Смаковий аналізатор людини і смакові сприйняття

 

У житті людини смак відіграє важливу роль: служить для розпізнавання різних речовин; захисту організму від шкідливих речовин, які, як правило, мають неприємний смак; з його допомогою людина регулює споживання продуктів харчування. Разом з нюхом смак допомагає визначати якість їжі. Коли людина від їжі одержує задоволення, то відбувається більш сильне виділення травних соків і така їжа швидше й повніше засвоюється організмом, а значить, приносить більше користі.

У людини і тварин, що харчуються змішаною чи рослинною їжею, солодкі речовини викликають позитивні емоції, гіркі – негативні. У хижаків позитивна реакція на солодке відсутня.

Визначення смаку – найдавніший спосіб дослідження якості харчових продуктів. Саме за зміною смаку багатьох продуктів ми можемо майже безпомилково говорити про ті зміни, що відбулися в них (згірклий присмак зіпсованих жирів, солодкий присмак пророслої картоплі, кислий смак зіпсованого молока).

Термін «смак» у сенсорному аналізі повинен використовуватися тільки для характеристики смакових вражень. У зв’язку з тим, що в ротовій порожнині, крім смакових рецепторів, знаходяться й інші рецептори, що сприймають соковитість, ніжність, волокнистість, то при опробуванні продукту виникає комплексне відчуття, яке у сенсорному аналізі одержало назву флевор, або смаковитість, а споживачі, що не володіють методикою сенсорного аналізу, все це називають смаком.

Смаковитість – це складне комплексне відчуття, коли різноманітні імпульси смаку, запаху, консистенції сприймаються як єдине ціле, як певний ступінь бажаності.

Найважливішими імпульсами, що формують смаковитість продукту, є смак і запах. Це не однозначні імпульси, а найбільш цінна їхня властивість – так зване «зливання» (розплавлення). Крім того, необхідно мати на увазі, що зливання – це не змішування смаку і запаху, яке може мати місце при змішуванні фарб. У високоякісних продуктах при зливанні смаку і запаху, як правило, сприймається тільки одне відчуття якості, яке відрізняється від відчуття, викликаного кожним з імпульсів окремо.

Злиття смаку і запаху може бути різного ступеня. Максимальний ступінь злиття характеризується тим, що людина сприймає одне «просте» відчуття, тобто наша аналізаторна система реєструє складний одиничний імпульс, що утворився. При більш низькому ступені гармонійності при опробуванні продукту розрізняються складові компоненти смаковитості. У цьому випадку говорять, що ступінь злиття смаку і запаху низький.

Причини, що впливають на ступінь зливання запахів і смаків, ще недостатньо вивчені. Ці причини можуть бути фізичного, хімічного і біохімічного характеру. Процес формування смаковитості полягає в тому, що відбувається поєднання окремих смакових, запахових і тактильних імпульсів у єдиний складний імпульс, який можна характеризувати як утворення гармонії.

Наочно цей процес можна зобразити у вигляді графіка, запропонованого Д. Тільгнером (рис. 3.1)

Графік показує, що період, коли товар знаходиться у стані гармонійної смаковитості, має певні межі. Це обумовлюється його внутрішніми властивостями і зовнішніми факторами, які впливають на швидкість фізико-хімічних і біохімічних процесів у самому товарі. Такі процеси відбуваються при дозріванні сирів, оселедців, ферментації чаю, обсмажуванні кави тощо.

Комплексне відчуття, яке являє собою смаковитість продукту, характеризується тим, що особи з невеликим досвідом за допомогою особистих органів чуттів не завжди можуть розділити його на окремі відчуття. Навіть досвідчені дегустатори стикаються із серйозними труднощами при визначенні ролі окремих відчуттів (смаку, запаху, дотику) в загальному комплексному відчутті – смаковитості. Частіше вони здатні тільки визначити, при якій інтенсивності імпульсів з’являється нове відчуття, якого раніше не було.

