История и физиология вкуса
С древности до наших дней
V-III вв. до н.э.
История западных представлений о вкусе восходит к греческому врачу Алкмеону, который считал, что язык впитывает вещества с различными вкусами в «сенсориум» через очень мелкие поры. Демокрит объяснял различные вкусовые качества тем, что атомы, составляющие вещество, обладают разными формами. Например, кислый вкус был приписан угловатым формам, сладость – сферическим формам и горечь – небольшим сферическим формам с крючками*. Согласно Аристотелю, вкусовые ощущения переносились от языка через кровь в печень или сердце, которые рассматривались как место души и всего чувственного восприятия2.
Аристотель пишет о вкусах в своих трактатах «О душе» и «О чувственном восприятии» и выделяет два основных, противоположных – «сладкий» и «горький», добавляя к ним «солёный», «жгучий», «терпкий», «вяжущий» и «кислый» как развившиеся из этих двух основных. Кроме того, Аристотель выстраивает аналогию между вкусами и цветами, чтобы показать, каким образом можно построить классификацию вкусов:
Современные исследования, как ни странно, отчасти подтверждают это. Большинство людей отнесут газированные, горькие, солёные и кислые на вкус продукты и питьё к острым формам, а сладкие и сливочные ощущения по контрасту почти всегда соединяют с более округлыми фигурами. Другими словами, подтверждается общая тенденция к соединению конкретных форм (или контуров) с особыми вкусами, ароматами, запахами и даже текстурами еды7.
«Как из смешения белого и чёрного происходят цвета, так из сладкого и горького происходят вкусы. При этом каждый вкус образуется либо благодаря пропорциональному смешению сладкого и горького, либо благодаря переизбытку и недостатку, то есть либо выражается определённым числом смеси и производимых сладким и горьким воздействий, либо остается неопределённым. Смеси вкусов, доставляющих удовольствие, имеют числовое выражение (De Sensu 442a 10–17)1.
В древнекитайской философии и медицине описывались пять основных вкусов: горький, солёный, кислый, сладкий и пряный/острый.
II-III вв. н.э.
Древнеримский медик, хирург и философ Гален перечислил те же вкусы, что и Аристотель, однако поставил под сомнение анатомическое восприятие вкусов, предложенное им. Теории Галена доминировали в европейской медицине в течение 1300 лет.
X-XI вв.
Затем эстафетная палочка вкуса перешла к арабским учёным; великий мусульманский врач и философ Авиценна перечисляет пять основных вкусов: уже привычные нам сладкий, горький, кислый, солёный и добавляет пресный как отсутствие вкуса.
В 1542 г. Жан Фернель, французский врач, математик и философ, которого называли «Галеном своего времени», опубликовал первую западную работу по физиологии человека «Естественная часть медицины». Из девяти перечисленных им вкусов семь совпадают с описанными Аристотелем и Галеном, восьмой – безвкусный, как у арабских учёных и девятый – жирный8. По мнению Фернеля, безвкусный представляет собой некий качественный ноль, то есть отсутствие вкусового ощущения, несмотря на нахождение стимула во рту. Альбрехт фон Галлер в своих трудах акцентировал внимание на зависимости восприятия вкуса от состояния языка, его поверхности. Так, жидкость и вкусовые добавки играют значимую роль в восприятии вкуса (об этом писал в своих трактатах и Аристотель).
Один и тот же вкус может восприниматься по-разному в разных возрастных группах, у людей с разной температурой тела и даже одним и тем же человеком в разном физическом состоянии.
В XVII–XVIII вв. развитие науки о вкусовых ощущениях ознаменовалось описанием большого количества новых вкусовых качеств; некоторые исследователи даже пришли к выводу, что вкусов существует неограниченное количество. Однако в 1825 году ученый Хорн высказал мнение, что следует выделять лишь пять вкусов: сладкий, кислый, солёный, горький и щелочной. Хорн также выступил против выделения пресного вкуса8. В итоге было выделено 4 фундаментальных вкуса: сладкий, кислый, солёный, горький. С этим была связана теория о том, что существует 4 основных зоны на языке, отвечающие за эти вкусы. Но уже в 1908 году японский учёный Кикунаэ Икеда выделил пятый вкус – умами (мясной). Сегодня обсуждаются новые вкусы, пока не входящие в классификацию: например, металлический вкус (цинк, железо), вкус кальция, лакричный, вкус жира (олеогустус), вкус чистой воды.
Ранее считалось, что «жирный вкус» — это просто специфические текстура и запах, но исследования на грызунах, проведенные японскими учеными в 1997 году, показали, что их вкусовая система распознает и липиды11. Вот что пишет об этом Чарльз Спенс, исследователь и автор книги «Гастрофизика. Новая наука о питании»:
“Некоторые знатоки присоединяют сюда и кокуми – жирную кислоту с металлическим привкусом, а также пятнадцать других вкусов, хотя даже я не слыхал о большинстве из них. А кое-какие исследователи подвергают сомнению даже существование «основных» вкусов4!
