Næringsstofoptagelse i tyktarmen

Transcription

Fisk, fedt og gastronomi
1
Fisk, fedt og gastronomi Ole G. Mouritsen og Per Lyngs Hansen Institut for Fysik, Kemi og Farmaci & MEMPHYS Syddansk Universitet, Odense Oktober 2013 Indhold Del 1: Fedt, tang og umami 2 Del 2: Emulsioner 26 Øvelsesvejledninger 32 Øvelse 1: Umami og smagssynergi 33 Øvelse 2: Rouille, hollandaise, mayonnaise og vinaigrette 34 1
2
Del 1: Fedt, tang og umami 2
3
Om fedtstoffer i føde fra havet Føde fra havet har altid været en af vores vigtigste kilder til en lang række vigtige
vitaminer og næringsstoffer, både mikronæringsstoffer såsom mineraler og sporstoffer
og makronæringsstoffer såsom proteiner og flerumættede fedtstoffer. De flerumættede
fedtstoffer spiller en særlig rolle, fordi de har været afgørende for evolutionen af
vores nervesystem og vores store hjerne. Mennesket er sammen med delfinen de to
organismer, som har den største hjerne i forhold til kroppen (ca. 2%).
Om fedtstoffer og flerumættede fedtsyrer
Fedtstoffer og olier er en stor og varieret gruppe af stoffer, som har det til fælles, at de
ikke kan blandes med vand. Der er ingen særlig forskel på olie og fedtstof. Normalt
omtaler man for eksempel voks, spæk og smør som fedtstoffer, fordi de er faste ved
almindelig stuetemperatur, hvorimod væsker som olivenolie og fiskeolie kaldes olier.
Men vi ved alle, at smør smelter ved opvarmning, og at fiskeolie bliver fast i fryseren.
Olier er blot fedtstoffer, som er smeltet. Et fedtstofs smeltepunkt er vigtigt både for smag
og for ernæringsværdi. Når vi taler om mættede og umættede fedtstoffer, er der ofte tale
om forskel i smeltepunkt. Mættede fedtstoffer smelter ved højere temperaturer end
umættede fedtstoffer. Vi kender forskellen fra hårdt smør fremstillet af animalske
fedtstoffer (overvejende mættede) og blød margarine fremstillet af vegetabilske olier
(delvis umættede).
En vigtig slags naturlige fedtstoffer er lipider, som er sammensat af fedtsyrer og
forskellige andre stoffer, for eksempel aminosyrer og saccharider. Lipiderne opbygger de
membraner, som omslutter alle celler.
Af særlig betydning for fedtstoffers og lipiders egenskaber er det, man kalder
mættetheden af de fedtsyrer, som indgår. En fedtsyre består af en lang kulbrintekæde,
dvs. en streng af kulstofatomer med brintatomer på. Nabokulstofatomer i kæden er
kemisk bundet sammen af enten en enkeltbinding eller en dobbeltbinding. Jo flere
dobbeltbindinger der er, jo mere umættet siger man, at fedtsyren er. Hvis der ingen
dobbeltbindinger er, er fedtsyren fuldstændigt mættet.
På samme måde, som der findes essentielle aminosyrer, er der essentielle fedtsyrer, som
vores krop ikke selv kan fremstille, og som vi derfor skal have tilført fra føden. Det
drejer sig om de fler-umættede fedtsyrer linolsyre, som har to dobbeltbindinger, og alfalinolensyre, som har tre dobbeltbindinger. Disse to essentielle fedtsyrer danner
udgangspunkt for syntese af to forskellige familier af vigtige fedtstoffer, de såkaldte
omega-3 og omega-6 fedtsyrer (se Fig. 1) Vores krop kan ikke omsætte fedtstoffer fra
den ene familie til den anden, og det er derfor vigtigt at få begge fra kosten.
Fig. 1. Essentielle fedtsyrer.
En vigtig kilde til omega-3 fedtsyrerne er saltvandsfisk og skaldyr, tang, alger, kød og
æggeblomme. Omega-6 fedtsyrerne får vi nemmest fra grønne planter og deres frugter,
for eksempel solsikkeolie, sojabønner og majs. Hørfrø er også en vigtig kilde til alfalinolensyre. Imidlertid har forskning vist, at kun omkring 5% af alfa-linolensyre i kosten
3
4
bliver omsat til de vigtige, super-umættede omega-3 fedtsyrer, DHA (docosahexaensyre)
og EPA (eicosapentaensyre), som findes i fisk og skaldyr. Kvinder, især gravide kvinder,
er lidt bedre end mænd til at danne disse omega-3 fedtsyrer fra hørfrø. Omsætningen kan
være yderligere begrænset, hvis der er en overvægt af mættede fedtsyrer og omega-6
fedtsyrer i kosten. Altså skal man hellere få sine omega-3 fedtstoffer fra fisk end fra
hørfrø.
Resumé
Føde fra havet, dvs. fisk og skaldyr er derfor en ideel kilde til essentielle fedtsyrer (se
tabellen nedenfor). Men der er andre ting i havet en fisk og skaldyr: der er også alger,
både encellede alger (phytoplankton og blågrønne alger (cyanobakterier)). De
flercellede alger i havet kaldes marine makoralger, eller tang. Og det er fra algerne de
fler-umættede fedtstoffer kommer fra. Det kommer vi tilbage til senere.
4
5
Data: fedtstofindhold i fisk og skaldyr
Menneskets nervesystem, hjerne og evolution
De færreste er klar over, at menneskets hjerne mest består af fedt. Omkring 60 % af
tørvægten er fedtstof, de såkaldte lipider. Omkring halvdelen af disse lipider er de flerumættede fedtstoffer, omega-3 og omega-6 fedtsyrerne. Disse fedtsyrer kaldes
essentielle, fordi vores krop kun i meget begrænset omfang selv kan danne dem. Vi må
have dem tilført fra føden. Størstedelen af hjernens omega-3 og omega-6 fedtsyrer er de
meget lange og fler-umættede fedtsyrer, arachidonsyre (AA), eicosapentaensyre (EPA)
og docosahexaensyre (DHA). Tilsvarende store mængder af fler-umættede fedtsyrer
findes i andre dele af nervesystemet, specielt i øjets nethinde, der kan betragtes som en
del af hjernen. Som det ses på Fig. 2 er der cirka lige store mængder af omega-3 og
omega-6 fedtstoffer i hjernen.
Omega-6 fedtsyren AA kan vi få fra animalske produkter som kød, lever og æg.
Spørgsmølet er, hvor de super-umættede omega-3 fedtsyrer EPA og specielt DHA
kommer fra? Det er bemærkelsesværdigt, at det forholdsmæssigt store indhold af flerumættede fedtsyrer i hjernen ikke er specielt for mennesket. Hjernen på en lang række
5
6
andre pattedyr, krybdyr og fisk har et tilsvarende stort indhold af disse fedtstoffer. Dette
skal sættes i kontrast til, at fedtstofsammensætningen af de forskellige dyrs muskler,
lever og andre organer varierer meget fra art til art. Der er altså noget særligt ved
hjernen, fordi den indeholder så mange fler-umættede fedtstoffer.
Fig. 2. Fordelingen af forskellige fedtsyrer i pattedyrs hjerner
Dette særlige har at gøre med hjernens evolution. I løbet af den sidste ca. en million år
har rækken af de opretgående primater, som formodes at være menneskets forfædre,
oplevet en kraftig vækst i hjernens størrelse. Et sted i rækken optræder den moderne
Homo sapiens, som antages at være opstået i Afrika for mellem 100.000 og 200.000 år
siden. Den britiske neurokemiker Michael Crawford har fremsat den hypotese, at
tilg.ngeligheden af DHA har været den bestemmende faktor for evolutionen af
menneskets store hjerne.
Crawford tager sit udgangspunkt i den observation, at det er en stor hjerne, som adskiller
Homo sapiens fra andre primater. Eller for at være mere præcis, det er kombinationen af
at have en stor hjerne og på samme tid have en stor kvotient mellem hjernens vægt og
kroppens vægt, som er den afgørende faktor. Vi kan sætte dette i perspektiv ved at
bemærke, at kvotienten mellem hjernevægt og kropsvægt for forskellige arter normalt
aftager (logaritmisk) med kroppens størrelse (se Fig. 3). For små dyr, som for eksempel
egern, er kvotienten p. 2 %, for chimpanse 0,5 %, for den store gorilla 0,25 %, og for
næsehorn og okse er den under 0,1 %. Undtagelser fra denne regel er mennesket med 2,1
%, delfiner med 1,5 % og andre dyr, som er udviklet i kystnære områder.
Fig. 3. Forholdet mellem krops- og hjernevægt for en række pattedyr.
Spørgsmålet er nu, hvad der er så specielt for disse undtagelser, som har gjort, at de både
har store kroppe og store hjerner? Tilsyneladende har evolutionen af hjernen på disse dyr
6
7
kunnet holde trit med udviklingen af en stor krop. Crawford bringer nu kemien ind som
en drivkraft for evolutionen ved at fremsætte den hypotese, at evolutionen af den
menneskelige hjerne kun har kunnet foregå på steder, hvor der har været rigelige kilder
til DHA i føden; dvs. i kystnære områder ved havet eller ved bredden af store søer, hvor
alger og tang samt dyr som fisk og skaldyr, der lever af alger og tang, er let tilgængelige.
