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Glutamate
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Glutamate

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Als Glutamate werden die Ester und Salze der Glutaminsäure (E 620) bezeichnet. Bekannt sind vor allem Salze der L-Glutaminsäure durch ihren Einsatz als Geschmacksverstärker in Lebensmitteln. Das einfache Natriumsalz wird Mononatriumglutamat (E 621) genannt und ist das am meisten verwendete. Daneben sind Monokaliumglutamat (E 622), Calciumdiglutamat (E 623), Monoammoniumglutamat (E 624) und Magnesiumdiglutamat (E 625) zugelassen.

Verbindungen

Mononatriumglutamat Monokaliumglutamat Calciumdiglutamat Monoammoniumglutamat Magnesiumdiglutamat
Formel Mononatrium-L-Glutamat.svg
C5H8NNaO4
Monopotassium L-glutamate.png
C5H8KNO4
Calcium diglutamate.svg
C10H16CaN2O8
Ammonium glutamate.png
C5H12N2O4
Magnesium-L-glutamate.svg
C10H16MgN2O8
Molare Masse 169,13 g·mol−1 185,22 g·mol−1 332,32 g·mol−1 164,16 g·mol−1 316,55 g·mol−1
CAS 142-47-2 19473-49-5 5996-22-5 7558-63-6 18543-68-5
PubChem 23672308 23669634 129630695 16219390 4092622
Wikidata Mononatriumglutamat (Q179678) Monokaliumglutamat (Q3029787) Calciumdiglutamat (Q591440) Monoammoniumglutamat (Q8213959) Magnesiumdiglutamat (Q1821120)
EG-Nummer 205-538-1 243-094-0 227-838-1 231-447-1 242-413-0
ECHA-Infocard 100.005.035 100.039.161 100.025.307 100.028.589 100.038.542
E-Nummer E 621 E 622 E 623 E 624 E 625
Aggregat, Farbe farbloser, kristalliner Feststoff weißer Feststoff (Monohydrat) weißer geruchloser Feststoff weißer geruchloser Feststoff weißer Feststoff
Schmelzpunkt 163 °C (Zersetzung) 115–118 °C (Monohydrat) 169–173 °C 130–135 °C (Zersetzung, Tetrahydrat)
Löslichkeit 385 g·l−1 in Wasser (25 °C) löslich in Wasser leicht löslich in Wasser leicht löslich in Wasser leicht löslich in Wasser
Tox-Daten 19900 mg·kg−1 (LD50Ratteoral) 7900 mg·kg−1 (LD50Ratteoral) 14700 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)

Vorkommen

Die Aminosäure L-Glutaminsäure kommt in allen Lebewesen als Bestandteil von Proteinen vor. Sie findet sich daher natürlicherweise auch in fast allen proteinhaltigen Lebensmitteln. Besonders reich an Glutaminsäure sind etwa Casein (23,6 %), Weizen-Gluten (31,4 %), Maiskleber (18,4 %), Sojaprotein (18,5 %), Hefeextrakt (11,9 %) oder auch Zuckerrübenmelasse. Bei normaler Mischkost liegt die tägliche Glutamataufnahme bei 8–12 g. Eine Auswahl zeigt die folgende Tabelle, in der neben dem Gehalt von gebundenem auch der Anteil an freiem Glutamat angegeben ist.

Lebensmittel Gebundenes Glutamat Freies Glutamat
Kuhmilch 0,82 % 0,002 %
Muttermilch 0,23 % 0,02 %
Parmesan 9,85 % 1,20 %
Eier 1,58 % 0,02 %
Rindfleisch 2,85 % 0,03 %
Schweinefleisch 2,33 % 0,02 %
Kabeljau 2,10 % 0,009 %
Lachse 2,22 % 0,02 %
Erbsen 5,58 % 0,20 %
Mais 1,77 % 0,13 %

Durch proteinabbauende Enzyme (Proteasen) wird Glutaminsäure aus Proteinen freigesetzt. Die Freisetzung aus den Zellen kann bei einem Lebensmittel durch Garen, Trocknen oder Fermentieren über die dadurch erzeugten Risse in den Zellmembranen verstärkt werden. Im Allgemeinen nimmt der Glutamatanteil mit dem Reifungsgrad des Lebensmittels zu. Bei Käse nimmt der Glutamatanteil mit der Reifungsdauer aufgrund des Proteinabbaus durch Bakterien und Pilze zu, bei luftgetrocknetem Schinken infolge der im Lebensmittel enthaltenen proteinabbauenden Enzyme im Zuge der Autolyse.

