うま味のしくみ

Jul 13 2015
苦味や甘味などの一般的に知られている味の側面とは異なり、うま味は特定するのが難しいです。しかし、香ばしい感覚は、豊かな料理に紛れもない活気を与えます。食べ物にうま味の性質を与えるものと、私たちの舌がそれをどのように味わうかを学びましょう。
このフォアグラをだしで炒めた大根の上にのせて炒めたような、風味豊かでコクのある料理は、うま味と呼ばれる味の側面を利用しています。

誰かがあなたの親友をあなたの親友にする理由を尋ねたとしましょう。あなたは彼らの性格やあなたが共有する興味を説明するかもしれません。それでも、これらの資質のすべてがあなたの友人に集まる方法についての何かがあなたの友人の特徴をユニークにします。肩をすくめて、2人の間に相性があると言うかもしれません。

チーズバーガー、ラーメン、ラザニアがなぜこんなに美味しいのかを知りたいのなら、うま味について考えてみましょう。うま味は、味を結びつける未知の化学的性質と未知の品質です。

うま味(oo-MAH-meeと発音)は、塩味、甘味、苦味、酸味の伝統的なカルテットに加わって、5番目の味と呼ばれています。うま味という言葉は、大まかに「美味しさ」と訳される日本のうま味に由来しています[出典:うま味インフォメーションセンター]。シェフはそれを「繊細で繊細」から「素朴でかび臭いキノコのような」まですべてと表現しています[出典:二宮]。多くの人にとって、その効果は単に中毒性があります[出典:Souza ]。

食品科学者にとって、うま味は文字通りの意味での化学です。他の味と同様に、うま味は生物学的に暗号化されたメッセージです。コードを解読することで、科学者は味の生理学についても学びます。彼らが見つけたものは、食品メーカーの運命は言うまでもなく、人間の健康と進化に重要な影響を与える可能性があります。うま味は、満足のいく食事を準備するためのカードでもあります。

それでは、科学者、食品メーカー、そして平均的な味蕾を持った人間がその脅威にさらされている、この繊細にかび臭い、微妙に土のような美味しさは何ですか?ある男性が特定の主食に魅了されて、その質問に答える方向にボールが転がる様子を学ぶために読んでください。

コンテンツ
  1. うま味の発見
  2. 味の科学
  3. うま味の味わい
  4. 食品業界のうま味
  5. レシピにうま味を加える

うま味の発見

だしのだしは、日本のラーメンのスープに風味を付けることがよくあります。

人々はうま味を特定するずっと前から楽しんでいました。たとえば、2000年前、ローマ人は魚を液化するまで発酵させて作ったソースであるガルムを楽しんでいました[出典: Koetke ]。

池田菊苗がだしの秘密を解き明かそうと試みた1907年、うま味を味として明らかにするターニングポイントが訪れました[出典:Koetke ]。日本料理の定番であるだしは、海苔昆布(昆布)を使ったスープに、マグロの一種である鰹節のフレークを煮込んだ魚のだしです。味噌汁やそばのそばや天ぷらのたれなど、多くの伝統料理の主成分です[出典:王]。池田は、だしがドイツ留学中にトマトやアスパラガスなどの食べ物で味わったのと同じコクのある味わいを与えていることに気づきました[出典:二宮]。彼が後にうま味と名付けたのは、この味と食感の経験でした。

池田は普通の食通ではなかった。彼が調査を始めるまでに、彼は東京帝国大学の化学教授だった。したがって、彼は乾燥昆布の化学分析から始めました。池田は、水の抽出と結晶化により、さまざまな成分を洗い流して選別しました。彼は、塩化カリウムや塩化ナトリウム(食卓塩)を含むいくつかの塩を発見しました[出典:リンデマン]。しかし、化学者およびだし愛好家として、彼はこれらがうま味の源ではないことを知っていました。最後に池田は、味と化学的基準の両方を満たす化合物を単離しました:グルタミン酸ナトリウム、またはMSG [出典:Kenzo]。名前が示すように、MSGはグルタミン酸から形成されるナトリウム塩です。グルタミン酸はアミノ酸であり、アミノ酸はタンパク質の構成要素です。

数年後、池田の生徒の一人が、鰹節の主なうま味成分であるイノシネートを特定しました。イノシネートはヌクレオチドと呼ばれるタンパク質のクラスに属しています[出典:Kenzo ]。1960年頃、科学者の国中晃は、椎茸のもう1つのヌクレオチドであるグアニル酸をうま味の3番目の原因として特定しました。同様に重要なこととして、国中は、これら3つの成分の関係が相乗的であることを発見しました。これらは、うま味の影響を指数関数的に高めるために連携します[出典:二宮]。

