Mononatriumglutamat, auch als Natriumglutamat oder MNG (, ) bezeichnet, ist das Natriumsalz der Glutaminsäure, einer der häufigsten natürlich vorkommenden, nicht-essenziellen Aminosäuren. Industrielle Lebensmittelhersteller vermarkten und nutzen Mononatriumglutamat als Geschmacksverbesserer (umami) und -verstärker, da es für einen ausgeglichenen und abgerundeten Gesamteindruck anderer Geschmacksrichtungen sorgt und diese miteinander vermischt. Mononatriumglutamat gilt aus wissenschaftlicher Sicht heute allgemein als gesundheitlich unbedenklich. Dennoch halten sich in der Bevölkerung hartnäckig Gerüchte über angebliche Gesundheitsgefahren, die jedoch jeder seriösen Grundlage entbehren. Wenn in diesem Text oder in der wissenschaftlichen Literatur „Mononatriumglutamat“ ohne weiteren Namenszusatz (Deskriptor) erwähnt wird, ist das Enantiomer L-Mononatriumglutamat gemeint. D-Mononatriumglutamat und DL-Mononatriumglutamat besitzen keine praktische Bedeutung.
Natürliches Vorkommen
mini|Glutamat-Anion unter physiologischen Bedingungen
Mononatriumglutamat ist das Salz einer der 21 Aminosäuren, aus denen Proteine aufgebaut sind. Daher enthalten fast alle proteinhaltigen Lebensmittel Glutaminsäure.n-tv.de: Mehr Geschmack im Essen: Was ist Glutamat?, abgerufen am 24. März 2012. Unter physiologischen Bedingungen liegt Mononatriumglutamat dissoziiert als Glutamat-Anion (kurz: „Glutamat“) vor. Es dient auch als Neurotransmitter, der an Glutamatrezeptoren bindet. Einige Lebensmittel wie Pilze, reife und insbesondere getrocknete Tomaten, Käse (vor allem Parmesan), Fischsauce oder Sojasauce, die wegen ihres besonderen Aromas verwendet werden, enthalten natürlicherweise große Konzentrationen an freiem (nicht proteingebundenem) Glutamat. Außerdem enthält der Seetang Kombu hohe Mengen und wurde von asiatischen Köchen schon vor 1.500 Jahren wegen seiner geschmacksverstärkenden Wirkung genutzt.Lebensmittellexikon.de: Glutamat, abgerufen am 24. März 2012.Alex Denton: If MSG is so bad for you, why doesn't everyone in Asia have a headache?, The Guardian vom 10. Juli 2005, abgerufen am 1. Dezember 2015 (englisch). In der menschlichen Muttermilch ist Glutamat die am häufigsten vorkommende Aminosäure,Hans Konrad Biesalski: Mikronährstoffe als Motor der Evolution. Springer-Verlag, 2015, ISBN 978-3-642-55397-4, S. 164. mit 220 mg pro Kilogramm Muttermilch.Deutsche Forschungsgemeinschaft, Senatskommission zur Beurteilung der gesundheitlichen Unbedenklichkeit von Lebensmitteln: Stellungnahme zur potentiellen Beteiligung einer oralen Glutamat-Aufnahme an chronischen neurodegenerativen Erkrankungen. vom 8. April 2005. S. 3. (PDF).
In Lebensmitteln und Aromen mit einem natürlich hohen Gehalt an Glutamat entsteht es durch den Abbau von Proteinen mittels Proteasen (siehe Autolyse). Dieses gilt nach deutschem Lebensmittelrecht nicht als Lebensmittelzusatzstoff und erhält keine E-Nummer. Die Freisetzung von Glutamat durch Risse in den Zellmembranen wird durch Garen, Trocknen oder Fermentieren verstärkt.
