Molekyyligastronomia

Raikas sipulin lemu leijaili keskiviikkona 5.2.2025 Seinäjoella Frami C-kampuksen käytävillä, Helsingissä Agronomitalon portaikossa ja Turussa Medisiina D-kampuksen aulassa aukaisten kaikkien noin viidenkymmenen osallistujan sieraimet talviflunssan tukkoisuudesta.  Vuoden ensimmäisen tieteellisgastronomisen klubi-illan näytteet oli juuri leikattu ja suljettu purkkeihin odottamaan arviointia.

Ruokamarkkina-asiantuntija Heidi Siivonen MTK:lta avasi myös mielemme vastaanottavaiseksi sipulille edellisellä viikolla vietetyn sipuliviikon hengessä.

Sipuli on yksi viidestä yleisimmästä kasviksesta suomalaisessa ruokapöydässä.  Luonnonvarakeskuksen ravintotaseen mukaan suomalaiset syövät tuoreita vihanneksia 56,7 kg henkeä kohti.  Tästä sipulia on Heidin mukaan 5,2 kg, josta keltasipuli on ylivoimaisesti suosituin, kulutus noin 4 kg/hlö. Klubilaisetkin tuntuivat kuitenkin suosivan enemmän puna-, salotti- ja valkosipulia, vaikkakin myös keltasipulilla oli faninsa.

 

Sipuli kasvaa hyvin Ahvenanmaalla, Varsinais-Suomessa ja Pohjois-Savossa, jossa pienet tilat ja peltotilkut ovat oivallisia sipulin viljelyyn.  Sipuli vaatii vuoroviljelyä, ja sipuli on osana viljelykiertoa pelloilla vain 5-9 vuoden välein.  Sipulin tuottajat viljelevätkin välikasveina mm. viljaa, perunaa ja heinää.

Historiallisesti sipuli on yksi vanhimmista viljelykasveista, jonka villiä esi-isää syötiin jo ennen maanviljelyksen alkua.  Näin ainakin kertoo amerikkalainen sipulisivu.  Sivun mukaan sipulia olisi viljelty jo 5000 vuotta sitten.  Tämä tekee sipulista yhden varhaisimmista viljelykasveista, joskin maantieteellistä alkulähdettä ei varmuudella tunneta.

Lisää sipulin historiasta voi lukea esimerkiksi täältä. Siellä kerrotaan muun muassa, kuinka ensimmäiset sipulireseptit löytyvät babylonialaisista kivitauluista ajalta 1700-1600 EAA, tai kuinka sipuli muinaisessa Egyptissä oli sekä köyhien ruokaa, gladiaattoreiden voimajuomaa että haudattujen mukaan laitettuja maagisia esineitäkin.  Egyptiläisille kerroksellinen pyöreä sipuli oli ikuisuuden symboli.

Toisaalta sipulin demonisesta luonteesta joidenkin kansojen kansanperinteessä kerrotaan tuossa artikkelissa näin:

• • Sipulin pistävä haju ja voimakas vaikutus olivat muinaisille ihmisille mysteeri. Vanha turkkilainen legenda selittää sen seuraavasti: kun Saatana karkotettiin taivaasta, valkosipuli versoi paikasta, johon hän ensimmäiseksi asetti vasemman jalkansa.  Sipuli puolestaan kasvoi siihen, mihin hän laski oikean jalkansa.
  • Kun rutto riehui Itä-Euroopassa, ihmiset uskoivat sen johtuvan pahantahtoisista hengistä ja käyttivät sipulia ja valkosipulia onnenamuletteina karkottaakseen nämä henget.
  • Ihmiset ripustivat sipuli- ja valkosipuliköynnöksiä oviaukkoihinsa, ikkunoihinsa ja jopa kaulaansa pitääkseen vampyyrit loitolla.

Sipulin demonista luonnetta ja sen kesyttämistä me tutkimme myös klubi-illassamme.  Erityinen tutkimuskysymyksemme oli, miten leikatun sipulin lemua voisi loiventaa sipulin erinomaisten täyteläisten aromien kärsimättä.

