Вкусоароматические молекулы исходно содержатся в пище и к тому же добавляются в процессе приготовления. Вы удивитесь, узнав, что в приготовленном продукте этих молекул намного больше, чем в сыром. Но задумайтесь: вкус испеченного печенья сильно отличается от вкуса теста. Вкус поджаренного стейка не похож на тартар из говядины. Вспомните, что молекулы белков, жиров и углеводов слишком велики, чтобы связываться с нашими рецепторами вкуса и запаха, и потому нам нужны крошечные молекулы, которые придадут пище вкус. Иногда мы добавляем их на ранних этапах. Например, в рецепте печенья с шоколадной крошкой мы используем сахар, соль и ваниль. Соль достаточно мала, чтобы связываться с рецепторами соленого у нас на языке, а в ванили есть мелкая молекула, называемая ванилином, которая соединяется с рецепторами запаха в задней части носа. У шоколада тоже есть вкус и аромат, но он – более сложный ферментированный продукт, имеющий свойства, которые мы будем рассматривать позже.

И все же главное волшебство создания вкуса и аромата происходит во время готовки. Процесс приготовления способен буквально разорвать молекулы белков, жиров и углеводов и превратить их во вкусоароматические молекулы! Крупные молекулы распадаются на молекулы поменьше, а те – на все более и более мелкие. В итоге они оказываются достаточно малы, чтобы распознаваться нашими рецепторами. Одним из ключевых агентов в создании вкуса и аромата является нагрев, вызывающий распад молекул (нагрев мы подробнее обсудим в главе 2). Однако сходное создание вкуса и аромата происходит и при многих других процессах приготовления пищи. Приготовление пищи с помощью микробов, например ферментация при квашении капусты или засолке огурцов, также разбивает крупные молекулы на крошечные вкусоароматические молекулы. То же верно и для копчения и выдержки.

Самый простой пример обычной вкусоароматической молекулы – это кислоты, молекулы которых дают соответствующий вкус. С научной точки зрения молекулы кислоты характеризуются тем, что легко отдают ионы водорода. Наши вкусовые сосочки ощущают кислоту, обнаруживая водород: ионы водорода блокируют протонные каналы в рецепторах и отправляют в мозг сигнал «кисло». Интересно, что для того, чтобы пища была распознана как кислая, нужно очень немного ионов водорода. Когда лимонная кислота растворяется в воде, она распадается на части, оставляя плавать небольшое количество ионов водорода. На самом деле, если вы растворите в воде очень маленькое количество лимонной кислоты, ионов водорода там будет в миллионы раз меньше, чем молекул воды. Казалось бы, ионы водорода должны были бы редко наталкиваться на вкусовые сосочки, но на самом деле они постоянно контактируют с ними, а чтобы создать кислый вкус, только это и нужно. Поистине удивительное научное явление – общее свойство вкуса: нужно относительно немного молекул, чтобы вызвать сильное вкусовое ощущение. Следовательно, в кулинарии требуется очень тщательно уравновешивать вкусы.

Кислоты важны для всей химии, а не только для кулинарии. Ученые разработали специальный водородный показатель, pH, для измерения кислотности. pH показывает количество ионов водорода как процент от общего количества молекул воды. По сложившейся традиции ученые пользуются шкалой, которая разъясняется во врезке. Важно, что pH чистой воды равен 7, а у лимонного сока этот показатель составляет примерно 2. Это значит, что в лимонном соке ионов водорода на пять порядков (в 100 000 раз) больше, чем в чистой воде.

