То, что мы в быту называем солью, — это хлорид натрия, вещество, состоящее из ионов натрия и хлора. Хлорид натрия необходим живым организмам: натрий участвует в передаче нервных импульсов, а без хлора невозможна выработка соляной кислоты — основы желудочного сока. Соль важна для поддержания водно-солевого, кислотно-щелочного баланса, имеет и другие функции. Хлорид натрия содержится практически во всех продуктах питания.
Среднее потребление соли в мире сегодня составляет 9—12 г на человека в день. Физиологическая потребность в натрии для взрослого человека —1,3 г в сутки1. Дополнительное потребление натрия необходимо лишь в жару или при повышенных физических нагрузках, поскольку натрий активно выводится с потом. Избыток натрия в пище приводит к повышению артериального давления и, соответственно, увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует ограничить потребление соли до 5 г в сутки, что соответствует 2 г натрия. По оценке ВОЗ, снижение потребления соли уменьшит количество инсультов на 24%, а число случаев ишемической болезни сердца — на 18%. Наряду с ограничением потребления натрия предлагается есть больше продуктов, богатых калием.
Диета без добавления пищевой соли обеспечивает поступление примерно 0,8 г натрия2, то есть две трети от суточной потребности. Между тем, количество соли, намеренно добавляемой в процессе приготовления пищи, значительно превышает то, которое необходимо организму с точки зрения физиологии. Причём, по данным европейского отделения ВОЗ и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC — Centers for Disease Control and Prevention), лишь около трети потребляемой соли приходится на домашнее «подсаливание», а остальное добавляют на предприятиях пищевой промышленности. В основном это мясная и рыбная продукция, соленья, сыр, а также хлеб.
В планах ВОЗ — снизить к 2025 году мировое потребление соли на 30%. Население 12 стран, включая Великобританию, Китай, Турцию, Францию, уже сократило потребление соли на 5—30%. Важную роль в этом процессе играет достоверная информация на этикетке продукта. В Финляндии, например, на упаковках некоторых продуктов можно видеть наклейки «Осторожно! Много соли!».
В пищевой промышленности используют два основных способа снижения содержания соли в продуктах. Первый, наиболее распространённый — уменьшение «тайком», то есть постепенно, понемногу. Человек может не заметить «внезапной» нехватки 10—25% соли в некоторых продуктах. Вкусовые рецепторы быстро адаптируются к её новому количеству, благодаря чему можно постепенно снижать содержание соли ещё и ещё. Способ хорош, но работает до определённого предела, после которого продукт с пониженным содержанием соли может показаться недосоленным. Да и придание пище солёного вкуса — не единственная роль хлорида натрия: он также усиливает другие вкусы пищи, подавляет горечь, удерживает воду в продукте, поддерживает его структуру и предотвращает рост микроорганизмов. Второй промышленный способ снижения содержания соли при сохранении ощущения солёности пищи — использование её заменителей. Эти подходы могут применяться одновременно.
В отличие от механизмов возникновения сладкого, кислого и горького вкусов механизм возникновения солёного вкуса до конца не ясен. До последнего времени считалось, что ощущение солёности определяет главным образом натрий. При прохождении его через натриевые каналы (белковые поры на поверхности рецепторных клеток определённого типа на языке) в мозг идут сигналы о солёном вкусе. Однако появляются публикации о другом типе рецепторов, для активации которых достаточно одного иона хлора, а натрий и вовсе необязателен, в том числе прошлогодняя статья в «Journal of Neuroscience»2. Авторы исследования полагают, что работают два пути, в результате чего и получается, что чистый вкус соли присущ только одному соединению — хлориду натрия.
Соединения некоторых других металлов (калия, кальция, магния) также обладают солёным вкусом. Некоторые соли имеют дополнительный горький, кислый, сладкий привкусы. Наиболее похожий на хлорид натрия вкус у солей калия и лития, но соли лития ядовиты. Таким образом, найти подходящий заменитель соли — задача непростая.
Чтобы снизить содержание хлорида натрия в определённых видах продуктов, разрабатывают многокомпонентные рецептуры. Всего в мире насчитывается более 200 рецептур, позиционируемых производителями как «заменитель соли».
Заменители соли можно условно разделить на три большие группы. К первой относят тот же хлорид натрия, но в более доступной для вкусовых рецепторов форме, что позволяет уменьшить его количество. Вторая группа — альтернативные хлориду натрия вещества с солёным вкусом (они могут использоваться в комбинации с веществами, подавляющими горечь таких солей). Третья группа — вещества, усиливающие солёный вкус хлорида натрия или его альтернатив.
