Внешний вид острого соуса или перца не показывает, насколько он острый, но китайские исследователи создали искусственный язык для быстрого определения уровня остроты.
Вдохновившись казеиновыми белками молока, которые связываются с капсаицином (алкалоид, содержащийся в различных видах стручкового перца) и смягчают жжение от острой пищи, учёные добавили сухое молоко в гелевый сенсор. Прототип обнаруживал капсаицин и жгучие соединения (например, те, что отвечают за остроту чеснока) в различных продуктах.
«Наш гибкий искусственный язык обладает огромным потенциалом для оценки остроты в портативных устройствах контроля вкуса, подвижных гуманоидных роботах или у пациентов с сенсорными нарушениями, например, с агевзией», — говорит Вэйцзюнь Дэн, ведущий автор исследования.
В настоящее время измерение вкусовых соединений в пище требует дегустаторов и сложных лабораторных методов. В качестве альтернативы учёные разрабатывают искусственные языки, которые могут измерять вкусы, включая сладкий и умами.
Однако капсаицин в перце чили, пиперин в чёрном перце и аллицин в чесноке создают колющие, покалывающие или жгучие ощущения, которые трудно воспроизвести и измерить с помощью синтетических материалов. Исследователь Цзин Ху и её коллеги отметили, что острота перцев, например, может быть нейтрализована, когда их капсаицин связывается казеиновыми белками молока. Поэтому команда захотела создать искусственный язык, добавив казеин в электрохимический гелевый материал и измеряя остроту через изменение электрического тока, которое происходит при связывании казеина с капсаицином.
Исследователи создали плёнку в форме языка, объединив акриловую кислоту, хлорид холина и сухое обезжиренное молоко, а затем подвергли раствор воздействию УФ-света. Получившийся гибкий и непрозрачный гель проводил электрический ток. Через десять секунд после того, как исследователи добавили капсаицин на поверхность плёнки, ток уменьшился, показав её потенциал в качестве искусственного языка для обнаружения остроты.
Первоначальные тесты показали, что материал, содержащий молоко, реагировал на концентрации капсаицина в диапазоне от ниже человеческого обнаружения до уровней, воспринимаемых как болезненные (так называемый порог оральной боли). Кроме того, материал обнаруживал другие жгучие соединения, содержащиеся в распространённых ингредиентах острых соусов, включая имбирь, чёрный перец, хрен, чеснок и лук.
В качестве доказательства концепции исследователи протестировали восемь видов перца и восемь острых продуктов (включая несколько острых соусов) на искусственном языке и измерили их остроту по изменениям электрического тока. Группа дегустаторов оценила остроту тех же продуктов. Результаты искусственного языка и дегустационной группы хорошо совпали.
Таким образом, исследователи утверждают, что искусственный язык, содержащий казеин, может использоваться для быстрого тестирования уровня остроты пищи — без риска для вкусовых рецепторов.
Источник: pubs.acs.org
