علم النكهة: كيف نتذوق الحلو والحامض والمالح وأكثر من ذلك

قبل عدة أشهر، نشرتحول كيفية صنع صلصة الخل عن طريق استبدال الخل فيمع اليابانيةشويو داشياعتقدت أن الفكرة رائعة جدًا، لأن صلصة الخل هي، بحكم التعريف، صلصة تمزج الزيت مع نوع من السوائل الحمضية (الخل التقليدي). وفي الوقت نفسه، فإن صلصة الصويا هي نوع من التوابل اليابانية التي تمزج صلصة الصويا معداشي، المرق الياباني. إنه مالح ولذيذ في المقام الأول، بدون نكهة الخل أو عصير الليمون. طوال القطعة، استخدمت المصطلحات "حامض" و"حامض" و"لاذع" بالتبادل لوصف الجزء من صلصة الخل التي كنت أغفلها.

لقد فوجئت عندما زعم بعض الناس أن مقالتي مضللة. فقد قالوا إن صلصة الصويا هي حمض لأن درجة حموضتها أقل من 7. وبالتالي، فقد استبدلت حمضًا بحمض آخر، وبالتالي فإن فرضيتي كانت خاطئة. من الناحية الفنية؟علمياً"لقد كانوا على حق. ولكن في عالم الطهي، لم يكونوا على حق. فكلمة "حامض" في المطبخ لا تشير إلى أي من المكونات التي تحتوي على حمض كيميائي؛ بل تشير فقط إلى مجموعة أصغر من المكونات التي نستخدمها لإضفاء الحموضة عليها. وعلى نحو مماثل، فإن كلمة "ملح" في المطبخ تعني دائمًا ملح الطعام، وهو كلوريد الصوديوم (NaCl)، وليس كل الأملاح الأخرى الموجودة تحت الشمس. والواقع أن الغالبية العظمى من الأملاح لا تتمتع بما نتصوره على أنه طعم مالح بحت.

لقد دفعني الأمر برمته إلى التفكير في مدى الالتباس الذي قد ينشأ عن هذه المصطلحات. ففي المختبر، تحمل كلمات مثل "حمض" و"ملح" تعريفات واضحة للغاية. وفي المطبخ، نستخدم نفس الكلمات، ولكن ليس بالطريقة نفسها تمامًا. فماذا يعني هذا عن كيفية ارتباط إدراكنا للتذوق بالعلم الأساسي؟

لكي أعرف ذلك، اتصلتجاي كروسبي، محرر العلوم فيمطبخ الاختبار الأمريكيوأستاذ مساعد في التغذية في جامعة هارفاردكلية تي إتش تشان للصحة العامةوطلبت منه أن يشرح لي، بطريقة مبسطة، كيف نتذوق.

فهم الطعم والنكهة

في اللغة العامية، غالبًا ما يتم التعامل مع كلمتي "الذوق" و"النكهة" كمرادفتين. من المرجح أن أقول "أنا أحبذوق"من النابالم في الصباح" كما أقول "أنا أحبنكهةمن النابالم في الصباح." سأكون مخطئًا في الاقتباسنهاية العالم الآنعلى أية حال (ومن الواضح أنني بحاجة إلى تجديد معلوماتي حول ما هو النابالم إذا كنت أعتقد أنه صالح للأكل)، ولكن كلتا الكلمتين تنقلان المعنى. ومع ذلك، في هذه المناقشة، سنكون أكثر دقة في اختيار الكلمات.

عندما نناقش "التذوق" هنا، فإننا سنشير فقط إلى مجموعة صغيرة جدًا من الأحاسيس الخمسة التي يمكن لألسنتنا اكتشافها: المالح والحامض والمر والحلو والأومامي. (هناك أدلة متزايدة على أننا قد نمتلك أيضًا مستقبلات محددة على ألسنتنا للدهون، مما يجعلها المذاق السادس؟ والأكثر لذة؟). عندما نقول "نكهة"، فإننا نشير في الوقت نفسه إلى التجربة الحسية الشاملة، والتي لا تشمل فقط تلك المذاقات الخمسة أو الستة ولكن أيضًا البعد المعقد والمتنوع بشكل لا يصدق للرائحة.