Технологические решения на основе хлорида натрия основаны на том, что ощущение солёности можно усилить, изменив форму и размер кристаллов. Такой подход использовали британские специалисты для продуктов, в которых кристаллики соли присутствуют на поверхности, например чипсов или крендельков к пиву. Они учли тот факт, что почувствовать вкус соли можно исключительно в растворе. Скорость растворения кристалла зависит от площади его поверхности. Плоские хлопья, кристаллы разветвлённой дендритной формы имеют увеличенную общую площадь поверхности по сравнению со стандартными кубическими кристаллами и, соответственно, более высокую скорость растворения в слюне. Более быстрое растворение кристаллов соли увеличит её концентрацию во рту, а значит, ощущение солёности. Производители утверждают, что такой подход даёт возможность снизить количество добавляемой в продукт соли на 25—50%.
Различием в форме кристаллов можно объяснить повышенное ощущение солёности у некоторых видов морской соли по сравнению с обычной поваренной — последняя всегда представлена кристаллами кубической формы. Например, кристаллы соли Малдон с восточного побережья Англии — полые внутри и имеют необычную пирамидальную форму, что обеспечивает высокую скорость растворения.
Ряд британских компаний проводили исследование масляно-водных эмульсий с хлоридом натрия (соль не переходит в масло). Была создана двойная эмульсия «вода в масле в воде», то есть плавающие в воде большие пузырьки масла, внутри которых опять же пузырьки воды. Всю соль удалось поместить во внешнюю водную фазу, то есть в воде внутри пузырьков масла её не было. Конечно, такая эмульсия на вкус кажется значительно более солёной, чем раствор той же концентрации с равномерным распределением соли, поскольку почти вся она — «снаружи» и сразу попадает на язык. До применения на практике, впрочем, этот подход пока не дошёл.
Одна голландская компания предложила выпускать хлеб, в котором чередуются зоны с более высокой и низкой солёностью. Это снижает количество соли в хлебе на треть или даже вполовину без потери ощущения солёности4. Однако производство «пятнистого» хлеба в промышленных масштабах затруднительно.
В странах северной Европы в традиционные лакричные конфеты добавляют хлорид аммония — именно это соединение и придаёт им характерный пикантный солёный вкус. Наиболее часто в качестве альтернативных хлориду натрия солей используют хлорид калия. Пожалуй, его можно назвать и самым популярным основным компонентом заменителей.
Норвежский комитет пищевой безопасности установил, что применение хлорида калия в качестве заменителя соли до 3 г в сутки сверх количества, получаемого с пищей, не будет оказывать вредного воздействия на здоровых людей. При этом были определены уязвимые группы населения, для которых повышенное потребление калия может нанести вред здоровью. Это (в порядке уменьшения риска) люди, перенёсшие трансплантацию почек, пациенты на гемодиализе, страдающие почечной недостаточностью, пациенты с коронарной болезнью сердца или диабетом, дети возрастом до года, пожилые люди и люди, занимающиеся тяжёлым физическим трудом. То есть перед тем, как сделать заменитель соли на основе хлорида калия частью своего ежедневного рациона, стоит проконсультироваться с врачом.
В пищевой промышленности также применяют сульфат и лактат калия, сульфат магния, хлорид кальция и другие минеральные соли, имеющие статус безопасных пищевых добавок и уже активно используемые в различных целях. «Плюс» минеральных солей в том, что помимо солёности они частично берут на себя и другие функции соли в продуктах, в частности удерживают воду, выступают в качестве консерванта, поддерживают необходимую структуру пищевых продуктов за счёт облегчения связывания белков.
Основная проблема альтернативных минеральных солей — горечь, к которой отдельные люди настолько чувствительны, что точно не будут потреблять продукт с малейшим её привкусом. В качестве подсластителей и подавителей горечи добавляют белок тауматин из африканского фрукта катамфе, гидроксибензойную кислоту и другие соединения. В отдельных случаях они позволяют решить проблему, но соединения, пригодного для всех продуктов, пока не найдено.
К третьему виду заменителей соли относят усилители солёного вкуса. Это различные аминокислоты (глицин, лизин, аргинин и др.), растительные и животные белковые гидролизаты, холин хлорид (витамин из группы В) и даже ментол, который в низких концентрациях усиливает вкус соли, не вызывая ощущение «холодка». В некоторых продуктах ощущение солёности может усиливать глутамат натрия. Однако роль этого незаменимого для южно-азиатской кухни вещества в большей степени заключается в сохранении вкусовой привлекательности продукта при снижении количества соли. Глутамат натрия придаёт пище вкус «умами», рассматриваемый в настоящее время как пятый вкус наряду с четырьмя основными. У японского слова «умами» нет перевода на русский язык, а вкус описывают как «мясной, бульонный, обволакивающий». К недостаткам глутамата как заменителя соли можно отнести то, что он содержит натрий, хотя и в значительно меньшей, чем хлорид натрия, пропорции. Эффект глутамата, в свою очередь, усиливают некоторые 5'-рибонуклеотиды.
