήση μοντέλων. Συνήθως ο επιστήμονας επινοεί ένα μοντέλο ή πρότυπο, που στοχεύει να περιγράψει ή να εξηγήσει μια περιοχή του πραγματικού.΄ Ένα μοντέλο μπορεί να είναι ένας μαθηματικός τύπος.

Κατά τη διάρκεια ενός γεύματος, καθώς τρώμε, παρατηρούμε πόσο καλό είναι το φαγητό, που υπάρχει περιθώριο βελτίωσης και τι είναι ιδιαίτερα αρεστό. Στην πραγματικότητα αναλύουμε τα αποτελέσματα ενός πειράματος.

Ένας καλός μάγειρας-επιστήμονας, θα κρατούσε σημειώσεις για αυτές τις συζητήσεις, ώστε να τις χρησιμοποιήσει για την εξαγωγή συμπερασμάτων, σχετικά με τον τρόπο βελτίωσης της συνταγής του. Μετά από αρκετές δοκιμές της συνταγής, θα άρχιζε να κατανοεί το μοντέλο και να εξηγεί τα αποτελέσματά του. Αυτό θα συνέβαινε γιατί θα άρχιζε να κατανοεί τον τρόπο με τον οποίο, μικρές αλλαγές στη συνταγή του, παράγουν διαφορετικά ποιοτικά αποτελέσματα στο τελικό του πιάτο. Θα μπορούσε στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει αυτή τη γνώση και να την εφαρμόσει και σε άλλες συνταγές, βελτιώνοντας συνεχώς τις μαγειρικές του δεξιότητες. Πόσο όμορφα και δημιουργικά πιάτα θα μπορούσαν να βγουν εφαρμόζοντας μια τόσο μεθοδική και διεξοδική διαδικασία… Εφαρμόζοντας δηλαδή την επιστημονική μέθοδο- απλή αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική – στη μαγειρική. Μέθοδος η οποία εαν ληφθεί σοβαρά και εφαρμοστεί σωστά, δεν υπάρχει καμία δικαιολογία για κανένα επιστημονικά εκπαιδευμένο άτομο, να μην μπορέσει να μαγειρέψει ένα υπέροχο πιάτο και να γίνει ένας καλός και μεθοδικός μάγειρας….

 

Advertisements

Μαγειρικό Στοχα_ζειν…Vol 1

coffeesauce

 Φωτογραφία από το  καταπληκτικό Foodpairing, εργαλείο που δείχνει το ευτυχές “πάντρεμα”…

Με αφορμή κάποιες «μαγειρικές εκπομπές», αλλά και κάποια γαστρονομικά δρώμενα, στα οποία για μια ακόμη φορά είδα τεχνικούς της μαγειρικής να αυτοπροσδιορίζονται ως επιστήμονες, και ακόμη καλύτερα τους άκουσα να προσπαθούν να μιλήσουν με επιστημονικούς όρους (ακόμη γελάω…), με έπιασαν οι ανησυχίες μου πάλι…Για να μπορούμε λοιπόν να συνεννοούμαστε παραθέτω ένα άρθρο του 2013, από το επιστημονικό περιοδικό Flavour, με κάποιες δικές μου παρατηρήσεις…

Μοριακή γαστρονομία, μοριακή κουζίνα, μαγειρική ακρίβεια, κουζίνα note by note, επιστήμη της γαστρονομίας…όροι πολυφορεμένοι τα τελευταία χρόνια, χωρίς όμως πραγματική κατανόηση και σίγουρα χωρίς πραγματική αναγνώριση..

Έχουν κατά καιρούς διατυπωθεί πολύ ισχυρές απόψεις σχετικά με το θέμα…  Σαφώς, η μοριακή  γαστρονομία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από καθιερωμένες επιστήμες, όπως η χημεία τροφίμων, η  επιστήμη των τροφίμων και η τεχνολογια των τροφίμων.

Ο Barham και οι συνάδελφοί του στην επισκόπηση τους, δίνουν τον ορισμό της μοριακής γαστρονομίας και το πώς διαφέρει από την γαστρονομία: «Πρέπει να θεωρηθεί ως η επιστημονική μελέτη του γιατί μερικά τρόφιμα έχουν δυσάρεστη γεύση, μερικά είναι μέτρια, μερικά καλά, και κάποια, μερικές φορές, απολύτως πεντανόστιμα».

(Barham P, Skibsted LH, Bredie WLP, Bom Frøst M, Møller P, Risbo J, Snitkjær P, Mørch Mortensen LM: Molecular gastronomy: a new emerging scientific discipline. Chem Rev 2010, 110:2313–2365).

Σε αυτό τον ορισμό, δεν υπάρχει συγκεκριμένη αναφορά ως προς το γιατί λέγεται μοριακή, αν και σιωπηρά αφήνει να εννοηθεί, ότι η μοριακή γαστρονομία βασίζεται σε μια επιστημονική και συστηματική μελέτη που χρησιμοποιεί μοριακά βασισμένες επιστήμες, ενώ η διατροφή και η υγεία είναι υποδεέστερα θέματα για αυτή την επιστημονική προσέγγιση.