Sipulihan on yksi ruokakulttuurimme peruspilareista, jota ilman on vaikea saada esimerkiksi keittoihin ja kasvisruokiin täyteläisyyttä.  Myös salaateissa, hampurilaisissa ja eväsleivissä ohuen ohuet sipulirenkaat ovat täyteläisyyttä ja särmikästä flavoria tuova raaka-aine.  Toisaalta sipuli myös itkettää, ja usein sipulisiivut tai -murska on varsin karvasta ja epämiellyttävää.

Kävimme klubi-illassa läpi tätä sipulin pistävän itkettävää kemiaa.

Sipulin (Allium cepa) aromi ja kyyneliä aiheuttavat yhdisteet syntyvät rikkipitoisista esiasteista entsymaattisten reaktioiden kautta. Sipulin solut sisältävät solulimassaan rikkipitoisia aminohappojohdannaisia, jotka eivät itsessään haise tai aiheuta silmien ärsytystä. Vakuolissa, solun suuressa nesterakkulassa sen sijaan sijaitsevat monet kasvin tarvitsemat entsyymit.  Vakuolit ovat vähän niin kuin kasvin ruoansulatuselimistö, joka hajottaa ravintoaineet kasvua varten käyttökelpoiseen muotoon.  Kuitenkin, kun sipulia leikataan, solurakenne rikkoutuu ja entsyymit pääsevät käsiksi kohdemolekyyleihinsä.  Näin esimerkiksi allinaasientsyymi löytää sipulin aminohapot.

Sipuli sisältää S-alkyyli-L-kysteiinisulfaatti  -yhdisteitä (esim. S-propenyylikysteiinisulfaatti), jotka ovat rikkipitoisia aminohappojohdannaisia. Kun solut rikkoutuvat, sytoplasmassa oleva   allinaasi-entsyymi   hajottaa nämä yhdisteet, jolloin syntyy epävakaita sulfenihappoja.

Sipuli itkettää, koska tietyt sipulilajikkeet sisältävät entsyymin nimeltä   LFS (lachrymatory factor synthase), joka muuntaa 1-propenyylisulfenihapon   propantioaali-S-oksidiksi  . Tämä on haihtuva yhdiste, joka päästessään silmiin reagoi kyynelnesteen kanssa muodostaen laimeaa rikkihappoa (H₂SO₄), mikä ärsyttää silmän limakalvoja ja saa aikaan kyynelreaktion.

Sipuli on väkevää ja pistävää, koska nuo sulfenihapot voivat myös polymeroitua muodostaen erilaisia rikkipitoisia yhdisteitä, kuten   tiosulfinaatteja, tioaldehydejä ja polysulfideja. Näistä erityisesti allyylisulfiidit antavat sipulille ja valkosipulille tyypillisen aromaattisen ja mausteisen hajun.  Tiosulfinaatit   ovat vastuussa sipulin pistävästä ja terävästä aromista.

Tärkeä kysymyksemme klubi-illassa oli, miten nuo sipulin epämiellyttävät itkettävät ja karvaat ominaisuudet saadaan kesytettyä.  Strategioita ovat ainakin:

1. Käytä terävää veistä, joka pitää solut suure(mma)lta osin ehjinä, eikä entsyymit pääse noiden esiasteiden kimppuun liiallisessa määrin
2. Viilentää sipulit ennen leikkaamista jääkaapissa tai pakasteessa, ja leikkaaminen viileässä/kylmässä, jolloin entsyymitoiminta hidastuu.
3. Leikata sipulit veden alla, jolloin muodostuvat yhdisteet liukenevat veteen eivätkä haihdu leikkaajan ärsyttämään leikkaajan nenää ja silmiä
4. Estämällä sipulihöyryjen pääsy silmiin.  Menetelmiksi on ehdotettu esimerkiksi sipulin leikkaamista laskettelulasit tai snorkkeli päässä.  Olen myös lukenut menetelmästä pitää tulitikkuja suussa sytyttämätön pää suunnattuna ulos.  Tällöin kuulemma tulitikun rikkipäät reagoivat höyryjen kanssa.  Hmmm…
5. Poistamalla väkeviä aromiaineita sisältävät solunesteet leikatuista sipulisiivuista.