それがうま味の裏話です。それが食品の風味を高めるためにどのように機能するかを理解するために、私たちは味覚生理学の次の短いコースを提供します-舌とそれ以降のツアー。

味の科学

理科の授業に参加してからしばらく経ちましたが、ここで簡単に復習します。舌を見ると、表面が乳頭と呼ばれる数百のざらざらした隆起で覆われていることがわかります。各乳頭には味蕾が含まれています。いくつかの乳頭にはいくつかの芽があります。他には数百があります。したがって、芽は舌全体に不均一に散らばっています。少数が喉と口蓋に沿って存在します[出典:モネル]。

味蕾は舌と脳の間のインターフェースです。それらは受容体細胞を含み、そこで味覚の原因となる化学連鎖反応が起こります[出典:国立医学図書館]。乳頭がさまざまな数の味蕾を持っているように、芽は1から700までさまざまな数の受容体細胞を持っています[出典:モネル]。これらの細胞は専門家であり、1つの味覚のみへの経路を提供するように遺伝的にコード化されています[出典:Roth-Johnson ]。

味覚のプロセスは、食べ物(またはそのことについては任意の物質)が口に入るときに始まります。そこでは、噛むことで分解され、唾液に溶けて、味蕾にその構成化学物質を浸します。さまざまな手段(これについては後で詳しく説明します)を通じて、受容体の細胞壁はこれらの化学物質を電気インパルスに変換します。これは、形質導入と呼ばれるプロセスです。細胞に隣接する神経は、これらのインパルスを脳の孤束の核、またはNSTに中継します。NSTは、それらをコンパイルして、好みを識別するメッセージにします。

Taste is the initial factor in determining whether a substance in the mouth is OK to eat. Deciding to eat the food depends on more than taste, however. It involves flavor. Flavor is a multisensory effect. It includes not only a food's taste, but also its aroma, texture, temperature, intensity and even the memories and emotions it evokes. Processing all this information engages several higher-function areas of the brain [source: Monell].

That's the basic route by which food in your mouth becomes taste to your brain. Next, we'll look at umami's particular ways and means.

Taste vs. Pain

Spiciness and heat are sometimes thought of as tastes, but they're actually a response to pain caused by chemical irritation [source: National Library of Medicine]. That cinnamon zing that jazzes up pumpkin pie, for example, is the sting of trace amounts (about 1 percent of the store-bought spice) of cinnamaldehyde, which would burn your tongue at full strength [source: Steinman].

How You Taste Umami

All parts of the tongue can sense different taste components: sweet, salty, sour, bitter and umami.

Umami's food-to-brain protocol varies in certain ways from that of other tastes, starting with the receptor cells. The sensory cells that recognize sweet and bitter tastes and umami are called G protein-coupled receptors, or GPCRs. Sour and salty taste components in contrast, are thought to pass through ion channels, based on positive- and negative-charged molecules [source: Monell].

3種類の受容体細胞は、イノシネート、グアニル酸、MSGの組み合わせに反応することが知られています。おそらくもっとあります。これらの受容体は、これらの化合物を感知するだけでなく、他の味覚を標的とする受容体よりも長くそれらを「保持」するという理論があります[出典:マーカス]。これは、うま味が一緒に体験したときに他の味のニュアンスを明らかにする能力を説明するでしょう。たとえば、甘い食べ物を単に甘いだけでなく、違った甘さにすることです。チーズをトッピングしたアップルパイ、生ハムで包んだイチジク、チョコレートでコーティングしたベーコンを考えてみてください。

Another remaining question concerns umami's evolutionary role. It's generally accepted that before humans knew anything about health or nutrition, tastes were a guide to which things were good to eat and which ones could kill them. People like sweet tastes because sweet foods, such as fruits and some vegetables, provide carbohydrates and vitamins that can only be obtained by eating them. The umami sensation is provided by proteins, a vital nutrient. But the one amino acid most closely associated with umami, glutamate, is readily made in the human body [source: Geiling].

Other proteins that aren't produced in the body are equally important, however. These are the essential proteins, so named because it's essential that they are included in the diet. Protein itself has no taste. It's the amino acids that, when "freed" from the protein molecule, register on the taste buds. Free amino acids result from processes that break down protein, such as cooking, drying and fermenting [source: Koetke].