Η χρήση των φυσικοχημικών αρχών, για τη μελέτη των τροφίμων, είναι καθιερωμένη σε επιστήμες όπως η φυσική ή η βιοχημεία. Επιστήμες οι οποίες στηρίζονται στις φυσικοχημικές ιδιότητες των τροφίμων όπως η υφή, η σταθερότητα του αφρού, οι ιδιότητες γαλακτωματοποίησης, οι αλλαγές φάσης. Στις ίδιες ιδιότητες δηλαδή,  που διέπουν και τις μαγειρικές διαδικασίες. Αυτές οι προσεγγίσεις  ασχολούνται λιγότερο με την αισθητηριακή αντίληψη και τη γαστρονομική πλευρά των τροφίμων.

Από την άποψη της χημείας, ο κόσμος της μαγειρικής και της γαστρονομίας είναι ένα νέο υποσχόμενο έδαφος για την εφαρμογή των σύγχρονων αντιλήψεων και μεθοδολογιών των φυσικών επιστημών. Η «επιστήμη της γαστρονομίας» μπορεί όχι μόνο να μετατρέψει τη μελέτη, σε αυτό τον εμπειρικό κόσμο, σε μια νέα επιστήμη, αλλά ταυτόχρονα μπορεί να αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον για τη μελέτη των τροφίμων. Η γαστρονομία θα μπορούσε να αποτελέσει πηγή έμπνευσης για την εμφάνιση νέων και ενδιαφερόντων πειραμάτων χημείας.

Από τη σκοπιά της γαστρονομίας, η «επιστήμη της γαστρονομίας» μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεμελιώδεις γνώσεις, μπορεί να μεταφραστεί σε μια πιο επιστημονικά εμπνευσμένη προσέγγιση στην γαστρονομία, χωρίς να αφαιρεί κανένα από τα στοιχεία όπως, τη δημιουργικότητα και την τέχνη που είναι τόσο χαρακτηριστικά για το μαγείρεμα.

Με τον ίδιο τρόπο που η βιολογία παρέχει ένα μεγεθυντικό φακό στο πεδίο της βιοχημείας, η γαστρονομία γίνεται η πηγή έμπνευσης για την «επιστήμη της γαστρονομίας». Συγκεκριμένα, η «επιστήμη της γαστρονομίας» αποσκοπεί να εκμεταλλευτεί, τις πρόσφατες εξελίξεις στις φυσικές επιστήμες ώστε να προχωρήσει η επιστημονική μελέτη των τροφίμων, των πρώτων υλών, των αποτελεσμάτων της επεξεργασίας των τροφίμων ως ποιοτική και ποσοτική βάση για βελτίωση της γεύσης, της αρέσκειας και της προσρόφησης από το ανθρώπινο σώμα.

Ο «μπούσουλας»; Βιβλία όπως του McGee H: «On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen» και των Myhrvold N, Young C, Bilet M: «Modernist Cuisine: The Art and Science of Cooking», θα έπρεπε να αποτελούν πηγή γνώσης,  και βαθύτερης κατανόησης των αρχών που διέπουν τα τρόφιμα, σε όλες τις φάσεις μεταποίησης τους, από το χωράφι, στο τραπέζι, και όχι απλά εργαλεία για φτηνό ξεπατίκωμα, χιλιοφορεμένων τεχνικών, συνταγών και άγνωστων αντιδραστηρίων που σε καμία περίπτωση δε θα έπρεπε να λειτουργούν με τη λογική του «με το μάτι»….

Στοχά_ζειν…Κάτι τέτοιες στιγμές μου έρχονται στο μυαλό εικόνες…με ρήτορες του μεσαίωνα, τρομερά γραφικοί και μισητοί…οι οποίοι κατέληγαν σε λιθοβολισμό ή στην πυρά… Τι να κάνω…αγαπώ πολύ το φαγητό, την τέχνη και την επιστήμη για να το φέρω πιο…”μαρκετίστικα”…

Ιστορίες της Κουτάλας Vol 3 Umami…η χημεία…και όποιος αντέξει…

 

msg

Η γεύση umami αποδίδεται κυρίως, στα άλατα με νάτριο, δύο αμινοξέων: του γλουταμινικού (C5H9NO4)  και του ασπαραγινικού (C4H7NO4).

Για να καταλάβουμε τη συμπεριφορά αυτών των αλάτων, καλό είναι να κατανοήσουμε λιγάκι τη φύση των αμινοξέων.

Τα αμινοξέα είναι τα δομικά συστατικά των πρωτεινών. Υπάρχουν 20 είδη αμινοξέων, εκ των οποίων τα εννιά δε μπορεί το σώμα μας να τα παράγει από μόνο του, για το λόγο αυτό τα ονομάζουμε απαραίτητα. Τα υπόλοιπα, τα λέμε μη απαραίτητα, γιατί μπορούμε να τα παράγουμε μόνοι μας και δε χρειάζεται να τα παίρνουμε από τις τροφές μας. Ένα από τα μη απαραίτητα αμινοξέα είναι και το γλουταμινικό οξύ.

glutamic-acid

Το σώμα μας συνθέτει περίπου 50 γραμμάρια ελεύθερου γλουταμινικού οξέος κάθε ημέρα. Το χρησιμοποιεί δε για τη σύνθεση άλλων μη απαραίτητων αμινοξέων στο σώμα. Από την καθημερινή λήψη τροφής, οι ενήλικες συνήθως καταναλώνουν 10-20 γραμμάρια γλουταμινικού οξέος συνδεδεμένου με πρωτεΐνη και περίπου 2 γραμμάρια ελεύθερου γλουταμινικό οξέος με τη μορφή γλουταμινικού άλατος.

