| Gusto e olfatto, chimica ed industria |
| 14 Gen 2009 | |||
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CONVIVIALE DEL 14 GENNAIO 2009 Nell'immagine: Claudio Ghizzoni con il Presidente "Gli aspetti di cose per noi importantissime sono nascoste a causa della loro semplicità e familiarità". Ciò che Ludwig Wittengstein dichiarava in ambito epistemologico, si può senza dubbio estendere ad aspetti del nostro vivere quotidiano, alla nostra fisiologia e psicologia. Che le nostre esperienze, la nostra cultura sia stata ed è influenzata da sensazioni derivanti dal gusto e dall'olfatto, non sempre ci è noto in modo manifesto e consapevole. Come del resto i meccanismi alla base delle sensazioni di gusto e soprattutto di olfatto, risultano essere ancora lontani dall'essere delucidati. Basti ricordare che la prima attestazione relativa al processo della sensazione olfattiva è riportata nel secondo libro del "De rerum natura" di Lucrezio (99-55 a..C.), si è rivelata non molto distante dall'attuale base di conoscenze; ancora oggi solo un ristretto numero di centri di ricerca investono risorse nello studio dei meccanismi biochimici e fisiologici alla base dell'olfatto, come se questo senso sia da considerarsi accessorio al nostro vivere: il naso come elemento decorativo del nostro viso, oltre a costituire una pratica base d'appoggio per gli occhiali. Il gusto è una qualità sensoriale piuttosto complessa ed è il risultato della percezione dei sapori fondamentali sulla lingua e di odori per via (diretta o retro) nasale. È' oggi noto che la genesi della percezione del gusto ed olfatto è data dall'interazione tra una molecola (sostanza) ed un recettore proteico specializzato, localizzato sulle papille gustative e nell'epitelio nasale a livello della membrana cellulare, che funge da antenna e capta l'ambiente chimico circostante, da cui ne discende la definizione di apparati sensoriali "chimici" (gusto e l'olfatto). Solo recentemente i ricercatori statunitensi R. Axel e L. Buck (premio Nobel 2004) hanno dimostrato come il numero di sensazioni olfattive di base sia dell'ordine di qualche migliaia, fornendo supporto scientifico all'ipotesi che tutte le sostanze volatili (presenti in fase vapore) possano interagire con il sistema recettivo, generando un odore (sensazione): ad eccezione dell'acqua, anidride carbonica (a basse concentrazioni), azoto ed altri gas costituenti l'atmosfera, in quanto costantemente in contatto con l'epitelio olfattivo. Gli odori e le sensazioni olfattive ad essi legate sono difficili da esprimere con una terminologia concreta; il vocabolario a nostra disposizione è molto limitato. Solitamente gli odori vengono ricondotti alla loro fonte presunta, limitandoci a collegarli a determinate sostanze o situazioni. Questo fenomeno è comprensibile alla luce delle relazioni intercorrenti tra naso e cervello. A livello encefalico le sensazioni olfattive vengono trasmesse nell'"area limbica", che è la sede delle nostre emozioni e dei nostri comportamenti istintuali. Come diretta conseguenza, quando percepiamo un odore, anziché elaborarlo e definirlo, ci formiamo subito "un opinione" (emozione) e tendiamo ad agire di riflesso (istinto). L'olfatto è un senso singolare: subisce maggiormente, rispetto agli altri sensi, l'influenza della vista (visione). E' stato dimostrato che la percezione di un odore viene valutata come più intensa se la soluzione della sostanza, oggetto di esame, viene colorata. In altri esperimenti, è stata impartita una colorazione giallo-arancio ad una bevanda al "gusto di ciliegia": tutti i valutatori hanno rilevato una nota di "aranciata". In questi casi, si tratta di "percezione anticipata" della sensazione olfattiva evocata da un colore. Che i nostri apparati percettivi siano influenzati dalla quantità dell'"agente stimolante" è un fatto, a tutti noi ben noto: ad esempio nella visione, la percezione di un colore varia leggermente a seconda dell'intensità della luce, come per l'udito la tonalità percepita può variare insieme all'intensità del suono. Tale principio vale anche per l'olfatto, ma in questo caso la variazione qualitativa della percezione, in relazione