Этилен используется не только в пищевой промышленности: например, он выделяется в процессе крекинга, очистки нефтепродуктов и разделения их на фракции. Этилен может участвовать в длинных цепочках превращения и преобразовываться в полиэтилен. Последний благодаря инертности химических связей является хорошим изоляционным материалом и основой для многих пластмасс. Эткинс приводит множество других примеров использования одной и той же молекулы в самых разных целях.
Физиологи питания детально анализируют многие дюжины и даже сотни соединений, которые могут присутствовать в отдельно взятом продукте питания. Они хотят знать, что именно привносит каждое соединение в получаемые нами вкусовые ощущения всякий раз, когда мы разжевываем пищу, высвобождая летучие одорированные частицы, стимулирующие ретроназальное обоняние. Интересует их и воздействие одорантов на наши чувства на разных стадиях питания – при попадании в полость рта, разжевывании и проглатывании.
Как пример такого исследования можно привести анализ аромата банана, проведенный в 2003 году Д. Мауром и его коллегами в Швейцарии, в Лозаннском исследовательском центре Нестле. В статье процесс исследования описывается как «поэтапный (по одному вдоху-выдоху за раз) анализ летучих соединений, высвобождающихся в полость рта в процессе поглощения спелого и неспелого банана с помощью масс-спектрометрии с реакцией переноса протона (РПП/МС)». Говоря иными словами, они хотели показать высвобождение одорированных молекул при каждом выдохе и разницу между таковым в случае пережевывания спелого и неспелого банана. Целью их эксперимента было исследование поступающих в мозг потребителя сигналов, которые позволяют идентифицировать фрукт и определить степень его зрелости.
Этилен – летучее соединение, выделяющееся при созревании плода и говорящее о его зрелости. Фрукты нередко перевозят в недозрелом состоянии, а затем помещают в насыщенную этиленом среду, чтобы те дозрели для продажи.
Ретроназальное обоняние съеденного кусочка фрукта активизируется при первом выдохе, который «заталкивает» высвобожденные одорированные молекулы из полости рта в носоглотку и доносит до обонятельных клеток носа. Запах состоит из дюжин разновидностей летучих молекул, высвобожденных из клеток, например банана. Больше всего среди них простых спиртов, таких как двууглеродный этиловый спирт, входящий в состав алкогольных напитков. Некоторые даже предполагают, что любовь наших предков-приматов к перееданию спелых бананов легла в основу пристрастия человека к алкогольным напиткам и склонности к алкоголизму.
Некоторые ученые предполагают, что любовь наших предков-приматов к поеданию переспелых бананов легла в основу пристрастия человека к алкоголю, ведь в них содержится много простых спиртов.
Простые спирты дают ощущение сладости, но это так лишь по аналогии со сладким привкусом сахара на вкусовых рецепторах. Мы предполагаем, что термин сладость связан со вкусом сахара, а следовательно, и с запахом спирта. Возникла ли эта аналогия благодаря наличию у сахара или спиртов неких уникальных свойств или же это влияние языка и речи? Различает ли не владеющий речью примат ощущения от этих двух вкусов? Различали ли их наши доисторические, еще не умевшие говорить предки? Как по мере развития устной речи возникли слова, описывающие впечатления от этих двух веществ? Все эти вопросы подчеркивают, что взаимосвязь между обонянием и речью требует отдельных исследований, некоторые из уже предпринятых будут рассмотрены далее, в главе 24.
Говорят, что исследования вкусовых ощущений от пищи начались с труда Брийя-Саварена, а именно с раздела «Анализ вкусовых ощущений»:
«Человек, желая отведать персик, <…> в первую очередь ощущает выдыхаемый фруктом аромат; он кладет кусочек в рот и наслаждается ощущением терпкой манящей прохлады, приглашающей к продолжению; но лишь в момент проглатывания, когда содержимое рта проходит под носовым каналом, ему раскрываются все грани аромата. <…> Лишь проглотив кусочек фрукта, человек, испытавший все это, наконец скажет себе: “О, это было действительно вкусно!”»
В другом разделе «Физиологии вкуса», озаглавленном «Превосходство человека», он проводит еще более глубокий анализ процесса поглощения, уделяя особое внимание движениям губ, рта, языка и горла, которые он считает уникальной привилегией человека:
«Строение человеческого аппарата восприятия вкуса отточено до безупречности; дабы вы могли лично убедиться в этом, давайте же рассмотрим его в работе. Как только съедобный предмет попадает в рот, он тотчас подвергается необратимому воздействию газов, влажности и иже с ними. Губы препятствуют выпадению кусочков пищи обратно; зубы грызут и размалывают ее; язык ее давит и перемешивает; подобная дыханию тяга влечет пищу в сторону глотки; язык же приподнимает ее и позволяет соскальзывать вглубь; обоняние оценивает пищу, когда та проходит под носовым каналом; затем пища затягивается вниз, в желудок, <…> ни один <…> атом, частица или капля не ускользает от внимания этой могучей системы оценки вкуса. Именно благодаря этой стройной системе получение истинного наслаждения от приема пищи является уникальной прерогативой человека. Стремление к этому удовольствию заразительно, и мы достаточно быстро прививаем его тем животным, которых приручаем».