بالنسبة للكثير منا، فإن فكرة "التذوق" تستحضر على الفور إحدى خرائط براعم التذوق القديمة. هل تعرفون تلك الخرائط؟ إنها عبارة عن رسومات للألسنة بمناطق محددة، تُظهر أننا نتذوق الحامض على الجانبين، والحلو في الأمام، والمر في الخلف. لكن هذا ليس هو الحال حقًا. يقول كروسبي إن ألسنتنا مغطاة بنتوءات، تسمى تقنيًا "حليمات"، وكل حليمة بها آلاف من براعم التذوق. يحتوي كل برعم تذوق بدوره على ما يقرب من 100 خلية تذوق. وكل خلية تذوق من هذه الخلايا مصممة لاكتشاف طعم واحد فقط من كل من الأذواق الخمسة (أو الستة).* وعلى الرغم مما أظهرته لنا خرائط براعم التذوق دائمًا، فإن الحقيقة هي أن الخلايا موزعة بشكل جيد في جميع أنحاء اللسان.

في الواقع، هناك قدر ضئيل للغاية من التداخل فيما يمكن للخلايا اكتشافه، ولكن لأغراض عملية، من الأسهل أن نفكر في أن كل خلية قادرة على اكتشاف طعم واحد فقط.

يقول كروسبي إن أحد أهم الأمور التي يجب أن نفهمها عن قدرتنا على التذوق هو أننا مبرمجون وراثياً للقيام بذلك. ففي حمضنا النووي توجد تصاميم لمستقبلات محددة للغاية لتذوق الملح والحامض وما إلى ذلك؛ وكل منها موجود لغرض وحيد هو اكتشاف هذه المواد في طعامنا وتنبيه أدمغتنا على الفور. أما الشم، من ناحية أخرى، فهو أمر مكتسب. يقول كروسبي: "ليس لدينا مستقبل محدد لرائحة لحم الخنزير المقدد". وبدلاً من ذلك، نستخدم ما يقرب من 400 مستقبل مختلف للرائحة في أنفنا لاستحضار انطباع عن لحم الخنزير المقدد. لكن هذا لا يحدث في الأنف، بل هو شيء تقوم به أدمغتنا. وبشكل عام، يمكن لأدمغتنا أن تأخذ الإشارات المرسلة من هذه المستقبلات الشمية الأربعمائة وتجميع حوالي 10000 إحساس بالرائحة المميزة منها. قال لي كروسبي: "حاسة التذوق لدينا مصنوعة مباشرة في فمنا. الروائح مصنوعة في أدمغتنا".

ربما هناك بعض الأسباب التطورية الجيدة للغاية لهذا. فأجسامنا تحتاج إلى كلوريد الصوديوم، وهو ما نطلق عليه عادة الملح، لتنظيم كمية السوائل في خلايانا ونظامنا الدموي؛ وبدونه نموت. ومن ناحية أخرى، يعتبر السكر طاقة نقية ـ إذ يستهلك مخنا وحده ربع رطل منه يومياً لكي يستمر في العمل. والحموضة لا تشير إلى التلف فحسب (فالأطعمة الفاسدة غالباً ما تفسد) بل وأيضاً إلى عدم النضج، وهو أمر منطقي في ضوء مقدار احتياجنا إلى السكر. ومن الأفضل أن نمتنع عن تناول الخوخ الحامض وننتظر حتى يمتلئ بالسكر قبل أن نتناول قضمة منه. ورغم أن بعضنا قد يتصور أننا لا نستطيع أن نعيش بدون لحم الخنزير المقدد، فإن حمضنا النووي لا يبدو موافقاً على هذا.

ومن المثير للاهتمام أن حساسيتنا لكل من الأذواق الأساسية ترتبط بالقدر الذي نحتاجه (أو لا نحتاجه). فنحن نحتاج إلى الكثير من السكر، ولهذا السبب فإننا الأقل حساسية له؛ ونحن أكثر حساسية للملح بنحو عشر مرات من السكر، الأمر الذي يجعلنا نستهلك كميات أقل منه؛ والطعم اللذيذ، الذي يشير إلى وجود البروتينات، يشبه الملح تقريبا في هذا الصدد؛ ونحن أكثر حساسية للحموضة بنحو عشر مرات من الملح أو الطعم اللذيذ؛ ثم إننا أكثر حساسية بنحو عشر مرات على الأقل للطعم المر من الحامض. وهذه الحساسية العالية للأطعمة الحامضة والمرة تعني أننا ننتهي إلى الحد بشكل صارم من كمية ما نتناوله منها ــ وربما يكون هذا أمرا جيدا، نظرا لأنها غالبا ما تكون علامات على التعفن أو التسمم. (وإن كان من الممكن، كما يمكن لأي مدمن على القهوة أو الشوكولاتة أو البيرة أن يشهد، أن نتغلب على بعض هذه النفورات من خلال التدريب المخلص مدى الحياة).

