"Umami" cos'è? Perchè è considerato il quinto sapore?

La parola Umami deriva da un termine giapponese (旨み、旨味、うまみ) che tradotto in italiano significa "sapore delizioso" oppure "gusto delizioso" usato per descrivere il sapore di alcuni piatti che non possono essere descritti con gli altri quattro sapori primari (amaro, dolce, acido, salato) e nel 2002 è stato riconosciuto come termine ufficiale per descrivere il quinto sapore primario (https://doi.org/10.1073/pnas.072090199).

Sodio glutammato ed umami

Si è affermato nella comunità scientifica come termine specifico per la descrizione del sapore dei glutammati, sapore dovuto ad una molecola specifica, l'acido glutammico, amminoacido prodotto dalla scomposizione delle proteine in alimenti fermentati come formaggi, miso, salse e presente naturalmente in tantissimi alimenti sia di origine animale che vegetale. Ma perchè la comunità scientifica ha scelto proprio un termine giapponese per descrivere il glutammato di sodio?

Storia del gusto umami e del suo riconoscimento scientifico

Tutto inizia nel brodo Dashi

Il sapore umami è stato descritto per la prima volta dal chimico giapponese Kikunae Ikeda nel 1908, mentre cercava di capire la composizione del brodo Dashi, un brodo di alghe kombu, ingrediente comune in molti piatti tradizionali giapponesi. Il dashi è un brodo giapponese molto particolare, preparato a partire da ingredienti molto ricchi di sapore come pollo, funghi, pesce o alghe. Si può preparae un dashi di pollo, un dashi di funghi, un dashi vegetale o di pesce, ma quello che incuriosiva il chimiko Kikunae Ikeda era proprio il dashi di alghe kombu, per il sapore intenso che questo ingrediente marino di origine vegetale poteva emanare in cottura. 

Ikeda notò nel brodo di alghe un sapore distintivo che non corrispondeva a nessuno dei quattro sapori primari noti all'epoca utili a descrivere il gusto (dolce, salato, acido e amaro), e lo battezzò quindi "umami". Isolò da quel brodo il glutammato monosodico, una forma di acido glutammico presente in molti alimenti tradizionali giapponesi.

Umami non è solo "alimenti con glutammato"

"In realtà, con la definizione di umami, oltre alla descrizione del sapore dell'acido glutammico si descrive anche il gusto di altri amminoacidi come l'inosinato e il guanilato, tutti facenti parte di proteine contentute in alimenti ricchi di sapore di origine sia animale che vegetale."

Quando queste proteine subiscono un processo di denaturazione come la cottura, l'essiccazione o la fermentazione si scompongono nei loro amminoacidi essenziali producendo l'esperienza del sapore tipica dei cibi umami. Se vuoi approfondire come la fermentazione esalta i sapori umami negli alimenti leggi anche la Guida alla produzione del koji che ho realizzato.

L'Essenza dell'Umami: Un Sapore Fondamentale

L'umami, il "quinto gusto" riconosciuto scientificamente solo all'inizio del XX secolo dallo scienziato giapponese Dr. Kikunae Ikeda , è molto più di una semplice sensazione. È la sinfonia sapida che avvolge il palato, un gusto profondo e persistente che si trova in una miriade di alimenti. La sua essenza è composta principalmente da tre molecole: il glutammato, l'inosinato e il guanilato.

Il glutammato 

un amminoacido, è il più diffuso tra questi. Lo troviamo abbondantemente in alimenti ricchi di proteine, sia animali che vegetali. Pensate ai pomodori maturi, soprattutto quelli essiccati al sole, che concentrano il loro glutammato in un'esplosione di sapore. O ai formaggi stagionati, come il Parmigiano Reggiano, dove il lungo processo di invecchiamento scompone le proteine, liberando un'abbondanza di glutammato che ne esalta la complessità. Anche il mais, i piselli verdi e l'aglio contribuiscono con la loro quota di questo sapore fondamentale.

