Naast het koelende effect van muntjes of kauwgom, het brandende effect van (chilli)peper en de ‘fizz’ van dranken met bubbeltjes, is er tot nu toe nog betrekkelijk weinig gebruik gemaakt van trigeminale sensaties in productontwikkeling, ondanks het feit dat deze erg in de smaak vallen bij de consument. Nu lijkt daar echter verandering in te komen. Steeds meer ingrediënten die specifiek inspelen op deze trigeminale waarnemingen komen op de markt en winnen aan populariteit.
Met trigeminale sensaties bedoelen we de effecten zoals branderigheid, astringentie, scherpte (‘pungency’), koelend, tintelend, enz… Deze effecten worden zo genoemd naar de zenuw die verantwoordelijk is voor de perceptie ervan (zie kader). De verschillende sensaties, en de componenten (gekende en nieuwe) die ze teweeg brengen zijn hier op een rijtje gezet.
|
Branderigheid
Branderigheid is een van de meest bekende trigeminale waarnemingen. Substanties zoals capsaïcine (uit chillipepers) en piperine (uit zwarte peper) veroorzaken een brandend gevoel in de mond door interactie met de TRPV1 receptor in de mond (zie kader). Deze receptoren zijn verantwoordelijk voor pijn en temperatuurgevoel, zowel in de mond als in de neus, ogen en onder de vingernagels (waar deze stoffen hetzelfde brandende gevoel veroorzaken). Naast capsaïcine en piperine worden ook temperaturen boven 43°C door deze receptoren waargenomen, en stoffen als ethanol, gingerone (uit gember) en kamfer.
Andere pikante stoffen, zoals mosterdolie, verse gember, mierikswortel en wasabi werken voornamelijk in op een andere receptor, TRPA1, die eveneens verantwoordelijk is voor waarneming van pijn/temperatuur.
Vooral TRPV1 (vanilloid), TRPA1 (ankyrin) en TRPM8 (melastatin) spelen een belangrijke rol in de trigeminale waarnemingen zoals pijn, temperatuurgevoel, tintelingen, … |
Verkoelend Effect
Bepaalde substanties activeren de receptoren die verantwoordelijk zijn voor koudegevoel, TRPM8 (CMR1). Activatie van deze receptoren, ook wel de menthol-receptoren genoemd, geeft een verkoelend effect in de mond, dat veelal als aangenaam wordt ervaren. Naast menthol en afgeleiden van menthol wordt de receptor ook geactiveerd door eucalyptol, isopulegol (bereid uit onder andere citronella), cubebol (afkomstig van de cubebpeperplant), icilin (synthetische ‘supercooling agent’, 200x zo sterk als menthol) en temperaturen beneden 28°C. In mindere mate kunnen ook geraniol en linalool (beide terug te vinden in diverse etherische oliën) en hydroxycitronellal (uit diverse citrusvruchten) deze receptor activeren en dus voor een verkoelend effect zorgen.
Een tweede manier om een verkoelend effect te creëren, kan door toevoegen van stoffen die een sterk negatieve oploswarmte vertonen (endotherme stoffen). Een negatieve oplossingswarmte betekent dat de stof bij het oplossen (in het speeksel in de mond) warmte onttrekt aan zijn omgeving, met een gevoel van koude tot gevolg. Voorbeelden hiervan zijn ze suikeralcoholen erythritol en xylitol. Het omgekeerde effect, namelijk een warm gevoel in de mond komt dan voor bij stoffen met een sterk positieve oplossingswarmte zoals glycerol en inuline.
Verdovend Gevoel
Bepaalde componenten kunnen een verdovend en tintelend gevoel teweegbrengen. Het bekendste voorbeeld hiervan is Szechuan peper. Spilanthol, afkomstig van de bladeren en knoppen van het ABC-kruid of Spilanthes is minder bekend, maar heeft hetzelfde verdovende effect, en daarenbovend zorgt het voor een overvloedige speekselaanmaak en een licht koelend effect. Om deze redenen worden de knoppen ook wel eens ‘buzz buttons’ genoemd.
De molecule die verantwoordelijk is voor het verdovend gevoel is hydroxy-alpha-sanshool. Deze molecule activeert zowel de TRPV1 als de TRPA1 receptoren, maar het verdovende effect zou voornamelijk te wijten zijn aan de interactie met receptoren die gevoelig zijn voor anaesthetica.
Tinteling
Zuren zoals citroenzuur werken niet alleen in op de smaakreceptoren. Naast de zure smaak zorgen zij namelijk nog voor een tintelend gevoel op de tong, en hebben dus naast hun smaakcomponent ook een trigeminaal effect. Dit tintelend gevoel wordt veroorzaakt door activatie van de TRPV1 receptor door vrije protonen afkomstig van het zuur.
Ook het prikkelende effect van gecarboniseerde dranken is hiervan afkomstig. CO2 wordt in de mond omgezet tot waterstofcarbonaat en vrije protonen, die inwerken op de chemosensorische receptor. Naast chemosensorisch wordt CO2 ook gustatorisch (door de smaakzin) waargenomen.
Astringentie
Astringentie (zie ook STW 16/04/2009, artikel ‘Astringent?’) is de specifieke term die gegeven wordt aan het droge, wrange, trekkerige gevoel in de mond dat het meest gekend is van (te) jonge rode wijn. Ook bij thee, rabarber en onrijpe bananen is deze sensatie vrij uitgesproken aanwezig, soms gewenst, soms ongewenst. Het wordt veroorzaakt door onder andere tannines (plantenpolyfenolen), bepaalde organische en anorganische zuren en bepaalde metaalzouten zoals aluminiumsulfaat en zinkverbindingen. De gewaarwording van astringentie is te wijten aan de denaturatie van eiwitten in speeksel en zou zowel trigeminaal als gustatorisch zijn.
Metaalachtig
Ook de perceptie van een metaalachtige ‘smaak’ waarschijnlijk zowel gustatorisch als trigeminaal bepaald. De metaalionen afkomstig van mineralen activeren zowel smaakreceptoren als chemosensorische (TRPV1) receptoren in de mond. Deze sensatie kan gewenst zijn in bepaalde producten, bijvoorbeeld mineraalwater. Een metaalachtige ‘smaak’ kan echter ook aanwezig zijn bij bepaalde zoetstoffen (intensieve zoetstoffen), waar het meestal als negatief wordt ervaren.
Bronnen
- Trigeminal sensations : An emerging area for innovation. FoodNavigator, 25/03/2010.
- How cold is it? TRPM8 and TRPA1 in the molecular logic of cold sensation. David McKemy. Molecular Pain 2005, 1:1-16.
- TRPA1: The central molecule for chemical sensing in pain pathway? Chao Tai, Shanshan Zhu & Ning Zhou. The journal of Neuroscience 2008, 28:1019-1021.
- Molecular mechanisms of trigeminal nociception and sensation of pungency. Makoto Tominaga. Chemical Senses 2005, 30:i191-192.
- Mineral sensory perception – metal detectors on the tongue. Celine Riera & Johannes le Coutre. Food Science Central 2010 [http://www.foodsciencecentral.com/fsc/ixid15743].
- Role and mechanism of transient receptor potential (trp) channels in gustatory and chemesthetic sensations associated with dietary molecules. Celine Riera. Thèse Présentée le 14 novembre 2008 à la Faculte Sciences de Base, Laboratoire de chimie physique des polymères et membranes, Programme Doctoral en Biotechnologie et Génie Biologique, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, pour l'obtention du grade de Docteur ès Sciences.