Τα άλατα που μπορούν να σχηματιστούν από το γλουταμινικό οξύ ονομάζονται γλουταμινικά. Το πιο συνηθισμένο από αυτά είναι το άλας με νάτριο, γλουταμινικό νάτριο ή msg.

800px-Monosodiumglutamate.svg

Το γλουταμινικό οξύ σχηματίζει επίσης άλατα με άλλα στοιχεία και ενώσεις όπως με το κάλιο, το ασβέστιο, το αμμώνιο και το μαγνήσιο. Αυτά τα άλατα τα οποία είναι φυσικά απαντώμενα μέσα σε τρόφιμα, δίνουν όλα γεύση umami, όταν βρίσκονται με τη μορφή ιόντων και στην κατάλληλη στερεοχημική δομή. Το msg βέβαια είναι το πιο αποτελεσματικό επειδή αλληλεπιδρά με ένα άλλο σημαντικό αλάτι το χλωριούχο νάτριο, (NaCl).

Μόνο μικρή ποσότητα του γλουταμινικού οξέος που βρίσκεται στο πρωτεινικό περιεχόμενο των τροφών είναι με τη μορφή ελεύθερων αμινοξέων. Επί πλέον, μόνο τα ελεύθερα ιόντα γλουταμινικού και τα ασπαρτικά ιόντα, οδηγούν, όπως προαναφέρθηκε, στη γεύση umami.

Το γλουταμινικό με τη μορφή msg διαλύεται πιο εύκολα στο νερό από το οξύ. Όταν δυαλύεται στο νερό, διίσταται σε ιόντα νατρίου και γλουταμινικά ιόντα. Η ποσότητα του σχηματιζόμενου γλουταμινικού οξέος εξαρτάται παραλληλα και από την οξύτητα του διαλύματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η οξύτητα του διαλύματος, τόσο περισσότερο γλουταμινικό οξύ θα σχηματιστεί. Και δεδομένου ότι είναι το γλουταμινικό ανιόν που βγάζει το umami, η ένταση της γεύσης θα μειώνεται όσο η οξύτητα αυξάνεται. Η γεύση του γλουταμινικού  ιόντος επηρεάζεται, σε κάποιο βαθμό, και από το ιόν νατρίου στο msg, που έχει γεύση αλμυρή.

Τέλος, το γλουταμινικό οξύ και τα άλατα του είναι χειρόμορφες ενώσεις και μόνο το L-γλουταμινικό μονονάτριο δίνει τη γεύση umami.

Πρόβλημα με τη χρήση msg αποτελει ότι, στο μυαλό του κόσμου έχει ταυτιστεί με τα χημικά πρόσθετα. Δηλαδή, με ουσίες χημικά παρασκευασμένες σε κάποιο εργαστήριο. Η χρήση και μόνο των λέξεων, χημικό και πρόσθετο, είναι αρκετή για να αποτρέψει πολλούς ανθρώπους από το να το χρησιμοποιήσουν. Πράγμα το οποίο δεν έχει κάποια λογική, δεδομένου ότι το συνηθισμένο επιτραπέζιο αλάτι και η ραφιναρισμένη ζάχαρη (σακχαρόζη) είναι επίσης χημικά, τα οποία παρεμπιπτόντως έχουν στενή φυσική ομοιότητα με το msg.

Το πραγματικό πρόβλημα ωστόσο, έγκειται στο γεγονός, ότι το msg είχε χρησιμοποιηθεί και χρησιμοποιείται ακόμη για να αντισταθμίσει την έλλειψη γεύσης σε παρασκευασμένα τρόφιμα, λόγω της χρήσης συστατικών χαμηλής ποιότητας ή λόγω του τρόπου επεξεργασίας στην οποία έχουν υποβληθεί.

Όσο για το ασπαρτικό νάτριο (msa), πρέπει και αυτό να είναι σε ιοντική μορφή για να δίνει umami γεύση και η ένταση του φτάνει μόλις στο 8% της έντασης της γεύσης που δίνει το msg.

MSA

msa salt

Τα νουκλεοτίδια είναι μοριακές ομάδες που μπορούν να συνδεθούν μαζί σε μεγάλες αλυσίδες (πολυνουκλεοτίδια) και σχηματίζουν νουκλεϊνικά οξέα, όπως το RNA ή DNA, τα οποία αποτελούν τα θεμέλια του γονιδιώματός μας.