Возможно, XXI век готовит для нас открытия в сфере вкуса, которые и вовсе перевернут наше представление о нём.
Как это работает?
История показывает нам, что учёные много веков спорят о количестве вкусов, распознаваемых человеческим языком. Но, так или иначе, разве 4, 6 или даже 9 вкусов могут объяснить всё гастрономическое разнообразие, доступное нам?
Разумеется, нет. Стоит отметить, что рецепторы человеческого языка даже в XXI веке ещё недостаточно изучены. Известно, что вкусовые рецепторы расположены неравномерно, они также не скомбинированы по идеальным сегментам, как на пресловутой «карте языка»: каждый вкусовой сосочек отвечает за все пять базовых вкусов. Но эти вкусовые рецепторы находятся главным образом на передней части языка, по бокам ближе к задней части и в задней части4. На данный момент известно, что язык человека покрыт более чем 5000 сосочков разной формы, каждый из которых содержит вкусовые почки (немного вкусовых почек есть также в надгортаннике, задней стенке глотки и на мягком нёбе, но в основном они, конечно, сосредоточены на сосочках языка). В общей сложности у нас во рту примерно 10 000 вкусовых почек со специфическим набором вкусовых рецепторов. Так, на кончике языка больше рецепторов к сладкому – он чувствует его гораздо лучше, края языка лучше ощущают кислое и солёное, а его основание – горькое. Но это не значит, что эти зоны распознают только указанный вкус – речь идёт лишь о большей восприимчивости.
Рецепторы языка представляют собой сложные механизмы. За сладкий, горький и вкус умами отвечают рецепторные белки, некоторые из рецепторов, отвечающих за умами, расположены в желудке и отвечают за чувство удовольствия от пищи а кислый и солёный вкус зависят от концентрации ионов хлорида натрия в растворе, образованном пищей и слюной. Ионы калия и лития тоже ощущаются как «солёные», но соответствующие рецепторы однозначно пока не найдены9.
Каждая вкусовая почка содержит несколько дюжин вкусовых клеток с ресничками на поверхности – на них локализована молекулярная машина, обеспечивающая распознавание, усиление и преобразование вкусовых сигналов. На поверхности ресничек находятся специфические рецепторы, которые избирательно связывают молекулы, растворенные в слюне, переходят в активное состояние и запускают каскад биохимических реакций во вкусовой клетке. В результате последняя высвобождает нейротрансмиттер, он стимулирует вкусовой нерв, и по нервным волокнам в мозг уходят электрические импульсы, несущие информацию об интенсивности вкусового сигнала11.
Отдельно стоит поговорить о температурных рецепторах и о том, почему мята дает ощущение свежести, а перец жжёт язык. Ментол, входящий в мяту, активирует открытый в 2002 году рецептор, который начинает работать при падении температуры ниже 37С° — то есть он отвечает за формирование ощущения холода. Ментол снижает температурный порог его активации, поэтому, когда он попадает в рот, ощущение холода возникает при неизменной температуре окружающей среды. Капсаицин, один из компонентов жгучего перца, наоборот воздействует на рецепторы тепла, которые активируются при повышении температуры выше 37С°. Именно поэтому капсаицин вызывает ощущение жгучести. Пикантные вкусы других пряностей — корицы, горчицы, тмина — также распознаются температурными рецепторами. Кстати, температура пищи имеет огромное значение — вкус выражен максимально, когда она равна или чуть выше температуры полости рта9.
Как ни странно, зубы тоже участвуют в восприятии вкуса. О текстуре пищи нам сообщают датчики давления, расположенные вокруг корней зубов. В этом принимают участие и жевательные мускулы, которые «оценивают» твердость пищи. Доказано, что, когда во рту много зубов с удалёнными нервами, ощущение вкуса меняется. Это означает, что и тактильное чувство человека принимает участие в формировании вкуса.
Кажется, уже лишь этого достаточно, чтобы понять: ощущение вкуса – сложный, многоуровневый процесс. Не только основные вкусы, но количество элементов, вызывающих их, сочетание вкусов, их последовательность, текстура и температура пищи вызывают в нашем мозгу тысячи реакций. Но вкус мы ощущаем не только языком и зубами.
Тут в игру вступает обоняние. По большей части то, что люди называют вкусом, – на самом деле аромат, а многое из того, что люди описывают как аромат, при ближайшем рассмотрении оказывается вкусом4. У человека примерно 430 типов обонятельных рецепторов (при всего двух зрительных, например), и этого достаточно, чтобы распознать огромное множество запахов. Как же это происходит?