Crawfords hypotese er stadig kontroversiel, men understøttes af fossile fund i Afrika. De
dyr, som er udviklet på savannen fjernt fra kysten, har måttet klare sig med den smule
DHA, som deres lever selv kan syntetisere, eller hvad de har kunnet få ved at spise andre
dyr og deres hjerner. I kapløbet om at udvikle en stor hjerne har rovdyrene på savannen
derfor haft en fordel frem for planteæderne. Løven har da også mere DHA end zebraen
og oksen. Forskellen er dog ikke stor nok til at forklare, hvorfor hjernen af ‘dræber-aben’
Homo sapiens er større end hjernen af ‘vegetar-aben’ chimpanse. Som sagt skal der både
omega-3 (DHA) og omega-6 (AA) fedtsyrer til at danne hjernen, og i menneskets hjerne
er der cirka lige meget DHA og AA. Det samme gør sig gældende for delfiner. Delfiner
er i biokemisk forstand stadig landdyr, som ’tilfældigvis’ opholder sig i havet. Der er
derfor noget, som tyder på, at adgang til ligelige mængder af AA og DHA har afgørende
betydning for vækst og funktion af en stor og kompleks hjerne.
Hvor passer fiskene så ind i denne historie? Fisk har jo adgang til masser af føde med
meget DHA, og deres muskelfibre indeholder da også store mængder DHA og EPA, som
vi kender det fra fiskeolie. Alligevel har fisk en forholdsvis lille hjerne i forhold til deres
krop. Grunden hertil er, at fiskens embryo og larve i den kritiske fase af udviklingen af
fiskens nervesystem og hjerne må klare sig med den smule DHA, som den har fået med i
ægget.
I modsætning hertil bliver pattedyr i fostertilstanden tilført AA og DHA fra moderkagen
over en lang periode, hvor hjernen og nervesystemet udvikles. Faktisk bruger fosteret så
meget af disse livsvigtige, fler-umættede fedtstoffer, at moderens hjerne i de sidste tre
måneder af graviditeten reduceres med 3-5 %. Desuden har det nyfødte barn fortsat
adgang til masser af AA og DHA fra modermælken, som er specielt rig på disse
fedtstoffer. Hvis moderen ikke kan tilføre nok DHA i disse vigtige stadier af barnets liv,
kan det medføre psykiske problemer for barnet og i værste tilfælde blindhed og ringere
kognitive færdigheder. Der er derfor god grund til, at den ammende moder anbefales at
spise masser af fisk eller fiskeolie, og at der i visse lande tilsættes AA og DHA til
modermælkserstatning.
Som voksne med et fuldt udviklet nervesystem og en færdig hjerne er der ikke meget, vi
kan stille op for at gøre vores hjerne større eller mere kompleks. Der er imidlertid god
grund til at antage, at vi kan opretholde nerve- og hjernefunktion på et optimalt niveau
højere op i alderen ved at sørge for at få tilført tilstrækkeligt med DHA og AA i ligelige
forhold, for eksempel ved at spise frisk fisk eller indtage fiskeolie sammen med
vegetabilske olier. Forskning viser, at folk, som spiser fisk regelmæssigt, får skærpet
hjernens ydeevne og hukommelsen.
Noget tyder imidlertid på, at vi i den vestlige verden er på vej mod nye folkesygdomme,
der involverer lidelser, som er relateret til nervesystemet, som for eksempel Parkinsons
og Alzheimers sygdomme, skizofreni og maniodepression. Desuden er væksten i
psykiske sygdomme betænkelig stor hos unge mennesker. Det kan være en konsekvens
af en vestlig madkultur, som omfatter alt for lidt fisk og for lidt af de essentielle
fedtstoffer fra planter.
Kosten i vores del af verden har typisk et indhold af omega-6 fedtstoffer som er 8-10
gange større end indholdet af omega-3, og i USA er dette forhold 20!
Kilde: O. G. Mouritsen: Sushi. Videnskab, lidenskab & sundhed.
Nyt Nordisk Forlag Arnold Busck (2010) www.sushibog.dk
Mere baggrundsmateriale
7
8
Hvad er menneskets ‘naturlige’ kost?
Der er i forskellige lande inklusive Danmark en bevægelse, der søger tilbage til en eller
anden slags ‘oprindelig’ kost som reaktion på de kostbetingede livsstilssygdomme og
sundhedsmyndighedernes tilsyneladende ringe succes med hensyn til at råde bod herpå.
Udgangspunktet synes at være, at hvis vi bare spiser som i ‘gamle dage’ og bliver bedre
til at udnytte de lokale kilder til fødevarer, kan vi få et sundere liv. Der er mange gode
grunde til at spise den lokalt producerede mad, for eksempel reduktion af transport- og
energiomkostninger, ligesom der er god fornuft i at satse på økologiske
dyrkningsmetoder og et renere produktionsmiljø. Men det vil være forkert at tro, at den
kost, som vores forfædre spiste for 100 år siden eller for den sags skyld i Middelalderen
eller i oldtiden er meget sundere, end den vi spiser i dag, endsige optimeret til vores
nuværende livsomstændigheder. Problemet er tidskala. Genetisk og fysiologisk set er vi
nemlig stadig stenaldermennesker, og vores gener har ikke ændret sig meget siden da. Vi
skal ikke se tusinder, men måske hundrede tusinde tilbage for at finde, hvad Homo
sapiens naturlige føde måtte være.
Sygdomsbyrden i Vesten: det metaboliske syndrom
I løbet af det tyvende århundrede har vi i Vesten oplevet en voldsom vækst i kroniske,
ikke-smitsomme sygdomme, som fremmes af vores livsstil og ændringer i vores fysiske
og sociale omgivelser. Det har især drejet sig om cancer og hjerte-karsygdomme. Fra at
være en sjældenhed i begyndelsen af det tyvende århundrede blev hjerte-karsygdomme i
løbet af århundredet den hyppigste dødsårsag i den vestlige verden. Antallet af dødsfald,
som skyldes disse sygdomme, overstiger nu dødstallet for alle infektionssygdomme
tilsammen. I de senere år har vi også set en vækst i fedme, type-II sukkersyge, forhøjet
blodtryk samt sygdomme hos ufødte børn. Meget forskning tyder på, at dette skyldes
vores kost, som indeholder for få kostfibre, for lidt omega-3 fedtstof og alt for mange
kalorier, bl.a. fra de hvide kulhydrater. Desuden ser det ud til, at hyppigheden af
psykiske sygdomme, ikke mindst hos unge, nu vokser i samme takt, som hjertekarsygdommene gjorde tidligere.
Der er almindelig enighed om, at denne ændring i den vestlige verdens sygdomsmønster
ikke kan skyldes genetiske ændringer. Vores arvemateriale, genomet, ændres ganske
enkelt ikke så hurtigt. Desuden har det overraskende lille antal gener, omkring 25.000,
som det menneskelige genom viser sig at rumme, næppe variationsmuligheder nok til at
redegøre for denne udvikling.
Derimod kan ændringerne i vores kost være med til at forklare, hvilke kroniske
sygdomme, vi fortrinsvis dør af. Gennem kosten forandres udtrykket af vores gener, og
over korte åremål kan sygdomsbyrden skifte. Sygdomme, som skyldes kosten, omtales
som det metaboliske syndrom. Beskrivelsen af dette syndrom burde også omfatte en
række psykiske sygdomme. De offentlige sundhedskampagner og programmer til at
bekæmpe det metaboliske syndrom har desværre ikke været særlig succesfulde.
Fisk, skaldyr og tang har et stort indhold af umættede og essentielle fedtsyrer, specielt
omega-3 fedtsyrer. Det er veletableret, at omega-3 fedstoffer modvirker hjertekarsygdomme og mindsker risikoen for alvorlige følger af blodpropper. Omega-3
fedtstoffer reducerer tendensen til kolesterolaflejring i blodkarrene. Desuden er de
vigtige for vores hjerne og nervesystems udvikling, især i fostertilstanden og de første
leveår, og formodentlig også for opretholdelse af et velfungerende nervesystem op i
årene. Der er undersøgelser, som tyder på, at et godt indtag af omega-3 fedtstoffer, med
en passende balance mellem omega-6 og omega-3 fedtstoffer, kan mindske risikoen for
psykiske sygdomme som maniodepression, skizofreni og visse nervebetingede
sygdomme.
Den bedste balance mellem omega-3 og omega-6 fedtstoffer finder vi i marine fødevarer:
fisk, skaldyr og tang.
Det er interessant at bemærke, at marine fødevarer netop var stenaldermenneskets
hovedkost, og at vores mange forskellige, kostbetingede livsstilssygdomme, som hjertekarsygdomme, cancer og en række psykiske lidelser – ja hele det metaboliske syndrom –
8
9
måske skyldes, at vi genetisk set slet ikke er indrettet til den vestlige, kalorieholdige kost
med et stort indhold af hvide kulhydrater, dårlig balance af mineraler og vitaminer, få
kostfibre og mange mættede fedtstoffer.
Der er altså alle mulige gode grunde til at spise mere føde fra havet, og
sundhedsmyndighederne i de fleste lande inklusive Danmark anbefaler da også, at vi skal
spise mere fisk. Men er fisk ikke også sundhedsfarlige og belastet af forurening, for
eksempel kviksølv? Jo, men hvor ligger balancen, og hvordan opvejer vi de gode
egenskaber i forhold til de dårlige? Det kommer vi tilbage til nedenfor.