Entwicklung als Geschmacksverstärker Der japanische Chemiker Kikunae Ikeda erkannte Anfang des 20. Jahrhunderts die Bedeutung der in der ostasiatischen Küche verwendeten natürlichen Geschmacksverstärker und suchte das wirksame Prinzip für den damit zusammenhängenden Geschmack, den er Umami nannte. Ihm war aufgefallen, dass die japanische Dashi-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. Ikeda isolierte im Jahr 1908 Glutaminsäure durch wässrige Extraktion aus der Alge Laminaria japonica (Hauptquelle für Kombu) als neuen Geschmacksstoff. Um zu überprüfen, ob Glutamat für den Umami-Geschmack verantwortlich war, erforschte Ikeda die Geschmackseigenschaften zahlreicher Glutamatsalze wie Calcium-, Kalium-, Ammonium- und Magnesiumglutamat. 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.Ikeda K (1908). „A production method of seasoning mainly consists of salt of L-glutamic acid“. Japanese Patent 14804.
Die Brüder Suzuki begannen im Jahr 1909 als Lizenznehmer mit der kommerziellen Herstellung von Mononatriumglutamat als Aji-no-Moto, einem japanischen Wort mit der Bedeutung „Essenz des Geschmacks“. Große Hersteller sind das japanische Unternehmen Ajinomoto und das taiwanische Unternehmen Vedan sowie die südkoreanischen Unternehmen CJ CheilJedang und Daesang Miwon.Stellungnahme des Bundeskartellamts zur Übernahme von Orsan im Jahr 2003. PDF. Abgerufen am 17. März 2012.
Herstellung und chemische Eigenschaften mini|Mononatriumglutamatkristalle
Seit der Markteinführung von Mononatriumglutamat wurden drei verschiedene Herstellverfahren industriell angewandt, die sich unter anderem in den verwendeten Ausgangsstoffen unterscheiden. Das älteste Herstellverfahren beruhte auf der Hydrolyse von Pflanzenproteinen mit Salzsäure, um die Peptidbindungen aufzubrechen (1909–1962). Anfangs kam Weizengluten für die Hydrolyse zum Einsatz, da es mehr als 30 g Glutamat und Glutamin in 100 g Protein enthält. Steigende Produktionsmengen machten neue Verfahren notwendig, wofür sich in den 1960er Jahren Acrylnitril als Rohstoff anbot: Es war aufgrund des Aufschwungs der Polyacrylfaserindustrie in Japan seit der Mitte der 1950er Jahre leicht verfügbar und bildete von 1962 bis 1973 die Grundlage für die Mononatriumglutamat-Herstellung.
Gegenwärtig wird der Großteil der weltweiten Produktionsmenge von Mononatriumglutamat durch bakterielle Fermentation hergestellt. Das Natriumsalz entsteht durch Neutralisation der durch die Fermentation gebildeten Glutaminsäure. Während der Fermentation scheiden coryneforme Bakterien, die mit Ammoniak und Kohlenhydraten aus Zuckerrüben, Zuckerrohr, Tapioka oder Melasse kultiviert werden, Aminosäuren in die Kulturbrühe aus, aus der L-Glutamat isoliert wird. Das japanische Chemieunternehmen Kyōwa Hakkō Kōgyō K.K. (, heute: Kyōwa Hakkō Kirin K.K.) entwickelte das erste industrielle Fermentationsverfahren zur Herstellung von L-Glutamat. Die Ausbeute der Umsetzung von Zucker in Glutamat und der Produktionsdurchsatz in der industriellen Herstellung werden stetig verbessert. Das Endprodukt nach dem Filtern, Konzentrieren 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. Mononatriumglutamat ist praktisch unlöslich in üblichen organischen Lösungsmitteln wie Diethylether. Im Allgemeinen ist Mononatriumglutamat unter den Bedingungen der regulären Lebensmittelverarbeitung stabil. Während des Kochvorgangs zerfällt Glutamat nicht, sondern es kommt in Anwesenheit von Zucker bei sehr hohen Temperaturen zu einer Bräunung aufgrund der Maillard-Reaktion.