Существует два способа. Первый – ортоназальный путь, когда мы вдыхаем внешние ароматы из окружающей среды. Второй – ретроназальный, когда летучие ароматные молекулы перемещаются из задней части рта в заднюю часть носа каждый раз, когда мы разжёвываем и глотаем еду или питьё. Конечная обработка информации, поступающей от обонятельных рецепторов, и построение образов с их произвольной, то есть сознательной, оценкой происходит в коре больших полушарий — в её передних лобных отделах. Также проводящие пути от обонятельных рецепторов проецируются в подкорковые образования головного мозга, такие как миндалевидное тело, гипоталамус, ретикулярная формация и другие структуры. Поступление возбуждения в эти отделы лежит в основе эмоциональных реакций, изменения активности автономной нервной системы и других процессов, происходящих при восприятии запахов.
Каждый аромат состоит из большого числа компонентов, поэтому задействуется сразу много рецепторов. Как только пахучие молекулы связываются с обонятельными рецепторами, это запускает цепочку реакций в нервных окончаниях, и формируется сигнал, который отправляется в мозг. Именно ретроназальное ощущение аромата при глотании по-настоящему обеспечивает наше впечатление от вкуса во всем его богатстве и своеобразии. В шоколаде за вкус и аромат во многом отвечают флавоноиды (подробнее о них в другой нашей статье). Насколько важно обоняние в восприятии вкуса, можно понять, зажав нос. Кофе, например, станет просто горьким. Люди, которые жалуются на потерю вкуса во время болезни, на самом деле в основном имеют проблемы с обонянием. Это было ярко заметно во время пандемии.
Дальше – больше. Зрение человека, как ни странно, тоже влияет на вкус поглощаемой им пищи. Это подтверждает исследовательская группа из Мельбурнского университета в Австралии.
Учёные провели исследование, где в качестве эксперимента 75 добровольцев пробовали шоколад и отвечали на поставленные вопросы. Сначала они пробовали шоколад без упаковки; затем изучали упаковку, не пробуя содержимое; наконец, пробовали шоколад и видели, из какой упаковки его подают. В последней части эксперимента было задействовано 6 различных комбинаций упаковок: вызывающие, забавные, повседневные, особенные, с указанием пользы и с указанием премиального статуса продукта. В результате выяснилось, что ощущение и восприятие вкуса было намного сильнее, когда шоколад подавали из ярких, качественных и дорогих упаковок12.
Учёные в течение нескольких десятилетий исследовали ассоциативную связь в разных культурах между цветом пищи и вкусовыми ожиданиями от неё и вывели, что красный, оранжевый, розовый ассоциируются со сладким, жёлтый и зелёный — с кислым (или горьким), белый, серый, голубой — с солёным, чёрный, зелёный, фиолетовый, коричневый — с горьким.
Профессор Чарльз Пенз, консультант множества мишленовских ресторанов, проводил исследование. Один из ресторанов подавал розовое мороженое без названия. Гости были полны ожиданий, что у него сладкий вкус. Однако на деле оказывалось, что это мороженое со вкусом «копчёный лосось» — солоноватое и терпкое. Это создало когнитивный диссонанс, и многим блюдо не нравилось. Когда мороженому присвоили название «Еда 385», мозг сразу выделил это как что-то новое и необычное, и в результате количество довольных блюдом испытуемых увеличилось.
Если мы получаем информацию, не имеющую привычной ассоциативной связи – мы гораздо больше готовы к необычным сочетаниям вкусов и ароматов. И создатели мороженого воспользовались этим
В другом исследовании профессора ягодный мусс подавали группам испытуемых на белом и на чёрном блюде. В результате вкус мусса казался участникам более интенсивным и ягодным на белой тарелке. Возможно, потому что чёрный ассоциируется с горьким
В 2013 году в Лондоне провели исследование, в котором участники пробовали образцы виски в разных обстановках: в зелёной комнате-саде, красной и деревянной (коричневой) комнатах. Испытуемые не знали, что напиток один и тот же.
В результате в зелёной комнате со множеством растений посетители больше ощущали травянистые нотки, в красной комнате было больше сладких нот, в деревянной комнате — более древесные ноты4.
В виски все эти дескрипторы присутствуют изначально, но разные интерьерные решения помогли создать определённые ожидания от вкуса напитка. Однако важно понимать, что если ожидаемого благодаря интерьеру дескриптора в напитке не будет, это приведёт к неосознаваемому разочарованию.
Похожий эксперимент показал, что в красной комнате люди определяют белое вино как красное, характеризуя его именно в категориях красного вина. Удивительно, но факт.