Et eksempel på risikovurdering: er det farligt at spise fisk?
Fisk, især fede fisk og fisk højt oppe i fødekæden som tun, kan indeholde miljøgifte
såsom kviksølv, pesticider og PBC. Alle kviksølvforbindelser er farlige nervegifte.
Sundhedsmyndighederne advarer med god grund specielt gravide kvinder mod at indtage
for megen fed fisk, idet den kan være miljøbelastet. Problemet er, at mange kvinder
desværre overreagerer og helt undlader at spise fisk. Hvor er balancen, og hvordan
forholder man sig til den eksisterende, kvantitative viden? To nyere undersøgelser viser,
at fordelene langt opvejer ulemperne, og man kan få alvorlige problemer, hvis man spiser
for lidt fisk.
Den ene undersøgelse er foretaget på øgruppen Seychellerne i det Indiske. Denne
undersøgelse er særlig interessant, fordi den løber over en lang periode og er udført med
en befolkningsgruppe, som af mange grunde regnes som ideel, idet man kan isolere de
eventuelle effekter af methylkviksølv. I modsætning til for eksempel færingernes kost,
som også består af hvalkød og dermed en række andre miljøgifte som PBC og pesticider,
er den marine kost på Seychellerne nemlig kun belastet af methylkviksølv, og indtaget af
fisk er meget betydeligt, mellem 8 og 12 fiskemåltider om ugen. Undersøgelsens
hovedkonklusion er, at der ikke er nogen påviselige ulemper med en belastning, som kan
være helt op til halvtreds gange gennemsnitsdanskerens belastning. Faktisk tyder noget
på, at børn, hvis mødre har spist meget fisk (op til tolv måltider om ugen), har bedre
visuelle og kognitive egenskaber.
Den anden undersøgelse er udført af en stor international forskergruppe på basis af data
for næsten 15.000 gravide kvinder i England. Undersøgelsen er sat i relation til de
amerikanske sundhedsmyndigheders kostråd (340g fisk om ugen svarende til to
fiskemåltider), som er fastlagt konservativt for at undgå en hypotetisk risiko relateret til
indtag af kviksølv. Kostrådet bygger på undersøgelser fra bl.a. Færøerene, som viser, at
børn født af mødre, som spiser meget fisk og hvalkød, f.eks. et par kilo om ugen, kan
have problemer med den kognitive udvikling som vist på Fig. 4 (punktet til højre). For at
være på den sikre side og i mangel af mere data har man så lidt arbitrært divideret med
10 og så sat kostrådet til 340g fisk om ugen.
Fig. 4. For meget eller for lidt fisk? Figuren viser, hvorledes børns sproglige udvikling afhænger
af, hvor meget marin føde (angivet i antal gram), moderen har spist om ugen under graviditeten.
Procentsatserne angiver, hvor stor en del af børnene, der ikke har en optimal sproglig udvikling.
Det ene datapunkt til højre stammer fra en undersøgelse på Færøerne. Tilsvarende data for et stort
indtag af marine fødevarer fra Seychellerne viser ingen belastning, og den nedadgående kurve til
højre er derfor behæftet med stor usikkerhed. Til venstre på kurven ses, at hvis moderen følger
kostrådet på 340g fisk om ugen eller mindre, er der en tydelig negativ effekt på barnets sproglige
udvikling. Børn af mødre, som spiser mere fisk end kostrådet, klarer sig væsentligt bedre. (Data fra
9
10
Hibbeln, J. R., J. M. Davis, C. Steer, P. Emmett, I. Rogers, C. Williams & J. Golding (2007)
Maternal seafood consumption in pregnancy and neurodevelopmental outcomes in childhood
(ALSPAC study): an observational cohort study. Lancet 369, 578-85.).
Resultatet af undersøgelsen er på en vis måde foruroligende. Det viser, at børn af
kvinder, som spiser mere fisk end det forsigtige kostråd, får børn, som har højere IQ,
bedre sproglig udvikling samt scorer højere på en række mål for kognitiv udvikling. Børn
af mødre, som spiser mindre fisk end kostrådet, klarer sig endnu dårligere, end dem der
følger kostrådet. Der synes ingen ulemper forbundet med selv meget store indtag af fisk,
og kostrådet er simpelthen forkert. Fig. 5 viser, hvorledes børnenes IQ afhænger af
moderes fiskeindtag. Der er altså tale om to helt forskellige effekter, en god og en dårlig,
og man skal passe på ikke at falde i én af de to grøfter, men bruge sin sunde fornuft og
placere sig et sted ind imellem.
Fig. 5. Den procentvise del af 8-årige børn, som har lav IQ, vist som funktion af moderens indtag
af omega-3 fedtsyrer i kosten under graviditeten (målt i energi %). (Data fra Hibbeln, J. R., J. M.
Davis, C. Steer, P. Emmett, I. Rogers, C. Williams & J. Golding (2007) Maternal seafood
consumption in pregnancy and neurodevelopmental outcomes in childhood (ALSPAC study): an
observational cohort study. Lancet 369, 578-85.)
Konklusionen af undersøgelsen er derfor, at der ikke er videnskabeligt belæg for at
fraråde befolkningerne og specielt de gravide kvinder i Nordamerika og Europa at spise
mere fisk. Noget tyder på, at fordelene rigeligt opvejer ulemperne.
Kilde: O. G. Mouritsen. Livet er farligt. Hvordan afbalancerer vi forskellige ricici?
I Viljen til visdom (J. T. Bertelsen, Aa. H. B. Ebbensgard, K.-A. Madsen,
and O. G. Mouritsen, red.) Slagmark, pp. 206-213 (2008).
Fedtstofprofiler i forskellige fisk
Indholdet af omega-3 fedtsyrer i fisk er meget afhængigt af fiskearten og dens føde (se
Fig. 6). I fiskebrug erstatter man ofte en del af selv rovfisks føde med vegetabilske
foderstoffer. Fedtstofsammensætningen af foderet afspejler sig i fedtstofprofilen for
fisken, igen afhængig af arten. Fodrede fisk som tilapia og malle får en
fedtsyresammensætning som et landdyr, hvorimod laks og ørred i mindre grad får sænket
deres indhold af omega-3 fedtstoffer (se Fig. 7). Tekstur og smag kan være forskellig for
dyrkede og vilde fisk.
Imidlertid kan det samlede fedtstof ofte være større i dyrkede fisk, hvilket så igen
betyder, at den faktiske mængde af omega-3 per gram kan være større i en dyrket fisk
end i en vild fisk. Desuden er der noget, som tyder på, at nogle dyrkede fisk har et større
indhold af antioksidanter (α-tocopherol), hvilket betyder at deres EPA and DHA skulle
være bedre beskyttet.
Forsøg i Irland fornylig med at erstatte den vegetabilske del af fiskefoderet i dyrkede laks
med et tangekstrakt har vist, at man kan forøge indholdet af omega-3, i visse tilfælde til
over det i en tilsvarende vild laks.
10
11
Fig. 6. Omega-3 (n-3) indhold i forskellige fisk. De viste data er behæftet med store usikkerheder, idet
fedtstofindholdet afhænger af lokalitet og årstid.
Fig. 7: Sammenligninger mellem indholdet af forskellige fedtstoffer i forskellige dyrkede fisk.
Kilde: KELLY L. WEAVER, PRISCILLA IVESTER, JOSHUA A. CHILTON, MARTHA D. WILSON,
PRATIVA PANDEY, and FLOYD H. CHILTON. The Content of Favorable and Unfavorable
Polyunsaturated Fatty Acids Found in Commonly Eaten Fish. J. Amer. Diet. Assoc. 108, 1178-1185 (2004).
11
12
Hvor kommer de gode fedtstoffer fra? Som sagt kan vores krop ikke fremstille de lange fler-umættede fedtstoffer som AA,
DHA, og EPA. Vi mangler de enzymer, som gør det muligt at forlænge kortere
fedtsyrer og tilføje flere dobbeltbindinger. Man kunne så tro, at fisk og skaldyr, som
indeholder masser af omega-3 og omega-6 fedtstoffer, selv kan fremstille dem. Men
det kan de heller ikke. De får også deres ration af disse essentielle fedtsyrer gennem
deres kost, dvs. vi skal længere ned i fødenetværket for at finde kilderne.
Og det er her vi finder algerne, både de små éncellede mikroalger (cyanobakterier og
phytoplankton) og de store flercellede makroalger (havtang). Der er over 10.000
forskellige makroalger.
En overset fødevare fra havet: tang Tang er en overset ernæringskilde og fødevare i den vestlige verden. Tang er
makroalger og ikke almindelige planter. Tang findes i alle jordens klimabælter og
udviser en enorm artsrigdom og variation. I mange asiatiske lande, for eksempel
Japan og Kina, udgør tangprodukter en vigtig del af ernæringen, men vi kender mest
tang som noget, der ligger på stranden og lugter grimt. Ofte uden at vide det møder vi
dog næsten dagligt udtræk af tang i form af tilsætningsstoffer i fødevarer (agar,
carrageenan, alginat). Imidlertid kan tang bruges direkte som velsmagende mad med
et betydeligt gastronomisk potentiale. Tang har oven i købet har et stort indhold af
vigtige mineraler, proteiner, sporstoffer, vitaminer samt sunde fibre og fedtstoffer se
tabellen nedenfor). Desuden indeholder tang relativt få kalorier og kan både høstes
vildt og dyrkes i store mængder i havet på en bæredygtig måde.