Όσον αφορά το umami, είναι ιδιαίτερα σημαντικά τα 5′-ριβονουκλεοτίδια που προέρχονται από το ινοσινικό οξύ, το γουανυλικό οξύ και το αδενυλικό οξύ. Πιο συγκεκριμένα, ινοσινικό (imp), γουανυλικό (gmp) και αδενυλικό (amp), είναι τα πιο σημαντικά  νουκλεοτίδια, καθώς αλληλεπιδρούν συνεργιτικα με το γλουταμινικό μονονάτριο και οδηγουν σε αύξηση του umami.

Το ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη-5΄), η οποία είναι η κύρια βιοχημική πηγή ενέργειας για τα ζωντανά κύτταρα, είναι ένα άλλο σημαντικό πολυνουκλεοτίδιο. Όταν διασπάται μπορεί να σχηματίσει, μεταξύ άλλων ουσιών, τα τρία 5′-ριβονουκλεοτίδια που αναφέρονται παραπάνω και συνδέονται με τη γεύση του umami.

Σε αντίθεση με τις πρωτεΐνες, τα νουκλεϊνικά οξέα δεν είναι από μόνα τους διατροφικά απαραίτητα. Τα ελεύθερα νουκλεοτίδια που σχηματίζονται όμως, ως παραπροϊόντα της διάσπασης τους, μπορούν να ενισχύσουν τη γεύση umami.

νουκλεοτίδια

Τι γεύση έχει όμως το umami, από το msg και ποιο είναι το κατώφλι γεύσης του;

Είναι πολύ δύσκολο να πραγματοποιηθούν αντικειμενικές, ποσοτικές μετρήσεις για να προσδιοριστούν τα κατώφλια γεύσης. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό, από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται.

Σε αυτό το σημείο είναι σημαντικό να ξεχωρίσουμε το κατώφλι γεύσης από την ένταση γεύσης. Το κατώφλι είναι η ελάχιστη ποσότητα μιας ουσίας που είναι απαραίτητη για να αντιληφθούμε μια γεύση. Η ένταση γεύσης είναι κάτι καθαρά υποκειμενικό.

Τα πειράματα έχουν δείξει λοιπόν,  ότι το κατώτατο όριο για τη γεύση του msg σε καθαρό νερό είναι 0,01-0,03 τοις εκατό κατά βάρος. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε, το όριο αυτό εξαρτάται πολύ από τη μέθοδο που χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρησή του. Το αντίστοιχο όριο για το επιτραπέζιο αλάτι στο καθαρό νερό είναι περίπου διπλάσιο.

Το κατώφλι γεύσης για το umami μπορεί να είναι εκατοντάδες φορές χαμηλότερο αν άλλες ουσίες, όπως το ινοσινικό, που ενισχύουν αυτή τη γεύση είναι παρούσες. Ενώ το καθαρό γλουταμινικό μονονάτριο έχει κατώφλι 0,01-0,03%w/v, παρουσία ενός άλατος του ινοσινικού οξέος, το οποίο είναι άγευστο, το κατώφλι πέφτει στο 0,0001%w/v.

Η ένταση της γεύσης του γλουταμινικού αυξάνεται λογαριθμικά με τη συγκέντρωση, αλλά υπάρχει η τάση να κορεστεί. Πρέπει να σημειωθεί, ωστόσο, ότι το umami στα τρόφιμα είναι συνήθως μια ήπια και λεπτή γεύση, όχι τόσο έντονη όσο αυτή που συνδέουμε με το γλυκό και το ξινό.

Σε μια σούπα, πρέπει να υπάρχουν 10 γραμμάρια αλάτι ανά λίτρο τουλάχιστον, για να αντιληφθούμε την αλμυρή γεύση. Το όριο μεταξύ 8-10g ανά λίτρο, καθορίζει εαν η σούπα μας θα βγεί κανονική ή αλμυρή.

Στην περίπτωση του msg, μια ποσότητα από 1-5 γραμμάρια ανά λίτρο, μας εξασφαλίζει ότι η σούπα μας θα έχει καλή γεύση. Το βέλτιστο περιεχόμενο σε επιτραπέζιο αλάτι σε ένα πιάτο, θα μειωθεί όταν το msg είναι επίσης παρόν, καθώς το msg μειώνει το κατώφλι γεύσης μας για το αλμυρό.

Για το τέλος, θα ήθελα να αναφερθώ σε κάποια θέματα ασφάλειας και νομοθεσίας.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι, η κακή φήμη που συνδέεται με τη χρήση του msg μπορεί να αποδοθεί στην ταχεία εκβιομηχάνιση της παραγωγής τροφίμων, που ξεκίνησε στη δεκαετία του 1960.

Σήμερα, η εμμονή με την υιοθέτηση μιας πιο λιτής διατροφής έχει οδηγήσει σε απόρριψη της χρήσης πολλών λιπαρών. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της γευστικότητας και της πλούσιας υφής των τροφίμων που καταναλώνουμε. Ένας τρόπος για να αντισταθμιστεί αυτή η απώλεια, είναι η χρήση περισσότερων υλικών που να δίνουν umami. Εδώ λοιπόν, το msg μπορεί να παίξει ένα ρόλο.