a diverse concentrazioni della sostanza odorosa, risulta essere straordinariamente differente. L'indolo, sostanza generalmente riconosciuta come descrittore della nota olfattiva "putrido", a bassissime concentrazioni presenta invece una nota "fiorita" (di fiori) che è ampiamente utilizzata nella creazioni di profumi; l'aldeide alifatica esanale a basse concentrazioni contribuisce decisivamente nello sviluppo del tipico aroma del pomodoro fresco , in quantità elevate l'impressione generata è di "rancido". Per quanto concerne il sapore, la maggior parte degli stimoli è costituita da molecole (sostanze) non volatili che includono sali, acidi, zuccheri, aminoacidi e proteine. Il sapore è dunque una caratteristica dell'alimento strettamente dipendente dalla sua composizione chimica; a differenza dell'olfatto i sapori percepiti derivano dalla combinazione di solo cinque sensazioni fondamentali: dolce, acido, salato, amaro ed umami e da una serie di altri stimoli correlati, come le sensazioni tattili e/o chemestetiche. L'ancestrale evoluzione nel percepire i sapori e di associare ad essi una maggiore o minore gradevolezza, svolge un ruolo importante nell'indirizzare le nostre scelte alimentari. Si ipotizza che ogni sapore fondamentale trasmetta un messaggio riguardante le qualità ed il valore nutrizionale dell'alimento. Il sapore dolce è evocato da una classe eterogenea di sostanze, la maggior parte di natura organica, il cui capostipite è il saccarosio. La capacità di identificare composti dolci sembrerebbe fornire la possibilità di individuare cibi ad alto contenuto energetico, ricchi di zuccheri e carboidrati. Di norma, le sostanze dolci provocano una sensazione piacevole e l'innesco dei riflessi di salivazione, di deglutizione e di preparazione del tubo digerente alla digestione e all'assorbimento. La percezione del sapore aspro-acido è conferita dai composti in grado di liberare ioni idrogeno. Questo sapore è strettamente legato all'acidità della soluzione: tanto è maggiore, tanto più intensa e sgradevole è la sensazione percepita. Il suo ruolo psicologico è presumibilmente l'identificazione dei cibi acerbi e deteriorati. Il sapore salato è uno dei più potenti meccanismi che sia stato sviluppato durante l'evoluzione per mantenere l'equilibrio elettrostatico. Esso infatti regola l'introduzione degli ioni sodio ed è provocato da sali ionizzati come il cloruro di sodio (il classico sale da cucina). La sensazione amara è evocata da una varietà di composti tra cui cationi (come il magnesio), alcuni aminoacidi, alcaloidi (chinino, stricnina, caffeina) ed il denatonio, la sostanza più amara conosciuta. Poiché molti alcaloidi sono tossici, il sapore amaro avrebbe una funzione essenzialmente protettiva, essendo utile al riconoscimento di sostanze potenzialmente nocive. Esso provoca a volte il rifiuto del cibo o della bevanda, se molto intenso. Il sapore umami (termine giapponese che significa "gustoso") probabilmente serve a riconoscere i cibi ricchi di proteine ed aminoacidi. Esso è particolarmente noto nella cucina orientale, dove viene utilizzato per valorizzare e condire gli alimenti, come nel caso della salsa di soia o salse a base di pesce e crostacei. Il responsabile principale del gusto umami è l'acido glutammico (ed il suo sale sodico), largamente impiegato anche presso le nostre latitudini, come esaltatore di sapidità. Per quanto si tenda a semplificare ed omologare le sensazioni psicologiche associate ai cinque diversi gusti di base, in realtà il grado di piacevolezza di un sapore è soggettivo e può essere notevolmente influenzato dall'esperienza e dalle necessità nutrizionali. Generalmente, si tende a rifiutare un cibo dal quale, in passato, si è stati "intossicati". In base alle informazioni gustative ed olfattive si ha la capacità di operare una scelta tra diversi cibi e preferire quello che fornisce l'apporto nutritivo o l'appagamento edonistico più consono. La percezione del gusto e degli odori non dipende solamente dai composti presenti ma anche dalle proprietà fisiche e chimiche dalla matrice alimentare (cibo) in cui si trovano. Ad esempio, la temperatura alla quale un