 

 

Рис. 3.1. Процес формування гармонійної смаковитості

ділянка а – б – складне багатоімпульсне відчуття, що формується різними чинниками;

б – в – відчуття гармонійної смаковитості;

в – г – прогресуючий розпад однорідного відчуття смаковитості

 

У відповідь на запитання, з яких компонентів складається висока смаковитість продукту, більшість досвідчених дегустаторів вказують на вимоги утворення гармонійності смакових властивостей. Крім того, встановлено, що притаманні високоякісним продуктам загальні риси смаковитості майже завжди характерні для більшості продуктів:

· швидка поява відчуття гармонійної смаковитості;

· приємне загальне відчуття при опробуванні продукту;

· повнота смаковитості з високим ступенем поєднання смакових елементів;

· швидке утворення повноти смаковитості в роті;

· у більшості випадків – швидке зникнення смаковитості після проковтування продукту;

· відсутність одноразових неприємних запахо-смакових відчуттів, що з’являються самостійно і викликані початковим або вторинним побічним імпульсом.

Певним мірилом смаковитості, що характеризує найбільш повне злиття показників, може стати швидкість появи цих показників. Якщо ці показники сприймаються в дуже короткі проміжки часу, то загальна смаковитість відчувається як одне ціле. Якщо деякі з імпульсів діють на нервові рецептори занадто повільно, то здається, що смаковитість недостатньо гармонійна і показники не пов’язані між собою.

Смаковитість можна характеризувати такими термінами, як виразна, типова, чиста, повна, глибока, монументальна, нетипова, безбарвна, бідна тощо.

Смаковий аналізатор, завдяки якому людина розрізняє смак різних речовин і оцінює смакові властивості продуктів харчування, складається з периферичного сприймаючого, провідникового і центрального відділів.

Сприймаючий відділ смакового аналізатора знаходиться в початковому відділі травного тракту – ротовій порожнині, у її слизовій оболонці, що покрита багатошаровим епітелієм. Оскільки клітини епітелію легко оновлюються, заміщуються новими, слизова оболонка досить стійка до дії механічних, термічних і хімічних подразників. У товщі слизової оболонки знаходяться смакові сосочки, рецепторні клітини яких сприймають імпульси смакових подразників і тим самим сприймають відчуття смаку.

У дітей ці сосочки розташовані у товщі епітеліального шару губ, слизовій оболонці твердого і м’якого піднебіння, горла та язика. У дорослих смакові сосочки сконцентровані в основному на язиці.

Язик – це м’язовий орган, утворений шістьма парами м’язів. У тілі язика розрізняють корінь, середній відділ і кінчик. Тіло і кінчик язика більш рухливі, ніж корінь. По спинці язика проходить серединна борозна, що поділяє його на дві симетричні половини. Слизова оболонка язика знаходиться безпосередньо на м’язах, покрита багатошаровим епітелієм і має на своїй поверхні численні вирости – сосочки. Саме вони й надають поверхні язика характерну шорсткість.

Сосочки язика неоднакові за формою. Вони бувають ниткоподібні, грибоподібні, жолобчасті і листоподібні. Усі сосочки, за винятком ниткоподібних, мають смакові бруньки.

Численні грибоподібні сосочки розташовуються на верхній поверхні кінчика і тіла язика ближче до країв. Смакові бруньки зосереджені звичайно в розширеній верхівці (шапці).

Листоподібні сосочки знаходяться тільки на бокових поверхнях язика і являють собою вертикально орієнтовані складочки. Смакові бруньки залягають на повернутих один до одного боках цих складок.

Жолобчасті сосочки за розмірами найбільші, вони лежать на межі між тілом і коренем язика, причому один центральний сосочок розташовується прямо на середній лінії, а від нього під кутом в обидва боки розходяться інші. Жолобчастий сосочок має вигляд циліндра, що оточений ледь помітним жолобком, а потім ще й валиком. Смакові бруньки розташовуються як на бокових поверхнях циліндра, так і на внутрішній, зверненій у бік жолобка, поверхні валика. У жолобках відкриваються вивідні протоки залоз, які виділяють секрет, що змочує поверхню сосочка і виносить із жолобка дрібні частинки їжі.

Кожна смакова брунька утворена смаковими рецепторами та опорними клітинами. За формою брунька нагадує цибулину, вершина якої повернута у бік поверхні язика і відкривається на ній маленьким отвором – смаковою порою. У просвіт смакової пори звернені мікроворсинки рецепторних клітин, що і вступають у безпосередній контакт з різними смаковими речовинами. Як тільки це відбувається, у рецепторній клітині починаються реакції, внаслідок яких хімічне подразнення трансформується у нервовий імпульс. По нервових волокнах (а до кожної смакової бруньки підходить кілька нервових розгалужених волокон) інформація про харчову речовину передається у центр смаку головного мозку, що розташований на нижній поверхні скроневої долі. Тут і відбувається вищий аналіз смакових відчуттів.

