Новый год – время волшебства. И одна из его тайн состоит в том, что именно этот праздник связан в нашем представлении с целым букетом ароматов. Хвоя, мандарины, корица — их запахи так же, как и сияние гирлянд и музыка «Щелкунчика», создают «новогоднее» настроение. Какие химические вещества помогают появлению этих обонятельных ассоциаций? И почему они для нас так важны?
Процесс восприятия нами запахов можно описать вкратце следующим образом. Когда молекулы душистых веществ, или одорантов, попадают к нам в нос, они проникают к обонятельным рецепторам, а те обрабатывают информацию о веществе и передают ее в головной мозг. Все происходит мгновенно, вызывая у нас ощущение запаха. Чем ярче запах одоранта, тем прочнее он связывается в нашем представлении с конкретным источником. Так какие же душистые вещества помогают нам еще ярче ощутить новогодний праздник?
Ель, сосна, пихта
«Елочка-елка, лесной аромат…» — поется в одном известном мультфильме. Запах хвойного леса, свежий и острый, приносят к нам в дом «входящие» вместе с зеленой красавицей вещества — терпены. Точнее, те из них, которые обладают летучестью. Еще конкретнее — их чаще встречающиеся в живой природе производные, терпеноиды, которые присутствуют в смолах и эфирных маслах растений. Ель, сосна, кедр, пихта, туя богаты терпенами — недаром живицу, или смолу хвойных деревьев, называют терпентин.
Терпены состоят из атомов углерода и водорода, а терпеноиды — еще и кислорода, и все они имеют в своей структуре изопреновые звенья. Содержащие два изопреновых звена называются монотерпенами, или монотерпеноидами. Они летучи и прекрасно распространяются по воздуху, проникая в человеческий нос. За аромат новогодней елки, а также пихты или сосны, которые иногда играют ту же роль, отвечает целая компания монотерпенов:
- α-пинен и β-пинен. Их название происходит от латинского pinus – сосна, поскольку особенно много пиненов находится в смолах и эфирных маслах хвойных деревьев. Присутствуют они и в эвкалипте, лимоне, лайме. Эти вещества являются основными компонентами скипидара, исходным материалом для получения синтетической камфары и эфирных масел. При комнатной температуре пинены превращаются в летучие жидкости. Вот почему ель по большей части обязана своим ароматом им. Но находясь рядом с установленным в помещении хвойным деревом, надо помнить и о том, что пинены легко воспламеняются;
- лимонен. Содержится в эфирных маслах хвойных деревьев и цитрусовых. Также является одним из компонентов скипидара, используется в производстве парфюмерии, пищевых эссенций, растворителей, лаков.
Источает ель и другие монотерпены — такие как мирцен, камфен, фелландрен и другие. Выбрасывает она в воздух и сесквитерпены, к примеру кариофиллен, и такой сильно пахучий сложный эфир, представитель терпеноидов, как борнилацетат.
В живой природе терпены, или терпеноиды, выполняют несколько важных функций:
- Защитная. Хвойные деревья, живущие долго, развили мощную систему самообороны. Иглы отпугивают травоядных животных, однако существуют еще и патогенные микроорганизмы, защиту от которых и обеспечивают терпеноиды, обладающие антисептическими свойствами. А еще, выделяясь в большом количестве в теплую погоду, они способствуют образованию над лесом облаков, отражающих солнечный свет и тем самым регулирующих температуру окружающей среды. Именно поэтому в хвойном лесу даже в палящий зной прохладно.
- Коммуникативная. Терпеноиды обеспечивают обмен информацией между растениями и между растениями и насекомыми. Последние играют важнейшую роль в опылении растений.
А что же дают терпены человеку, непосредственно находящемуся в помещении, где стоит живая хвойная красавица? Выделяемые ею вещества положительно воздействуют на общее состояние человека: улучшают работу сердца и легких, повышают иммунитет, очищают воздух в комнате. Однако иногда они могут и вызывать аллергию.
Если живую елку вы дома не ставите, можно распылить в помещении натуральные душистые вещества, воспользовавшись, например, эфирным маслом из ели или других хвойных деревьев. Хвойные запахи считаются одними из самых приятных для человека ароматов, а потому соответствующие эфирные масла неизменно пользуются популярностью. Выделить эфирное масло из ели можно несколькими способами. Например:
- холодный отжим. Хвою заливают растительным маслом и настаивают в течение нескольких дней, после чего очищают масло от хвойных частичек;
- метод паровой дистилляции. В специальном аппарате, заполненном до определенного уровня водой, уложенные на решетку еловые лапки подвергают обработке паром. Водяной пар увлекает за собой пары масла, они охлаждаются, и вода с маслом стекают в приемник. Масло отделяется от воды в особом аппарате — флорентине, и фильтруется.
Эфирные масла из ели, сосны, пихты используют в парфюмерии, косметологии, медицине, а также в быту, например в освежителях воздуха.
Мандарины
Оранжевые «мячики», от которых исходит острый, сладкий и одновременно горьковатый аромат, тоже традиционно связаны у нас с Новым годом. Но только ли потому, что в советские времена этот дефицитный тогда продукт покупали к новогоднему столу, а пару мандаринок нередко клали в детские подарочные наборы? Скорее, причина стойкой ассоциации в другом. Дело в том, что механизм формирования цитрусового запаха похож на те же механизмы у хвойных. И пахнут мандарины почти как елка, поскольку характерные для нее летучие вещества содержатся и в цитрусовых. Это уже знакомые нам монотерпены: α- и β-пинены, лимонен, мирцен, камфен, фелландрен. Присутствуют в мандаринах и сесквитерпены, например α-бергамотен и кариофиллен. Богатое терпенами мандариновое масло, содержащееся в цедре зрелых плодов, извлекают прессованием и используют в парфюмерии и при изготовлении пищевых ароматизаторов.
