رازهای علمی پشت طعم; پرده‌برداری از دنیای پیچیده عطر و مزه

مقدمه : خواص ذاتی مواد غذایی و ادراک حسی

خواص ذاتی یک ماده غذایی شامل ارزش غذایی و ویژگی های حسی آن است. صفات حسی در بدن از طریق حواس پنجگانه بینایی، بویایی، چشایی، لامسه و شنوایی درک می شوند. این حواس به ترتیب با ویژگی های حسی ظاهر، عطر، طعم، احساس سه قلو (trigeminal sensation)، بافت و صدا مطابقت دارند.

تفاوت بین مزه (Taste) و طعم (Flavor):

در حالی که واژه مزه (taste) اغلب با واژه طعم (flavor) اشتباه گرفته می شود، ادراک طعم (flavor) از طریق حواس چندگانه است برخلاف مزه که فقط از طریق چشایی درک می شود.

چگونگی پردازش سیگنال‌های حسی

حواس بویایی، چشایی و لامسه (یا chemesthesis) که از نظر شیمیایی تحریک می شود، از طریق ویژگی های عطر، مزه و احساسات سه قلو به عنوان اطلاعات ورودی برای درک طعم کمک می کنند. سیگنال‌های این حواس سپس در مغز پردازش می‌شوند، جایی که حافظه، احساسات و زمینه نقش دارند. بنابراین، درک طعم یک سیستم پیچیده از محرک های ورودی و پردازش آنها بوسیله مغز است.
در این مقاله اجزای مختلف یک طعم و مکانیسم دریافت هر کدام از آنها معرفی می شود.

عطر یا بو: جزء اصلی طعم

عطر یا بو جزء اصلی طعم در بیشتر غذاها است. در حین اینکه غذا در حفره دهان جویده می شود، تجزیه بافت آن باعث آزاد شدن ترکیبات معطری می شود که به عنوان جزئی از طعم محسوب می شود.
ترکیبات معطر اغلب وزن مولکولی کوچک دارند و فرار و آبگریز هستند (<400 Da، عموماً Da بین 50 تا 200). با افزایش غلظت ترکیبات معطر در فضای دهان، جریان هوا این ترکیبات را از طریق حلق به غدد بویایی در بینی هدایت می کند. ما انسانها حدود 400 نوع گیرنده بویایی داریم تا بیش از 10000 ترکیب بالقوه فعال عطر را در غذاها حس کنیم. این ترکیبات فعال معطر به گروه های شیمیایی متنوعی تعلق دارند.
در حالی که موارد بسیاری وجود دارد که در آن، ترکیبات با ساختارهای مشابه دارای رایحه های مشابهی هستند، مانند اینکه چگونه استرها به طور کلی بوی میوه ای را می دهند و ترپن ها می توانند بوی گل را داشته باشند اما ساختار به تنهایی برای پیش بینی نحوه درک ما از یک ترکیب کافی نیست.
با این حال، ما بوی این ترکیبات را جداگانه درک نمی کنیم بلکه کل مشخصات رایحه را به عنوان یک بو از طریق نقشه های عصبی ساختاری در پیاز بویایی و مغز درک می کنیم.

مزه: دومین جزء اصلی طعم

مزه دومین جزء اصلی در طعم است. پنج دسته اصلی از مزه‌ها وجود دارد: شور، ترش، شیرین، تلخ و اومامی. برخلاف ترکیبات ایجادکننده بو، ترکیبات ایجاد کننده مزه اغلب غیر فرار و آب دوست هستند. در حین اینکه ترکیبات ایجادکننده مزه در بزاق حل می شوند، می توانند به جوانه های چشایی و گیرنده های شیمیایی آنها برسند.
به عنوان مثال، کلرید سدیم ترکیب مرجع برای شوری است. سایر ترکیبات یونی نیز می توانند طعم شور داشته باشند، از جمله کلرید منیزیم، یدید سدیم و سولفات پتاسیم. تحقیقات علمی دو مسیر برای درک مزه نمک در جوانه های چشایی شناسایی کرده است: یک مسیر کم نمک که مسیری است فقط حساس به سدیم، و یک مسیر با پرنمک که به نمک های سدیم و غیر سدیم حساس است.
در حالی که بسیاری از اسیدها مانند اسید سیتریک یا اسید لاکتیک طعم ترش دارند، هیدروژن کلرید رقیق به عنوان مرجع برای ترشی استفاده می شود. دو نوع گیرنده چشایی برای ترشی شناسایی شده اند و هر دو به یون های هیدروژن پاسخ می دهند که مسئول مزه ترش این اسیدها است.
سلول های چشایی نوع III در درجه اول دارای گیرنده های مزه ترش به همراه برخی گیرنده های مزه شور هستند. ساکارز مرجع شیرینی است، اما شیرینی را می توان توسط قندهای دیگر، الکل های قندی و برخی اسیدهای آمینه نیز ایجاد کرد. آلکالوئید کینین به عنوان مرجع تلخی عمل می کند. کافئین، سایر آلکالوئیدها، تانن ها و برخی اسیدهای آمینه نیز مزه تلخی دارند. مونوسدیم گلوتامات (MSG) نماینده مزه خوش اومامی است.
برخی از اسیدهای آمینه (اسیدهای آسپارتیک و گلوتامیک) و برخی 5′-ریبونوکلئوتیدها نماینده های دیگری از مزه اومامی هستند. سلول های حساس به مزه های شیرین، تلخ و اومامی با هم به عنوان سلول های چشایی نوع II گروه بندی می شوند زیرا مسیرهای سیگنال دهی آنها مشابه است.