Швидкість і точність сприйняття смаку залежить також від ступеня подрібнення продукту, якщо він має тверду консистенцію. У процесі розжовування (подрібнення) їжі зростає її вплив на смакові рецептори, тому що найбільш чутливі ділянки язика знаходяться біля корінних зубів.

Велику роль при оцінці смаку відіграє слина. Слина – це розчин без запаху і смаку зі слабокислою реакцією. Недостатня кількість слини або її відсутність негативно впливає на визначення смаку. Зволожуючи, розм’якшуючи і розчиняючи їжу, слина сприяє формуванню шматочків, готових до проковтування, обумовлюючи хімічний вплив компонентів їжі на смакові рецептори. Вимиваючи шматочки їжі, що залишилися у роті, слина дезінфікує рот і постійно зволожує слизову оболонку порожнини рота і горла.

Період часу від моменту впливу смакового імпульсу до моменту виявлення відчуття смаку різний для різних видів смаку. Цей час залежить від концентрації розчину, місця язика, куди потрапляє розчин, індивідуальних особливостей дегустатора. Якщо продукт має добре виражені смакові властивості, то цей період найкоротший для солоного смаку, потім відчувається солодкий і кислий. Найповільніше сприймається гіркий смак.

Кухонна сіль викликає відчуття солоного смаку через 0,13–0,3 с; солодкий смак сахарози і кислий смак винної кислоти сприймаються через 0,1–0,6 с. Гіркий смак кофеїну сприймається через 0,22–2,2 с. Якщо мати на увазі, що у харчових продуктах більшість смакових речовин знаходиться в незначних концентраціях, то цілком зрозуміло, що час сприйняття смакових відчуттів буде значно довшим.

Результат визначення смаку продуктів значною мірою залежить від температури, при якій проводиться аналіз. Як правило, у стандартах регламентується температура, при якій необхідно проводити визначення смаку. Якщо такої вказівки в стандарті немає, то дослідження треба проводити при температурі 15–20ºС. При підвищенні температури від 10 до 20ºС смакова чутливість підвищується вдвічі, а при 30–40ºС починає падати. Чутливість до солодкого зростає при підвищенні температури до 35–40°С, а при 50°С різко падає, а потім зовсім зникає. Чутливість до солоного найкраща при 18–20°С, до гіркого – при 10°С. При 0°С смакові відчуття занадто слабкі і навіть зникають зовсім.

Змішування смаків, зміна їхньої інтенсивності може викликати такі складні явища, як суперництво смаків, компенсація смаків, контрастність, поява вторинного смаку, смакова гармонія, смакова адаптація, втома смакових рецепторів тощо.

Суперництво смаків спостерігається тоді, коли концентрація контрастної речовини не впливає на інтенсивність смаку оцінюваного продукту.

Якщо при одночасному впливі двох різних імпульсів смаку більш слабкий смак не відчувається, незважаючи на те, що він знаходиться в продукті у надпороговій концентрації, то це свідчить про зникнення смаку. Легко зникає солоний смак (у хлібі), солодкий (у квашених продуктах). Набагато важче зникає кислий і гіркий смак.

Маскування смаку полягає у додаванні до складу продукту речовин, які мають яскравий, специфічний смак високої інтенсивності, з метою пригнічення смаку інших речовин, що викликають небажані відчуття. (Введення у варені ковбаси вищого сорту часнику або мускатного горіха).

Компенсація смаку характеризується посиленням, послабленням або зникненням відчуття, викликаного основним смаком, і пов’язана з присутністю малої кількості речовини з іншим смаком. Розрізняють позитивну і негативну компенсацію. У першому випадку основний смак посилюється під впливом іншого смаку, у другому відбувається послаблення основного смаку. Наприклад, фруктоза у кислому середовищі здається солодшою, ніж у нейтральному, а глюкоза, навпаки, більш солодкою здається у нейтральному середовищі.

Смаковий контраст може стати причиною помилок у сенсорному аналізі. Наприклад, звичайна вода, особливо дистильована, здається солодкуватою, якщо спочатку для аналізу пропонували солоний продукт. Кислий смак здається більш кислим і навіть неприємним, якщо перед ним куштували солодкий продукт. Явище смакового контрасту може значно вплинути на результати оцінок витриманих вин, якщо спочатку на дегустацію подавалися солодкі вина. Це явище необхідно враховувати при організації дегустацій, особливо при визначенні порядку подачі проб на дегустацію.