Ο τρόπος που αναφέρεται και αναγράφεται το msg πάνω στα τρόφιμα, ποικίλλει από τη μια χώρα στην άλλη. Δεδομένο είναι ότι, το umami που προέρχεται από το msg έχει πλέον αναγνωριστεί ως βασικό ενισχυτικό γεύσης, ωστόσο, φαίνεται λίγο παραπλανητικό να το διακρίνουμε μόνο με αυτόν τον τρόπο.

Με βάση την εκτεταμένη έρευνα που έχει διεξαχθεί σχετικά με το γλουταμινικό μονονάτριο, το msg καταττάσεται από τον FDA στα ασφαλή πρόσθετα. Στην Ευρωπαική Ένωση είναι στην κατηγορία «κατάλληλο με περιορισμούς». Ως εκ τούτου, όπως όλα τα πρόσθετα των τροφίμων, το γλουταμινικό οξύ και τα άλλα άλατά του στην καθαρή μορφή τους, πρέπει να αναγράφονται στις συσκευασίες των τροφίμων. Το ίδιο ισχύει και με τις ουσίες που συνεργιστικά ενισχύουν το umami, δηλαδή τα νουκλεοτίδια, όπως το ινοσινικό νάτριο, το ινοσινικό κάλιο και το ινοσινικό ασβέστιο.

Υπάρχουν βέβαια, και φυσικά απαντώμενα συστατικά ή σκευάσματα, τα οποία μπορούν τόσο να ενισχύσουν το umami, όσο και να δώσουν γεύση umami…αλλά σε αυτά θα επανέλθουμε σε επόμενο επεισόδειο …με το umami…στη γαστρονομία

 

Ιστορίες της Κουτάλας Vol 2: Kokumi.. το ταξίδι

ψάρι

Για τις φωτογραφίες, επιμένω στον κ. Ηλία Κουρνιανό…ωραίο μαχαίρι! Με ενέπνευσε..

Ανέφερα λοιπόν στο προηγούμενο άρθρο μου ότι, το 1908 ο χημικός καθηγητής Ikeda, έκανε μια τρομερή ανακάλυψη…

Αναλύοντας τα συστατικά του ζωμού Dashi, έφτασε να ξετρυπώσει μια από τις σημαντικότερες βασικές γεύσεις, το umami.

Ήρθε η ώρα για ένα ταξίδι… Ένα ταξίδι στην Ιαπωνία, να δούμε τι συμβαίνει με το Dashi και κάποια ακόμη «περίεργα» Ιαπωνικά ονόματα…

Για να φτιάξουμε το ζωμό Dashi χρειαζόμαστε δύο βασικά υλικά: Katsuobushi και Konbu. Το πρώτο είναι πλούσιο σε άλατα του ινοσινικού οξέος (474mg/100g), το δεύτερο είναι πλούσιο σε γλουταμινικό μονονάτριο.

Το Katsuobushi παράγεται από την παλαμίδα, ψάρι που στα Ιαπωνικά ονομάζεται katsuo. Η παλαμίδα περνάει πέντε διαφορετικές επεξεργασίες: μαγειρεύεται, αποξηραίνεται, αλατίζεται, καπνίζεται και ζυμώνεται. Οι μεγάλες ποσότητες 5′-ριβονουκλεοτιδίων που περιέχονται στο τελικό προϊόν, είναι το αποτέλεσμα αυτής της επίπονης και σχολαστικής σειράς επεξεργασιών. Το katsuobushi από μόνο του, έχει λίγο γλουταμινικό νάτριο, περίπου 23 mg ανά 100 g.

Ένας πρόδρομος του katsuobushi ήταν παλαμίδα που είχε υποστεί μόνο ξηρανση. Τον όγδοο αιώνα,  η έκφραση Katsuobushi, απλώς σήμαινε «στερεά αποξηραμένα ψάρια». Το 1675, ο Youchi Tosa κατάλαβε, πώς για να βελτιώσει τη γεύση από τα ψάρια, έπρεπε να τα καπνίσει και να τα αφήσει κατόπιν να ζυμωθούν.

Σήμερα το katsuobushi κατασκευάζεται σε αρκετές παράκτιες πόλεις της Ιαπωνίας, συμπεριλαμβανομένων των Yaizu, Tosa, και Makurazaki. Στην τελευταία, υπάρχουν εβδομήντα μικρές οικογενειακές επιχειρήσεις που το φτιάχνουν από φρέσκες παλαμίδες, “χαρίζοντας” σε ολόκληρη την πόλη μια χαρακτηριστική μυρωδιά καπνού και ψαριών.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι katsuobushi. Ένα είναι το arabushi, που δεν έχει υποστεί ζύμωση και έχει την ηπιότερη γεύση, και το άλλο είναι το karebushi, που έχει ζυμωθεί και είναι πολύ πιο δυνατό.

Το Konbu από την άλλη μεριά, είναι ένα είδος φυκιών. Έχει την επιστημονική ονομασία Saccharina japonica και καλλιεργείται σε Κίνα, Ιαπωνία, Γαλλία, Ρωσία και Κορέα. Καταναλώνεται περισσότερο στην Κίνα και την Ιαπωνία. Η περιεκτικότητα του σε γλουταμινικό μονονάτριο δρα συνεργιστικά με το Katsuobushi και το αποτέλεσμα είναι η εξαιρετική και μεστή γεύση της σούπας Dashi.

