Bibliotecă NCBI. Un serviciu al Bibliotecii Naționale de Medicină, Institutele Naționale de Sănătate.

gustului

Comitetul Institutului de Medicină (SUA) pentru cercetarea nutriției militare; Marriott BM, editor. Nevoi nutriționale în medii calde: aplicații pentru personalul militar în operațiuni pe teren. Washington (DC): National Academies Press (SUA); 1993.

Nevoi nutriționale în medii calde: aplicații pentru personalul militar în operațiuni pe teren.

Introducere

Deoarece toate sistemele biologice sunt într-o oarecare măsură sensibile la temperatură, se poate aștepta că căldura va afecta percepția gustului. Deși influențele termice asupra percepției gustului au fost confirmate în numeroase studii, rămân multe de învățat despre gama de interacțiuni temperatură-gust care au loc, relevanța lor pentru preferințele alimentare și nutriția și mecanismele care stau la baza acestora. După cum va ilustra această revizuire a datelor disponibile, cea mai mare parte a celor învățate se referă la stimuli simpli „model” chemosensoriale, mai degrabă decât la alimente și la efectele temperaturii stimulului, mai degrabă decât la efectele atât ale mediului, cât și ale stimulului. temperatura. Prin urmare, este dificil de evaluat măsura în care datele existente sunt relevante pentru percepțiile din lumea reală asupra alimentelor într-un mediu fierbinte.

A evalua efectele termice asupra aromei necesită mai mult decât simpla măsurare a modulației gusturilor dulci, acre, sărate și amare în condiții de schimbare a temperaturii stimulului. Prezentul capitol trece în revistă literatura actuală privind efectele termice în toate cele patru modalități menționate mai sus și sugerează cercetări viitoare.

Efectele senzoriale ale temperaturii

Gust

Efectul temperaturii asupra percepției gustului a fost studiat științific timp de peste un secol (pentru o revizuire a se vedea Green și Frankmann, 1987; Pangborn și colab., 1970). Cu toate acestea, deoarece efectele temperaturii-gust au fost de obicei măsurate în mod fragmentar (adică, testând doar unul sau doi stimuli gustativi la un moment dat) în diferite laboratoare folosind metode experimentale diferite, puține generalizări ar putea fi obținute din experimentele timpurii. Singura constatare de încredere părea să fie că pragul pentru detectarea celor patru gusturi de bază tindea să varieze în formă de U în funcție de temperatură, având un minim undeva în intervalul cuprins între 20 ° și 30 ° C. Temperatura la care s-a produs minimul a variat în funcție de stimulii gustativi (vezi McBurney și colab., 1973 de exemplu), ceea ce înseamnă că, în general, atunci când alimentele sau băuturile sunt încălzite la temperaturi peste 30 ° C (aproximativ 86 ° F), detectarea gusturile slabe devin mai dificile.

Figura 9-1

Efectul temperaturii limbii asupra percepțiilor despre (A) dulceața zaharozei și (B) amărăciunea cofeinei. Parametrul este temperatura limbii și soluțiile gustative. Sursa: Green și Frankmann (1987), utilizate cu permisiunea.

Figura 9-2

Efectul temperaturii limbii asupra percepțiilor asupra (A) sărării NaCl și (B) asupra acidității acidului citric. Rețineți că nici un stimul gustativ nu a produs un efect semnificativ al temperaturii asupra intensității percepute. Sursa: Green și Frankmann (1987), (mai mult.)

Din punct de vedere practic, aceste efecte termice nu sunt deosebit de mari. Deși Green și Frankmann (1987) au observat modificări ale intensității percepute a dulceaței de până la 100%, aceste percepții au avut loc numai atunci când temperatura limbii - nu doar temperatura soluției - a fost modificată cu 16 ° C ° până la 20 ° C). Schimbări mari ale temperaturii limbii sunt dificil de produs în condiții normale din cauza vascularizației abundente a limbii. Mai mult, aceste efecte au fost obținute prin răcirea limbii. Deși alte studii au arătat că tendințele observate pentru dulceață și amărăciune între 20 ° și 36 ° C persistă la temperaturi de soluție peste temperatura orală normală (de exemplu, Bartoshuk și colab., 1982; Paulus și Reisch, 1980), relația dintre temperatură și intensitatea percepută la temperaturi foarte fierbinți (de exemplu, mai mare de 45 ° C sau 113 ° F) nu a fost clar elaborată.

