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| Strukturformel | |||||||
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| Allgemeines | |||||||
| Name | Mononatriumglutamat | ||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C5H8NNaO4 | ||||||
| CAS-Nummer | 142-47-2 | ||||||
| PubChem | 85314 | ||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloser, kristalliner Feststoff[1] | ||||||
| Eigenschaften | |||||||
| Molare Masse | 169,13 g·mol−1 | ||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||
| Schmelzpunkt | |||||||
| Löslichkeit | |||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||
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| LD50 |
19900 mg·kg−1 (Ratte, oral)[4] | ||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||
Mononatriumglutamat, auch bezeichnet als Natriumglutamat oder MNG (engl. monosodium glutamate, MSG), ist das Natriumsalz der Glutaminsäure , einer der häufigsten natürlich vorkommenden nicht-essenziellen Aminosäuren.[5] Die US-amerikanische Food and Drug Administration hat MNG as Generally Recognized as Safe (GRAS, allgemein als sicher anerkannt) und die Europäische Union als einen Lebensmittelzusatzstoff klassifiziert. MNG trägt den HS-Code 29224220 und die E-Nummer E621.[6] Das Glutamat von MNG verleiht den gleichen umami-Geschmack wie Glutamat aus anderen Lebensmitteln. Beide sind chemisch identisch.[7] Industrielle Lebensmittelhersteller vermarkten und nutzen MNG als Geschmacksverstärker, da er für einen ausgeglichenen und abgerundeten Gesamteindruck anderer Geschmacksrichtungen sorgt und diese miteinander vermischt.[8][9]
Inhaltsverzeichnis |
Der japanische Chemieprofessor Kikunae Ikeda isolierte im Jahr 1908 Glutaminsäure durch wässrige Extraktion aus der Alge Laminaria japonica, Kombu, als neuen Geschmacksstoff und nannte den Geschmack Umami.[10] Ihm fiel auf, dass die japanische Brühe aus Katsuobushi und Kombu einen besonderen Geschmack hatte, der zu diesem Zeitpunkt wissenschaftlich noch nicht beschrieben worden war und sich von den Geschmacksrichtungen süß, salzig, sauer und bitter unterschied.[11] Um zu überprüfen, ob ionisiertes Glutamat für den Umami-Geschmack verantwortlich war, erforschte Ikeda die Geschmackseigenschaften zahlreicher Glutamatsalze wie Kalzium-, Kalium-, Ammonium- und Magnesiumglutamat. Alle Salze zeigten neben einem gewissen metallischen Geschmack, der auf die anderen Mineralien zurückging, auch Umami-Geschmack. Unter diesen Salzen war Natriumglutamat das am besten lösliche und wohlschmeckendste und ließ sich leicht kristallisieren. Noch im Jahr der Entdeckung wurde ein Patent auf die Herstellungsmethode eingereicht.[12][11] Die Brüder Suzuki begannen im Jahr 1909 als Lizenznehmer mit der kommerziellen Herstellung von MNG als AJI-NO-MOTO, einem japanischen Wort mit der Bedeutung „Essenz des Geschmacks“.[13][14][15] Die zur Zeit größten Hersteller sind die japanische Firma Ajinomoto und die taiwanesische Firma Vedan sowie die koreanischen Firmen Cheil Jedang und Daesang Miwon.[16]
