В настоящее время в мире производится довольно большое количество сахарозаменителей и подсластителей, в свойствах которых трудно разобраться как врачу, дающему диетические рекомендации больному, так и потребителям, желающим ограничить прием углеводов, заменив их другими продуктами. Поэтому цель настоящей книгивосполнить имеющийся информационный пробел и представить основные сведения о сахарозаменителях, предварительно осветив современные данные о вредных последствиях избыточного применения пищевых рафинированных сахаров.
Часть I. Сахара
Глава 1Особенности восприятия сладкого вкуса
Под вкусовым ощущением понимают то представление, которое возникает в психике человека после взаимодействия определенных химических веществ со специфическими рецепторными структурами периферического вкусового анализатора. Эволюционно чувство вкуса развилось как вспомогательная реакция, позволяющая оценить качество пищи. При этом проявляется положительная или отрицательная реакция, которая определяется образом жизни животного и характером питания. Положительная реакция на сладкое свойственна травоядным животным, поедающим растительную и смешанную пищу. Реакция хищников на сладкое обычно нейтральная или даже отрицательная. У большинства животных наблюдается отрицательная реакция на продукты с горьким вкусом. В то же время у некоторых птиц, питающихся насекомыми, имеющими горький вкус, она положительная. Однако такие птицы, как попугаи и колибри, которые питаются нектаром и фруктами, реагируют, положительно на сладкое.
Реакция на различные вкусовые вещества меняется в процессе индивидуального развития. Так, грудные дети положительно реагируют на сладкое и кислое, отрицательнона горькое и соленое. В более позднем возрасте реакция на солёное часто становится положительной. Наибольшего развития органы вкуса достигают у животных, медленно жующих и переваривающих пищу. Животные, быстро поглощающие пищу, обладают слабо развитыми органами вкуса (например, киты).
У большинства беспозвоночных животных, особенно живущих в водной среде, органы вкуса и обоняния недостаточно резко разграничены, вследствие чего обладают общим химическим чувством. Такая связь между вкусом и обонянием характерна и для млекопитающих. Например, разнообразие ощущений, связанных с фруктами, обусловлено их запахами, и при сильном насморке блюда из фруктов становятся безвкусными (Я. А. Винников, 1976).
Для позвоночных животных характерна зависимость между способом питания и распределением рецепторов, а также их числом. У большинства животных органы вкуса расположены в полости ртау рыб 20 тыс. вкусовых луковиц, у пресмыкающихсяоколо 200 тыс., у птицот 50 до 400 тыс., у млекопитающихдо 2 тыс. Вкусовые луковицы, или почки у всех позвоночных построены практически одинаково и сосредоточены во вкусовых сосочках языка, которые у всех млекопитающих бывают трех видов: грибовидные сосочки, чувствительные к сладкому и соленому, расположены ближе к кончику языка; вальковатые или желебоватые сосочки, преимущественно воспринимающие горький вкус, расположены у корня языка; листовидные сосочки, расположенные по краю языка, чувствительны к кислому и соленому. Зоны, воспринимающие вкусовые ощущения, перекрываются, поэтому, воздействуя на любую область, можно получить соответствующее восприятие, но при этом требуется значительно большая концентрация. Например, для ощущения сладкого вкуса с корня языка требуется воздействие на него раствором большей концентрации, чем для кончика языка. Средняя часть языка вообще лишена вкусовой чувствительности (рис. 1).
У рыб, которым вкус позволяет не только определять качество пищи, но также отыскивать ее, органы вкуса могут располагаться не только в ротовой полости, но также по всему телу, особенно на жабрах и усиках.
Необходимо отметить, что вкусовые ощущения возникают только после воздействия на органы вкуса химических веществ в растворенном виде.
Исследование вкусовых особенностей различных веществ у человека проводится путем нанесения на поверхность языка из пипетки исследуемого раствора. При этом испытуемый должен передавать свои ощущения знаками или путем выбора специально заготовленных бумажек с обозначением необходимых показателей, так как при разговоре он может сделать глотательное движение, при котором исследуемый раствор может расплыться по языку и ротовой полости. Перед каждым последующим исследованием необходимо тщательно прополоскать рот и сделать кратковременную экспозицию. Одна из первых классификаций вкусовых ощущений была дана М. В. Ломоносовым: «Главные из более отчетливых вкусовых ощущений такие: 1) вкус кислый, как в уксусе; 2) едкий, как в винном спирте; 3) сладкий, как в меде; 4) горький, как в смоле; 5) соленый, как в соли; 6) острый, как в дикой редьке; 7) кисловатый, как в незрелых плодах. Которые из них простые, которые сложные, можно будет объяснить не раньше, чем когда известна будет природа начал». В тибетской медицине выделяют шесть вкусовых ощущений: сладкое, кислое, вяжущее, горькое, жгучее и соленое.