Chemesthesis: چیست و چگونه درک می‌شود؟

Chemesthesis یکی دیگر از اجزای یک طعم است. Chemesthesis در واقع تشخیص مواد شیمیایی بالقوه مضر توسط پوست و غشاهای مخاطی است. احساس Chemesthesis زمانی اتفاق می‌افتد که ترکیبات شیمیایی گیرنده‌های مرتبط با حواس دیگر را فعال می‌کنند که واسطه درد، لمس و ادراک حرارتی هستند. این واکنش‌های ناشی از مواد شیمیایی در دسته های حسی مرسوم چشایی و بویایی قرار نمی گیرند بنابراین یک دسته جدا از اجزای یک طعم هستند.
Chemesthesis شامل احساسات تندی، گرمی، خنکی، گزگز و گس است. ترکیبات مرتبط با Chemesthesis عمدتاً غیرفرار هستند اما از نظر آب دوستی متفاوت هستند.
گیرنده های Chemesthesis در سلول های دهان، زبان و حفره بینی (ناحیه بویایی) یافت می شوند، اما این سلول ها عمیق تر از سلول های بویایی و چشایی در بافت، یافت می شوند. این امر منجر به پاسخ طولانی تر به محرک های Chemesthesis نسبت به بو یا مزه می شود. این واکنش طولانی را می توان در سوختن کند اما شدید در هنگام خوردن برخی از غذاهای تند مشاهده کرد.
ترکیبات تند برخی گیرنده‌ها و نورون‌ها را با حس گرما شریک هستند، به همین دلیل است که تندی نیز می‌تواند منجر به تعریق و قرمزی شود. این ترکیبات عبارتند از کپسایسین (capsaicin) در فلفل چیلی، پیپرین (piperine) در فلفل سیاه و آلیل ایزوتیوسیانات در خردل. ترکیبات خنک کننده به طور مشابه برخی نورون ها و گیرنده های حساس به دمای پایین را تحریک می کنند.
منتول نمونه معمولی از یک ترکیب خنک کننده است. “گزگز” برای اکثر آمریکایی ها طعمی غیرعادی است، اما در فلفل سیچوان چینی و سانشو ژاپنی دیده می شود. احساس سوزن سوزن شدن یا همان گزگز با ترکیباتی مانند α-sanshool اتفاق می افتد.

تعامل بو، مزه و Chemesthesis در ایجاد طعم

تصور می‌شود که گروه عاملی آمید غیراشباع در این ترکیبات باعث تحریک چند گیرنده مختلف می‌شود، از جمله گیرنده‌های مرتبط با دما که ترکیبات تند ایجاد می‌کنند. در نهایت، حالت گسی عمدتاً با پلی فنول‌ها مانند تانن‌های موجود در شراب مرتبط است و از طریق خشکی در دهان به دنبال تجمع یا رسوب پروتئین‌های بزاقی احساس می‌شود.
بافت یکی دیگر از ویژگی های حسی مواد غذایی است که در حفره دهان درک می شود. ادراک بافت ناشی از تحرکات حرکتی و حسی است که باعث تحریک احساسات سه قلو از نظر فیزیکی می شوند.
پاسخ‌های حرکتی از طریق اعصاب ماهیچه‌ها، تاندون‌ها و مفاصل حس می‌شوند، در حالی که برخی از پاسخ‌های حسی از طریق اعصاب در پوست و سطوح دهان احساس می‌شوند.
خواص بافتی محصولات غذایی با خواص فیزیکی آنها مانند رطوبت و همچنین خواص هندسی ذرات موجود در غذا مرتبط است. علاوه بر این می توان آنها را با خواص مکانیکی غذا مانند سختی و الاستیسیته توصیف کرد. بافت غذاهای مایع و نیمه جامد به ویسکوزیته یا قوام آنها مربوط می شود.

تأثیر احساسات و خاطرات بر درک طعم

در نهایت باید بیان کرد که ما طعم را از طریق مجموعه پیچیده ای از تعاملات بین بو، مزه، ورودی های Chemesthesis و پردازش شناختی درک می کنیم.
از طرفی ظاهر و بافت نیز می تواند بر ادراک طعم تأثیر بگذارد. با این وجود هنگام مصرف یک غذا، طعم آن را به عنوان یک حس واحد درک می کنیم، نه به عنوان مجموعه ای از احساسات مجزا. به عنوان مثال، هنگام خوردن انگور، ترشی، شیرینی، عطر انگور و گس بودن را ترکیب می کنیم تا آن را به عنوان «طعم انگور» درک کنیم.
جالب است بدانید وضعیت عاطفی فرد می تواند آستانه طعم شیرین، ترش و تلخ را تحت تاثیر قرار دهد.
درک ما از طعم بیشتر تحت تأثیر خاطرات مرتبط با طعم های مختلف است. به عنوان مثال، تجربیات مثبت و منفی (برنده شدن یا باختن در یک بازی) می توانند بر درجه بندی مزه و شدت طعم تأثیر بگذارند. از طرفی همانطور که احساسات ما بر درک طعم ما تأثیر می گذارد، طعم ها نیز می توانند به راحتی احساسات مختلفی را از ما برانگیزند.