وبطبيعة الحال، فإن كل هذه الإشارات تصبح أكثر تعقيدًا بسبب الطريقة التي يفسرها بها دماغنا، والتي تعتمد على الخبرة الماضية والحالية - تاريخك مع وصفات عائلتك يعني أن مذاقها بالنسبة لك يختلف عما قد يكون عليه بالنسبة لشخص غريب، والبيرة الباردة لها طعم أفضل حقًا في يوم حار.

كيف نشعر بالتذوق

الآن بعد أن استعرضنا أساسيات التذوق والنكهة، دعونا نلقي نظرة عن كثب على كيفية اكتشاف ألسنتنا لكل من هذه الأذواق الخمسة (أو مرة أخرى، إذا كنا نحسب الدهون، ستة).

إن ألسنتنا تستشعر أغلب المذاقات ـ المر والحلو واللذيذ والدهني ـ باستخدام مستقبلات بروتينية على سطح خلايا التذوق. والمستقبلات أشبه بالأقفال، والجزيئات المر والحلو واللذيذة والدهنية أشبه بالمفاتيح: فهي تلتصق ببعضها البعض بطرق محددة، وعندما يحدث هذا ترسل الخلايا إشارات إلى المخ تخبره بوجود الجزيئات.

ولكن الملح والحمض يعملان بشكل مختلف. فوفقاً لكروسبي، لا تحتوي خلايانا التي تستشعر الملح والحمض على مستقبلات بروتينية تشبه القفل والمفتاح على سطحها. بل تحتوي بدلاً من ذلك على قنوات تسمح للأيونات الملحية والحمضية بالدخول إلى الخلايا نفسها. ويقول: "فكر في الأمر كما لو كان نفق لينكولن. فهي تسمح بنقل الأيونات من خارج الخلية، عبر غشاء الخلية، إلى داخلها". ولأن الأيونات مشحونة كهربائياً، فإنها تغير الشحنة الكهربائية للخلايا نفسها، وهو ما يخبر المخ بأنها تتذوق الملح أو الحموضة.

قد لا يبدو هذا الأمر مهما للغاية، لكنه في الواقع يحتوي على جزء على الأقل من الإجابة على سؤال لماذا يستخدم الطهاة والعلماء كلمتي "حمض" و"ملح" بشكل مختلف.

الأملاح والأحماض: نظرة عن قرب

الملح مركب ينتج عن تفاعل حمض مع قاعدة، ويتفكك إلى أيونات موجبة وسالبة عندما يذوب في الماء؛ تلك الأيونات لها شحنات كهربائية موجبة وسالبة (موجبة بسبب غياب إلكترون، وسالبة بسبب إلكترون إضافي). لذلك فإن كلوريد الصوديوم (NaCl)، عندما يذوب في الماء، يتفكك إلى أيون صوديوم مشحون إيجابيًا (Na+) وأيون كلوريد مشحون سلبيًا (Cl-). سيذوب الملح بالكامل دائمًا في الماء حتى يصل الماء إلى نقطة التشبع.