アミノ酸を解放すると、体内で消化と代謝が始まります。一部の人類学者は、これが人間が脳力において他の種を超えて進歩した理由であると示唆しています(私たちが知る限り)。調理は分解を速め、アミノ酸や他の栄養素の消化を促進します。これにより、人間の脳はますます速く発達することができました[出典:Kiger ]。

食品業界は、うま味を使用することの利点を長い間知っていました。ファーストフードから高級レストランまで、どこでもそれがどのように出現しているかを確認するために読んでください。

食品業界のうま味

Kikunae Ikeda, the identifier of umami, wasted no time capitalizing on his find. In 1909, one year after identifying monosodium glutamate, he partnered with an iodine processer to patent a commercial MSG -based seasoning, as well as a method of extracting MSG from wheat, a richer source of glutamic acid than seaweed . His hope was to offer an easy way to enhance the taste of nutritious but nondescript homemade meals and thus improve the overall health of the Japanese people [source: Ninomiya]. It's ironic, then, that for many people, MSG as a food ingredient is code for junk food, cheap and unhealthy.

It's true that umami compounds are a favorite additive in the food industry, where their ability to intensify other tastes and add depth and satisfying texture makes them a kind of default "flavor potentiator" [source: Souza]. Besides MSG, you'll see it listed by its industrially prepared sources, including hydrolyzed wheat protein, texturized vegetable protein and autolyzed yeast extract [source: Marcus]. Because these are all natural substances, although they may also be made in laboratories, MSG may be listed simply as "natural flavors" [source: Yacoubou].

Yet, these same qualities could make umami useful in improving the nutritional profiles of commercial formulations. As a flavor enhancer, it can reduce the need for unhealthy ingredients. Also, when made with potassium chloride, rather than sodium chloride, it can replace sodium in some foods. Its meatiness, which creates a fuller mouthfeel, could make low-fat foods more filling and satisfying to eat [source: Marcus].

The applications can be especially beneficial to older adults, who often experience weakened senses of taste and smell and people who take medications or treatments that destroy sensory cells [source: Marcus].

Health considerations aside, umami is one of the hottest trends among cutting-edge chefs and their clientele. The gourmet hamburger chain Umami Burger is named for it and exploits the taste by adding powdered mushroom and seaweed to its ground beef and topping the burgers with soy sauce [source: Geiling].

The home kitchen also provides opportunities for umami utilization. We'll wrap up this investigation with some ideas to spark your culinary creativity.

The MSG Controversy

The main umami components are all naturally occurring and generally harmless. However, some people claim that as a food additive, MSG causes headaches, dizziness and irregular heartbeat and a flu-like lack of energy [source: Geiling]. Yet the U.S. Food and Drug Administration (FDA) has approved all the ingredients in commercial additives as safe for human consumption [source: Yacoubou]. And a 2006 review of scientifically valid research published over the previous 40 years showed no connection between MSG and these reported ill effects [source: Freeman]. So what's the explanation? It may be due to differences in how individual bodies digest and metabolize various nutrients [source: Monell]. Also, taste receptors for umami may be more sensitive in some people [source: Marcus]. Their symptoms may be reactions to the overuse of added MSG as a cheap flavor boost in heavily processed foods, compared to the same substance found naturally in food [source: Geiling]. Then too, flavor acceptance includes an emotional response. People who are wary of MSG may have an adverse psychosomatic reaction. Whatever the cause, the debate illustrates how much of the field of taste remains uncharted country.

Adding Umami to Recipes

Mushrooms can be sautéed or roasted to develop their umami notes.

Given its universality, it's no surprise that umami shows up in a world of cuisines, from the Danish smorrebrod (open-faced sandwich) of roast beef and pickles on sourdough rye bread, to the American BLT. Just the same, here are a few culinary tricks to maximize umami:

  • Use the rinds of Parmesan and other aged cheeses in a soup or stew. Drying condenses the glutamate content in the rind [source: Georgia Public Radio].
  • When using tomatoes in cooked dishes, include the jelly, the viscous, seed-containing part. Jelly contains up to four times as much MSG and nucleotides as the flesh [source: McGee]. Seed and roast the tomato flesh in uncooked dishes, such as salads or appetizers [source: Marcus].
  • Caramelize onions. As a bonus, slow-cooking in butter or oil also brings out the veggie's natural sweetness [source: Katz and Edelson].
  • Make stock from animal bones, including fish. If possible, roast the bones first [source: Marcus].
  • Eat active critters. Older hens and cows get a rap for being tough, but exercise requires enzymes to break down and rebuild muscle tissue, which frees amino acids. Likewise, choose distance-swimming fish like tuna and mackerel [source: Marcus].
  • Sauté or roast mushrooms before adding to recipes. Heat treatment brings out the umami notes of mushrooms [source: Katz and Edelson].
  • Cook with wine. As a fermented drink, wine itself provides umami. As an alcohol, it dissolves other foods' flavor molecules, including fats, adding flavor depth and body [source: Marcus].