L'inosinato

invece, è prevalentemente associato agli alimenti di origine animale, in particolare carne e pesce. Le scaglie di bonito essiccato (katsuo-bushi), un ingrediente chiave nella cucina giapponese, ne sono un esempio lampante. Anche il tonno, il pollo e la pancetta ne contengono quantità significative.

Il guanilato

è il "sapore umami" dei funghi, in particolare dei funghi shiitake essiccati, dove si concentra in modo notevole. La magia dell'umami risiede anche nella sua sinergia: quando il glutammato si unisce all'inosinato o al guanilato, il sapore umami complessivo non è una semplice somma, ma un'esaltazione esponenziale. È per questo che i grandi chef, intuitivamente, combinano ingredienti diversi per creare profondità di gusto: un brodo di kombu (ricco di glutammato) e katsuo-bushi (ricco di inosinato) nel dashi giapponese è l'esempio perfetto di questa armonia sapida.

Questione di "recettori"!

Tuttavia, fu solo alla fine del novecento che questo sapore fu riconosciuto come un quinto gusto primario. Nel 1985, il biochimico americano Charles Zuker e il suo team scoprirono il primo recettore gustativo specifico per l'umami, dimostrando che era in realtà un sapore primario distintivo e non solo un'esperienza gustativa composta da sapori primari esistenti.

Un'altra importante scoperta è stata quella del recettore gustativo T1R1/T1R3. Nel 2000, il dottor Ichiro Ninomiya e il suo team scoprirono che questi recettori gustativi erano altamente sensibili all'acido glutammico e ad altri composti che conferiscono il sapore umami. Questa scoperta ha fornito una spiegazione più dettagliata di come questo sapore viene percepito dalle papille gustative.

Umami: il quinto sapore, ma cos'è il sapore?

Il sapore è una delle esperienze sensoriali più complesse e coinvolgenti che l'uomo possa provare. È il risultato di una combinazione di stimoli chimici, tattili e olfattivi, che attivano le papille gustative della lingua e inviano segnali al cervello, che li interpreta come sapori diversi.

La percezione di questo sapore da parte delle papille gustative è un processo complesso che coinvolge specifici recettori gustativi e segnali chimici. Il legame tra l'acido glutammico e i recettori gustativi T1R1/T1R3 non è l'unico fattore che contribuisce alla percezione del gusto. Altri fattori, come la concentrazione dei composti, la temperatura a cui viene servito il cibo e la presenza di altri sapori, come il salato e il dolce, possono influenzare la percezione dell'umami.

La percezione del sapore può anche essere influenzata dalla genetica. Alcune persone possono avere un maggior numero di recettori gustativi T1R1/T1R3, il che significa che possono percepire l'umami in modo più intenso rispetto ad altre persone e provare quindi quasi piacere nel mangiare.

Inoltre può variare in base alla cultura alimentare. In alcune culture, come quella giapponese, l'umami è un sapore molto apprezzato e utilizzato in molti piatti tradizionali. In altre culture potrebbe non essere così comune o apprezzato.

In generale, la percezione del gusto è il risultato di un complesso processo chimico e neurale che coinvolge specifici recettori gustativi, segnali chimici e fattori ambientali. La comprensione di questi processi può aiutare a sviluppare nuovi sapori e alimenti che sfruttano il potenziale dell'umami, non solo per il sapore, ma anche per i suoi benefici per la salute.

Lo studio sulla percezione dei sapori è sempre in evoluzione e mentre in passato si pensava che ci fossero solo quattro sapori primari: dolce, salato, acido e amaro, negli ultimi decenni la ricerca scientifica ha dimostrato che c'è un quinto sapore primario, il sapore umami…e forse non è neanche l’ultimo!

I puntini bianchi del parmigiano sono i Glutammati?