Seit seiner ersten Markteinführung wurde MNG in drei Verfahren hergestellt: (1) Hydrolyse von Pflanzenproteinen mit Salzsäure, um Peptidbindungen aufzubrechen (1909–1962), (2) direkte chemische Synthese mit Acrylnitril (1962–1973) und (3) bakterielle Fermentation, das aktuelle Verfahren.[15] Anfangs kam Weizengluten für die Hydrolyse zum Einsatz, da es mehr als 30 g Glutamate und Glutamin in 100 g Protein enthält.[17] Doch mit steigenden Produktionsmengen wurden nach neuen chemischen und fermentativen Herstellverfahren gesucht. Die Polyacrylfaserindustrie nahm in Japan in der Mitte der 1950er-Jahre ihren Anfang; damals begann man, Acrylnitril als Ausgangsmaterial zur Synthese von MNG zu nutzen.[18] Gegenwärtig wird der Großteil der weltweiten Produktionsmenge von MNG durch bakterielle Fermentation hergestellt. Das Natriumsalz entsteht durch partielle Neutralisation der durch Fermentation gebildeten Glutaminsäure. Während der Fermentation scheiden coryneforme Bakterien, die mit Ammoniak und Kohlenhydraten aus Zuckerrüben, Zuckerrohr, Tapioka oder Molasse kultiviert werden, Aminosäuren in die Kulturbrühe aus, aus der L-Glutamat isoliert wird. Das japanische Chemieunternehmen Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. entwickelte das erste industrielle Fermentationsverfahren zur Herstellung von L-Glutamat.[19] Die Ausbeute der Umsetzung von Zucker in Glutamat und der Produktionsdurchsatz in der industriellen Herstellung werden stetig verbessert.[15] Das Endprodukt nach dem Filtern, Konzentrieren, Ansäuern und Kristallisieren ist eine Lösung von Natriumglutamat in Wasser. Reines Mononatriumglutamat ist ein farb- und geruchloser kristalliner Feststoff, der nicht hygroskopisch ist und sich unter Dissoziation in Wasser löst. MNG ist praktisch unlöslich in üblichen organischen Lösungsmitteln wie Diethylether.[20] Im Allgemeinen ist MNG unter den Bedingungen der regulären Lebensmittelverarbeitung stabil. Während des Kochvorgangs zerfällt MNG nicht, sondern es kommt, wie bei anderen Aminosäuren, in Anwesenheit von Zucker bei sehr hohen Temperaturen zu einer Bräunung oder Maillard-Reaktion.[13]
Reines MNG allein besitzt keinen angenehmen Geschmack, wenn es nicht mit einem harmonierenden herzhaften Geruch kombiniert wird.[21] Als Geschmacksstoff und in der richtigen Menge ist MNG dazu in der Lage, andere geschmacksaktive Bestandteile zu verstärken und den geschmacklichen Gesamteindruck bestimmter Gerichte auszugleichen und abzurunden. MNG passt gut zu Fleisch, Fisch, Geflügel, vielen Gemüsesorten, Soßen, Suppen und Marinaden und steigert die Gesamtvorzüge bestimmter Lebensmittel wie einer Rinderbrühe.[8] Doch anders als andere Grundgeschmacksrichtungen mit Ausnahme von Saccharose verbessert MNG den Wohlgeschmack nur in der richtigen Konzentration. Ein Übermaß an MNG ruiniert den Geschmack eines Gerichts. Obwohl diese Konzentration je nach Art der Lebensmittel variiert, fällt der wahrgenommene Wohlgeschmack in einer klaren Suppe bei mehr als 1 g MNG pro 100 ml rapide ab.[22] Außerdem kommt es zu einer Interaktion zwischen MNG und Salz (Natriumchlorid) und anderen Umami-Substanzen, wie z. B. Nukleotiden. Alle müssen für ein maximales Geschmackserlebnis in optimaler Konzentration vorliegen. Dank dieser Eigenschaften kann MNG dazu genutzt werden, den Verzehr von Salz (Natrium) zu reduzieren, der Bluthochdruck, Herzkrankheiten und Schlaganfälle begünstigt. Der Geschmack wenig gesalzener Lebensmittel wird mit MNG selbst bei einer Salzreduzierung um 30% besser. Der Natriumgehalt (in Masseanteilen) von MNG ist etwa drei Mal geringer (12 %) als der von Natriumchlorid (39 %).[23] Auch andere Glutamatsalze wurden in salzarmen Suppen verwendet, allerdings mit schlechteren Geschmacksergebnissen als MNG.[24]
MNG wird seit mehr als 100 Jahren zum Würzen von Lebensmitteln verwendet. Während dieses Zeitraums wurden umfangreiche Studien durchgeführt, um die Vorteile und die Sicherheit von MNG auszuleuchten. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt geht man davon aus, dass MNG als Geschmacksverstärker für den menschlichen Verzehr sicher ist.[25] Diese Auffassung teilen auch das deutsche Bundesinstitut für Risikobewertung[26] sowie die Deutsche Gesellschaft für Ernährung.[27]
