2. То, что мы принимаем внутрь

Обоняние и вкус – чувства, наиболее близкие между собой, и то, и другое основано на распознавании белковыми рецепторами (обонятельными для чувства обоняния и вкусовыми для чувства вкуса) определённых химических соединений и передаче химического сигнала о распознанном соединении в мозг. Современная химия процессов питания тоже выделяет 6 вкусовых ощущений: сладкий, кислый, соленый, горький, глутаматовый (умами) и кальциевый. В соответствии с этими принципами классификации вкусы определяются не на основе ощущений, а на основе различного строения вкусовых рецепторов и веществ, активирующих эти рецепторы.

Ощущения сладкого и соленого биологически ассоциированы с положительными качествами пищи (поскольку наш организм получает энергию, перерабатывая сахара, ощущение сладкого говорит о высоком содержании энергии в пище, ощущение соленого свидетельствует о том, что в пище есть элементы, которые важны для регулирования кровяного давления).

Ощущения горького и кислого предупреждают, что пища может быть потенциально опасна. Горький вкус – однозначный сигнал об опасности: рецепторы «горького» распознают алкалоиды и родственные им вещества, которые достаточно токсичны и могли привести к отравлению (в том числе и смертельному). Кислый вкус – распознавание ионов гидроксония, образующихся при диссоциации кислот, – обычно свидетельствует либо о том, что еда ещё недозрела, либо уже испортилась в результате молочнокислого брожения. Глутаматовый вкус умами представляет собой индикатор содержания белков в пище, чтобы у наших питающихся предков была уверенность в том, что они потребляют достаточное количество аминокислот для роста мышечной ткани. Распознавание кальция нашим предкам было необходимо для того, чтобы обеспечить себя достаточным количеством кальция для полноценного кальциевого обмена и формирования скелета.

Эволюция вкусовых ощущений привела к тому, что мы можем оценить вкус любого вещества (или смеси веществ), попадающего к нам в рот, – будь то еда, то, что едят с едой, напиток или лекарство. Кстати, большинство лекарств, попадающих нам в рот, кажутся горькими из-за того, что весьма часто они характеризуются теми же структурными элементами, что и токсичные вещества природного происхождения (иногда некоторые лекарства, в принципе, и являются этими самыми природными потенциально опасными токсинами).

Это, конечно, не значит, что, принимая лекарства, мы подвергаем себя опасности – как заметил ещё Парацельс, токсичность зависит от дозы, и грамотно подобранная дозировка правильно назначенного лекарственного препарата принесет болеющему организму пользу, а не вред. Однако наши вкусовые рецепторы этого не понимают и сигнализируют нам о потенциальной опасности. Так же происходит и с запахами – мы можем почувствовать запах токсичного сероводорода задолго до того, как его концентрация может стать опасной, – эволюция способности распознавать вкусы и запахи стала важным элементом выживаемости.

Итак, в этом разделе речь пойдет о веществах, которые могут распознаваться нашими вкусовыми рецепторами, – компонентах еды, напитков и лекарственных препаратов. Временами свойства этих компонентов переплетаются так тесно, что вспоминается известное изречение: «Если не будешь есть еду, как лекарство, будешь есть лекарство, как еду».

2.1. Химия новогоднего застолья

Изучая декабрьскую активность американских коллег от «CompoundInterest», я постоянно ловил себя на мысли о том, что их графические миниатюры о предновогодней или предрождественской химии специфичны, а большинство фигурирующей в ней продуктов, напитков и элементов декора мало согласуются с принятыми в нашей культуре представлениями о новогодних праздниках.

В связи с этим зрела мысль о том, что неплохо было бы соорудить что-то похожее, но своё, более привычное для тех, кто 31 декабря привык смотреть «Иронию судьбы» и «Чародеев», заполняя при этом все доступные емкости в доме салатами и другими вкусностями. К счастью, мысль удалось реализовать – и вот она материализовалась в форме рассказа о химии новогоднего стола.

Надо сказать, что продукты, о которых речь пойдет ниже, – не «авторский выбор», до начала работы над материалом я успел задать в социальных сетях своим друзьям и подписчикам один вопрос: «Без каких семи блюд (или продуктов) вы не представляете свой стол 31 декабря и 1 января?» В опросе принял участие 31 человек, после чего был построен рейтинг семи самых популярных продуктов, который для заявленной цели вполне можно считать статистически достоверным (я знаю случаи, когда в клинических исследованиях выводы делались по статистике с меньшим числом респондентов). Итак, поехали…

Первое место в рейтинге гостей новогоднего стола, бесспорно, занимает шампанское. Шампанское – белое игристое вино, произведенное во французской провинции Шампань или в любом уголке нашей необъятной родины. Шампанское, как и любое другое игристое вино, насыщено углекислым газом (добавка Е290) – его в бутылке объемом 0,75 литрa содержится 5 литров. По этой причине давление внутри бутылки шампанского составляет 5–6 атмосфер (для сравнения: в автомобильных шинах обычно поддерживают давление в 1,5–2 атм.). Исследователи, которым, видимо, нечем было заняться в новогоднюю ночь, подсчитали, что из одного стандартного бокала шампанского объемом 100 мл выделяется примерно 20 миллионов пузырьков газа. Эти пузырьки помимо прочего несут к поверхности летучие органические вещества, придающие шампанскому его неповторимый сладко-фруктовый аромат. Одни из таких ароматных веществ – g-декалактон и 7,8-дигидровомифолиол.