Kilde: O. G. Mouritsen, Umami flavour as a means to regulate food intake and to improve nutrition
and health. Nutr. Health 21, 56-75 (2012).
12
13
Kun lidt fedt, men hvilket fedt
Ud over tangens store indhold af mineraler er det især dens lille, men helt særlige
indhold af fedtstoffer, som tiltrækker sig opmærksomheden. Der er en vis variation; for
eksempel indeholder søl (Palmaria palmata) og konbu (Saccharina japonica) 1-2%
fedtstof, og wakame (Undaria pinnatifida) kan have) op til 4-5% fedtstof (se tabellen
nedenfor). Næsten alt fedtstoffet i tang består af fedtsyrer med lange kulbrintekæder.
Fedtstofindholdet kan for den enkelte art variere meget betydeligt afhængigt af voksested
og årstid. Der er to forhold, som er særligt interessante, nemlig forholdet mellem
mættede og umættede fedtstoffer, både enkelt-umættede og fler-umættede, og forholdet
mellem omega-3 og omega-6 fedtstoffer (se tabellerne nedenfor).
Det er et gennemgående træk, at de forskellige tangarter indeholder omkring dobbelt så
meget mættet fedtstof som enkelt-umættet, men den samlede mængde af umættede
fedtstoffer er større end af mættede fedtstoffer. Den helt afgørende forskel er indholdet af
fler-umættede fedtstoffer (se Fig. 1), især de super-umættede fedtsyrer EPA
(eicosapentaensyre) og AA (arachidonsyre), som er henholdsvis omega-3 og omega-6
fedtsyrer. De fler-umættede fedtstoffer udgør mellem 30-70% af det totale
fedtstofindhold, og heraf tegner omega-3 og omega-6 fedtsyrerne sig for langt den største
del. Til sammenligning kan det bemærkes, at ingen højere planter indeholder AA.
Det mest bemærkelsesværdige er balancen mellem de såkaldt essentielle omega-3 og
omega-6 fedtstoffer (se tabellen). For de forskellige tangarter ligger forholdet mellem
omega-3 og omega-6 typisk i intervallet 0,3-1,8, men der kan være store variationer for
den enkelte art afhængigt af årstid og voksested. Det er i ernæringsmæssig sammenhæng
noget når det ideelle. Nogle kosteksperter anbefaler lidt forsigtigt omkring 0,2, mens
andre mener, at forholdet skal være tæt på 1. Disse anbefalinger skal imidlertid sættes i
modsætning til et forhold p. 0,05, som er det typiske for de fleste kostmønstre i Vesten.
Den vestlige kost er derfor, relativ forstand, alt for rig på omega-6 fedtstoffer og alt for
fattig på omega-3 fedtstoffer. Bemærk, at dette ikke betyder, at omega-6 fedtstoffer er
dårlige, selv om arachidonsyre i nogle tilfælde kan forøge tendensen til inflammation og
dermed indvirke på åreforkalkning.
13
14
14
15
Det er interessant, at de forskellige tangarters indhold af den anden vigtige omega-3
fedtsyre, DHA (docosahexaensyre), er under det målelige. Det skal sættes i forhold til
fedtstofindholdet i fisk, som har meget af både EPA og DHA. Fiskeolie indeholder
typisk 30% EPA og 20% DHA. I modsætning til makroalger indeholder mikroalger (fx
Spirulina) foruden EPA også betydelige mængder DHA.
Det er i algers indhold af omega-3 fedtstoffer, vi skal finde en af kilderne til indholdet af
disse stoffer i fisk og skaldyr, omend koncentrationen af omega-3 fedtstof er mindre i
tang end i fisk og skaldyr. En særlig slags fedtstoffer er sterolerne. Tang benytter sig
ligesom andre højere organismer af steroler til forstærkning af membranerne i deres
cellevægge. Tang bruger nogle steroler, som kaldes fucosterol og desmosterol, der er i
familie med cholesterol. Især brunalger indeholder meget sterol, op til ti gange så meget
som de røde tangarter. Den menneskelige organisme kan normalt ikke udnytte disse
steroler fra tangen, og mindre end 5% absorberes i tarmen. Samtidig bevirker
tangsterolerne, at der optages mindre mængder cholesterol fra maden. Der er studier,
som tyder på, at sterolerne i tang dermed er med til at nedsætte blodets indhold af både
frit og bundet cholesterol og desuden sænke blodtrykket.
Lidt om tangens farver Tang inddeles traditionelt i tre hovedgrupper: grønalger, rødalger og brunalger (se Fig.
8). Selvom klassifikationen er entydig, kan man ikke altid regne med, at farven fortæller,
i hvilken gruppe en given tangart hører hjemme. En arts farve kan afhænge af variationer
i mængden og arten af pigmenter samt dens vævsopbygning. Alle tangarter har grønkorn,
som indeholder stoffet chlorophyl a. Chlorophyl a har en grøn farve og indgår i det
fotosyntetiske system, som omdanner sollys til den kemiske energi, der medgår til
tangens stofskifte.
Fig. 8. Grønne, røde og brune tangarter.
Imidlertid er den grønne farve ofte maskeret af forskellige pigmenter, som kan give
brune, gullige og røde farvetoner. Grønalgernes farve skyldes helt overvejende
chlorophyl a. I de røde alger er der nogle pigmenter, som kaldes phycobiliner, som giver
røde, orange og blå farvetoner. Brunalger indeholder kun lidt chlorophyl, og deres
brungule farves skyldes et pigment, som kaldes fucoxanthin. Et lignende, brunligt
pigment findes i planter, hvis blade antager de velkendte røde, gule og brune
efterårsfarver, når det ellers dominerende grønne chlorophyl forsvinder. Tang og især
rødalger mister ofte en del af farven, når de er revet løs fra deres voksested og driver
rundt i havet. Det skyldes, at phycobilinerne er vandopløselige. Den grønne farve
forsvinder langsommere, fordi chlorophyl er uopløseligt i vand.
Kilde: O. G. Mouritsen, Tang. Grøntsager fra havet.
Nyt Nordisk Forlag Arnold Busck (2009) www.tangbog.dk
15
16
Friske skud af blæretang før og efter blanchering.
En sommersalat med avocado og blæretang.
Er det farligt at spise tang?
16
17
17
18
Kilde: O. G. Mouritsen, Seaweeds. Edible, Available & Sustainable.
University of Chicago Press, Chicago (2014)
www.seaweedbook.net
18
19
Om smag og smagsstoffer i føde fra havet Vi kan nok alle blive enige om, at citron smager surt, sukker smager sødt, køkkensalt
smager salt og kaffe smager bittert. De fire klassiske grundsmage, sur, sød, salt og
bitter, er alle repræsenteret ved ingredienser, vi kender fra dagligdagens køkken. Ja vi
bruger oven i købet det samme ord for grundsmagen ‘salt’, som kemikeren bruger for
et bestemt stof; natriumklorid (køkkensalt, NaCl). Men hvad med vellagret ost,
lufttørret skinke, solmoden tomat, østers, tørrede svampe, grønne asparges, tang,
sojasauce, etc. – hvad smager det af? Her er det straks langt vanskeligere at blive
enige. Nogle vil sige, at osten er salt, mens andre siger sur; nogle vil sige, at tomaten
smager sødt, mens andre vil have svært ved at tilegne tomaten en enkelt grundsmag.
Men disse forskellige fødevarer har faktisk en fælles grundsmag, som kaldes umami,
og umami-smagen skyldes tilstedeværelsen af et bestemt kemisk stof: glutamat.
Glutamat er for umami, hvad køkkensalt (natriumklorid) er for salt, og
husholdningssukker (sukrose) er for sød.
Et lille køkkeneksperiment Hvordan smager umami? Tag en solmoden cherrytomat i munden og tyg på den 30
gange med lukket mund og uden at synke. Den smag der blivert tilbage i munden, efter
du har sunket, er umami.
Dette har vi nu vidst i over hundrede år. Vi har også i de sidste halvtreds år vidst, at
visse andre stoffer (nukleotider, se nedenfor) i vidunderlig grad kan forstærke smagen
af umami. Desuden har vi i de sidste ti år vidst, at der findes et særligt molekyle, en
receptor, i tungens smagsløg, som kan registrere umami-stofferne. Men det er først
nu, vi har afsløret hemmeligheden i den mekanisme, der bevirker, at vi oplever visse
kombinationer af mad som velsmagende: receptoren virker som et hængsel, der
lukker sammen, når der er to bestemte slags smagsstoffer til stede i maden på samme
tid. Mekanismen forklarer videnskabeligt, hvorfor makrel og tomat, skinke og ost, æg
og bacon, svampe og grøntsager, osv. smager godt sammen. Information om indhold
af glutamat og nukleotider i forskellige fødevarer finder du for eksempel her:
http://www.umamibog.dk/wp-content/uploads/2011/03/umamispread-plakat-03.pdf
Ideen til begrebet umami stammer fra Japan og den særlige ingrediens, der indgår i
meget japansk mad: en suppefond kaldet dashi. Dashi laves traditionelt af råvarer fra
havet, specielt tang og fisk. Det kommer vi tilbage til, når vi lige har set lidt på
aminosyrer og nukleotider.