Il "quinto elemento del gusto" viene spesso definito come un sapore "carnoso", "terroso" o "di brodo”. Si trova in molti alimenti non solo orientali, come il formaggio, il pesce, la carne, i funghi, i pomodori e le alghe. Il glutammato è il sale che si forma per precipitazione dagli amminoacidi di acido glutammico negli alimenti attaverso il processo di ricristallizzazione che avviene spontaneamente nei prodotti fermentati, come ad esempio i famosi puntini bianchi del parmigiano reggiano.

Questi puntini bianchi che si formano nei formaggi, sulla superficie dei salumi o all'interno di un vaso di miso sono la dimostrazione che il processo di degradazione delle proteine è avvenuto e che il prodotto è pronto per essere consumato, in particolare ha sviluppato il sapore nella maniera più completa possibile. Questi cristalli che si formano nei formaggi e salumi possono anche essere dovuti ad altri amminoacidi come la tirosina, infatti i puntini bianchi del parmigiano sono proprio costituiti di tirosina che comunque contribuisce alla percezione del gusto umami.

Cinque sapori ma forse anche sei, o sette!

Il riconoscimento dell'umami come quinto sapore primario ha avuto un impatto significativo sulla gastronomia e sulle pratiche culinarie. In molte cucine in tutto il mondo si stanno elaborando infiniti modi per esaltare la sua presenza nei piatti come la preparazione di brodi e salse, polveri ed estratti o attraverso l’impiego della fermentazione, pratica che esalta naturalmente questo sapore negli alimenti. Ma la ricerca è in continuo "fermento" ed oltre all'umami è stato appena scoperto anche il sesto gusto, il "sapore untuoso" che però compete con un altro gusto, il cloruro di ammonio che magari faranno parte di un altro articolo. 

Umami, acido glutammico e glutammati: facciamo chiarezza

Come abbiamo visto, l’umami si verifica quando l'acido glutammico, un aminoacido presente in molti alimenti naturali, si lega a specifici recettori sulle papille gustative della lingua. Questo legame genera una sensazione di sapore distinto che è diversa da qualsiasi altro sapore primario.

Il recettore gustativo specifico per l’umami, il T1R1/T1R3, viene attivato dall'acido glutammico e da altri composti come l'inosinato e il guanilato. Quando questi composti si legano ai recettori gustativi, si attivano segnali che vengono inviati al cervello, dove vengono interpretati come sapore. Abbiamo anche visto che gli amminoacidi  presenti nelle proteine degli alimenti, attraverso specifici processi come la cottura o la fermentazione precipitano in sali formando tirosina e glutammati. Tuttavia il glutammato viene anche aggiunto agli alimenti volontariamente. A cosa serve il glutammato negli alimenti?

Alimenti con glutammato: E621

Oltre a trovarsi in molti alimenti naturali come il formaggio, il pesce, la carne, i funghi, i pomodori e le alghe, oggi e presente anche in molti alimenti industriali, dove viene aggiunto come esaltatore di sapidità attraverso la sua riduzione in sali di glutammati. Quando è presente in un alimento viente indicato tra gli ingredienti come E621. Questi sali si trovano in vendita facilmente e sono diventati una semplice (e fin troppo comoda) modalità per insaporire gli alimenti. Utilizzati in larga scala nella cucina asiatica (ma anche in quella nostrana) rischiano di appiattire il gusto degli alimenti e di rendere ogni pietanza standardizzata sotto il punto di vista del sapore.

La chimica della salute: il glutammato fa male?

Nel corso degli ultimi decenni, il largo (ed indiscriminato) utilizzo di glutammato negli alimenti, ha portato anche alla diffusione di notizie false sui suoi effetti sulla salute. In molti siti è facile leggere come come "Il glutammato fa male" "il glutammato monosodico cancerogeno" "il glutammato è tossico" ed altre cose di questo genere, tuttavia il sodio glutammato, sia assunto tramite alimenti che prodotto endogenamente, svolge un ruolo chiave nel metabolismo intestinale grazie alla sua partecipazione in numerosi processi biochimici essenziali:

