Химия по жизни. Как устроен наш быт, отношения, предметы и вещи с точки зрения химических реакций, атомов и молекул — страница 33 из 47

Если еда приятно пахнет и имеет хороший вкус, то эти два чувства объединяются, формируя то, что мы называем вкусовым и ароматическим букетом. У каждого из нас есть определенный набор вкусов, который нравится нам больше всего. Но тем не менее каждый вкус в этой вселенной, начиная с макарон Kraft и сыра и заканчивая меню в дорогом ресторане, получается из четырех молекул: воды, жиров/масла, белков и углеводов.

По правде говоря, наш мозг с легкостью различает эти вкусы. Он даже может с точностью определить, что именно мы едим: моносахарид или полисахарид (сахар или крахмал). А все из-за того, что наши вкусовые рецепторы (посылающие сообщения в мозг) способны обнаруживать множество разнообразных молекул. Например, когда вкусовые рецепторы обнаруживают ионы водорода (H+), то еда кажется кислой. А щелочные металлы, например, придают ей соленый вкус.

Давайте вернемся к теме выпечки. Вы знали, что наш мозг сможет обнаружить разницу между моносахаридом (сахаром во фруктах) и полисахаридом (крахмалом в муке). Мне кажется, именно сочетание сладости (моносахарида) и умами (полисахарида) делает пироги лучшим десертом. (Возможно, я слишком предвзята; я уже говорила, что у моей мамы получаются божественные пироги?)

Наши вкусовые рецепторы могут обнаруживать молекулы из-за того, что наш мозг очень внимательно следит за концентрацией некоторых ионов – в нашем случае Na+и H+– в ионных каналах. Они расположены внутри клеток наших органов и создают пути для циркуляции ионов по всему телу. Их даже можно сравнить с автомагистралями, по котором можно добраться из одного места в другое.

Когда мы едим что-то очень соленое, наш мозг замечает большое количество ионов натрия в ионном канале языка. А когда увеличивается концентрация ионов водорода, то наш мозг сразу понимает, что мы съели что-то кислое.

И все это происходит практически мгновенно. Наш мозг поражает, правда?

С молекулярной точки зрения между такими вкусами, как соленый/кислый и сладкий/умами, есть одно большое различие – это связи между молекулами. В соленых и кислых продуктах образуются ионные связи; при этом в сладких и умами образуются ковалентные связи. Именно поэтому мы можем преодолеть рефлекс и съесть очень сладкую пищу, но не очень кислую. К примеру, когда мы едим черничный пирог, наши вкусовые рецепторы тут же определяют сладкий вкус. Когда мы едим что-то сладкое, мы не используем ионные каналы.

То же самое касается горького вкуса, поскольку концентрация таких молекул не влияет на общий вкус. Вне зависимости от того, съедите вы одну ложку или целую тарелку, вкус будет одинаково горьким.

Так как сладкий, умами и горький вкусы не попадают в наш мозг через ионные каналы, их все время определяют в одну категорию. Все три вкуса возникают в результате реакции между определенными ковалентными молекулами и рецепторами в клеточных мембранах наших рецепторов. Когда происходит химическая реакция, наш мозг идентифицирует вкус как сладкий, умами или горький. И да, мозгу требуется на это меньше секунды.

И раз мы сейчас говорим о вкусах, я хочу развеять одно заблуждение. Поверхность языка практически одинаково различает все пять вкусов. У нас нет областей или отделов вкусовых рецепторов! Так что вы сможете почувствовать сладость вашего пирога каждым дюймом языка.

Всего выделяют пять основных вкусов: сладкий, соленый, кислый, горький и умами. (Японское слово умами переводится как «приятный вкус». Однако многие люди используют слово пикантный.) Лучшие пекари используют их для создания удивительных вкусовых сочетаний.

Давайте рассмотрим рецепт классического пирога с ревенем. Для начинки вам потребуется 4 чашки ревеня (кислое), 2/3 стакана сахара (сладкое) и щепотка соли. Все это смешивается с цедрой лимона (кислое), благодаря чему создается сбалансированный сладко-солено-кислый вкус.

Но знаете, меня как химика очень удивляет, что одну и ту же комбинацию молекул разные люди могут воспринимать по-разному. Я просто обожаю пирог с ревенем, но некоторые его просто ненавидят. Почему?

Вкусовые предпочтения каждого человека основаны на психологии удовольствия, объясняющей, почему у людей есть любимые цвета, фильмы, песни, еда… Химия мозга очень сложна, но большая часть психологов согласны с одной теорией: когда человек испытывает положительный опыт с какой-либо вещью, то велика вероятность, что эта вещь станет его любимой. Человеческий мозг просто реагируют на разные химические рецепторы.

Когда дело касается еды, ясно, что большую часть любимых продуктов мы нашли еще в детстве. Думаю, я обожаю пирог с ревенем из-за того, что это был первый пирог, который я попробовала. Мой детский мозг был поражен сочетанием сладко-соленой начинки, и по сей день я не пробовала пирога лучше.