عندما يتعلق الأمر بتذوق الملح، فإن القنوات الأيونية على خلايا التذوق الحساسة للملح صغيرة جدًا: فهي كبيرة بما يكفي للسماح بمرور أيونات الصوديوم والكلوريد الصغيرة، ولكن ليس أكثر من ذلك، بما في ذلك معظم الأملاح المذابة الأخرى. وهذا هو مفتاح السبب وراء كون كلوريد الصوديوم أحد الأملاح القليلة التي لها طعم مالح بالفعل بالنسبة لنا. وإذا عدنا إلى تشبيه كروسبي بنفق لينكولن، فإن الأمر يبدو وكأن النفق كبير بما يكفي للسماح بمرور سيارات ميني كوبر وفولكس فاجن بيتل، ولكن أي شيء بحجم سيدان وما فوق سوف يصطدم بالمدخل، ولا يصل أبدًا إلى الخلية. ولأن هناك عددًا قليلًا جدًا من الأملاح التي تنتج أيونات صغيرة مثل كلوريد الصوديوم، فمن الصعب جدًا إيجاد بديل مقنع لها؟ كلوريد الليثيوم هو أحد الأملاح القليلة التي قد تنجح، ولكننا سنتناول جميعًا مثبتًا قويًا للمزاج كتوابل على البيض والبطاطس. لا يسبب كلوريد البوتاسيوم أيًا من الآثار الجانبية التي يسببها الليثيوم، ولكنه يتميز بنكهة مريرة ملحوظة تفسد أي شيء يضاف إليه. (تحل بعض بدائل الملح هذه المشكلة عن طريق مزج كلوريد البوتاسيوم مع كلوريد الصوديوم لمحاولة تقليل مستويات الصوديوم مع تقليل هذا الطعم المر، لكنه لا يزال ليس مطابقًا تمامًا لملح كلوريد الصوديوم النقي المحبوب لدينا).

مثل الأملاح، يمكن للأحماض أيضًا أن تتفكك إلى أيونات موجبة وسالبة. ولكن في حالة الأحماض، يكون الأيون الموجب دائمًا هيدروجين، وتلك الأيونات الهيدروجينية (والتي تسمى أيضًا بروتونات) تنتج دائمًا طعمًا حامضًا. ومع ذلك، فإن قوة الحمض لا تعتمد فقط على تركيزه ولكن أيضًا على ميله إلى التفكك. على سبيل المثال، حمض الهيدروكلوريك قوي جدًا: أضفه إلى الماء وسوف يتفكك ما يقرب من 100٪ منه إلى أيونات هيدروجين موجبة ونظيراتها السلبية. إذا كنت مجنونًا بما يكفي لتناوله (من فضلك لا تفعل ذلك)، فسوف يكون حامضًا بشكل جنوني، حتى في تركيزات مخففة للغاية. قارن ذلك بحمض الأسيتيك (الحمض الموجود في الخل)، والذي يتفكك حوالي 1٪ فقط منه في الماء؟ ومع ذلك، لا يزال هذا كافيًا لجعل أفواهنا تتجعد. (صلصة الصويا، على سبيل المثال، أضعف بحوالي 10 مرات من الخل كحمض، بناءً على قيم الرقم الهيدروجيني الخاصة بهما.) النقطة هنا هي أنه فقط لأن الطعام حمضي من الناحية الفنية لا يعني أنه سيكون له دائمًا نكهة حامضة قوية أو حتى ملحوظة؛ يعتمد ذلك على نوع الحمض المعني ومدى تركيزه.

إعادة هذا إلى العالم الحقيقي

إن كل هذا حسن وجيد، ولكن قبل أن ننهي حديثنا، من المهم أن نتذكر أن نكهات الطعام الذي نتناوله أكثر تعقيداً من أنواع الأمثلة العلمية المعزولة هنا. ذكرني كروسبي قائلاً: "إن العلم البحت يختلف عن التطبيقات الطهوية لأنك عندما تتعامل مع طعام، فإنك تتعامل مع مزيج معقد من الأشياء، على عكس المواد النقية". وكأمثلة، ذكر بعض الطرق التي يمكن أن تتداخل بها الأذواق الأساسية مع بعضها البعض: الملح يقمع إدراكنا للمرارة، والأومامي والأحماض تعزز إدراكنا للملح، في حين تقلل الدهون من قدرتنا على تذوق الملح. ثم هناك طبقة إضافية من الرائحة فوق ذلك، والتي يمكن أن تؤثر على إدراكنا لأي شيء نأكله بطرق عميقة. قال: "مع صلصة الصويا، تكون أضعف بكثير من الخل كحامض، ثم لديك كل هذه المكونات الأخرى، مثل مستويات عالية من الملح والغلوتامات. هناك العديد من الجزيئات ذات المذاق القوي فيها، بالإضافة إلى رائحتها، والتي تطغى على أي إدراك للطعم الحامض".

إذن، هل صلصة الصويا حمضية؟ حسنًا، من الناحية الفنية، نعم. ولكن... ليس في المطبخ.

سبتمبر 2016