Lidt om aminosyrer og proteiner Der er tyve forskellige, naturlige aminosyrer i vores mad. Ni af disse er de såkaldt
essentielle aminosyrer, som vores krop ikke selv kan danne, og som vi derfor skal have
tilført gennem kosten. Glutaminsyre, som er kilden til umami, er imidlertid ikke en
essentiel aminosyre, og vores krop kan sagtens selv fremstille den, endda i store
mængder. Aminosyrer er chirale molekyler, dvs. de findes i to versioner, som er kemisk
ens, men som er spejlbilleder af hinanden fuldstændig som højre og venstre hånd. Vi
taler om venstredrejede (L-aminosyrer) og højredrejede (D-aminosyrer) (se billederne
nedenfor). Aminosyrer med forskellig drejning kan have forskellig smag.
19
20
Aminosyrer kan danne salte for eksempel med natrium, kalium, magnesium, calcium
eller ammonium. Vi er allerede stødt på natriumsaltet af glutaminsyre,
mononatriumglutamat (MSG).
Proteiner er vigtige i ernæringsm.ssig sammenhæng, fordi de leverer byggesten og energi
til cellernes funktion. I sig selv smager store proteinmolekyler ikke af ret meget,
hvorimod de kan bidrage meget til madens smag, når de er nedbrudt i små peptider eller
frie aminosyrer. En stor del af kogekunsten består i at nedbryde proteiner til frie
aminosyrer, for eksempel ved kogning, gæring, lagring, tørring, marinering og røgning.
Mange frie aminosyrer smager bittert og nogle overvejende sødt. Nogle af de søde
smager bittert i større mængder.
To aminosyrer giver anledning til umami, først og fremmest glutaminsyre i form af
glutamat, og i væsentlig mindre grad asparaginsyre i form af aspartat. For eksempel
fremkalder mononatriumaspartat (MSA) umami, men effekten er kun 8% af den, man
opnår med glutamat. Kun en mindre del af glutaminsyren i friske fødevarers
proteinindhold findes i form af frie aminosyrer, og det er kun de frie glutamationer og
aspartationer, som giver umami, ikke aminosyrerne selv.
Glutaminsyre, glutamat og glutamation Vi bruger alle tre ord i forbindelse med beskrivelsen af umami, og hvilket, vi bruger, er
bestemt af sammenhængen. Vi vil normalt tale om aminosyren glutaminsyre i
forbindelse med dens tilstedeværelse i proteiner, hvor den er bundet til mange andre
aminosyrer. I denne bundne form har glutaminsyre ingen smag. Glutaminsyre kan
frigøres fra proteinerne og optræde som fri aminosyre opløst i vand. Så længe
glutaminsyren er på syreform, som det for eksempel vil gælde i en sur opløsning, giver
glutaminsyren ikke anledning til umami. Hvis syren derimod danner et salt med for
eksempel natrium og danner glutamat, i dette tilfælde mononatriumglutamat (MSG), og
dette salt i vand opløses i henholdsvis natriumioner og glutamationer, vil
glutamationerne stimulere glutamatreceptoren og give umami. Det er altså ikke MSG
som sådan, der giver umami, men kun glutamationen. For nemheds skyld vil vi også
kalde glutamationen for glutamat, og det vil fremgå af sammenhængen, når glutamat
giver anledning til umami. Glutamat vil derfor blive brugt om fri glutaminsyre, der har
dannet en glutamation. Alt det omtalte glutamat er i den forstand derfor fri glutamat, som
kan sanses af glutamatreceptoren.
Glutaminsyre og glutamat i vores mad Fordi glutaminsyre er en så vigtig byggesten i proteiner, findes den i mange af vores
fødevarer, enten som bundet i proteiner eller på fri form. Indholdet er stort, idet
glutaminsyre udgør 10-20 vægt% af animalske proteiner og helt op til 40 vægt% af
planteproteiner. Fra dyreriget finder vi glutaminsyre i kød, fjerkræ og fisk. Fra
planteriget finder vi store mængder af glutaminsyre i grøntsager, men kun lidt i frugt.
Grøntsager er karakteriseret ved et relativt stort indhold af fri glutamat, for eksempel i
tomater, majs, kartofler og ærter. Fra det tredje store rige, som vi i Vesten endnu kun
spiser meget lidt fra, nemlig algerne, får vi fri glutamat i store mængder fra blandt andet
de store brune havalger (tang) som konbu (Saccharina japonica), der indgår i den
japanske dashi. Den gennemsnitlige vesterlænding indtager naturligt hver dag via kosten
omkring et par gram fri glutamat svarende til 30 mg per kg kropsvægt. Hertil kan man så
for en voksen person lægge 0,3-1 g per dag fra tilsætningsstoffer. I flere lande i Østen,
for eksempel Korea og Japan, er det daglige indtag af glutamat fra tilsætningsstoffer op
til tre gange større.
Bemærk, at fra en videnskabelig-kemisk synsvinkel er der ingen forskel mellem MSG
dannet inde i en tomat og det, der fremstilles syntetisk på en kemisk fabrik.
20
21
Det er vigtigt at være opmærksom på, at en given fødevare i forhold til en anden kan
have et relativt lavt indhold af fri glutamat, men samtidig et relativt højt indhold af
bundet glutaminsyre eller omvendt. For eksempel har komælk et meget lavt indhold af fri
glutamat, men et ret højt indhold af bunden glutaminsyre. Frisk komælk har derfor kun
lidt umami, hvorimod fermenterede mælkeprodukter som lagret ost har meget umami,
fordi glutamaten frigøres ved fermenteringen.
Lidt om nukleotider Nucleotider er molekylære grupper, som kan binde sig sammen med hinanden i lange
kæder (polynucleotider) og danne nucleinsyrer, for eksempel RNA eller DNA, der er
grundstammen i vores genom. I forbindelse med umami er det især 5'-ribonucleotiderne
fra inosinsyre, guanylsyre og adenylsyre, dvs. inosinat (IMP), guanylat (GMP) og
adenylat (AMP), som er vigtige, idet det viser sig, at de forstærker umami hos glutamat.
Et andet vigtigt polynucleotid er ATP (adenosin-5'-triphosphat), som er den biokemiske
kilde til energiproduktion i levende celler. ATP kan omdannes blandt andet til de 5'ribonucleotider, inosinat, adenylat og guanylat, som er forbundet med smagen af umami.
I modsætning til proteiner er nucleinsyrer som sådan ikke vigtige for ernæring, men
deres nedbrydningsprodukter i form af frie nucleotider kan medvirke til at forstærke
umami. Desuden har nyere forskning overraskende vist, at selvom vores krop selv kan
syntetisere de nucleotider, den skal bruge, er kostens indhold af frie nucleotider
tilsyneladende vigtig for at styrke immunforsvaret, specielt i tarmen hos nyfødte børn.
Det kan måske forklare, hvorfor modermælk har et stort indhold af frie nucleotider.
Kilde: O. G. Mouritsen & K. Styrbæk. Umami. Gourmetaben og den femte smag.
Nyt Nordisk Forlag Arnold Busck (2011).
21
22
Ideen til umami kommer fra havet I 1909 publicerede den japanske kemiprofessor Kikunae Ikeda en lille artikel på
japansk, som skulle blive en klassiker i smagsforskningen. I denne artikel forklarede
Ikeda, hvad der gør japanske supper så velsmagende.
Japanske supper fremstilles af en grundfond, den såkaldte dashi, som er en meget ren
og klar fond, der er et vandigt udtræk af en stor, brun bladtangsart, konbu, og nogle
særlige, tørrede, fermenterede og røgede fiskeflager kaldet katsuobushi. Fra sine
analyser fandt Ikeda ud af, at tangen indeholder meget store mængder (2-3 % tørvægt)
af natriumsaltet (natriumglutamat) af en aminosyre, glutaminsyre, og han foreslog, at
det er natriumglutamat, som er kilden til suppens velsmag. Ikeda foreslog det
foreløbige navn “umami” for denne smag—et navn der dog er blevet stående lige
siden. Ikeda bemærkede, at glutamat i sig selv ikke er velsmagende, men særpræget,
hvorimod det medvirker til at gøre anden mad velsmagende. I Danmark er
natriumglutamat kendt under navnet “det tredje krydderi”.
Vestlige forskere havde svært ved at acceptere, at umami kunne være en grundsmag,
og derfor blev Ikedas lille artikel først oversat til engelsk i 2002. Det var efter, at man
havde identificeret de første umami-receptorer i tungens smagsløg, og man dermed
havde et molekylært ‘bevis’ for umami som en grundsmag i sansefysiologisk
forstand.
To skal der til: synergi i umami Grundfonden i japanske supper består som nævnt ikke kun af et ekstrakt af tang, men der
er også tilsat et fiskeprodukt, katsuobushi. Katsuobushi er fileten af bonito (en fisk i
tunfamilien), som er konserveret ved fem forskellige teknikker: den er kogt, saltet, tørret,
røget og fermenteret. Ved denne proces nedbrydes fiskemusklen i mindre molekyler,
specielt store mængder af frie nukleotider.