Me päätimme testata tuota viimeisintä strategiaa, ja etsimme sekä kirjallisuudesta että kansanperinteestä kiinnostavia tekniikoita strategian jalkauttamiseen.  Niitä löytyi monta, mutta mukaan valikoitui kaksi mielestämme kiinnostavaa tapaa.

Ensimmäinen löytyi japanilaisesta dekkarikirjallisuudesta, kun löysimme kirjailija Seishi Yokomizon luoman etsivähahmon Kosuke Kindaichin.   Hahmo esiintyi ensimmäisen kerran jo vuonna 1946 ja on ilmeisesti yksi Japanin rakastetuimmista dekkarihahmoista. Harmillisesti Yokomizon dekkareita ei ole suomennettu, mutta englanniksi ne löytyy. Etsivä Kindaichi tunnetaan hieman hajamielisestä olemuksestaan, takkuisista hiuksistaan ja rennosta pukeutumisestaan, mutta hänen älykkyytensä ja oveluutensa tekevät hänestä erinomaisen rikostutkijan. Hän on usein hiljainen ja mietteliäs, ja hänen omaperäiset tapansa, kuten sipulin leikkaaminen tietyllä tavalla tekevät hahmosta kiinnostavan.

Kindaichilla on erikoinen tapa leikkailla sipuleita, ja tämä liittyy hänen huolelliseen ja metodiseen luonteeseensa. Yksi tunnetuimmista kohtauksista on dekkarista, jossa hän valmistaa ateriaa samalla, kun pohdiskelee rikoksen ratkaisemista. Hänen tapansa leikata sipuli ohuiksi, täydellisiksi siivuiksi ja kuivata ne huolellisesti paperilla kuvaa hänen kykyään analysoida asioita tarkasti ja yksityiskohtaisesti.  Tämän otimme ensimmäiseksi tutkimuskohteeksemme.  Siinähän periaatteessa sipulisolukosta vuotanut neste, jossa nuo entsymaattiset reaktiot tapahtuvat, saadaan saman tien suurelta osin poistetuksi, ja sipulin karvauden ja polttavuuden pitäisi vaimeta.

Toinen esimerkki löytyi läheltä, kun Nanna Rintala kertoi kaverilta kuulemastaan espanjalaisesta tavasta peittää leikatut sipulisiivut suolalla, puristella suolattuja siivuja hetki, huuhdella ne ja kuivata sitten huolellisesti.  Tässä tekniikassa suola vetää osmoottisen paineen vaikutuksesta tehokkaasti nestettä pois solukoista ja vesihuuhtelu huuhtelee sitten pois sekä väkevät nesteet että suuren osan suolastakin. Suolan solukkoa kuivaavan vaikutuksen ja vesihuuhtelun pitäisi olla jopa pelkkää kuivaamista tehokkaampi tapa poistaa väkeviä yhdisteitä sipulista.  Toisaalta se saattaa huuhtoa pois myös sipulin toivottuja maku- ja aromiaineita, kuka tietää.

Niinpä valmistimme klubilaisille kolme sipulinäytettä siten, että leikkasimme keltasipuleista noin 1 mm:n paksuisia siivuja käyttäen kaikilla paikkakunnilla samanlaista mandoliinileikkuria.  Sipulisiivut käsiteltiin kolmella eri tavalla:

1. Sellaisenaan
2. Kuivattiin imeyttämällä irronnut neste talouspaperien välissä
3. Ripoteltiin sipulisiivujen päälle 10 % sipulin massasta suolaa päälle, annettiin vaikuttaa noin 30 sekuntia, puristeltiin sipulisiivuja ja suolaa keskenään, huuhdeltiin juoksevassa vedessä ja kuivattiin talouspaperien välissä

Sipulinäytteet laitettiin tiiviisiin lasipurkkeihin, kunnes ne tarjoiltiin yksi kerrallaan arvioitavaksi raatilaisille.