В настоящее время установлено, что вкус представлен четырьмя видами ощущенийккислому, сладкому, соленому и горькому. Самый тщательный анализ не позволяет каждое из них разложить на более простые составляющие. Исключение пчелы, которые в отличие от человека горькие вещества воспринимают в виде двух компонентов. Все остальные виды вкусовых ощущений представляют собой комбинацию основных четырех составляющих. Воздействуя смесями растворов с различными концентрациями кислого, соленого, горького и сладкого, можно получить вкусовые ощущения яблока, груши, пива, кваса, чая и других продуктов.
Установлено, что большинство животных (рыбы, млекопитающие, птицы) способны различать все перечисленные вкусовые качества пищи. Доказательством самостоятельности каждого из перечисленных видов вкусовых ощущений является возможность их изолированного выключения. Так, слабые растворы кокаина сначала снижают чувствительность к горьким веществам, а гимнемовая кислота приводит к выпадению ощущения сладкого.
Ранее пытались выделить еще три вида вкусовых ощущений «металлический», «щелочной» и «терпкий» вкус, но в последующем пришли к заключению, что они являются результатом комплексного воздействия на разные органы чувств.
При изучении органов вкуса выделяют такие понятия, как вкусовая чувствительность, порог различия, скрытый период вкусового ощущения, вкусовая адаптация и вкусовой контраст. Вкусовая чувствительность характеризуется той минимальной концентрацией вещества, которая вызывает вкусовые ощущения. Она различна для разных веществ. Наибольшая относительная чувствительность проявляется к горьким веществам. Для сахара пороговая концентрация равна приблизительно 0,4 г в 100 мл воды (или 0,01 молярного раствора); для поваренной соли0,05 г. в 100 мл воды (или 0,01 молярного раствора); для соляной кислоты0,003 г. в 100 мл воды (0,0007 молярного раствора); для солянокислого хинина0,000008 г. в 100 мл воды (0,0000001 молярного раствора).
Порог различия определяется величиной минимально ощутимой разницы в концентрации растворов вкусовых веществ. Порог различия снижается при переходе от слабых концентраций к более высоким. Однако после достижения определенной величины концентрации порог различия повышается, что не позволяет уловить разницы после повышения содержания вещества в растворе. Например, известно, что максимально сладким вкусом обладает 20 % раствор сахара и дальнейшее увеличение его концентрации не вызывает нарастания вкусовых ощущений.
Скрытым периодом вкусового ощущения является время, которое необходимо для проявления соответствующего ощущения после нанесения вкусового раздражения. Скрытый период соленого вкуса является самым коротким (0,12-0,5 с), а горькогосамым длинным (0,22-2,2 с).
Вкусовая адаптация характеризуется тем, что при длительном воздействии на орган вкуса происходит уменьшение восприятия, вплоть до полной его потери. Адаптация к различным веществам происходит с различной скоростью: медленнее всего к кислому и горькому, а быстрее всегок сладкому и соленому. Уменьшение чувствительности и ее восстановление для каждого вещества происходит независимо от других вкусовых ощущений. Так, при снижении чувствительности к горькому ощущение сладкого вкуса не изменяется и наоборот. Это явление подтверждает тот факт, что в основе каждого из вкусовых ощущений лежат различные нервно-рецепторные образования. Вкусовой контраст проявляется в усилении одного из вкусовых ощущений после воздействия на вкусовой анализатор другого вкусового раздражителя. Так, известно, что после прополаскивания рта соленой водой пресная вода приобретает сладковатый вкус. На этом эффекте основано применение горьких препаратов для повышения вкусового восприятия. Подобное явление сенсибилизации к какому-либо вкусовому веществу происходит после многократного его воздействии на вкусовой анализатор в пороговых концентрациях. Вкусовая чувствительность при этом может возрастать на 30-110 %. Известно, что сладкие вещества уменьшают горечь или же, наоборот, усиливают, если используются соединения со смешанным вкусом. Однако если вкусовые ощущения следуют одно за другим, то после воздействия сладкого вещества вкус горького усиливается. Общий эффект зависит от того, какой вкус доминирует, т. е. от концентрации соответствующих компонентов.