Verwendung Auf der menschlichen Zunge befinden sich Geschmacksrezeptoren für Glutamat, die den Sinneseindruck umami auslösen. Diese Rezeptoren dienen dem Auffinden proteinhaltiger Nahrungsquellen. Mononatriumglutamat allein besitzt keinen angenehmen Geschmack, wenn es nicht mit einem harmonierenden herzhaften Geruch kombiniert wird. Als Geschmacksstoff und in der richtigen Menge ist Mononatriumglutamat in der Lage, andere geschmacksaktive Bestandteile zu verstärken und den geschmacklichen Gesamteindruck bestimmter Gerichte auszugleichen und abzurunden. Mononatriumglutamat passt gut zu Fleisch, Fisch, Geflügel, vielen Gemüsesorten, Soßen, Suppen und Marinaden. Mononatriumglutamat verbessert den Wohlgeschmack nur in der richtigen Konzentration; im Übermaß angewendet ruiniert es den Geschmack eines Gerichts. Je nach Art des Lebensmittels variiert diese Konzentration. In einer klaren Suppe nimmt der wahrgenommene Wohlgeschmack bei mehr als 1 g Mononatriumglutamat pro 100 ml rapide ab. Außerdem kommt es zu einer Interaktion zwischen Mononatriumglutamat und Speisesalz (Natriumchlorid) und anderen Geschmacksstoffen, wie beispielsweise den Nukleotiden; alle müssen für ein angenehmes Geschmackserlebnis in optimaler Konzentration vorliegen. Mononatriumglutamat ermöglicht einen reduzierten Verzehr von Speisesalz, das mit der Entstehung von Bluthochdruck und anderen Herz-Kreislaufkrankheiten in Verbindung gebracht wird. Der Geschmack gesalzener Lebensmittel wird bei einer Salzreduzierung mit Mononatriumglutamat besser.Ole Mouritsen: Umami. Columbia University Press, 2014, ISBN 978-0-231-53758-2, S. 55. Der Natriumgehalt (in Masseanteilen) von Mononatriumglutamat ist etwa drei Mal geringer (12 %) als der von Natriumchlorid (39 %). Auch andere Glutamatsalze wurden in salzarmen Suppen verwendet, allerdings mit schlechteren Geschmacksergebnissen als Mononatriumglutamat.
Im Schnitt verzehrt jeder Mensch 600 Milligramm industriell hergestelltes Mononatriumglutamat pro Tag (ca. 4 g pro Woche), ein Drittel davon aus der Produktion des Weltmarktführers General Foods.Alex Renton: If MSG is so bad for you, why doesn't everyone in Asia have a headache? In: The Observer: Food & Drink, 10. Juli 2005 (o. S.)
Mononatriumglutamat ist ein zugelassener Zusatzstoff in Futtermitteln.European Commission: Community Register of Feed Additives pursuant to Regulation (EC) No 1831/2003 (PDF; 7,6 MB) Appendixes 3 & 4, Directorate D – Animal Health and Welfare, Unit D2 – Feed, S. 192, 15. Feb. 2010. Durch den gesteigerten Appetit fressen die Masttiere über die Sättigung hinaus und legen schneller an Gewicht zu. Dieser Effekt wird auch bei der Ratte und beim Menschen nachgewiesen, wenn Glutamat und zugehörige Rezeptorblocker verabreicht werden.Hermanussen M. et al.: Obesity, voracity and short stature: the impact of glutamate on the regulation of appetite. European Journal of Clinical Nutrition. 2006; 60, S. 25–31, PMID 16132059.
Sicherheit von Mononatriumglutamat als Geschmacksverstärker Mononatriumglutamat wird seit dem frühen 20. Jahrhundert zum Würzen von Lebensmitteln verwendet. Während dieses Zeitraums wurden umfangreiche Studien durchgeführt, um die Eigenschaften und die Sicherheit von Mononatriumglutamat auszuleuchten. Mononatriumglutamat als Geschmacksverstärker gilt als unbedenklich für den menschlichen Verzehr.
Der Mononatriumglutamat-Symptomkomplex („Chinarestaurant-Syndrom“)
Der „Mononatriumglutamat-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 Mononatriumglutamat-Würzung. Mononatriumglutamat rückte jedoch in den Fokus, und die Symptome werden seitdem mit Mononatriumglutamat in Zusammenhang gebracht. Die Auswirkungen des Wein- oder Salzgehalts wurden nie untersucht. Im Laufe der Jahre hat die Liste unspezifischer Symptome auf Grundlage von Einzelberichten zugenommen.