Der „MNG-Symptomkomplex“ wurde ursprünglich als „Chinarestaurant-Syndrom“ bezeichnet, nachdem einer Anekdote zufolge Robert Ho Man Kwok Symptome meldete, die er nach einer amerikanisch-chinesischen Mahlzeit bemerkte. Kwok schlug mehrere Möglichkeiten für diese Symptome vor, darunter Alkohol durch das Kochen mit Wein, den Natriumgehalt und die MNG-Würzung. MNG rückte jedoch in den Fokus, und die Symptome werden seitdem mit MNG in Zusammenhang gebracht. Die Auswirkungen des Wein- oder Salzgehalts wurden nie untersucht.[28] Im Laufe der Jahre hat die Liste unspezifischer Symptome auf Grundlage von Einzelberichten zugenommen. Unter normalen Bedingungen können wir Glutamat verdauen, das eine sehr geringe akute Toxizität aufweist. Die orale lethale Dosis bei 50% der Testtiere (LD50) liegt zwischen 15 und 18 g/kg Körpergewicht von Ratten bzw. Mäusen und ist damit fünfmal höher als die LD50 von Salz (3 g/kg bei Ratten). Die Aufnahme von MNG als Geschmacksverstärker und die natürliche Menge an Glutaminsäure in Lebensmitteln sind daher für Menschen in toxikologischer Hinsicht kein Grund zur Besorgnis.[25] Ein Bericht der Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB), der im Jahr 1995 im Auftrag der United States Food and Drug Administration (FDA) zusammengestellt wurde, kam zu dem Schluss, dass MNG sicher ist, wenn es „in üblichen Mengen verzehrt wird“, und obwohl es eine Untergruppe scheinbar gesunder Personen gibt, die beim Verzehr von 3 g MNG in Abwesenheit von Lebensmitteln mit dem MNG-Symptomkomplex reagieren, wurde die kausale Verknüpfung zu MNG bislang nicht hergestellt, da die Liste des MNG-Symptomkomplexes auf Zeugenberichten beruhte.[29] Dieser Bericht zeigt auch, dass keine Daten existieren, die die Rolle von Glutamat in chronischen und invalidisierenden Krankheiten belegen. Eine kontrollierte klinische Doppelblindstudie an mehreren Standorten konnte keine Beziehung zwischen dem MNG-Symptomkomplex und dem Verzehr von MNG bei Personen feststellen, die glaubten, negativ auf MNG zu reagieren. Es konnte keine statistische Assoziation demonstriert werden; es gab einige wenige Reaktionen, die aber uneinheitlich waren. Die Symptome wurden nicht beobachtet, wenn MNG zusammen mit Lebensmitteln verabreicht wurde.[30][31][32][33]
Zur angemessenen Kontrolle der Befangenheit in Versuchen gehören aufgrund des starken und einzigartigen Nachgeschmacks von Glutamaten ein doppelblindes, placebokontrolliertes Versuchsdesign (DBPC) und die Verabreichung in Kapseln.[31] In einer von Tarasoff und Kelly (1993) durchgeführten Studie erhielten 71 nüchterne Teilnehmer 5 g MNG und anschließend ein Standardfrühstück. Es gab nur eine Reaktion, allerdings auf ein Placebo und durch eine Person, die sich selbst als MNG-sensibel beschrieb.[28] In einer anderen Studie durch Geha et al. (2000) wurde die Reaktion von 130 Testpersonen getestet, die sich als MNG-sensibel bezeichneten. Es wurden mehrere DBPC-Versuche durchgeführt, und nur Personen mit mindestens zwei Symptomen nahmen weiter an der Studie teil. Nur zwei Personen aus der gesamten Versuchsgruppe reagierten bei allen vier Gelegenheiten. Aufgrund dieser geringen Prävalenz schlossen die Forscher, dass die Reaktion auf MNG nicht reproduzierbar sei.[34]