Игристые вина обычно закусывают фруктами, и наш новогодний стол не исключение – без мандаринов Новый год можно не считать Новым годом. Кожура мандаринов, которая и отвечает за их запах, богата эфирными маслами. Эфирные масла мандаринов и других цитрусовых содержат много ценных веществ самой разнообразной природы. Эфирное масло, которое можно выделить из кожуры мандарина, содержит более 90 % углеводородов, основным из которых является лимонен. Наряду с лимоненом наиболее важным компонентом кожуры мандарина, влияющим на запах, является альдегид цитраль. Кисловатый же вкус мандаринам и другим цитрусовым придает лимонная кислота (Е330), которая хоть и содержится и в мандаринах, и в апельсинах, и в яблоках, как несложно угадать по названию, была впервые выделена из лимона и содержится в нем в наибольшей по сравнению с другими зрелыми фруктами концентрации.

Третьим в рейтинге продуктов нашего новогоднего стола оказался салат оливье. Тут приходится признавать, что по какому бы рецепту ни готовился оливье – с языком молодого телёнка или с колбасой вареной докторской по ГОСТ 23670-79, общим для рецептов, по словам известной песни «Несчастного случая», является одно: «В салате лежит килограмм майонеза, что вкусно, а главное очень полезно…» Майонез, конечно, изначально является разновидностью омлета – смесью жиров с яйцами, но многим из нас он нравится благодаря специям. По ГОСТ 31761-2012, определяющему правила изготовления майонезов и майонезных соусов, в состав майонеза должно входить горчичное масло, острый вкус и запах которого придает аллилизотиоцианат. Это же вещество дает острый вкус и самой горчице, и недавно появившемуся в наших широтах соусу васаби, и давно обосновавшимся в наших огородах и на наших столах луку и чесноку – как их вершкам, так и корешкам.

Практически каждый из опрошенных мною не представляет новогодний стол без селёдки под шубой. Но тут дело такое – большинство людей, которые приняли участие в моём опросе (особенно в Фейсбуке) уже немолодые, и мы помним ещё прошлое тысячелетие, а вот некоторые молодые хозяйки на полном серьезе задают в социальных сетях вопрос: «А где можно купить розовый майонез для селёдки под шубой?» Такого (пока) в магазинах нет, розовый цвет майонезный топинг на «шубе» принимает за счет экстракции красного пигмента свеклы бетанина (также известного как «пищевой краситель свекольный красный» или пищевая добавка Е162). Хотя, наверное, это хорошая идея для стартапа – добавлять бетанин в майонез или майонезный соус и продавать как «Майонез для селёдки под шубой». При приготовлении такой шубы даже можно будет обойтись и без свеклы.

Красная икра. Бутерброды с красной икрой. Тарталетки с красной икрой – тоже почетный гость нашего новогоднего стола. Поскольку икра – ни что иное, как «рыбьи яйца», она содержит все, что необходимо зародышу для развития – большое количество белков, витамины А, D и многие другие вещества. В икре очень высоко содержание нуклеиновых кислот, информация из которых нужна зародышу для нормального развития. Молекулы нуклеиновых кислот могут прочно связываться с ионами тяжелых токсичных металлов, попавших в организм, и выводить их, однако сами понимаете, натуральная икра – слишком дорогой препарат для лечения отравления тяжелыми металлами, а имитация икры этим терапевтическим действием не обладает.

Жареная или запеченная в духовке утка, индейка или даже курица тоже вошли в рейтинг новогодних блюд. Когда мы жарим птицу или мясо, или готовим их на огне или в духовке, протекает много химических реакций, в том числе и реакция Майяра – взаимодействие аминокислот с углеводами. В результате реакции Майяра образуются сотни продуктов, некоторые из которых и отвечают за аромат жареной птицы. Химики-аналитики совместно с дегустаторами запахов – флейвористами – выяснили, что главные ноты в симфонии ароматов жареной птицы и жареного мяса играют фураноны, фураны и пиразины, простейшие представители которых изображены на картинке. Также в реакции Майяра образуются меланоидины – окрашенные вещества, отвечающие за окраску румяной корочки жареного или запеченного продукта.

Ну и седьмой гость, который, правда, появляется на нашем столе уже на after party, ближе к полудню первого января (заметим, далеко не у всех), – рассол огуречный. Его зовут на помощь в качестве средства для облегчения похмельного синдрома. Рассол может применяться и для лечения интоксикации, которая сопутствует различным инфекционным заболеваниям. Основной компонент огуречного рассола (если не считать воды) – хлорид натрия, он же поваренная соль. Механика оживляющего действия рассола заключается в том, что он восстанавливает водно-солевой баланс в организме и устраняет обезвоживание (без этого вода продолжает активно выводиться из организма). Обезвоживание – одна из основных причин плохого самочувствия в результате алкогольной или какой-либо другой интоксикации. Почему же именно рассол от домашних заготовок, а не просто раствор соли в воде (который, по идее, будет работать да и работает в составе физиологических растворов по такой же схеме)? Да просто когда мы готовим рассол для домашних заготовок, мы добавляем туда специи – лавровый лист, чеснок, гвоздику и т. д., а пить соленую воду, вкус которой облагорожен пряностями, приятнее, чем просто соленую воду.