I 1913 opdagede en elev af professor Ikeda, dr. Shintaro Kodama, at der i katsuobushi er
en såkaldt ribonukleotid, inosinat, afledt af nukleinsyren inosinsyre. Kodamas opdagelse
byggede delvis på et arbejde af den tyske kemiker Justus von Liebig, som allerede i 1847
havde isoleret inosinat fra oksekødssuppe. Den samtidige tilstedeværelse af både
glutamat fra tang og inosinat fra fisken gav den japanske suppe en særlig velsmag.
En afgørende opdagelse blev gjort i 1957 af en tredje japaner, dr. Akira Kuninaka, som
identificerede endnu en nukleotid med umami-smag. I sit arbejde med at studere
biokemien i nedbrydning af nukleinsyrerne i gær opdagede dr. Kuninaka, at guanylat,
som er afledt af nukleinsyren guanylsyre, forstærker umami-smagen. Han fandt også, at
der er store mængder af guanylat i shiitake-svampe, som de buddhistiske vegetarer
bruger til at erstatte fisken i den japanske suppe. Efterfølgende fandt de japanske forskere
ud af, at der er en synergistisk virkning mellem glutamat på den ene side og inosinat eller
guanylat på den anden side, dvs. ganske små mængder af det ene stof forstærker meget
kraftigt smagen af det andet. Spørgsmålet er nu, hvordan kan vi forklare dét.
Det helt særlige ved umami er altså, at styrken af smagen ikke kun afhænger af, hvor
meget glutamat, der er i maden, men i endnu højere grad af tilstedeværelsen af og
samspillet med andre stoffer, som sammen med glutamat indgår i et synergistisk forhold,
der forstærker smagen mangefold. Det er især stoffer fra gruppen af 5'-ribonucleotider,
specielt inosinat og guanylat, som her er i spil.
Man omtaler normalt de to bidrag til umami som en basal del (basal umami), der er
baseret på fri glutamat, og en forstærkende eller synergistisk del (synergistisk umami),
der skyldes den samtidige tilstedeværelse af 5'-ribonucleotider. Den fantastiske synergi
22
23
mellem glutamat og nucleotider kan bedst illustreres ved et simpelt eksempel. Tærsklen
for, at man kan smage ren glutamat i vand er 0,01-0,03 vægt%. Men hvis der samtidig er
inosinat til stede i små mængder, som ikke smager af noget i sig selv, sænkes denne
tærskel til 0,0001 vægt%, alts. næsten hundrede gange lavere (se tabellen nedenfor).
Guanylat er mere end dobbelt så effektfuld som inosinat.
Smagsintensiteten af glutamat vokser (logaritmisk) med koncentrationen, men med en
tendens til at mætte. Det skal dog bemærkes, at umami i fødevarer normalt er en svag og
subtil smag, og der vil ikke være tale om de smagsintensiteter, som vi for eksempel
forbinder med sødt og surt i henholdsvis honning og citron. I en typisk suppe skal der
v.re omkring 10 g salt per liter for at gøre suppen tilstrækkelig salt, og et rimeligt snævert
interval fra 8-12 g per liter afgør, om suppen er fad eller for salt. Området for velsmag
med MSG er relativt set noget bredere, fra 1-5 g per liter. Det optimale saltindhold i en
ret vil være mindre, når der også er MSG til stede, ligesom nucleotider vil sænke
tærsklen for den optimale MSG-koncentration.
Denne synergistiske effekt er selvf.lgelig kendt af kokke verden over, men en
videnskabelig forklaring har længe manglet, og først for nylig synes man at være
kommet nærmere en forståelse af mekanismen. Paradoksalt nok betyder den
synergistiske effekt, at vi har svært ved at fornemme smagen af ren inosinat, fordi vores
mundvand normalt indeholder en ganske lille smule glutamat (0,00015%).
Det overraskende er nok, at smagen af ren MSG hverken er særlig behagelig eller
interessant. Den er nærmest lidt fad og sæbeagtig. Det er kun i kombination med
forskellige fødeemner, at smagen af MSG opfattes som velsmag. Hermed nærmer vi os
kernen i, hvad umami er. Umami er ikke smagen af ren glutamat. Det er et meget bredere
begreb.
Kilde: H. Khandelia and O. G. Mouritsen, Velsmag - sådan virker det.
Aktuel Naturvidenskab 4, 6-9 (2012).
23
24
Sådan virker umami receptoren
Et lille køkkeneksperiment med umami og salt For at undersøge samspillet mellem salt og umami og på den måde samtidig at få
erfaring med at genkende smagen af umami kan du lave følgende lille
køkkeneksperiment. Tag en kvart teskefuld køkkensalt og opløs det i to deciliter
demineraliseret vand ved stuetemperatur. Fordel blandingen i to lige store kopper. Til
den ene kop tilsættes en knivspids glutamat (det tredje krydderi). Smag på vandet i den
anden kop med salt og bemærk dig intensiteten af smagen af salt. Skyl derefter munden i
rent vand også ved stuetemperatur. Smag nu på vandet i koppen med blandingen af salt
og glutamat. Læg mærke til, at der er sket to ting. Smagen af salt er blevet kraftigere, og
samtidig er der kommet en ny smag til stede. Denne nye smag er umami.
Et lille køkkeneksperiment med umami og bitter Et andet lille køkkeneksperiment viser dig, hvorledes umami kan udviske en bitter smag.
Kaffe smager bittert, bl.a. fordi den indeholder det bitre stof coffein. Tag en kop kold
kaffe, der har stuetemperatur, og smag grundigt på kaffen. Bemærk dig den bitre smag.
Tilsæt så en anelse glutamat til kaffen, og sørg for, at det bliver helt opløst i kaffen.
Smag nu på kaffen igen og bedøm selv, om den er mere eller mindre bitter end før.
24
25
Del 2: Emulsioner 25
26
Om olie-‐vand emulsioner En emulsion er en blanding af to uforenelige og derfor ublandbare væsker, hvori et
stort antal små dråber af den ene er fordelt i den anden. Dråberne kan være ganske
små – i madvarer kan de være ned til ca. 0,1 µm i diameter. Emulsioner er med andre
ord heterogene blandinger, hvilket vil sige, at de i modsætning til almindelige jævne
blandinger har en uensartet rumlig struktur og tilsvarende varierende fysiske
egenskaber. Emulsioner er grundlæggende ustabile hvilket vil sige, at de indgående
væsker i det lange løb vil skille eller separere i to nogenlunde rene væskefaser. En
vigtig opgave ved arbejdet med emulsioner er at udvikle metoder til at forhindre eller
forsinke, at de skiller.
Fig. 8. En emulsion af olie i vand bestående af et meget tæt pakket arrangement af små oliedråber med diameter
på ca. 1 µm fordelt i en kontinuert vandfase ().
Emulsioner har egenskaber, som gør dem populære i gastronomi: de har ofte en
behagelig viskøs eller cremet tekstur; de udviser god adhesionsevne overfor andre
fødevarer; og er velegnede til fastholdelse under lagring og frigivelse under
indtagelse af smagsstoffer - ikke mindst de fedtopløselige af slagsen.
Dannelse af emulsioner sker ved mekanisk findeling eller hurtig omrøring af
væskeblandingen og deres levetid øges bl.a. med et hjælpestof kaldet en emulgator,
som er et såkaldt overfladeaktivt stof, der bl.a. medvirker til at reducere
uforeneligheden mellem de to væsker gennem nedsættelse af grænsefladespændingen
mellem dem. Emulsioner kan yderligere stabiliseres med en eller flere forskellige
stabilisatorer, som på forskellig måde medvirker til at øge emulsionens levetid.
En almindeligt forekommende kombination af ublandbare væsker, med hvilke
emulsioner kan fremstilles, er olie og vand. I køkkenet fremstiller eller benytter man i
Danmark rutinemæssigt enten olie-i-vand emulsioner, f.eks. i specielle kolde og
varme saucer, som hollandaise, béarnaise og mayonnaise, og i mælk og fløde. Vand-iolie emulsioner forekommer også, f.eks. i vinaigrette og smør. I de førstenævnte
eksempler på saucer indgår typisk lechitin fra æggeblommer som emulgator og syre
fra eddike medvirker som stabilisator.
26
27
Om vand og olie
Hvis et materiale er opbygget af et enkelt stof (kemisk forbindelse), optræder det i
almindelighed i en bestemt stabil tilstandsform kaldet en fase, som enten er gas, væske
eller fast fase. Simple eksempler herpå, som vi ofte møder i køkkenet, er flydende vand
(væske) og is (fast form).
Faseovergange mellem forskellige faser kan fremprovokeres ved ændringer i fysiske
parametre som temperatur og tryk. En velkendt faseovergang er kogning af vand, hvor
flydende vand ved opvarmning omdannes fuldstændigt til vanddamp ved temperaturen
100 oC og trykket 1 atmosfære.
Stabiliteten af en fase er bestemt af det kræfter, der holder molekylerne sammen. I vand
er disse primært hydrogenbindinger, som skyldes vandets polære natur og giver
anledning til opbygning af netværk af bindinger i flydende vand og i is.
Fig. 9. Et netværk af hydrogenbindinger mellem oxygen (grøn) og hydrogen (blå).
Som det allerede er fremgået af det foregående (se afsnit om fedtstoffer og flerumættede
fedtsyrer) er fedtstoffer og olier en varieret gruppe af stoffer, der enten forekommer på
fast form som i voks, spæk og smør eller på væskeform som tilfældet er for olivenolie og
fiskeolie.