Шампанское
Качество вина до сих пор оценивают в первую очередь органолептическим методом, то есть пробуют на запах и вкус. Ароматов у вин много, и они создают сложные букеты. Хорошее шампанское тонко пахнет фруктами, спелой дыней и отчасти свежим хлебом, ведь в нем содержатся дрожжи…
«Службой доставки» этих запахов являются пузырьки углекислого газа. Их в каждой бутылке шампанского десятки миллионов. Как только напиток налит в бокал, пузырьки устремляются вверх, неся на своих стенках ароматические молекулы. По мере продвижения маленьких «доставщиков» к поверхности количество молекул увеличивается. Выяснилось, что пузырьки перемещают на себе насыщенные жирные кислоты, от декановой до тетракозановой, ненасыщенные кислоты — пальмитолеиновую, олеиновую, линолевую, а также норизопреноиды, то есть ароматические вещества, содержащиеся в винограде некоторых сортов.
Проделав свой путь наверх, пузырьки лопаются и образуют над поверхностью шампанского капли аэрозоля, те самые, которые приятно щекочут язык, когда мы пробуем напиток…
Жаркое
В разных культурах на новогодний стол подают разные виды блюд из птицы, мяса и дичи. И даже при использовании специй основным в них будет аромат жареного мяса. А как он возникает?
При высокой температуре, которая обычно требуется для приготовления пищи, в мясе вступают во взаимодействие сахара и аминокислоты, пептиды, белки. Происходит так называемая реакция Майяра (на самом деле цепочка реакций), названная по имени французского ученого, впервые описавшего ее. Реакции Майяра подвергаются, например, выпекаемый хлеб, обжариваемый кофе и, конечно, мясо и картофель, которые жарят или запекают.
В результате пребывания на раскаленной сковороде или в горячей духовке курица, индейка, говядина, свинина приобретают золотистую корочку и теплый мясной аромат. Обеспечивают этот запах разные летучие соединения, ведущим среди которых является 2-ацетил-2-тиазолин. Кстати, его научились извлекать и нередко используют в пищевой промышленности как ароматическую добавку.
Шоколад
Ну какой Новый год без шоколадных конфет или плитки шоколада?! Шоколатье всего мира постоянно создают новые вкусы и запахи нашей любимой сладости. Поэтому однозначно сказать, чем пахнет шоколад, в котором могут присутствовать самые разные ингредиенты, трудно. Однако можно выбрать в качестве изучаемого объекта шоколад без всяких добавок, в котором, тем не менее, присутствует множество летучих веществ.
Немецкие химики Каролин Сейфрид и Михаэль Гранволь, опубликовавшие результаты своей работы в «Journal of Agricultural and Food Chemistry», взяли для исследования темный шоколад и выделили наиболее важные для нашего обоняния душистые вещества и ароматобразующие соединения. Потом они сконструировали из них букет ароматов и предложили оценить его участникам эксперимента. В итоге получившийся запах вызвал у большинства из них четкую ассоциацию с настоящим шоколадом.
Так какие вещества, содержащиеся в плиточном шоколаде, возбуждают наше обоняние? Наиболее высокие результаты в ходе эксперимента показали:
- ванилин;
- фенилуксусная кислота, пахнущая медом и находящаяся в различных растениях;
- линалоол – спирт, относящийся к терпеноидам и входящий в химический состав лимонов, апельсинов, винограда, помидоров, клубники, имбиря и чеснока, а также придающий запах ландышу и мускатным винам;
- 2-метоксифенол - фенольное соединение, присутствующее в семенах сельдерея, кожуре лимона, листьях апельсина и табака, в древесном дыме и обеспечивающее запах виски и обжаренного кофе;
- 3-метилбутановая кислота, она же изовалериановая кислота, выявленная в валериане лекарственной, хмеле, чайном дереве, цитрусовых;
- диметилтрисульфид, который наличествует в летучих веществах жареного лука и сыров вроде лимбургера и пахнет, как и 3-метилбутановая кислота, не удивляйтесь… человеческим по́том.
Наконец, исследователи отметили заслуги в создании шоколадного аромата еще одного вещества — β-ионона, благодаря которому благоухают розы и фиалки. Да, запах шоколада очень сложный, состоящий из совершенно разных компонентов. Но в итоге получается магнетически притягательный продукт.
Снег
Снег — это замороженная дистиллированная вода, которая не имеет запаха. Тем не менее со снегом у нас также связан целый комплекс обонятельных ощущений. Например, Алексей Николаевич Толстой в книге «Хождение по мукам» сравнил запах первого снега с запахом разрезанного арбуза. Можно предположить, что «запах снега» тоже вызван естественными явлениями. Чем теплее на улице, тем разнообразнее пахнет вокруг. Но чем ниже температура воздуха, тем медленнее движение молекул и менее отчетливы окружающие нас запахи. Поэтому на морозе мы ощущаем, прежде всего, их отсутствие, что, вероятно, и заставляет нас ощущать «запах свежего снега».
Ирина Кравченко
Изображение на обложке: Freepik