В наше время физиологи питания стремятся подробно изучить процесс поглощения пищи, с помощью высокотехнологичного оборудования анализируя как сенсорные отклики, так и моторные функции.
Из всех продуктов наиболее любимым объектом исследований, скорее всего, является банан, и это кажется вполне логичным. Бананы – символ, излюбленная пища приматов, к тому же их в мире за год съедают больше, чем любых других фруктов. В банане содержится свыше 300 летучих соединений. Как правило, исследования фокусируются на двух основных типах соединений, регистрирующихся при помощи масс-спектрометрии с реакцией переноса протона (РПП/МС): сложных эфирах и веществах карбонильной группы. В эксперименте со сравнением высвобождения летучих соединений из зрелого и незрелого банана для механического пережевывания пищи использовался искусственный рот. Было установлено, что незрелый фрукт даже при предельно активном пережевывании выделяет достаточно мало сложных эфиров и карбонильных летучих веществ. Зрелые же фрукты, напротив, выделяют множество летучих соединений, придающих плоду его наиболее привлекательные качества – вкус в эксперименте описывали как фруктовый, яблочный, конфетный, цветочный, карамельный и, конечно же, – «банановый».
Как правило, «фруктовый» вкус возникает в первую очередь благодаря сложным эфирам, то есть молекулам, в которых кислород образует двойную связь с углеродом – они получаются в результате ферментативной активности созревающего фрукта, при взаимодействии кислот со спиртами. В обычных условиях, по мере того, как мы пережевываем фрукт, к изначальным распознаваемым ретроназальным обонянием летучим соединениям прибавляются и те, что высвобождаются благодаря ферментам, содержащимся в слюне. С их помощью заполняются пробелы в органолептическом профиле фрукта, позволяя мозгу сопоставить его с сохраненными в памяти вариантами, формирующими вкусовые предпочтения, и точно определить степень спелости употребляемого в данный момент плода.
Как правило, «фруктовый» вкус возникает в результате ферментативной активности.
При описании летучих соединений им присваивается основной (фруктовый, конфетный (сладкий), банановый) и второстепенный признак (сырный, зеленый, яблочный, ананасовый, цветочный, шоколадный, карамельный, грибной). Может ли это означать, что обонятельный «образ» спелого банана отчасти пересекается с «образами» упомянутых продуктов? Этот набор молекул является своего рода «подписью» спелого банана – мозг обезьяны или человека распознает ее, подтверждая, что поедаемый плод соответствует всем качествам, что привлекают нас в натуральных, спелых, вкусных фруктах.
Гарольд Макги полагает, что «растения являются виртуозами в биохимии», ведь они умеют распространять сразу несколько разных ароматов.
Макги был прилежным учеником с крайне обаятельным характером, его нередко принимали за преподавателя английской литературы. Впрочем, он им и был, пока не заинтересовался пищевой химией. Теперь наряду с такими специалистами, как Ширли Коррихер, он считается одним из первопроходцев научного подхода к приготовлению пищи и того, как это создает вкусовые ощущения. Я познакомился с ним в научной секции, где выступал с докладом об образах запаха и системе восприятия вкуса человеческим мозгом, а он, вечно ищущий возможности узнать что-то новое о пище и мозге, был одним из слушателей.
В своих книгах Макги раскрывает многие особенности молекулярной структуры пищи и возникающих благодаря им вкусовых ощущений – это исключительно прикладная информация, которая в равной мере пригодится как новичкам в кулинарии, так и профессиональным шеф-поварам. Вот кое-какие из наблюдений о растениях и о том, что делает их «виртуозами запаха и вкуса», которые он приводит в книге «О еде и кулинарии: наука и знания кухни».
• Зеленый (он же аромат зелени) – этот аромат почти незаметен до момента разрывания, разрезания ножом или разжевывания растительных волокон. Такие воздействия разрушают клеточные мембраны, состоящие из жировых молекул, и позволяют ферменту под названием липоксигеназа (от слов «липид», то есть жир, и «оксигенация» – расщепление при помощи кислорода) расщепить их до состояния мелких летучих молекул жирных кислот, которые, в свою очередь, ферментируются другими веществами, содержащимися в клетке. Следовательно, зеленый аромат не является основным, характерным признаком, то есть запахом, издаваемым целым растением в сколько-то заметном объеме; это один из вторичных ароматов, высвобождающихся только в процессе приготовления или употребления растения.