Faseovergangen mellem fast og væskeform kaldes smeltning og forekommer i alle
fedtstoffer ved en karakteristisk temperatur kaldet smeltepunktet.
Olier er i modsætning til vand upolære og holdes sammen af en speciel type kræfter, som
kaldes dispersions- eller van der Waals kræfter. De er svagere end de kræfter, der ligger
til grund for hydrogenbindinger. Da imidlertid fedtsyrer består af lange kulbrintekæder,
hvis atomer alle bidrager til dispersionskræfterne mellem forskellige kæder, kan de til
trods for kræfternes beskedne styrke, til sammen stabilisere væsker eller faste faser
afhængig bl.a. af mættetheden af fedtsyren.
Forskellige olier er i almindelighed blandbare, hvilket vil sige, at de danner en enkelt
fase, når de sammenblandes. Olier er derimod ikke blandbare med vand. Resultatet af en
forsigtig sammenblanding af olie og vand er, at der dannes to separate faser i kontakt
med hinanden – én der overvejende indeholder olie, og én der næsten kun indeholder
vand. Årsagen til uforeneligheden mellem vand og olie tilskrives den såkaldte hydrofobe
effekt, som bl.a. refererer til det forhold, at de lange upolære kulbrinter ikke kan danne
hydrogenbindinger og kun med besvær kan indpasses i netværket af hydrogenbindinger,
som findes i vand.
27
28
En konsekvens af uforeneligheden mellem molekylerne i to ublandbare faser er, at hvis
man prøver at øge arealet af grænsefladen mellem de to faser, skal der udføres et ofte
betydeligt arbejde på grænsefladen som konsekvens af, at kontakt skal etableres mellem
uforenelige molekyler på bekostning af kontakter mellem molekyler af samme slags.
Dette arbejde kaldes (når det måles per areal) for grænsefladespændingn γ mellem de to
faser og den numeriske værdi heraf øges, når uforeneligheden mellem de indgående
molekyler øges. For olivenolie-vand grænsefladen ved stuetemperatur er γ ≅ 25 mJ/m2.
Grænsefladespændingen mellem to faser afhænger i almindelighed af forskellige fysiskkemiske parametre som temperatur og pH, men det er især interessant, at den kan
reduceres med såkaldt overfladeaktive stoffer, som har egenskaber til fælles med de
molekyler, de ublandbare faser er dannet af. Amfifile stoffer eller surfaktanter som
lipider, har polære hoveder, som gør dem forenelige med vand og upolære haler, som er
forenelige med olie, så når disse bringes i kontakt med en olie-vand blanding vil de
spontant søge til grænsefladen mellem de to og stabilisere denne. Dette manifesterer sig
ved, at grænsefladespændingen reduceres, somme tider ganske betragteligt.
Fig. 10. På grund af den hydrofobe effekt vil olie (rød) og vand (blå) separares i for veladskilte
faser med en veldefineret grænseflade (a). Grænsefladen kan stabiliseres (b) eller proliferere (c)
ved tilsætning af amfilfile molekyler, som nedsætter grænsefladespændingen γ mellem olie og
vand. Amfifilerne, der har et polært og vandeleskende hoved og en upolær og fedtelskende kæde,
kan, som tilfældet er i olie-i-vand emulsioner, medvirke til at inkorporere et underskud af olie i
en kontinuert fase af vand (d-e), eller inkorporere et underskud af vand en kontinuert fase af
olie (f-g).
Om emulsioner af olie og vand
Når man forsigtigt hælder olie i vand observeres, som allerede nævnt, at de to væsker er
ublandbare og de danner to separate faser i kontakt med hinanden. Ved passende kraftig
omrøring, piskning, mixing eller lignende kan denne perfekte faseseparation brydes op
på en sådan måde, at et antal dråber af den ene fase, den dispergerede fase, fordeles
kontinuert i den anden, som kaldes den dispergerende fase. Når både dispergerede og
dispergerende faser er væsker, kaldes den resulterende heterogene blanding for en
28
29
emulsion.
Dråberne har radier, der varierer noget, men de kan ved energisk omrøring blive så små
som 0,1-1 µm i diameter, somme tider endnu mindre. Dråbernes koncentration, som
oftest bestemmes som den fraktion af volumen, de beslaglægger, er bestemt af
blandingsforholdet mellem olie og vand. I mayonaisse kan op til 70 % af emulsionens
volumen være beslaglagt af olie.
Opgave 1: antal dråber i en skefuld olie Antag at en skefuld olie med volumen på 5 ml. olie brydes op i små dråber, som hver
har diameter på 0,1 µm. Beregn antal dråber i denne skefuld olie.
Energien der medgår til dannelse af en emulsion er af mekanisk natur og den benyttes i
stor udstrækning til at overkomme effekten af grænsefladespændingen mellem faserne.
Jo flere dråber, der inkorporeres i emulsionen og jo mindre disse er, jo mere energi vil
der alt andet lige være lagret i dråbernes grænseflader.
Hvis dråbernes grænsefladeenergi frit kunne frigives ville emulsionen øjeblikkeligt bryde
sammen og det oprindelige to-fase system af olie og vand blive genetableret. Sådan går
det heldigvis ikke og som vi nu skal se, er det faktisk ofte (men ikke altid) muligt at
stabilisere dråberne eller at at skabe forhindringer kaldet barrierer, som medvirker til at
forlænge emulsionens levetid, når først den er dannet.
1. Emulgator. Den drivende kraft for nedbrydning emulsionen er grænsefladespændingen mellem olie- og vandfaserne og denne drivende kraft bliver i sagens natur
mindre hvis grænsefladespændingen reduceres. I almindelighed varetages denne opgave
af emulgatoren. I de førnævnte saucer béarnaise, hollandaise og mayonnaise, indgår
f.eks. lipiderne i lechitin fra æggeblommer som det overfladeaktive stof, der kan gøre
olie-vand grænsefladen mere stabil. Sennep kan også tilsættes som emulgator.
2. Stabilisator. Denne emulsionsstabilisering kan forstærkes af stabilisatorer. De
betjener sig af forskellige virkemidler. For eksempel kan ionisering af lechitinstabiliserede oliedråber promoveres ved syretilsætning med eddike, hvorved dråberne
bliver gensidigt elektrisk frastødende. En anden stabiliseringsstrategi kan bestå i at søge
at få placeret store molekyler mellem dråberne for at forhindre at de kommer i kontakt.
Dette kan f.eks. realiseres med store vandopløselige molekyler, som opløses i den
kontinuerte vandfase i en olie-i-vand emulsionen, f.eks. store proteiner eller sukkerstof
som stivelse.
3. Betydning af dråbestørrelse. Det er i almindelighed således, at for at vokse sig store,
må små dråber først fusionere med andre små dråber for at blive til mellemstore dråber,
som skal vokse sammen med andre små eller mellemstore dråber for at de kan blive
større, osv. Dette tager så meget desto længere tid, jo mindre dråberne er.
4. Betydning af dråbekoncentration. Det kan måske virke paradoksalt, men det er sådan,
at en stor koncentration af dråber kan medvirke til at forsinke nedbrydningen af en
emulsion. Årsagen er, at dråberne i modsætning til små molekyler i kraft af deres
størrelse skal bruge betydelig tid på at flytte sig relativt til hinanden. Dette er især et
problem for en given dråbe, når der er mange andre dråber i dens nærhed. Flytning af
dråber i forbindelse med mekanisk påvirkning af emulsionen bliver derfor gradvis
vanskeligere at realisere i takt med at dråbekoncentrationen går op og konsekvensen
heraf er, at emulsionen bliver tyktflydende eller viskøs. En følgevirkning heraf er, at
emulsionens levetid øges. Det er klart, at denne mekanisme kun er virksom så længe
dråberne ikke er tvunget til at være i direkte kontakt med hinanden, og den bryder
simpelthen sammen, når dråbekoncentrationen bliver alt for stor.
29
30
Opgave 2: tæt kuglepakning i en enulsion Antag for nemhedes skyld at emuslion af oliedråber i vand pakker på en sådan måde, at
de danner et kubisk gitter, hvori dråberne er i tættest mulig kontakt med hinanden.
Beregn den andel af det samlede volumen, som dråberne beslaglægger.
30
31
Øvelsesvejledninger Generelle retningslinier Øvelserne udføres i et særligt ‘laboratorium’—et køkken. I skal derfor tage alle de
samme forholdsregler, som I ville i jeres eget køkken, dvs. overholde almindelige
standarder for renlighed og hygiejne. Foretag jer ikke noget med råvarerne, som gør,
at I ikke selv ville bryde jer om at smage på dem eller spise dem.
Hold orden på arbejdsbordene og ryd op løbende, så jeres arbejdsplads er så
indbydende, at de andre hold får lyst til at komme og smage hos jer
Alt skal rengøres og vaskes op efter brug, eventuelt stilles i opvaskemaskinen.
Alt affald lægges i affaldsbeholderne.
Organisation, dokumentation og afrapportering Øvelserne udføres som holdsamarbejde.
Gennemgå sammen på holdet øvelsernes indhold inden I går igang, og læg en tidsplan
og en arbejdsplan for samarbejdet.
Før løbende en lille logbog over jeres resultater efter et format, som gør det nemt for
jer senere at fremlægge jeres resultater for klassen.
Hvert hold aflægger efter øvelsernes afslutning en kort mundtlig rapport for klassen
med oplæg til punkter, der kan diskuteres, når alle hold har fremlagt.