Στην Ιαπωνία υπάρχει ακόμη ένας όρος, που χρησιμοποιείται  για να δηλώσει την πλούσια γεύση. Αυτός ο όρος είναι η Ιαπωνική έκφραση kokumi (που προέρχεται από το koku, που σημαίνει «Πλούσιο» και mi, που σημαίνει «γεύση»). Ο όρος  δημιουργήθηκε πριν από μερικά χρόνια, από ερευνητές της ιαπωνικής εταιρείας Ajinomoto, εταιρία που διακινεί και εμπορεύεται τα προϊόντα Knorr στην Ιαπωνική αγορά. Η λέξη εκφράζει τρία διακριτά στοιχεία: την παχύρευστη πλούσια υφή, την αλληλεπίδραση των πέντε γεύσεων και εν συνεχεία, τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζεται μια πλούσια επίγευση. Η επίγευση ανιχνεύεται και ενισχύεται με την πάροδο του χρόνου, αφήνοντας μια αρμονική αίσθηση μέσα σε ολόκληρο το στόμα.

Πρόσφατα αποδείχθηκε ότι το kokumi προκαλείται από τη διέγερση κάποιων  γευστικών υποδοχέων του ασβεστίου, πάνω στη γλώσσα μας. Οι υποδοχείς ευαισθητοποιούνται από μικρά τριπεπτίδια όμως το γλουταθείο. Τέτοια τριπεπτίδια βρίσκουμε σε τρόφιμα όπως τα χτένια, η σάλτσα ψαριών, το σκόρδο, τα κρεμμύδια και το εκχύλισμα μαγιάς.

Ενώ το γλουταμινικό νάτριο γίνεται αντιληπτό σε συγκεντρώσεις περίπου ενός μέρους ανά χίλια, ουσίες που προκαλούν  kokumi ανιχνεύονται σε συγκεντρώσεις μόνο δύο με είκοσι μέρη στο εκατομύριο.

Περισσότερη χημεία προσεχώς…όρεξη να έχουμε..

 

Ιστορίες της Κουτάλας Vol 1 Umami…η ιστορία

κρέας

Φωτογράφος ο συνάδελφος και αγαπημένος φίλος κ. Ηλίας Κουρνιανός

Ξεκινώντας να δουλεύω πάνω σε μια σειρά διαλέξεων για τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά, μετά από τρεις επίπονες εβδομάδες, προσπαθώντας να σβήσω τις παρανοήσεις από τη λάθος πληροφόρηση που δέχονται οι μαθητές μου, αποφάσισα να πιάσω ένα από τα αγαπημένα μου θέματα…

Στόχος.. ένα άρθρο κατατοπιστικό και αποκαλυπτικό…αποτέλεσμα τέσσερα άρθρα και ας ελπίσουμε ότι θα το κλείσω το θέμα…

Βοηθοί μου το Modernist Cuisine, το Umami, το keys to good cooking, ένα μάθημα από το πανεπιστήμιο Κρήτης πάνω στον οργανοληπτικό έλεγχο καθώς και το μάθημα ποιοτικού ελέγχου που παρακολουθώ στο μεταπτυχιακό μου πρόγραμμα.

Ο Αριστοτέλης μιλούσε για εφτά βασικές γεύσεις: γλυκό, πικρό, ξινό, αλμυρό, στυφό, πικάντικο και σκληρό. Φτάνοντας στον 20ο αιώνα, οι πρώτες τέσσερις αναγνωρίστηκαν ως γεύσεις, ενώ οι υπόλοιπες πέρασαν ως μηχανικά ή χημικά αποτελέσματα, οφειλόμενα σε ουσίες που βλάπτουν τα κύτταρα της γλώσσας ή του στόματος.

Σε πολλές χώρες της Ασίας ωστόσο, εξακολουθούσαν να πιστεύουν ότι βασική γεύση είναι και η καυτερή, ενώ οι Ινδιάνοι θεωρούσαν το στυφό, γεύση και όχι υφή, περιπλέκοντας ακόμη περισσότερο τα πράγματα.

Ας μιλήσουμε λοιπόν λιγάκι, για την πέμπτη βασική γεύση…τόσο άγνωστη στα μαθητούδια μου, τόσο δημοφιλείς στους σεφ της εποχής…Αν και, μιλώντας μαζί τους ανίχνευσα ότι, αδυνατούν ακομη να την κατανοήσουν σε βάθος…έχει πολύ χημεία το πράγμα βλέπετε και…. “πονάν τα μάτια τους” όπως μου σχολιάζει ο φίλος μου ο Ηλίας..

Η ιστορία μας ξεκινάει πίσω στο 1908..

Η λέξη umai χρησιμοποιούνταν στην Ιαπωνία εκατοντάδες χρόνια, για να περιγράψει το «νόστιμο». Οι Ιάπωνες όμως, παρότι απολάμβαναν τις πεντανόστιμες σούπες τους, αδυνατούσαν να συνειδητοποιήσουν τι τους δίνει τόσο μοναδική γεύση.