Raatilaisia pyydettiin arvioimaan koodatuista näytteistä hajun voimakkuus ja itkettävyys, maun makeus, suolaisuus, karvaus ja umami (täyteläisyys) sekä kemotuntona polttavuuden voimakkuus.  Lisäksi kysyttiin, mihin kyseistä näytettä haluaisi käyttää ja lopuksi laittamaan sipulinäytteet miellyttävyysjärjestykseen.

Hypoteesimme oli, että kuivaus ja erityisesti suolalla itkettäminen vähentäisi sipulinäytteissä koettua hajun ja itkettävyyden voimakkuutta sekä miedontaisi maun karvautta ja sipulin kemotuntoa eli polttavuutta.

Mitähän tapahtui?

Hajun osalta vain suolatut sipulisiivut olivat raatilaisten mielestä selkeästi miedomman hajuisia.  Suolakäsiteltyjen näytteiden hajun voimakkuuden keskiarvo 9-portaisella asteikolla oli 3,2 verrattuna kahden muun 5 ja 5,5 lukuihin.  Myös itkettävyys oli suolatuilla sipulisiivuilla matalampi (1,6) kuin kahdella muulla näytteellä (2,6 ja 2,5).

Makuprofiilien osalta kaikkein tasapainoisin profiili löytyi sekin suolakäsitellystä sipulista.  Siinä makuominaisuudet saivat keskiarvolukuja tasaisesti 3,8-4,8 suolaisuuden saadessa korkeimman keskiarvon ja suolaisuus ja myös umami oli tässä näytteessä myös selvästi muita näytteitä voimakkaampi. Suolaus ja huuhtelu ei siis ollut ainakaan merkittävässä määri huuhdellut pois sipulin miellyttäviä maku- ja aromiaineita.

Paperilla kuivatut sipulisiivut poikkesivat nekin käsittelemättömistä sipulinäytteistä, joskaan eivät yhtä paljon kuin suolakäsitellyt.  Solunesteen kuivaaminen vaimensi näytteiden koettua karvautta käsittelemättömien sipulien 5,6 -arvosta 5,1:n.  Myös koettu makeus voimistui 0,6 yksikköä arvosta 3,5 keskiarvoon 4,1. Koettu täyteläisyys voimistui keskimäärin 0,2 yksikköä ja suolaisuus vaimeni keskimäärin 0,2 yksikköä.  Makeuden aistimuksen muutokset eivät niinkään kerro näytteiden erilaisista sokeripitoisuuksista, vaan enemmänkin karvauden aistimuksen vaimentumisesta ja siten makuaistimusten välisestä vuorovaikutuksesta.

Keskiarvojen lisäksi kuvissa näkyvät värilliset varjot kertovat yksittäisten äänien jakaumaa raadin kesken.  Niissäkin näkyy, kuinka aistimukset painottuvat siten, että kuivatuissa sipulinäytteissä makeuden ja täyteläisyyden kokemus oli kuivatuissa näytteissä useammin asteikon yläpäässä ja karvauden kokemus alapäässä.

Myös näytteiden koettu polttavuus meni suurin piirtein hypoteesiamme tukien: raakojen sipulisiivujen polttavuuden keskiarvo oli korkein (6,8), kuivattujen siivujen seuraavaksi korkein (5,3) ja suolakäsiteltyjen siivujen matalin (3,4).

Emme sisällyttäneet arviointiin rakenteen arviointia, mutta suolakäsittely oli selvästi muuttanut myös rakennetta, ja suolan vetäessä nestettä solukoista myös rakenne oli pehmentynyt nestejännityksen alenemisen myötä.

SUMMA SUMMARUM kokeellinen osiomme näytti varsin selvästi tukevan olettamusta, että sipulin väkeviä, usein epämiellyttäviksi koettuja karvaita ja pistäviä ominaisuuksia voi vaimentaa kuivaamalla tai itkettämällä sipulin mehuja vähemmäksi.   Varmasti myös muut strategiat (listalla 1-4) voivat olla toimivia, mutta niitä testaamme sitten joskus toiste.  Sipulin lemu oli kuitenkin sen verran väkevä, että ehkä pidämme sipulitesteissä muutaman vuoden tauon.