Weitere Studien, die sich damit befassten, ob MNG Fettleibigkeit verursacht, kamen zu durchsetzten Ergebnissen.[35][36] Es existieren mehrere Studien, die eine berichtete Verbindung zwischen MNG und Asthma untersuchen; die gegenwärtige Beweislage spricht nicht für einen kausalen Zusammenhang.[37]
Da Glutamate wichtige Neurotransmitter im menschlichen Gehirn sind und eine entscheidende Rolle beim Lernen und für das Gedächtnis spielen, führen Neurologen gegenwärtig eine noch laufende Studie zu möglichen Nebenwirkungen von MNG in Lebensmitteln durch, sind jedoch noch nicht zu abschließenden Ergebnissen gelangt, die etwaige Verbindungen aufzeigen könnten.[38]
Food Standards Australia New Zealand[39] (FSANZ) nennt „beeindruckende Beweise aus einer großen Anzahl wissenschaftlicher Studien“, um ausdrücklich jede Verbindung zwischen MNG und „schwerwiegenden Nebenwirkungen“ oder „lang anhaltenden Wirkungen“ zu negieren, und erklärt MNG als „für die allgemeine Bevölkerung sicher“. Es wird jedoch erwähnt, dass bei weniger als 1% der Bevölkerung sensible Personen „vorübergehende“ Nebenwirkungen wie „Kopfschmerz, Taubheit/Prickeln, Erröten, Muskelkrämpfe und allgemeine Schwäche“ erleiden können, wenn sie in einer einzelnen Mahlzeit große Mengen an MNG zu sich nehmen. Personen, die sich als empfindlich gegenüber MNG betrachten, werden gebeten, diese Beobachtung durch eine geeignete klinische Untersuchung bestätigen zu lassen.
In Australien und Neuseeland muss die Verwendung von MNG als Lebensmittelzusatzstoff auf verpackten Lebensmitteln ausgewiesen werden. Das Etikett muss den Klassennamen des Lebensmittelzusatzstoffs (z. B. Geschmacksverstärker) nennen, entweder gefolgt vom Namen des Lebensmittelzusatzstoffs, MNG, oder seiner INS-(International Numbering System)-Nummer, 621.[40]
Mononatriumglutamat (MNG) ist eine von mehreren Formen von Glutaminsäure, die in Lebensmitteln vorkommt, und zwar vor allem deshalb, weil Glutaminsäure als Aminosäure überall in der Natur zu finden ist. Glutaminsäure und ihre Salze können auch in vielen verschiedenen anderen Zusatzstoffen vorkommen, darunter hydrolysierten Pflanzenproteinen, autolysierter Hefe, hydrolysierter Hefe, Hefeextrakt, Soja-Extrakten und Proteinisolat, die unter diesen allgemeinen und üblichen Namen ausgezeichnet werden müssen. Seit 1998 darf MNG nicht mehr unter den Begriff „Gewürze und Aromastoffe“ fallen. Die Lebensmittelzusatzstoffe Dinatriuminosinat und Dinatriumguanylat, bei denen es sich um Ribonukleotide handelt, werden normalerweise zusammenwirkend mit mononatriumglutamat-haltigen Zutaten benutzt. Allerdings verwendet die Lebensmittelindustrie heutzutage den Begriff „natürlicher Geschmacksstoff“, wenn Glutaminsäure (MNG ohne verbundenes Natriumsalz) verwendet wird. Aufgrund fehlender Regelungen der FDA ist es unmöglich herauszufinden, zu welchem Anteil es sich bei einem „natürlichen Geschmacksstoff“ tatsächlich um Glutaminsäure handelt.
Die FDA hält Kennzeichnungen wie „Kein MNG“ oder „Ohne MNG-Zusatz“ für irreführend, wenn das Lebensmittel Zutaten enthält, die Quellen von freiem Glutamat sind, z. B. hydrolysiertes Protein. Im Jahr 1993 schlug die FDA vor, den Zusatz „(enthält Glutamat)“ zum allgemeinen oder üblichen Namen bestimmter Proteinhydrolysate hinzuzufügen, die wesentliche Mengen an Glutamat enthalten.
In der Ausgabe von 2004 seines Buches On Food and Cooking erklärt der Autor Harold McGee dass „[nach vielen Studien] Toxikologen zu dem Schluss gekommen sind, dass MNG sogar in großen Mengen eine harmlose Zutat für die meisten Menschen darstellt“.[41]
Commons: Mononatriumglutamat – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