pH – это логарифмическая шкала для измерения кислотности (и щелочности). Она говорит вам, сколько протонов (ионов H⁺) находится в растворе. Почему это нам важно? Ионы H⁺, по сути, забивают или перекрывают протонные каналы в наших вкусовых сосочках, тем самым отправляя нам в мозг сигнал «кисло». Растворы с низким pH (pH < 7) кислотные и кажутся нам кислыми на вкус, а щелочные растворы (pH > 7) часто кажутся горькими, металлическими или мыльными. Шкала pH, разработанная датским ученым Сёреном Сёренсеном, основана на концентрации ионов водорода, которая дается в количестве молей H⁺ на литр раствора; 1 моль равен примерно 6 × 10²³ единицам (в данном случае, ионам), то есть 6 с 23 нулями! Мы используем этот странный показатель (у него даже есть имя: число Авогадро), потому что так проще считать. Иначе подсчет количества ионов или молекул быстро становится весьма громоздким. Логарифмическая шкала говорит нам: изменение pH на одну единицу означает, что концентрация H⁺ изменилась в 10 раз. Лимонный сок с pH = 2 имеет в 10 раз меньшую концентрацию ионов H⁺, чем желудочный сок, pH которого 1. Все это означает, что мы можем определить pH по экспоненте концентрации. Например, в литре воды комнатной температуры 10^–7 молей ионов H⁺, так что нейтральный водородный показатель (pH) принят за 7. (Стоит отметить, что Сёренсен открыл эту шкалу, изучая ферментацию пива: достойная тема для курса «Наука и кулинария»!) Однако люди очень быстро поняли, что общая концентрация водорода не всегда прямо соответствует кислотности: важна именно концентрация растворенных или активных ионов H⁺.

РИСУНОК 4

Молекулы вкуса, изображенные слева, определяются рецепторами языка. Хотя основных вкусов пять, мы воспринимаем их по-разному в зависимости от того, как они сочетаются. В результате эволюции определенные вкусы ассоциируются у нас с благотворным или вредным воздействием на наш организм. Сладость, которая для большинства людей является приятным ощущением, обычно ассоциируется с хорошими источниками быстрой энергии. Горечь, наоборот, может помочь определить нечто ядовитое. Возможно, именно поэтому ребенка не приходится уговаривать доесть сладкий десерт, а вот горький вкус часто попадает в категорию «приобретенных».

Ароматические молекулы, изображенные справа, воспринимаются обонятельными рецепторами носа. Они могут попасть туда двумя путями: через ноздри и, что, пожалуй, важнее, через заднюю часть рта при пережевывании и проглатывании пищи. У человека около восьми сотен генов обонятельных рецепторов, что делает их гораздо более сложной и чуткой системой, нежели вкус. На самом деле кажущиеся различия между продуктами можно проследить до их ароматических молекул, а не молекул вкуса. В известном эксперименте люди с завязанными глазами зажимали носы и ели кусочки яблок, лука и картофеля. Дегустаторов просили угадать, который из трех продуктов они едят. Обычно вкус продуктов кажется довольно похожим до того момента, как их собираются проглотить. В этот момент, когда рецепторы запаха улавливают проходящую пищу, вы наконец получаете информацию для четкой идентификации, которую пропустил зажатый нос. Если у дегустатора насморк, рецепторы в носу и во рту блокируются слизью, из-за чего пища кажется пресной.

Даниэль Хамм, замечательный шеф нью-йоркского ресторана Eleven Madison Park, многие годы считается одним из лучших поваров мира. Он большой поклонник кислот в кулинарии и очень эффективно использует их в своих ресторанах. Он рассказал нашим гарвардским слушателям, что кислота обладает способностью придавать особый вкус даже самым скучным ингредиентам, а высококлассные ингредиенты может сделать поистине поразительными. В этом секрет сбрызгивания картофеля фри уксусом: именно кислинка уксуса заставляет вас брать добавку. И в ней же секрет фастфуда, дешевого вина (просто добавьте кислоты!), газировки… список можно продолжать долго. Чтобы проиллюстрировать утверждение Даниэля, что кислота способна сделать вкусную еду еще вкуснее, давайте рассмотрим его рецепт соуса (жю) с уткой и цитрусовыми (он подает его к своей знаменитой утке с лавандой и медом), в котором содержится четыре разных кислоты: лимонный сок, сок лайма, апельсиновый сок и уксус. На занятии мы даем студентам задание подсчитать pH получившегося соуса. Даниэль определил, что идеальный pH для его соуса равен 4,6. В этом соусе pH особенно важен, так как он уравновешивает животный, жирный, богатый вкус утки и сладость от сахара в соусе.