Загальновідомо, що для того, аби заспокоїти відчуття печіння у роті після вживання гострої їжі, варто пити молоко, а не воду. Саме цей давній народний досвід став відправною точкою для науковців, які розробили «штучний язик», що дозволяє точно вимірювати гостроту страв, використовуючи молочний білок.
Таємниця гостроти
Серцевиною цього винаходу є казеїн – – головний білок молока, який не лише надає йому білого кольору, а й є цінним поживним елементом. Цей білок має унікальну властивість зв’язуватися з капсаїцином, хімічною сполукою, що відповідає за пекучий смак перцю чилі та інших гострих продуктів. Коли казеїн взаємодіє з капсаїцином у роті, він ефективно нейтралізує його дію, приносячи полегшення. Капсаїцин, своєю чергою, є природною речовиною, що міститься у плодах рослин роду Capsicum і активує больові рецептори, створюючи відчуття тепла чи печіння.
Від ідеї до втілення
Команда науковців під керівництвом Вейцзюня Дена з Шанхайського технологічного інституту взялася за відтворення цієї природної взаємодії у пристрої. Шанхайський технологічний інститут – – це престижний вищий навчальний заклад у Китайській Народній Республіці, відомий своїми інноваціями та дослідженнями в галузі інженерії, природничих наук та управління. Метою вчених було створити прилад, здатний об’єктивно визначати рівень гостроти продуктів. Такий гаджет може стати незамінним для людей з дуже чутливим шлунком або тих, хто втратив відчуття смаку – – адже у цих випадках людина може навіть отримати опіки слизових оболонок, несвідомо вживши надмірно гостру їжу.
Як працює «штучний язик»
«Штучний язик» – – це насправді прямокутна гнучка пластина з гелю, виготовлена з акрилової кислоти, холін хлориду та сухого знежиреного молока. Цей гель був затверджений за допомогою ультрафіолетового випромінювання та має здатність проводити електричний струм. Коли речовина, що містить капсаїцин, поміщається на гель, казеїн, присутній у молочному порошку, зв’язується з цією хімічною сполукою. Цей процес відбувається вже протягом 10 секунд і викликає зменшення електричного струму, що легко піддається вимірюванню. Чим вищий вміст капсаїцину, тим значнішим буде зменшення струму, дозволяючи точно визначити рівень гостроти.
Перевірка на практиці
Початкові випробування показали, що пристрій здатний виявляти концентрації капсаїцину в діапазоні від рівнів, непомітних для людини, до тих, що вже сприймаються як болючі. У подальших тестах, які включали вісім видів перцю та вісім гострих страв, рівні гостроти, визначені «штучним язиком», цілком збіглися з оцінками, отриманими від групи людей-дегустаторів.
Ширший спектр застосування
Тестування також продемонструвало, що «штучний язик» може виявляти й інші хімічні сполуки, відповідальні за гостроту, крім капсаїцину. Це відкриває можливості для застосування приладу у вимірюванні гостроти таких продуктів, як імбир, чорний перець, хрін, часник та цибуля. Дослідження щодо розробки цього інноваційного пристрою нещодавно було опубліковано в авторитетному науковому журналі ACS Sensors, який видається Американським хімічним товариством і спеціалізується на публікаціях про хімічні сенсори та їх застосування.