Perinteinen kysymys, mikä näytteistä oli mieluisin, antoi aika ennustettavan tuloksen.  Kuten aina, tykkäämispisteet hajoavat luonnollisesti, koska meillä jokaisella on omat mieltymyksemme.  Suurimman äänimäärän tykkäämisissä sai kuitenkin tuo tasapainoisimman makuprofiilin ja loivimman polttavuuden suolakäsitelty versio.  Seuraavaksi eniten tykättiin japanilaisen yksityisetsivän tekniikalla loivennetuista sipulisiivuista, ja vähiten tykkäyspisteitä sai käsittelemättömät, alkukantaisen karvaat ja polttavat sipulisiivut.

Keskustelun yhteydessä nousi esiin useita kiinnostavia kysymyksiä ja lupasin etsiä joihinkin niistä vastauksia.  Kysyttiin muun muassa, miksi kaupoista saa vain kakkosluokan sipulia.  Tähän sain vastauksen MTK:n asiantuntijalta Mika Virtaselta. Tässä Heidin välittämä vastaus:

Tosiaan, I-luokan laatuvaatimukset ovat niin tiukat, että sipuleilla niihin ei päästä. Meillä sipuli tuotetaan pääosin istukkaasta, niin siitä syntyy heti laadullisesti takamatkaa. Myös kasvukauden sääolot eivät ole ihanteelliset. Usein syksyllä sadonkorjuuaikaan sataa, kun sipulien pitäisi kuivua pellolla ennen varastoon nostoa. Tästä aiheutuu sipulin kuoren tummumista, mikä ei sovi ykkösluokkaan.

Toinen kysymys koski sipulin pistävän kemoaistimuksen mekanismia – onko se sama kuin esim chilin kapsaisiinin synnyttämä polte.  Tähän minun piti vähän kaivaa kirjallisuutta.  Nämä kaksi polttavaa aistimusta syntyy osin samalla tavalla, mutta kuitenkin eri tavalla. Molemmat ovat kipu- ja lämpöaistimuksia, jotka syntyvät TRP-ryhmän välittäjäproteiinien aktivoitumisen myötä.  Chilin kapsaisiini aktivoi TRPV1-reseptorin, mutta sinapin, sipulin ja wasabin yhdisteet aktivoivat TRPA1-reseptorin.  Aistimukset myös poikkeavat toisistaan.  Sipulin aiheuttama TRPA1-aktivaatio tuottaa ärsyttävän, kirvelevän tuntemuksen nenäontelossa, ja siihen liittyy usein silmien vuotaminen.  Chilin kapsaisiinin tuottama TRPV1-aktivaatio puolestaan aiheuttaa polttavan tai lämmön aistimuksen, joka   on samanlainen kuin todellinen lämpökipu. Molemmat reseptorit sijaitsevat kolmoishermoston aistisoluissa, jotka osallistuvat kipusignaalien välittämiseen. Siis tavallaan samanlaisia, mutta kuitenkin hyvin erilaisia, ja vaikka molempia tuntemuksia kuvataan ”pistäviksi”, vain chilin polte jäljittelee lämpökipua.  En ole tämän alueen asiantuntija, mutta tästä lisää mm täällä.

************************************************

Sipuli-iltamme päättyi ilman kyyneleitä.  Kiitokset kaikille osallistujille ja illan toteuttajille eri puolilla Suomea.  Sipulista olisi voinut kirjoittaa vielä paljon pidemmän tarinan, mutta tämä nyt tällä kertaa.  Tilaisuutta muuten kuuntelivat myös Tallinnan yliopiston kotitaloustieteen laitoksen tutkijat ja opettajat.  Kiitokset teillekin mielenkiinnosta, ehkäpä saamme aikaan kiinnostavaa yhteistyötä tulevaisuudessa!  Seuraava tapaamisemme on keskiviikkona 5.3.2025 klo 17-19 taas samoissa kolmessa paikassa.  Alustavasti teemamme on kasviöljyt.  Kuulin kuitenkin juuri, että kasviöljyasiantuntijamme Heli Kuusipalo pääsisi mukaan vasta toukokuun tapaamiseemme.  Voikin olla, että vaihdamme hiukan klubiteemojen järjestystä.  Tiedotan siitä pikapuoliin.