alimento viene consumato, incide significativamente sulla qualità ed intensità delle sensazioni percepite. Anche le proprietà tattili del cibo, oltre ad essere caratteristiche per il riconoscimento dell'alimento, svolgono un ruolo gustativo fondamentale, tale da costituire un'importante qualità. I cibi grassi, per esempio, si riconoscono grazie alla tipica sensazione che si percepisce in bocca (mouthfeel): essi sono capaci di rivestire completamente la cavità orale fino a diminuire in molti casi la percezione dei sapori fondamentali. Completano il quadro globale del "sistema del gusto" le sensazioni chemestetiche. Si tratta di sensazioni indotte chimicamente che, sebbene siano generate a livello dell' epidermide e della mucosa del cavo orale, non implicano l'attivazione dei recettori del gusto e dell'olfatto. Il termine chemestesi è largamente utilizzato per definire la sensibilità nei confronti di certe sostanze in grado di generare uno stimolo piacevole od irritante, paragonabile ad una sensazione termica o meccanica. Il meccanismo con il quale vengono percepite tali sensazioni è stato definito sensibilità trigeminale: il nervo trigemino, che presidia l'intero tratto oro-faringeo, trasporta moltissime informazioni riguardanti stimoli irritanti, tattili. Le sensazioni chemestetiche, note nell'ambito della" chimica del gusto", sono legate alla percezione della pungenza, del raffreddamento e dell'astringenza. La capsaicina, composto piccante presente nel peperoncino, è il capostipite dei composti pungenti, il mentolo, della menta piperita, rappresenta il più importante composto ad effetto rinfrescante ed i polifenoli, ampiamente distribuiti nel regno vegetale, contribuiscono a generare l'astringenza, percepita come una sensazione di "secchezza" a livello della cavità orale. Parte attiva nello sviluppo e generazione di sostanze in grado di stimolare il nostro apparato sensoriale, oltre all'immenso laboratorio a cielo aperto qual' è la Natura, viene svolto da un settore industriale volto alla produzione e commercializzazione di "miscele aromatiche" ad uso alimentare. L'industria degli "aromi" nel tempo, ha percorso evoluzioni parallele al settore di trasformazione e preparazione dei prodotti alimentari. Infatti, nelle corso della produzione industriale degli alimenti, fasi tecnologicamente essenziali (ad esempio la pastorizzazione, sterilizzazione, essiccazione etc.) a garantire salubrità e durabilità al prodotto industriale, inevitabilmente tendono a deprimere la frazione aromatica endogena del prodotto fresco. Pertanto, al fine di rinnovare le peculiari proprietà sensoriali del prodotto alla sua origine, generalmente l'aggiunta di "aromi esogeni" costituisce una specifica risposta. <<Ma cosa sono questi aromi esogeni?... Sono prodotti chimici?... Sono nocivi al nostro benessere?>> Sono domande che sempre più spesso il consumatore si pone ed ad onor del vero i mezzi di informazione non sempre si rivelano all'altezza di ciò che dovrebbe essere la loro missione . Contrariamente ad una diffusa credenza, quanto viene impiegato nell'ambito della formulazione di aromi per l'industria alimentare, deriva da un'origine naturale. Molteplici sono i prodotti ottenuti, per applicazione di tecniche di distillazione, estrazione etc. da radici, foglie, scorze e parti fiorite di prodotti naturali. Oltre a ciò, l'industria degli aromi dispone della possibilità di impiegare, nelle sue formulazioni, anche di sostanze derivanti da un processo di sintesi chimica, ma è altresì necessario ribadire che la maggioranza di queste sono sostanze esistenti "in natura" e pertanto definite come "natural identiche", mentre un ristretto numero di altre sostanze, la cui struttura non è presente e/o conosciuta "in natura", è classificata come "aromi artificiali". Ad oggi tutte queste sostanze, che siano di origine naturale e/o sintetica, sono oggetto di valutazione, per quanto concerne il loro impatto tossicologico, da vari comitati di salute pubblica a livello di tutta la comunità europea. Ma tutto ciò potrebbe essere argomento di un prossimo incontro... Claudio Ghizzoni
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