Atingere

Pe lângă efectele sale asupra componentelor de înaltă frecvență ale stimulării mecanice, temperatura modulează probabil și sensibilitatea gurii la presiunea simplă. Studiile privind sensibilitatea tactilă a mâinii au arătat că răcirea afectează sensibilitatea la presiune, iar încălzirea o îmbunătățește (Stevens și colab., 1977). Nu există niciun motiv să credem că aceeași tendință nu apare în mucoasa bucală.

De asemenea, trebuie luată în considerare o altă interacțiune opusă, temperatură-atingere. Se știe de mult că, atunci când sunt odihnite pe piele, obiectele reci sunt percepute ca fiind mai grele decât obiectele calde (Stevens și Green, 1978). Acest fenomen, cunoscut sub numele de iluzia Weber, ar putea juca un rol în percepția caracteristicilor mecanice ale alimentelor și băuturilor. Spre deosebire de efectul amorțitor al răcirii pielii în sine, răcirea stimulului tinde să mărească (cel puțin pe scurt) componenta mecanică a senzației. Poate că componentele inițiale de presiune ale stimulilor orali calzi sau fierbinți sunt reduse față de stimulii reci sau reci.

Modul în care aceste diferite modificări ale sensibilității tactile afectează percepția alimentelor și băuturilor nu a fost niciodată studiat în mod direct. Ceea ce este necesar sunt experimente concepute special pentru a măsura efectul temperaturii obiectului și orală asupra percepției unor dimensiuni precum netezimea, cremozitatea, grosimea și rugozitatea.

Iritarea chimică

Dintre cele trei forme de stimulare orală supuse modulației termice, iritarea chimică sau „chemesteză” (Green, 1991; Green și Lawless, 1991), este cea mai vulnerabilă. Prin natura lor, terminațiile senzoriale care mediază iritarea chimică (noreceptori) sunt sensibile la temperatură. În consecință, schimbarea temperaturii stimulului și a limbii poate afecta drastic sensibilitatea la un iritant. Acest efect a fost demonstrat cel mai clar pentru capsaicină, compusul înțepător din ardeiul iute (Green, 1986; Szolcsanyi, 1977). Așa cum se arată în Figura 9-3, senzația de arsură produsă de capsaicină variază direct în funcție de temperatura soluției care o conține. De fapt, prin răcirea limbii la doar aproximativ 25 ° C, senzația de arsură indusă de o concentrație moderată de capsaicină poate fi complet eliminată (Green, 1986). Acest efect este ușor de văzut ori de câte ori se sorbește o băutură rece pentru a înăbuși senzația de arsură produsă de o mâncare picantă prea „fierbinte”; arderea se reduce aproape instantaneu, dar revine după ce băutura este înghițită și gura se încălzește la temperatura normală.

Figura 9-3

Intensitatea percepută a senzației de arsură produsă de capsaicină în funcție de temperatura soluției testate. Sursa: Green (1986), folosit cu permisiunea.

Efectele termice nu se limitează la capsaicină. Deși efectul poate varia în mărime între compuși, acestea au fost observate și cu piperină (piper negru), etanol și chiar iritația produsă de concentrații mari de sare (Green, 1990). Prin urmare, nu există nicio îndoială că consumul de alimente care conțin condimente "fierbinți" într-un mediu fierbinte va crește impactul senzorial al acestor alimente. Ce efect poate avea acest lucru asupra consumului va varia, probabil, în mod semnificativ între indivizi, din cauza gamei largi de diferențe individuale în ceea ce privește plăcerea pentru „căldură chimică” (Rozin și Schiller. 1980; Rozin și colab., 1982). Condimentele fierbinți, totuși, declanșează un flux salivar suplimentar (Lawless, 1984), care s-ar putea dovedi a fi un factor pozitiv într-un mediu cald și uscat.