• Metabolismo degli aminoacidi: Il glutammato è coinvolto nelle reazioni di transaminazione, fondamentali per il metabolismo degli aminoacidi. Questo processo è essenziale per la sintesi e la degradazione degli aminoacidi stessi, che rappresentano i mattoni delle proteine e sono cruciali per la salute e la funzionalità delle cellule intestinali https://www.mauriziotommasini.it/glutammato-monosodico-proprieta-salute/)

• Fonte energetica per le cellule intestinali: Il glutammato funge da substrato energetico per gli enterociti, le cellule che rivestono l’intestino. Queste cellule utilizzano il glutammato per produrre energia attraverso la glicolisi, la gluconeogenesi e il ciclo di Krebs, processi fondamentali per il rinnovamento e la riparazione della mucosa intestinale https://nutrizione.serenis.it/elementi/glutammato/

• Detossificazione dell’ammoniaca: Il glutammato partecipa alla detossificazione dell’ammoniaca, una sostanza tossica prodotta dal metabolismo proteico. Nel fegato, il glutammato contribuisce alla conversione dell’ammoniaca in urea, che viene poi eliminata dall’organismo, proteggendo così la funzione cerebrale e la salute generale.

Studi sui potenziali danni alla salute dal consumo di glutammato negli alimenti

La maggior parte degli studi scientifici e delle valutazioni delle principali autorità sanitarie internazionali (come EFSA, OMS, FAO, Commissione Europea) concorda sul fatto che il glutammato monosodico (MSG), usato come additivo alimentare, è sicuro per la popolazione generale se consumato entro le dosi raccomandate.

• Sindrome da ristorante cinese: Numerosi studi clinici controllati non hanno trovato correlazione tra il consumo di glutammato e la cosiddetta "sindrome da ristorante cinese" (sintomi come mal di testa, nausea, sudorazione, senso di oppressione toracica). Gli episodi riportati sono spesso attribuibili ad altri ingredienti (come crostacei, arachidi, spezie) o a fattori diversi dal glutammato stesso.

• Effetti allergici ed intolleranze: Non esistono prove scientifiche solide che colleghino il glutammato monosodico a reazioni allergiche o intolleranze nella popolazione generale. Alcune persone dichiarano sensibilità individuale, ma gli studi non hanno confermato un legame diretto.

• Rischi a lungo termine, maattie gravi: Accuse di legami tra glutammato e patologie gravi come tumori, danni cerebrali, Alzheimer, cecità o obesità non sono supportate da dati clinici affidabili. Le principali istituzioni sanitarie hanno smentito queste correlazioni.

Eccezioni e raccomandazioni

• Livelli di sicurezza e popolazioni a rischio: L'EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare) ha stabilito una dose giornaliera accettabile di 120 mg/kg di peso corporeo. Tuttavia, ha segnalato che in alcune fasce di popolazione con consumo molto elevato, l'esposizione totale potrebbe superare i livelli di sicurezza, suggerendo di rivedere i limiti massimi consentiti per alcuni alimenti (https://www.efsa.europa.eu/it/press/news/170712)
• Studi su animali e dati epidemiologici: Alcuni studi su animali hanno ipotizzato possibili effetti negativi (come obesità o lesioni cerebrali), ma questi risultati non sono applicabili all’uomo, sia per le dosi utilizzate (molto superiori a quelle alimentari) sia per le differenze nel metabolismo (https://www.mauriziotommasini.it/glutammato-monosodico-proprieta-salute/)

---

"Oggi l’acido glutammico ed i suoi derivati sono considerati privi di pericoli per la salute umana e di conseguenza è stato stabilito che può essere impiegato come additivo alimentare definendo anche una dose accettabile giornaliera di 120 mg/kg di peso corporeo al giorno"

Glutammina vs Glutammato: attenzione alle fonti

Spesso si fa confusione tra "glutammato" (acido glutammico, sale sodico) e "glutammina", che sono due aminoacidi diversi ma correlati. La glutammina ha effetti documentati sulla salute della mucosa intestinale, sulla permeabilità intestinale e sul microbiota. Tuttavia, questi benefici non si applicano direttamente al glutammato monosodico come additivo alimentare, ma piuttosto alla glutammina come integratore o aminoacido endogeno.