In cultivating the umami in foods, you may also expand your repertoire of culinary skills. In a sense, you are developing your own personal umami: your ability to coax out and magnify food's natural flavors.

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Author's Note: How Umami Works

うま味の栄養ガイドとしての役割が最も興味深いと思います。ちなみに、消化器系の健康のためにプロバイオティクスを供給することの重要性が認識されている発酵食品を指しているようです。次に、消化は、以前に考えられていたよりも、全体的な精神的および肉体的幸福に大きな役割を果たす可能性があります。オマール・ハイヤームが「ルバイヤート」で、ワインの水差しとパンの塊(どちらも酵母発酵の産物)が荒野を楽園に変えることができると主張したとき、彼は何かに夢中になりました。

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その他のすばらしいリンク

  • 新横浜ラーメン博物館
  • モネル化学感覚センター
  • ハロルド・マギー–好奇心旺盛な料理人
  • 深刻な食事–フードラボ
  • MSGの短い歴史

ソース

  • Freeman, M. "Reconsidering the Effects of Monosodium Glutamate: A Literature Review." Journal of the American Academy of Nurse Practitioners. October 2006. (July 5, 2015) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16999713#
  • Geiling, Natasha. "It's the Umami, Stupid. Why the Truth About MSG Is So Easy to Swallow." Smithsonian.com. Nov. 8, 2013. (June 23, 2015) http://www.smithsonianmag.com/arts-culture/its-the-umami-stupid-why-the-truth-about-msg-is-so-easy-to-swallow-180947626/
  • Georgia Public Radio. "'Test Kitchen': How to Make Vegetarian Dishes Pop with a Little Umami." March 10, 2015. (June 23, 2015) http://www.gpb.org/news/2015/03/10/test-kitchen-how-make-vegetarian-dishes-pop-little-umami
  • Lindemann, Bernd, et al. "The Discovery of Umami." Letter. Chemical Senses. Vol. 27, Issue 9. 2002. (June 23, 2015) http://chemse.oxfordjournals.org/content/27/9/843.full
  • Kats, Rebecca and Edelson, Mat. "Grilled Bison Burgers with Caramelized Onions and Roasted Mushrooms." Food Republic. April 15, 2015. (July 6, 2015) http://www.foodrepublic.com/recipes/grilled-bison-burgers-with-caramelized-onions-and-crispy-shiitakes/
  • Kiger, Patrick. "How Cooking Has Changed Us." NationalGeographic.com. Oct. 17, 2014. (July 6, 2015) http://channel.nationalgeographic.com/eat-the-story-of-food/articles/how-cooking-has-changed-us/
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  • Kurihara, Kenzo. "Glutamate: From Discovery as a Food Flavor to Role as a Basic Taste (Umami)." American Journal of Clinical Nutrition. July 29, 2009. (June 29, 2015) http://ajcn.nutrition.org/content/90/3/719S.full#ref-5
  • Marcus, Jacqueline B. "Unleashing the Power of Umami." Food Technology. November 2009. Vol. 63, No. 11. http://www.ift.org/knowledge-center/learn-about-food-science/food-facts/unleashing-the-power-of-umami.aspx
  • McGee, Harold. "New Developments in Tomato Flavor, Part I: Save the Seeds." Curiouscook.com. July 3, 2007. (June 23, 2015) http://www.curiouscook.com/site/2007/07/new-developments-in-tomato-flavor-part-1-save-the-seeds.html#more
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  • Steinman, Harris. "Cinnamon." Thermo Fisher Scientific, Inc. (July 3, 2015) http://www.phadia.com/en/Products/Allergy-testing-products/ImmunoCAP-Allergens/Food-of-Plant-Origin/Spices/Cinnamon-/
  • Wang, Chichi. "Seriously Asian: A Guide to Dashi." SeriousEats.com. Oct. 9, 2009. (June 29, 2015) http://www.seriouseats.com/recipes/2009/10/how-to-make-dashi-asian-miso-soup-bonito-flakes-kelp-kombu.html
  • Yacoubou, Jeanne. "Disodium Inosinate and Disodium Guanylate Are All-Vegetable Flavor Enhancers." Vegetarian Resource Group. March 21, 2011. (July 1, 2015) http://www.vrg.org/blog/2011/03/21/disodium-inosinate-and-disodium-guanylate-are-all-vegetable-flavor-enhancers/