Décoder les odeurs de nourriture caractéristiques

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Comment sommes-nous en mesure de reconnaître les denrées alimentaires comme les fraises, café, viande grillée ou pommes de terre fraîchement cuites par la seule odeur? Denrées alimentaires contiennent plus de 10 000 substances volatiles différentes. Mais seulement environ 230 d'entre eux de déterminer l'odeur de la nourriture que nous mangeons. On réduit le champ en outre, entre seulement 3 et 40 de ces odeurs clés sont responsables pour coder l'odeur typique d'un produit alimentaire individuelle. Ces composés sont ensuite décodés par environ 400 récepteurs olfactifs dans le nez. Les scientifiques ont présenté ces résultats dans le Journal de la chimie Angewandte Chemie International.

En complément des cinq saveurs de base de sucré, amer, salé, aigre et umami, une grande variété d'odeurs contribuent également à l'impression sensorielle globale d'une denrée alimentaire. Au cours des dernières décennies, environ 10 000 composés alimentaires volatils ont été identifiés. Des scientifiques de la Technische Universität München (TUM) et le Centre allemand de recherche sur la chimie alimentaire (DFAE) ont effectué une méta-analyse sur les modèles odorantes de 227 échantillons d'aliments.

Comment cognac obtient ses notes complexes

Ils ont été surpris de constater que la variété presque illimitée de nourriture odeurs est basée sur 230 substances odorantes clés. En outre, chaque aliment a son propre code d'odeur composé d'un groupe de base comprise entre seulement 3 et 40 des 230 substances odorantes clés - à des concentrations spécifiques. Ces petits groupes de substances odorantes sont ce qui donne toutes sortes de denrées alimentaires - de l'ananas au vin pour la viande rôtie - leurs arômes incomparables.

"Ainsi, par exemple, l'odeur du beurre de culture est codée par une combinaison de seulement 3 molécules clés, mais fraises fraîches ont 12," explique le professeur Peter Schieberle du président TUM de la chimie alimentaire. Cognac est le plus complexe de tous: l'odeur de cette eau de vie populaire est attribuable à 36 molécules clés.

Cerveau mêle des notes individuelles pour créer une nouvelle identité de l'odeur

Les codes d'odeur chimique sont convertis en modèles de stimulus olfactifs lorsque la nourriture est consommée. Pour cela, les substances odorantes clés doivent interagir avec une ou plusieurs des 400 récepteurs olfactifs dans le nez. "Une combinaison entre à quelques odorants clés crée une perception authentique de odeurs. Ce est d'autant plus surprenant étant donné que la qualité olfactive des combinaisons ne est pas déterminée par les composants individuels," explique le professeur Thomas Hofmann de la présidente de l'alimentation TUM Chimie moléculaire et science sensorielle.

Quand les gens perçoivent les modèles d'odeur chimique externes et de les traiter dans le cerveau, les composants individuels d'odeurs ne ajoutent juste pas. Plutôt, les notes olfactives individuelles sont convertis en une nouvelle identité de l'odeur. "Compte tenu de l'odeur chimique possibilités de combinaison de code et les quelque 400 récepteurs olfactifs différents, il semble qu'il y ait un nombre plus ou moins illimité de qualités d'odeurs perceptibles», affirme Schieberle.

Optimisation des odeurs dans la production alimentaire

Jusqu'à présent, les scientifiques ont identifié 42 récepteurs qui réagissent aux odeurs alimentaires - avec les multiples molécules odorantes liaison majorité. "En cartographiant les substances odorantes des 230 odeurs clés actuellement connus, les scientifiques peuvent tester les récepteurs combinaisons sont« réservés »pour les odeurs de nourriture», explique Hofmann. "Cela va nous aider à expliquer la pertinence biologique des odeurs dans encore plus de détails."

La cartographie des codes d'odeurs ouvre de nouvelles possibilités pour les applications de la biotechnologie. Par exemple, en savoir plus sur les codes d'odeurs des plantes cultivées et des fruits au niveau moléculaire peut être utile aux éleveurs. Dans le passé, l'augmentation du rendement et de la couverture sol avait une priorité beaucoup plus élevée que la qualité sensorielle. Les résultats établissent également les bases scientifiques pour la prochaine génération de produits aromatiques, qui utilisent le potentiel des voies de biosynthèse optimisés dans les usines pour la production industrielle de substances odorantes alimentaires de haute qualité.

Cette cartographie de dernière odorant permettra également la simulation naturelle plus précise des odeurs. Cela nous amènera un pas de plus vers de nouvelles applications dans les systèmes de communication mobiles comme l'envoi de messages olfactifs par smartphone ou même le développement de nez bioélectroniques.