Οι Ιαπωνικές σούπες βασίζονται σε ένα ζωμό που ονομάζεται dashi. Το Dashi παρασκευάζεται με εκχύλιση των αρωματικών και γευστικών ουσιών, από φαιοφύκη που ονομάζονται κέλπιες και φλοίδες από παλαμίδα (skipjack tuna), ψάρι το οποίο έχει υποστεί μαγείρεμα, αλάτισμα, ξήρανση, ζύμωση και κάπνιση. Το παρασκεύασμα αυτό του ψαριού το ονομάζουν Katsuobushi.

Το 1908, ο χημικός καθηγητής, Kikunae Ikeda έκανε μια υπόθεση…Υπέθεσε ότι μέσα σε αυτό τον διαυγή ζωμό ενδεχομένως να υπήρχε μια γευστική ουσία, η οποία δε μπορούσε να περιγραφεί από τις υπόλοιπες τέσσερις γεύσεις.

Για να αποδείξει τη θέση αυτή, ξεκίνησε μια χρονοβόρα χημική ανάλυση. Προσπάθησε να εντοπίσει όλα τα συστατικά που περιέχονται σε υδατικά εκχυλίσματα από κομπου (saccharina jabonica), ένα είδος φυκιού.

Στην αρχή ο καθηγητής Ikeda ανακάλυψε, ότι το εκχύλισμα περιείχε σε μεγάλη αναλογία ένα είδος υδατάνθρακα, τη μαννιτόλη, η οποία όπως όλοι οι υδατάνθρακες, έχει γλυκιά γεύση. Κατάφερε, όμως τελικά να απομονώσει ένα συστατικό, το οποίο ταυτοποίησε ως άλας ενός οργανικού οξέος, του γλουταμινικού, το οποίο είναι αμινοξύ.

Αυτό το αλας δεν ήταν άλλο από το γλουταμινικό μονονάτριο ή MSG. Το γλουταμινικό οξύ, παρότι είχε ταυτοποιηθεί το 1866, δεν είχε μέχρι τότε μελετηθεί ούτε σχετιστεί με τη γεύση.

Ο καθηγητής Ikeda από 12kg φύκια, έβγαλε σχεδόν 30g γλουταμινικό μονονάτριο, το οποίο αφού κρυσταλλοποίησε, το σύγκρινε με κόκκους άμμου. Όταν δοκίμασε τους κρυστάλλους, η γεύση του θύμισε ξινό ζωμό dashi, κάθώς όμως η γεύση εξασθενούσε μέσα στο στόμα του, η οξύτητα εξαφανιζόταν και έδινε τη θέση της στη γεύση του ζωμού.

Παράλληλα παρατήρησε, ότι το γλουταμινικό μονομάτριο έχει μια πολύ ξεχωριστή και διακριτή γεύση και ενώ μόνο του δεν είναι ιδιαίτερα εύγευστο, έχει την ικανότητα να επηρρεάζει τις υπόλοιπες γεύσεις και να κάνει το φαγητό νόστιμο. Η γεύση περιγράφηκε ως γεύση πικάντικη, κρεατώδης.

Στην αρχή ο καθηγητής Ikeda πρότεινε να ονομαστεί η γεύση umami, για λόγους ευκολίας και μέχρι να καθιερωθεί μια πιο επίσημη ονομασία. Η ονομασία αυτή όμως, έφτασε να χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα.

Ο καθηγητής Ikeda, συνεκρινε τη γεύση του γλουταμινικού με αυτή του αλατιού και ανακάλυψε ότι το κατώφλι γεύσης για το γλουταμινικό ήταν δέκα φορές χαμηλότερο από αυτό του αλατιού.

Επιπλέον απέδειξε ότι, όταν διαλύεται επιτραπέζιο αλάτι και γλουταμινικού αλάτι στο νερό, η γεύση του αλατιού εξαφανίζεται πολύ πιο γρήγορα από τη γεύση του γλουταμινικού, ακόμη και σε πολύ αραιά διαλύματα. Ο καθηγητής Ikeda σχολίασε τότε με έξυπνο τρόπο ότι, αυτή η σχέση μεταξύ αλατιού και γλουταμινικού, μπορεί να φέρει επανάσταση στην παρασκευή σάλτσας σόγιας, η οποία περιέχει ταυτόχρονα και τις δύο γεύσεις.

Τέλος, ο καθηγητής, έκανε  μια ακόμη ανακάλυψη, βρήκε ότι όταν ένα οξύ,όπως το ξίδι, προστίθεται σε ένα διάλυμα γλουταμινικού, μειώνεται η γεύση του umami. Αυτό συμβαίνει επειδή το κάπως ισχυρότερο οξικό οξύ ευνοεί το σχηματισμό γλουταμινικού οξέος, έναντι του γλουταμινικού μονονατρίου. Η γεύση umami όμως, βγαίνει μόνο όταν υπάρχει το άλας και μπορεί να πάρει τη μορφή ιόντος, όχι με τη μορφή του αμινοξέος.