Besonders reichlich sind freie Glutamate in vollreifen und getrockneten Produkten vorhanden, insbesondere von Tomaten, Fleisch, Shiitake, Käse sowie Würzmitteln und -saucen wie z. B. Sojasauce,Fischsauce,Brühe, Fond, Fleischextrakt, Hydrolysate von Proteinen, Hefeextrakt, Maggi-Würze und Selleriesaat. In der menschlichen Muttermilch ist der Baustein Glutaminsäure die am häufigsten vorkommende Aminosäure, ihr freier Anteil erreicht etwa 0,2 ‰.

Glutamate in Lebensmitteln

Lebensmittel tierischen Ursprungs
Lebensmittel Glutamat
Massenanteil in %
Schinken, getrocknet 0,337
Entenfleisch 0,069
Hühnerfleisch 0,044
Rindfleisch 0,033
Schweinefleisch 0,023
Hühnerei 0,023
Lammfleisch 0,008
Sardine 0,280
Kalmar 0,146
Jakobsmuschel 0,140
Seeigel 0,140
Auster 0,130
Miesmuschel 0,105
Kaviar 0,080
Königskrabbe 0,072
Niboshi (getrocknete Sardinen) 0,050
Garnele 0,040
Makrele 0,036
Bonitoflocken 0,036
Thunfisch, getrocknet 0,031
Lachskaviar 0,022
Lachs 0,020
Krebse 0,019
Kabeljau 0,009
Hummer 0,009
Hering 0,009
Muttermilch 0,019
Ziegenmilch 0,004
Kuhmilch 0,001
Parmesankäse 1–2,7
Roquefort-Käse 1,280
Gruyère-Käse 1,050
Stilton-Käse 0,820
Cabrales-Käse 0,760
Danablu-Käse 0,670
Gouda-Käse 0,460
Camembert-Käse 0,390
Emmentaler-Käse 0,308
Cheddar-Käse 0,182
Lebensmittel pflanzlichen oder pilzlichen Ursprungs
Lebensmittel Glutamat
Massenanteil in %
Tomate, getrocknet 0,648
Grüntee 0,450
Tomate 0,246
Kartoffel, gekocht 0,180
Kartoffel 0,102
Mais 0,130
Brokkoli 0,115
Erbse 0,106
Lotoswurzel 0,103
Knoblauch 0,099
Chinakohl 0,094
Sojabohne 0,066
Zwiebel 0,051
Weißkohl 0,050
Spargel, grün 0,049
Spinat 0,048
Kopfsalat 0,046
Blumenkohl 0,046
Spargel, weiß 0,036
Grüntee, geröstet 0,022
Zucchini 0,011
Paprika, grün 0,008
Salatgurke 0,001
Shiitake, getrocknet 1,060
Shiitake 0,071
Champignon 0,042
Trüffel 0,009
Walnuss 0,658
Erdbeere 0,045
Apfelsaft 0,021
Birne 0,020
Avocado 0,018
Kiwi 0,005
Weintraube, rot 0,005
Apfel 0,004
Kombu, getrocknet 1,4–3,2
Nori 1,378
Wakame 0,009
Lebensmittel nach Fermentation
Lebensmittel Glutamat
Massenanteil in %
Sojasauce, koreanisch 1,264
Sojasauce, chinesisch 0,926
Sojasauce, japanisch 0,782
Soumbala 1,700
Douchi (schwarze Bohnen) 1,080
Miso 0,5–1
Tempeh 0,985
Natto 0,136
Sake 0,186
Anchovi 1,200
Fischsauce, japanisch 1,383
Fischsauce, vietnamesisch 1,370
Fischsauce, thailändisch 0,950
Fischsauce, chinesisch 0,828
Garum 0,623

Verwendung als Geschmacksverstärker

Besondere Verwendung findet Glutaminsäure in der heutigen Nahrungsmittelindustrie, wo sie als sogenannter Geschmacksverstärker eingesetzt wird. Salze der Glutaminsäure wie Mononatriumglutamat (MNG) werden auch industriell produziert und verbreitet als Zusatzstoff aus der Gruppe der Geschmacksverstärker in Lebensmitteln eingesetzt.