Alimenti con più glutammato e cibi più umami

La cucina italiana ed europea (come quella di tutto il mondo del resto) fanno ampio uso di alimenti che contengono glutammato naturale o aggiunto. Ad esempio il pomodoro, un ingrediente fondamentale nella cucina italiana, ne è un'ottima fonte. La salsa di pomodoro, la pizza e la pasta al pomodoro sono piatti italiani che sfruttano il quindo gusto del pomodoro, ma non solo!

Anche il formaggio, un altro ingrediente ampiamente utilizzato nella cucina italiana, è una buona fonte di glutammato. Il parmigiano, il pecorino e il gorgonzola sono alcuni dei formaggi italiani più ricchi di sapore umami e non a caso l’Italia sia la nazione con la più ampia produzione al mondo di formaggi.

La cucina europea (ed italiana) fa ampio uso anche di carni e pesce, che sono anche fonti importanti di acido glutammico. Ad esempio, il brodo di pollo o di carne, comune in molti paesi europei, contiene una grande quantità di questo sapore. Il pesce, in particolare il tonno e il salmone, ne sono anche ricchi. Non per niente il sushi giapponese, ad esempio, fa ampio uso di pesce crudo per sfruttare il sapore umami (ed è molto consumato in Europa).

Anche i funghi sono una grande fonte di acido glutammico e vengono utilizzati in molte cucine. Ad esempio, i funghi porcini sono spesso utilizzati per arricchire il sapore di zuppe, salse e piatti di carne. Ma anche i finferli, i prataioli o il tartufo.

Inoltre, le alghe sono un altro alimento ricco di sapore umami e vengono utilizzate in molte cucine asiatiche ed europee. Ad esempio, la zuppa di miso giapponese utilizza alghe kombu per dare un sapore intenso e distinto. Anche il nori, un tipo di alga utilizzato per avvolgere il sushi, contiene sapore umami. Ma quali sono gli alimenti che contengono più glutammato naturale?

Ecco un elenco di alcuni alimenti che contengono acido glutammico in elevate concentrazioni:

	Alimento	Acido Glutammico Libero (mg/100g)
1	Alga kombu (essiccata)	1600/3400 (in base alla concentrazione)
2	Parmigiano Reggiano stagionato	1200/3400
3	Salsa di soia (naturale)	900/1200
4	Salsa di pesce	900/1500
5	Miso (di soia)	800/1500
6	Pomodoro secco	650/1400
7	Pomodoro fresco maturo	250/1000
8	Funghi shiitake (essiccati)	210/400
9	Piselli verdi freschi	200
10	Mais dolce	170

L’acido glutammico è uno dei principali aminoacidi presenti nelle proteine degli alimenti e rappresenta circa il 20-30% del peso delle proteine in alimenti come caseina (latte), glutine (cereali) e miosina (carne). Tuttavia, il sapore umami è dovuto principalmente all’acido glutammico libero (non legato alle proteine), che si trova in quantità molto più ridotte rispetto a quello legato.

Percentuale di acido glutammico libero negli alimenti umami

• In alimenti fermentati o stagionati (come il Parmigiano Reggiano, salsa di soia, pomodori maturi), l’acido glutammico libero può raggiungere valori di circa 1.000-3.400 mg per 100 g

• In termini percentuali, considerando che 1.680 mg corrispondono a 1,68 g per 100 g di alimento, si tratta di circa 1,5-3% di acido glutammico libero negli alimenti più ricchi che creano la sensazione umami.

• La maggior parte dell’acido glutammico negli alimenti è legata alle proteine (20-30% in peso), ma questa forma non contribuisce direttamente al gusto umami finché non viene liberata dalla cottura o dalla fermentazione.