Leverance og konkurrence Hvert hold skal levere deres bud på en dashi (Øvelse 1) og deres bud på en rouille
(Øvelse 2) til lærerne, som anonymiserer buddene.
Hele klassen afgør ved blindsmagning og afstemning, hvilken af de anonymiserede
dashi’er og rouille’r, som de synes smager bedst. Vinderholdene hjælper kokken med
at fremstille nok af de vindende produkter, så de kan nydes ved middagen.
Den ‘bedste’ og ‘værste’ dashi vil blive analyseret for indhold af glutamat på
universitetet dagen efter, hvor resultaterne også vil blive diskuteret.
31
32
Øvelse 1: Umami og smagssynergi Øvelsen går ud på at eksperimentere med umami smag og den synergi, som opstår
mellem glutamat og inosinat i en såkaldt dashi. Øvelsen består af to dele. Den første
del omfatter fremstilling af en køkkenvariant dashi med de råvarer, I selv har
indsamlet fra havet (tang og skaldyr). Den anden del består i at fremstille og smage på
en kemisk ren dashi, som alene bygger på blandinger af rent glutamat og inosinat.
I starter med den første del, og når den er sat igang (se nedenfor), går I sideløbende
igang med den anden del, så I er sikker på at nå begge dele på den afsatte tid.
Første del:
1.1 I skal først lave en køkkenvariant af dashi ved hjælp af råvarer fra havet, som kan
frigive henholdsvis glutamat (tang) og inosinat (skaldyr).
1.2 I fremstiller en dashi ved at lave en såkaldt ’clambake’, som er klassisk måde at
dampe skaldyr og fisk ppå ved at varme på våd tang i en lukket beholder
(oprindeligt i en jordovn beklædt med gloende sten). Hertil bruger I en gryde, som
først fyldes halvt med våd, rengjort blæretang, dernæst et lag blåmuslinger (eller
andre skaldyr), hvorefter gryden fyldes næsten op med mere våd blæretang.
1.3 Varm gryden op til omkring 70ºC, og hold den ved denne temperatur, til
shaldyrene er gennemdampet (se efter en gang imellem, det tager nok 20-30min).
Tilsæt eventuelt lidt havvand, hvis I synes, der dannes for lidt væske i bunden af
gryden. Læg undervejs mærke til ændringer i tangens farve og forsøg at finde en
forklaring på, hvad der sker. Mens dette står på, går I igang med anden del af
øvelsen (se nedenfor).
1.4 Når skaldyrene er gennemdampet, tages gryden af varmepladen, og den varme
tang og de varme skaldyr tages op med forsigtighed.
1.5 Hæld den saft, der har dannet sig i bunden, gennem en finmasket si eller et stykke
ostelærred. Den klare væske er jeres dashi. Smag på den og bedøm dens smag.
Anden del:
1.6 Der udleveres to vandige stamopløsninger af rent glutamat (0,05g/100g) og rent
inosinat (0,05g/100g). Undgår at forurene disse opløsninger og tag kun fra
stamopløsningerne ved at hælde over i rene bægerglas. Alle prøver tages fra disse
bægerglas.
1.7 I skal nu foretage en række kvalitative smagninger af de rene stamopløsninger og
blandinger heraf. Sådanne blandinger er kemisk set rene varianter af en dashi,
hvis smag er næsten ren umami.
1.8 Før og efter hver smagning skylles munden med rent vand.
1.9 Smag først på stamopløsningerne og afgør i fællesskab, om de smager anderledes
end rent vand.
1.10 I skal nu konstruere en smagsintensitetskurve ved at smage på en række
blandinger af stamopløsningerne, fra ren glutamat til ren inosinat, i forholdene
1:0, 20:1, 10:1, 1:1, 1:10, 1:20, 0:1. Bemærk, at den samlede koncentration af
glutamat og inosinat er konstant i denne serie, dvs. 0,05g/100g). Smag først på 1:1
blandingen og giv smagsintensiteten af denne blanding værdien 10. Angiv nu
smagsintensiteten for hver af de andre blandinger på en skala fra 0 til 10, og
aftegn jeres resultater i en graf.
32
33
Øvelse 2: Rouille, hollandaise, mayonnaise og vinaigrette Øvelsen går ud på at eksperimentere med emulsioner dannet med vand, olivenolie,
samt forskellige emulgatorer og stabilisatorer. Der skal fremstilles 4 forskellige
emulsioner, som laves af 4 forskellige hold, som hver forklarer deres observationer til
de andre hold. Hvert holds færdige emulsioner indtages ved det efterfølgende
festmåltid.
Første hold (hollandaise):
1.11 Der udleveres citroner, smør samt to 250 ml. flasker med vand og olivenolie.
1.12 Bland lige dele af vand og olie i en køkkenblender og mix blandingen grundigt
sammen over en periode på 30 sekunder. Hæld blandingen på glas med skruelåg.
Forklar hvad der sker med blandingen og hvorfor. Hint: hvor meget emulgator og
stabilisator har vi tilsat blandingen?
1.13 Pisk 4 æggeblommer sammen med 1 spsk. citronsaft i en stor glasskål. Smelt
ca. 100 ml. smør i en lille gryde og lad de stå lunt. Lav nu et lunt vandbad, hvorpå
skålen med æggeblommerne placeres. Det smeltede smør tilsættes langsomt – i
første omgang dråbe for dråbe – mens æggeblandingen piskes livligt med et
piskeris. Når alt smøret er tilsat piskes i endnu 30 sekunder og den færdige sauce
smages til med salt og cayenne peber.
1.14
Hvis denne hollandaise sauce er tilfredsstillende laves en større portion til
festmåltidet.
Andet hold (vinaigrette):
1.15 Der udleveres sennep samt tre 250 ml flasker med vand, eddike og olivenolie.
1.16 Bland lige dele af eddike og olie i en køkkenblender og mix blandingen
grundigt sammen over en periode på 30 sekunder. Hæld blandingen på glas med
skruelåg. Forklar hvad der sker med blandingen og hvorfor. Hint: Hvor meget
emulgator og stabilisator har vi tilsat blandingen? Er emulsionen af typen vand-iolie eller olie-i-vand?
1.17
Hæld 3 spsk. balsamicoeddike og 1 tsk. sennep i en skål. Hæld nu langsomt
ca. 100 ml. olivenolie i skålen under kraftig omrøring. Smag til med salt og peber.
Denne vinaigrette skal piskes igen kort før brug.
1.18
Hvis denne vinaigrette er tilfredsstillende laves en større portion til
festmåltidet.
Tredje hold (mayonaisse):
1.19 Der udleveres æg, sennep samt tre 250 ml. flasker med vand, eddike og
olivenolie.
1.20 Hæld ca. 50 ml. eddike og 1 tsk. sennep i en køkkenblender og mix denne
blanding grundigt. Tilsæt nu, mens denne omrøres, 50 ml olivenolie til blandingen
af sennep og eddike. Olien tilsættes langsomt – i første omgang dråbe for dråbe.
Når al olien er tilsat omrøres i endnu 30 sekunder og den færdige blanding hældes
på glas med skruelåg. Forklar hvad der sker med blandingen og hvorfor. Hint:
Hvilken emulgator og hvilken stabilistator har vi tilsat blandingen?
1.21 Hæld 1 æggeblomme, 1 spiseskefuld citronsaft, 1 spiseskefuld vand og 1
teskefuld sennep i blenderen. Tilsæt nu, mens denne omrøres, ca. 250 ml.
olivenolie til blandingen. Olien tilsættes langsomt – i første omgang dråbe for
33
34
dråbe. Når al olien er tilsat omrøres i endnu 30 sekunder og den færdige blanding
smages til med salt og hældes på glas med skruelåg.
1.22 Hvis denne mayonnaise er tilfredsstillende laves en større portion til
festmåltidet.
Fjerde hold (rouille):
1.23 Der udleveres æg samt tre 250 ml flasker med vand, eddike og olivenolie.
1.24 Hæld to æggeblommer i en blender sammen med ca. 50 ml eddike og mix
denne blanding grundigt. Tilsæt nu mens denn omrøres 50 ml olivenolie til
blandingen af æggeblomme og eddike. Olien tilsættes langsomt – i første omgang
dråbe for dråbe. Når al olien er tilsat omrøres i endnu 30 sekunder og den færdige
blanding hældes på glas med skruelåg. Forklar hvad der sker med blandingen og
hvorfor. Hint: hvor meget emulgator og stabilisator har vi tilsat blandingen?
1.25 Skorperne af 3-4 skiver daggammelt brød udblødes i en skål med 3
spiseskefuld vand og tilsættes 3 fed hvidløg, samt ½ teskefuld cayenne peber og ½
teskefuld salt. Hæld hele molevitten i en blender og mix blandingen grundigt.
Tilsæt 3 spiseskefuld olivenolie under kraftig omrøring. Smag til med salt og
peber.
1.26 Hvis denne rouille er tilfredsstillende laves en større portion til festmåltidet.
34

Næringsstofoptagelse i tyktarmen

Transcription

Similar documents

Velsmag—sådan virker det

omega 3 hest dk kopi.pdf

Rapport fra ærtesmagningen, med statistik

Se Michaels fulde CV her - Copenhagen Summer University

Se en gennemgang af de tre kriterier og sammenligning af