Вкусом «умами» японцы не ограничились и в последние годы представили концепцию нового вкуса — «кокуми», который описывают как переменное по силе и длительности ощущение «заполненности» полости рта, «плотности». Вкус кокуми придаёт пище дрожжевой экстракт, который активно используют и как заменитель соли, работающий по тому же принципу, что и глутамат натрия.
Любопытен так называемый «мультисенсорный» подход замены соли, который заключается в задействовании других органов чувств, помимо вкусовых. Пока он находится в зачаточном состоянии, но некоторые результаты выглядят многообещающе. Начали с подключения обоняния: некоторые запахи, например запах сардин, бекона и бульона, ассоциируются у нас с солёным вкусом. При добавлении компонентов, обеспечивающих эти ароматы, пища воспринимается более солёной. Таким образом можно снизить солёность супов и бульонов на 20—30%, при одновременном использовании заменителей соли. Часто в продукцию добавляют не сами ароматические вещества, а ферменты, расщепляющие мышечные и молочные белки с образованием этих веществ. Повышать ощущение солёности могут и добавки, усиливающие собственные ароматы продукта. В настоящее время на мировом рынке доступны мясная продукция и сыр, в которых используются дополнительные «мясные» и «сырные» вкусо-ароматические компоненты, компенсирующие недостаток соли. Исследованиями ароматических смесей занимаются пищевые компании и научные учреждения, в частности Ноттингемский университет.
Пример добавки, снижающей потребность в соли, — томатный концентрат, который усиливает солёность за счёт содержащихся в помидорах глутамате и 5'-рибонуклеотидах. В Индии традиционно вместо соли используют колахар — водный экстракт пепла из ложных стеблей банана. Продукт содержит 46% калия, всего 3% натрия и другие минеральные компоненты. Перспективны заменители из водорослей — аскофиллума и ламинарии. Солёность их определяется минеральными солями и усиливается глутаминовой кислотой. Водоросли содержат мало натрия, но много калия, кальция, магния и железа. Здесь же можно упомянуть и разработки на основе солероса — травянистого растения, произрастающего на сильно засоленных почвах берегов морей и солёных озёр в Евразии, Африке и Северной Америке. В тканях солероса присутствует значительное количество соли.
Скажем несколько слов и про комплексные заменители соли. Морская соль и минеральная соль из некоторых месторождений могут содержать заметно меньше хлорида натрия, чем поваренная. В обычной поваренной соли, состоящей целиком из NaCl, натрия 40%, а, например, одна из представленных на рынке марок морской соли, добываемой в Исландии, содержит 41% NaCl (соответствует 16% натрия), 41% KCl и 17% MgSO4.
Концентрированные минеральные соли из молока, содержащие, помимо хлорида натрия, соли калия, кальция, магния, подходят для частичной замены поваренной соли в мясных продуктах, хлебобулочных изделиях, супах и сыре.
Некоторые заменители соли, используемые в пищевой промышленности, чаще всего на основе хлорида калия, можно (при отсутствии медицинских противопоказаний) употреблять вместо столовой соли в домашних условиях. Автор с товарищем провели собственную дегустацию свежих помидоров, подсоленных двумя видами соли, в которой 30% хлорида натрия было заменено минеральными заменителями. На чистоту эксперимента не претендовали, но сошлись на том, что хоть вкус и не сильно отличается от обычной соли, чувствуется «что-то не то».
Воистину, если соль потеряет силу, чем сделаешь её солёною?
Комментарии к статье
1 Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Методические рекомендации МР 2.3.1.2432—08. Роспотребнадзор.
2 Скурихин И. М., Нечаев А. П. Всё о пище с точки зрения химика. — М.: Высшая школа, 1991.
3 Roebber J. K., Roper S. D., Chaudhari N. The Role of the Anion in Salt (NaCl) Detection by Mouse Taste Buds. J Neurosci. 2019;39(32): 6224—6232. doi:10.1523/JNEUROSCI.2367-18.2019.
4 Noort, M. W. J., Bult; J. H. F. Stieger, M. og Hamer, R. J. 2010. Saltiness enhancement by taste contrast in bread prepared with encapsulated salt. J. Cereal Sci. 55: 218—225.