  Tipo di acido glutammico	Percentuale nel cibo (approssimativa)	Ruolo nel gusto umami
  Acido glutammico legato (proteine)	20–30% del peso proteico totale	Non direttamente percepito come umami
  Acido glutammico libero	1–3% del peso totale in alimenti fermentati/stagionati/ricchi di umami	Responsabile del sapore umami

Come si produce il monosodio glutammato puro (MSG)

Il processo di ottenimento del glutammato inizia con la coltivazione di batteri, solitamente appartenenti alla specie Corynebacterium glutamicum o Brevibacterium lactofermentum. Questi batteri metabolizzano impasti di alghe producendo alte percentuali acido glutammico come prodotto di scarto del loro metabolismo. L'acido glutammico viene quindi isolato dai batteri e viene convertito in MSG attraverso un processo di neutralizzazione con idrossido di sodio.

L'MSG è utilizzato come additivo alimentare per migliorare la sapidità degli alimenti industriali come i brodi, le salse, i condimenti e gli snack. Tuttavia più che aggiungere glutammato agli alimenti bisognerebbe esaltare il contenuto intrinseco di acido glutammico dell’alimento stesso con processi di fermentazione.

I fermentati naturalmente umami.

I cibi fermentati sono una fonte naturale di umami, poiché il processo di fermentazione produce acido glutammico, il composto responsabile di questo sapore. Ecco un elenco di alcuni cibi fermentati che naturalmente lo contengono:

- Miso: una pasta fermentata a base di soia, riso o orzo, utilizzata nella cucina giapponese per la preparazione di zuppe e salse.

- Salsa di soia: una salsa salata e scura, ottenuta dalla fermentazione della soia e del grano, utilizzata come condimento nella cucina asiatica.

- Kimchi: un piatto coreano a base di verdure fermentate, come cavolo, ravanello e peperoncino, utilizzato come contorno o ingrediente in molti piatti.

- Kefir: una bevanda fermentata a base di latte o acqua zuccherata, utilizzata come alternativa allo yogurt o alle bibite.

- Formaggio: molti tipi di formaggio sono prodotti attraverso il processo di fermentazione, come il parmigiano reggiano, il gouda o il roquefort.

- Tempeh: un prodotto alimentare indonesiano a base di soia fermentata, utilizzato come alternativa alla carne nella cucina vegetariana e vegana.

- Crauti: cappuccio o verza fermentate attraverso l’ausilio dei lattobacilli. Piatto tipico del tirolo e dunque di quella zona d’Italia appartenente a questa area di influenza come il Trentino ed il Veneto.

Questi cibi fermentati ampiamente utilizzati in varie culture sono diventati sempre più popolari in tutto il mondo per il loro sapore intenso e distinto, oltre che per le loro proprietà salutari. La fermentazione è un processo naturale che può conferire ai cibi una gamma di sapori e aromi molto ampia. Mangiare cibi fermentati può anche avere benefici per la salute, come migliorare la digestione e rafforzare il sistema immunitario. Nei miei corsi di fermentazione puoi imparare a produrli direttamente a casa tua o nella tua azienda.

In generale, i cibi fermentati sono una fonte naturale di sapore grazie al processo di fermentazione che produce acido glutammico. Questi alimenti sono gustosi e nutrienti e possono essere utilizzati in molti piatti per conferire un sapore intenso, distinto ed originale.

Bibliografia

- Ryoichi Sadakane et al. (2009): https://academic.oup.com/jn/article/139/2/264S/4670454

- M. El Khoury et al. (2015): https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/73/10/638/1848787

- Charles Zuker et al. (1985): https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2990765

- Ichiro Ninomiya et al. (2000): https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10999839

- Ryoichi Sadakane et al. (2009): https://academic.oup.com/jn/article/139/2/264S/4670454

- M. El Khoury et al. (2015): https://academic.oup.com/nutritionreviews/article/73/10/638/1848787

Redatto da Marco Fortunato per I'm in fermentation