В 2013 году одна из компаний по производству сладостей и снеков изменила форму своего классического шоколадного батончика, скруглив углы и уменьшив в итоге вес на несколько граммов, не меняя при этом рецептуру продукта. Это вызвало неожиданную реакцию – любители этого батончика начали обращаться в компанию с жалобами, что вкус их любимого десерта изменился –
стал более сладким и сливочным. Что, кроме зрения, могло повлиять на этот факт? Получается, ничего.
Мы выявили влияние уже четырёх сенсорных систем на восприятие вкуса. Осталась последняя – слух.
Эффект от прослушивания высоких и низких тонов тестировали на потреблении шоколада, пива и вина. Исследователи обнаружили, что при прослушивании низких звуков испытуемые чаще заостряли внимание на горечи продуктов и напитков. Высокие звуки помогали им сфокусироваться на сладости6. Кроме того, сам звук употребляемой пищи влияет на восприятие – если колоть шоколад правильной температуры, мозг на слух определяет текстуру, что в свою очередь, запускает определённые цепочки реакций, описанные выше.
Возможность использовать несколько ощущений подобным образом называется кросс-модальным восприятием. Важно отметить, что существуют так называемые кросс-модальные предрассудки, когда информация от двух источников связана друг с другом в памяти. К примеру, увидев на плитке шоколада надпись «Куба» и затем ощутив табачные и вишнёвые ноты, мозг подчеркнёт этот вкус, если человек уже знаком с этим шоколадом – ранее сформированная внутренняя модель окажется достаточной для объяснения реальности4.
Вся информация о продукте обрабатывается мозгом одновременно. Например, когда во рту шоколад со слайсами апельсина, это будет вкус, присущий терруару какао-бобов в составе, цитрусовая кислинка, запах апельсина, тающая консистенция шоколада с твёрдостью сублимированного фрукта. Сигналы от органов чувств, обработанные во многих частях коры головного мозга, смешиваются и дают комплексную картину9.
Но и это ещё не всё – наши ощущения вкуса и аромата отчасти сформированы генетически.
“Так, например, большинство из нас, но далеко не все, чувствительны к изовалериановой кислоте (душку в сыре), бета-ионону (добавке ко многим продуктам и напиткам, приятной цветочной нотке, напоминающей аромат фиалок), изобутриальдегиду (который пахнет солодом) и цис-3-гексен-1-олу (придающему еде и напиткам травяную нотку). Это показывает значительную степень генетической вариативности. Кстати, примерно каждый сотый из нас не чувствует запаха ванили. На практике это означает, что существуют некие довольно глубокие индивидуальные различия в способности людей воспринимать эти вещества4.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод, что мозг использует все доступные ему сенсорные системы (и не только их) для распознавания и определения вкуса. И то, что кажется нам таким простым и понятным удовольствием, на деле оказывается следствием суммы множества факторов, где роль играет всё: от непосредственно вкуса до обстановки комнаты, в которой вы обедаете.
Гастрономия – это искусство. Умение не только готовить, но и дегустировать – это искусство.
Подробнее – в нашей следующей статье.
Список использованных источников:
- Волкова Н. П. Аристотель о запахе и обонянии // Философский журнал – 2024. – №3.
- Захарова И. Н., Дмитриева Ю. А., Мачнева Е. Б., Цуцаева А. Н. Вкусовые ощущения: история изучения, эволюционная целесообразность и стратегия формирования правильных вкусовых предпочтений у детей // МС – 2020. – №10.
- Павловская А. В. Гастрософия: наука о еде. К постановке проблемы. Часть 1 // Вестник Московского университета. – Серия 19. Лингвистика и межкультурная коммуникация. – 2015. – №4.
- Спенс Ч. Гастрофизика. – М.: КоЛибри, 2021.
- Яковлева Е. Л. Фронтирность гастрономических повседневных практик // Журнал Фронтирных Исследований – 2018. – №1 (9).
- Allen J. S. The Omnivorous Mind: Our Evolving Relationship with Food. – L.: Harvard University Press, 2012.
- Bar M., Neta M. Humans prefer curved visual objects // Psychological Science. – 2006. – №17.
- Carterette E.C., Friedman M.P. (eds.). Handbook of Perception: Tasting and Smelling. – Vol. VI A – New York: Academic Press; 1978.
- «La Recherche» Magazine – 2010 – №7-8.
- Liang, Z., Wilson, C.E., Teng, B. et al. The proton channel OTOP1 is a sensor for the taste of ammonium chloride. – Nat Commun 14, 6194 (2023).
- Bennion M., The Science of Food – San Francisco: Harper & Row Publishers, 1980.
- Nadeesha M. Gunaratne, Sigfredo Fuentes, Thejani M. Gunaratne, Hollis Ashman, Claudia Gonzalez Viejo, Frank R. Dunshea. Effects of packaging design on sensory liking and willingness to purchase: A study using novel chocolate packaging. – Heliyon – 2019. – Volume 5, Issue 6.