Glutaminsäure wurde erstmals 1866 vom deutschen Chemiker Heinrich Ritthausen aus Weizengluten isoliert. 1908 entdeckte der japanische Forscher Kikunae Ikeda dessen Bedeutung für die Geschmacksqualität. Er untersuchte die Ursache für den besonderen Wohlgeschmack von Käse, Fleisch und Tomaten, der aber nicht durch die vier bekannten Geschmacksrichtungen süß, sauer, salzig und bitter abgedeckt wird. Dabei konnte er aus dem in Japan in der Küche verwendeten Seetang Kombu Glutamat extrahieren und nachweisen, dass Glutamat für den speziellen Umami-Geschmack verantwortlich ist. Zusammen mit dem Industriellen Saburôsuke Suzuki gründete er zur Vermarktung seiner Entdeckung später das Unternehmen Ajinomoto. Heute wird Mononatriumglutamat vor allem in Südost-Asien biotechnologisch (Fermentation) mit Hilfe des Bakteriums Corynebacterium glutamicum hergestellt (1,7 Mio. Tonnen pro Jahr).

Insbesondere im westlichen Europa wünschen sich Verbraucher einen geringeren Einsatz solcher Stoffe, da sie von Verbrauchern nicht als natürlich angesehen werden, auch wenn sie biotechnisch erzeugt wurden und nach der Definition der Gesetzgeber natürlich sind. Zugefügte reine Glutaminsäure oder ihre Salze werden vor allem in der asiatischen Küche sowie bei der industriellen Herstellung von vorgefertigten Lebensmitteln eingesetzt. Bei vorgefertigten Lebensmitteln soll sie den Geschmacksverlust ausgleichen, der durch Kochen, Sterilisieren und Tiefgefrieren entsteht. Glutamate sind in der Lage, mögliche Geschmacksfehler zu überlagern, die durch zu lange Lagerung oder durch Verderbnis von Lebensmitteln zustande kommen können. Der Weltmarkt für industriell hergestelltes Mononatriumglutamat betrug 2009 etwa 2 Millionen Tonnen.

Gesetzliche Regelung

In Deutschland waren Glutamate durch die 2021 aufgehobene Zusatzstoff-Zulassungsverordnung als Lebensmittelzusatzstoff bis zu einer Höchstmenge von 10 g/kg (berechnet als Glutaminsäure) beschränkt. Auf EU-Ebene ist die Verwendung von Glutaminsäure und deren Salze als Lebensmittelzusatzstoff durch die Verordnung (EG) Nr. 1333/2008 geregelt. In dieser Verordnung, die als europäische Verordnung – ohne Umsetzung in nationales Recht – unmittelbar in allen Mitgliedsstaaten gültig ist, ist eine maximal Erlaubte Tagesdosis (ETD; englisch acceptable daily intake, ADI) nicht festgelegt.

Gesundheitliche Bewertungen

Basierend auf wissenschaftlichen Studien ist Glutamat nach Ansicht der DFG-Senatskommission als gesundheitlich unbedenklich zu beurteilen (laut einer Stellungnahme aus dem Jahre 2005).

Bei Überempfindlichkeit wird vermutet, dass Mononatriumglutamat (MNG) der Auslöser des Chinarestaurant-Syndroms ist. Zwar kann man noch nicht ausschließen, dass es Personen gibt, die auf MNG empfindlich reagieren, doch konnte es 1987 in einer Doppelblindstudie das Expertengremium der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO), der Gemeinsame FAO/WHO-Sachverständigenausschuss für Lebensmittelzusatzstoffe (JECFA) an Personen, die angaben, am sogenannten Chinarestaurant-Syndrom zu leiden, nicht als dessen Ursache festgestellt werden.

Es wurden Hinweise gefunden, dass Störungen des endogenen Glutamat-Stoffwechsels mit chronischen Erkrankungen wie Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson, Chorea Huntington und Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) in Zusammenhang stehen, allerdings scheint mit der Nahrung aufgenommenes Glutamat (exogenes Glutamat) hierbei keine Rolle zu spielen. Eine glutamatreiche Ernährung hat keinen Einfluss auf die cerebrale L-Glutamatkonzentration, auch die Wirkung auf den Blutglutamatspiegel entspricht den normalen physiologischen Schwankungsbreiten. Zudem wird ein Zusammenhang zwischen Glutamat und Übergewicht untersucht, bislang jedoch ohne aussagekräftige Hinweise. In einer Untersuchung aus dem Jahr 2010 wurde gezeigt, dass ein erhöhter Spiegel von Glutamat im Blutserum in Zusammenhang mit aggressiven Prostata-Tumoren steht.

Siehe auch

Weblinks

Commons: Glutamate – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Literatur

  • Silvia Ortega-Gutiérrez: Excitotoxizität: Tödliche Reize. In: Gehirn & Geist. Nr. 4, 2007 (spektrum.de).
  • Kathi Dittrich: Glutamat – Harmlos oder Nervengift? In: UGB-Forum. Nr. 2, 2004, S. 100–101 (ugb.de [PDF]).

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