Ο καθηγητής Ikeda δημοσίευσε τα ευρήματα το 1909, σε ένα περιοδικό του Τόκιο, δημοσιεύοντας ένα πολύ σύντομο άρθρο στα Ιαπωνικά. Στο άρθρο του, εκτός από την παρουσίαση του γλουταμινικού νατρίου, ως υπεύθυνης ουσίας για τη γεύση umami στο dashi, έθεσε μια θεμελιώδη ερώτηση. Γιατί οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται αυτή την τόσο λεπτή γεύση; Η υπόθεσή του ήταν ότι, κατά την εξέλιξη του ανθρώπινου είδους, οι άνθρωποι ανέπτυξαν αυτήν την ικανότητα ενστικτωδώς, για να επιλέγουν τα τρόφιμα που είναι πιο θρεπτικά και που αποτελούν τη βάση για την αναπαραγωγή του είδους. Ορισμένα φυτά αναπτύσσουν μια γλυκιά γεύση όταν τα μασάμε, σηματοδοτώντας έτσι την παρουσία πλούσιων σε ενέργεια υδατανθράκων. Ο Ikeda ισχυρίστηκε ότι το ίδιο ισχύει και για το umami. Υπέθεσε δηλαδή ότι ο άνθρωπος γευώμενος τη γεύση αυτή, αναγνωρίζει την παρουσία εύκολα διαθέσιμων πρωτεϊνών στο φαγητό.

Το άρθρο του καθηγητή Ikeda ήταν δύσκολο να γίνει αποδεκτό στη Δύση, καθότι η umami γεύση «ανακατεύεται» με την ξινή και την αλμυρή και δε γίνεται εύκολα αντιληπτή. Μεταφράστηκε και δημοσιεύθηκε στην αγγλική γλώσσα μόλις το 2002, μετά την ανακάλυψη των πρώτων γευστικών υποδοχέων του umami πάνω στη γλώσσα.

Η γεύση umami περιγράφεται ως πικάντικη (savoury),κρεατώδης (meaty) και ως γεύση ζωμού κρέατος (brothy). Η συγκεκριμένη γεύση συνδέεται με την περιεκτικότητα μιας τροφής σε πρωτεΐνες και τυπικό παράδειγμα γεύσης umami αποτελεί η γεύση του ψητού μπέικον και των ωριμασμένων τυριών (π.χ. παρμεζάνα, ροκφόρ).

Η επαφή του ευρύτερου κοινού με τη γεύση umami, ξεκίνησε το 1870, όταν ο γερμανός παρασκευαστής Carl Heinrich Theodor Knorr (1800-1875) έφτιαξε ένα γερμανικό προϊόν διατροφής, ως υποκατάστατο του καφέ. Σε συνεργασία με τους γιούς του, εισήγαγε μια σειρά σούπας σε σκόνη, από λεπτοαλεσμένα αποξηραμένα όσπρια και αποξηραμένα λαχανικά.

Η εταιρεία ανήκει τώρα στην Unilever, η οποία έχει τα δικαιώματα της μάρκας Knorr σε όλες τις χώρες εκτός από την Ιαπωνία, όπου κυκλοφορεί στην αγορά από την Ajinomoto.

Οι σκονές σούπας Knorr και οι κύβοι ζωμών ήταν η πρώτη επιτυχημένη εμπορικά παραγωγή συμπυκνωμένης σούπα στην Ευρώπη. Οι δε, επαγγελματικοί, αφυδατωμένοι ζωμοί που παρήχθησαν, ήταν ότι πιο κοντινό στον Ιαπωνικό ζωμό dashi σε σκόνη.

Ταυτόχρονα, ένα ακόμη προϊόν ήρθε από τον Ελβετό μυλωνά, και πρωτοπόρο στη βιομηχανική παραγωγή τροφίμων, Julius Maggi. Ο Maggi είχε την ιδέα της παραγωγής σούπας σε σκόνη για την ευρωπαϊκή αγορά. Ο σούπες του περιείχαν αφυδατωμένο ζωμό, με υδρολυμένη φυτική πρωτεΐνη, πλούσιο σε γλουταμινικό νάτριο, με άλλα λόγια…συμπυκνωμένο umami.

Η πιο διάσημη και έξυπνη εφεύρεσή του, ήταν οι μικροί κύβοι ζωμών, τους οποίους πουλησε για πρώτη φορά το 1908. Αυτός ο φθηνός κύβος χρησιμοποιήθηκε από εκείνους που δεν μπορούσαν να αντέξουν οικονομικά το κρέας, για να προσδώσει γεύση σε κρύες σούπες και σάλτσες.

Παρόλο που η εταιρεία της Maggi αγοράστηκε πριν από πολλές δεκαετίες από το γιγάντιο συγκρότημα Nestle, ο κύβος Maggi είναι ακόμα συνώνυμος του γρήγορου και φθηνού τρόπου, για να φτιάξει κάποιος ένα νόστιμο γεύμα. Στη χώρα μας δε, είναι ο μόνος τρόπος, δυστυχώς, για να φέρω στο μυαλό των μαθητών μου τη γεύση umami, μιας και τους φαίνεται ακόμη τόσο ξένη.