Но в этой теории есть одно исключение: по правде говоря, вы можете научить свой язык различать большее количество вкусов. Научить точно так же, как вы подготавливаетесь к спортивному марафону или футбольному матчу; вам придется потратить много времени и сил, чтобы научиться различать молекулы в еде. Но когда это происходит, люди открывают для себя новые продукты; они улучшают свой вкус, и это довольно странный способ сказать, что они увеличили свое вкусовое разнообразие.

У некоторых людей вкус просто превосходный. К примеру, я была знакома с пекарями, которые за пару секунд могли распознать нотки мускатного ореха в овсяном печенье, или гурманов, которые мгновенно понимали, что в их любимом тайском ресторанчике в карри добавляется рыбный соус. Однако, чем вы старше (или чем больше вы курите), тем сложнее вашему мозгу различать сигналы языка. Кажется, с возрастом ваши вкусовые рецепторы – или ваша способность определять ионные и ковалентные связи между молекулами – изнашиваются. Мой вам совет: пока вы молоды, ходите по разным местам и пробуйте разную еду. Приготовьте пирог с ревенем, потом – яблочный пирог и решите, какой вам нравится больше.

Теперь вы знаете, что происходит между атомами и молекулами в ваших десертах. Надеюсь, в следующий раз, когда вы решите заняться выпечкой, этот процесс будет намного веселее… и интереснее.

Но если вы похожи на меня, я уверена, что вы просто разрушали свою кухню, когда решали повторить рецепт невероятного черничного пирога. Вся ваша одежда (и волосы) в муке, а собаки слизывают с пола часть пирога.

А пока мой пирог остывает, я чувствую огромное желание собрать кучу старых тряпочек, чистящих средств и заняться уборкой.

Как видите, мне есть чем заняться.

10. Свистите во время работы. Убираемся в доме

Я люблю убираться.

Или, если точнее, мне нравится ощущение чистого дома. Бывают моменты, когда я до блеска чищу какую-нибудь вещь, а затем зову мужа и заставляю его любоваться трудами моей плодотворной работы. Теперь, по прошествии нескольких лет совместной жизни, он просто смотрит на чистый унитаз, говорит, что он очень чистый, а затем идет заниматься своими делами.

Часть меня всегда наслаждается процессом уборки: когда я очищаю столешницу от слоя жира и грязи или когда использую лимон для очистки слива. Я очень рада, что могу применить свои химические знания дома.

Но прежде чем вы приметесь читать главу, посвященную средствам для уборки, – в которой, я надеюсь, найдете несколько полезных для вас лайфхаков – позвольте объяснить, почему вам стоит относиться с осторожностью к средствам для уборки.

Давайте начнем с того, что каждое средство – это множество тщательно подобранных молекул, которые при совместной работе отлично выполняют определенные задачи по очищению загрязнений. Например, в очистителе для унитазов используется кислота, в отбеливателях – гипохлорит натрия, а в средствах для мытья окон – аммиак. Нельзя использовать одно и то же средство для удаления загрязнений со всех поверхностей: молекулы в нем могут отлично справляться с грязью на одной поверхности и при этом могут запросто испортить другую. Думаю, вы это и без меня понимаете. Большинство людей не будут даже пытаться использовать средство для чистки ванны, чтобы помыть пол, или Windex для очищения гранитных столешниц (так как он нарушит защитное покрытие).

Никогда не смешивайте два химических вещества, чтобы получить «сильное» чистящее средство. Это как если бы я пришла в лабораторию и соединила две случайные молекулы просто потому, что мне было интересно посмотреть на результат. Что еще хуже, химические вещества в чистящих средствах предназначены для реактивного действия. Давайте рассмотрим чистящее средство для унитазов и белизну.

Когда сильная кислота (средство для унитаза) смешивается с гипохлоритом натрия (белизна), в результате химической реакции образовывается токсичный газ – хлор. Во время Первой мировой войны газообразный хлор, иногда называемый бертолитом, использовался в качестве химического оружия. И хотя у меня не было возможности понюхать его самой, солдаты описывали, что у газа «сладковатый» привкус ананаса и перца. Газ вступает в реакцию с водой во рту, горле и легких, в ходе чего образуется соляная кислота. Газообразный хлор – это пренеприятная молекула, которую не хочется синтезировать на своей кухне или в ванной – или в любом другом закрытом пространстве.

Также не стоит смешивать белизну с любыми средствами, в составе которых есть аммиак (к примеру, средство для мытья окон). Когда гипохлорит натрия вступает в реакцию с аммиаком, образуется несколько хлораминов (NH2Cl), которые считаются вредными для здоровья человека. Проводилось несколько исследований, в ходе которых была доказана связь рака мочевого пузыря и толстой кишки с водой, имеющей высокую концентрацию хлораминов: вероятность возникновения рака была выше у той группы населения, которая пользовалась такой водой. К тому же эта вода вызывает раздражение глаз и проблемы с дыхательной системой.

Вот вам еще одна страшилка, чтобы вы даже и не думали смешивать разные средства для уборки: в 2008 году японка решила смешать стиральный порошок с другим чистящим средством. В итоге она причинила вред девяноста жителям в доме, а затем покончила жизнь самоубийством. Из соображений общественной безопасности японские СМИ решили не разглашать, что именно она смешала, – и мне кажется, это было очень мудро.