Вторинний, або залишковий, смак з’являється після випробування продукту і зберігається якийсь час. Він буває однаковим і контрастним. Якщо смакове відчуття після припинення імпульсу за своєю якістю ідентичне зі сприйнятим відчуттям, то вторинний смак називають однаковим. Якщо сприйняте відчуття смаку після припинення дії імпульсу якісно відрізняється від сприйнятого спочатку, то вторинний смак називається контрастним. Слід зазначити, що всі харчові продукти мають вторинний смак. Якщо вторинний смак однаковий і швидко зникає після проковтування шматочка продукту, це свідчить про високу якість оцінюваного продукту. Якщо після проковтування продукту з хорошим хімічним складом у роті довго зберігається вторинний смак, то такий продукт має невисокі споживні властивості.

Поняття смакової гармонії характеризує бажаність відчуттів і пов’язане з поєднанням окремих смаків. Добре поєднуються солодкий і кислий, солоний і солодкий. Складніше одержати гармонію гіркого і солодкого, майже не гармонують гіркий і солоний, а також гіркий і кислий смаки. Смакова гармонія характерна для дозрілих вин, сирів, консервів. Знання технології, законів органолептики і досвід роботи з харчовими продуктами дозволяють створювати смакову гармонію їжі.

Органи смаку піддаються швидкій адаптації, сутність якої полягає у зниженні чутливості органів смаку під час тривалого впливу смакового імпульсу однакової якості і незмінної інтенсивності. З припиненням впливу імпульсу смакова чутливість відновлюється. Тому інтервал між випробуванням окремих зразків повинен бути не менш 1 хв.

Іноді при багаторазовій дії відповідних імпульсів чутливість органів чуттів може довго зберігатися або навіть підвищуватися. Це явище одержало назву сенсибілізації.

Сенсибілізація органів чуттів викликається багаторазовим впливом дуже слабких граничних імпульсів, що виступають послідовно один за одним протягом довгого часу.

У процесі дегустації через деякий час (тривалість може бути різна) залежно від виду продукту, загального стану дегустатора, його підготовленості до роботи, тренованості, умов проведення дегустації та інших факторів настає втома смаку, наслідком якої є зниження чутливості органа смаку.

Зміна чутливості смакових рецепторів може відбуватися внаслідок еферентних (рос. выносящих) впливів з боку центральної нервової системи. Людина може відчувати деякі труднощі у сприйнятті смакових відчуттів. Вони можуть бути викликані суб’єктивними або об’єктивними факторами.

Суб’єктивні розлади смаку:

· дисгевзія – сприйняття одних смакових подразників нормальне, а інших – або втрачається, або спотворюється;

· смакова амболія – повна або часткова відсутність смакових відчуттів.

Об’єктивні розлади смаку:

· агевзія (повна або часткова ) – відсутність локальності смакового сприйняття через ушкодження слизової оболонки рота або провідних шляхів;

· гіпогевзія – недостатня чутливість смакових рецепторів;

· гіпергевзія – надмірна чутливість смакових рецепторів.

Іноді при надмірному вмісті деяких речовин в організмі на них виникає негативна реакція. Наприклад, при підвищеній кислотності шлункового соку людина погано сприймає продукти, що мають навіть невисоку кислотність. І навпаки, недостатня кількість деяких речовин в організмі підвищує смакову чутливість до них (діти, що мають потребу в кальції, охоче їдять крейду). У ряді випадків зіпсованість (ненормальність) смаку може викликатися захворюваннями внутрішніх органів (при захворюванні жовчного міхура у людини завжди присутнє відчуття гіркоти; постійне відчуття солодкого смаку – ознака вираженої форми цукрового діабету).

 

3.2. Теорії сприйняття смаку та механізм функціонування
органа смаку

Загальновизнаної фундаментальної теорії сприйняття смаку немає, тому що механізм функціонування клітин органа смаку недостатньо вивчений. Існуючі гіпотези ґрунтуються на фізико-хімічних, хімічних і ферментативних передумовах.

Представники фізико-хімічної теорії вважають, що при сприйнятті смакових імпульсів основна роль належить адсорбції і появі різниці потенціалів між протоплазмою клітин смакового органа і подразника, у ролі якого виступає хімічна сполука.

Прихильники хімічної теорії стверджують, що клітини смакового органа мають у своєму складі білкові речовини, специфічні для кожного смаку. Ці білкові речовини під впливом відповідного смакового імпульсу розпадаються з утворенням іонізованих продуктів, які й викликають у нервових кінчиках рецепторів смакові відчуття.

Згідно з ферментативною теорією смакові речовини за допомогою ферментів подразнюють відповідні геморецептори. Це викликає відповідні ферментативні процеси, які й каталізують сприйняття смаку. Прихильники цієї теорії за допомогою чисто хімічних досліджень встановили існування зв’язку між смаковими сосочками і ферментами слизової оболонки. Локалізація навколо органів смаку ферментів, що беруть участь у процесах розпаду різних субстратів, дозволяє припустити, що вони можуть бути певним чином пов’язані з механізмом сприйняття смаку. Відповідно до цієї теорії смакові цибулини – не єдині органи сприйняття смаку, вони – концентровані утворення, з якими мозок пов’язує імпульси, що виникають на різних ділянках.

Можна вважати, що подальші наукові дослідження розкриють ще багато таємниць наших органів чуттів, що допоможе з’ясувати такі важливі питання, як сутність фізіологічних процесів біохімічного і фізико-хімічного характеру, які відбуваються в смакових рецепторах під впливом різноманітних смакових речовин. Це, у свою чергу, дозволить на науковій основі розкрити сутність основних смаків, механізм функціонування смакового аналізатора.

Незважаючи на те, що механізм роботи органа смаку з’ясований ще не до кінця, В.А. Жук пропонує схему процесу виникнення смакових вражень (рис. 3.2).

 

 

 

 

Рис. 3.2. Схема процесу виникнення смакових вражень

 

Із наведеної схеми видно, що речовина, яка має певний смак, проникаючи в смакові цибулини через пори епітелію, викликає подразнення нервових закінчень, а це обумовлює відчуття смаку. Але, щоб смакова речовина проникла у смакові цибулини, вона повинна знаходитись у розчиненому стані. Разом з тим сприйняття смаку залежить не тільки від ступеня розчиненості речовини, але й від її стимулюючої здатності (сахарин набагато солодший цукру, незважаючи на те, що він значно гірше розчинюється у воді).

Для одержання повного відчуття смаку продукт повинен мати однорідну (бажано рідку або гомогенну) консистенцію і повністю покривати ротову порожнину. У стандартах на методи визначення смаку кожного продукту зазначається його кількість, необхідна для того, щоб одержати повне враження про смак даного продукту.

 

3.3. Класифікація та характеристика смаків,
топографія смакового поля поверхні язика

Розрізняють чотири основних смаки: солодкий, солоний, кислий і гіркий. Всі інші види і відтінки смаків являють собою складні відчуття, що сприймаються як поєднання основних смаків.

У порожнині рота є рецептори, що сприймають тактильні, теплові, больові відчуття. У процесі оцінки якості продукту вони накладаються на смакові, ускладнюючи сприйняття, і тим самим дають не зовсім правильне уявлення про смакові властивості продукту. Гірчиця, перець, хрін у своєму складі не мають речовин з гірким смаком. Відчуття, яке виникає під впливом цих продуктів, правильніше характеризувати не як смакове, а як больове, викликане частковою денатурацією білків слизової оболонки ротової порожнини під впливом алкалоїдів.

Солодкий смак викликається такими речовинами, як цукор (глюкоза, фруктоза, сахароза), хлористий метил, хлороформ, гліцерин, амінокислоти (аланін, гліцин, триптофан, аміномасляна), нітробензол, сахарин, дульцин, багатоатомні спирти (сорбіт, ксиліт, маніт). Вважається, що відчуття солодкого смаку в цих речовинах обумовлене наявністю глюкофорних (грецьк. glukus – солодкий) груп. До них належать такі групи, як -СН₂ОН-, -СНОН. Еталоном солодкого смаку прийнято вважати смак сахарози. Відносна солодкість інших цукрів і солодких речовин порівнюється із солодким смаком розчину сахарози певної концентрації (табл. 3.1).

Солодкий смак частіше за все викликає позитивні емоції і задоволення. Але надмірні концентрації вуглеводів у харчових продуктах можуть викликати у споживача почуття пересичення, неприємну важкість і навіть печію. Це наслідок підвищення концентрації цукру в крові та клітинах організму.

Таблиця 3.1