Miros (Olfaction)

În ciuda rolului semnificativ pe care îl are mirosul în formarea aromei, efectul temperaturii asupra percepției mirosurilor retronazale nu a fost studiat. Bazat strict pe termodinamică, ne-am aștepta ca încălzirea unui aliment să crească componenta olfactivă a aromei prin creșterea eliberării compușilor volatili. Într-adevăr, este evident în experiența de zi cu zi că încălzirea sporește aprecierea mirosurilor simțite ortonasal; ar fi foarte surprinzător dacă nu s-ar întâmpla același lucru cu mirosurile care își au originea în gură.

Efectul asupra hedonicii modulării termice a mirosurilor este mai dificil de previzionat și aproape sigur ar depinde atât de alimentele consumate, cât și de preferințele consumatorului. Prea mult din orice miros poate deveni, în teorie, nedorit și, așa cum pare să fie cazul gustului, al atingerii și probabil al temezei, efectele diferențiale ale temperaturii asupra componentelor unui miros complex ar schimba probabil calitatea, precum și cantitatea de experiență olfactivă.

Efectele fiziologice și psihologice ale temperaturii

Pe lângă faptul că afectează transducția și conducerea informațiilor senzoriale despre alimente, mediul termic poate influența și aroma alimentelor în mod indirect, prin factori fiziologici și psihologici. Având în vedere insuficiența informațiilor despre efectele termice directe asupra aromelor și preferințelor aromelor, nu este surprinzător faptul că se știe și mai puțin despre posibilele efecte indirecte asupra acestor variabile. Ceea ce se știe puțin sugerează că răspunsurile fiziologice și psihologice la temperaturi extreme (atât în ​​mediu, cât și în alimentație) ar putea fi, în anumite circumstanțe, mai importante decât factorii senzoriali în determinarea aromei, a tonusului hedonic și a comportamentului alimentar.

Ar trebui să se acorde o atenție serioasă, de exemplu, posibilelor efecte ale dezechilibrelor electrolitice induse de căldură asupra percepției gustului. S-a demonstrat că epuizarea extremă a sodiului afectează sensibilitatea și preferința pentru NaCl și alimentele sărate (Beauchamp și colab., 1990); cu toate acestea, astfel de epuizări sunt susceptibile să apară numai în cele mai grave circumstanțe, atunci când supraviețuirea însăși este în joc. În general, studiile care au investigat efectele nutriționale și metabolice asupra percepției gustului au găsit de obicei efecte semnificative numai atunci când deficiențele de vitamine (de exemplu, vitamina A sau vitamina B) sau minerale (de exemplu, zinc) au fost extreme (ca în stările de boală ) și asociat cu o formă de leziune sau atrofie tisulară (Mattes și Kate, în presă). Dar apariția efectelor de epuizare în condiții extreme, acute, mărește posibilitatea ca epuizările mai puțin severe suferite pe intervale mai lungi să provoace modificări ale preferinței și/sau sensibilității la gusturi sau arome.

Factorii psihologici pot juca, de asemenea, un rol important în modificările preferințelor gustative asociate cu modificările temperaturii alimentelor. Este o experiență obișnuită că temperatura la care este consumat un aliment îl afectează pe placul său (Brown și colab., 1985; Zellner și colab., 1988) și s-a demonstrat că preferințele de temperatură care stau la baza acestor efecte sunt în mare parte un produs. de experiență (Zellner și colab., 1988). Astfel, berea caldă este mai puțin plăcută de consumatorii care în mod normal beau bere răcită, în timp ce cei care au băut-o mereu caldă o preferă așa. Cu toate acestea, același studiu care a demonstrat importanța experienței și așteptărilor cu privire la gustul alimentelor și băuturilor (Zellner și colab., 1988) a arătat, de asemenea, că efectul temperaturii poate fi parțial compensat doar prin schimbarea așteptărilor consumatorilor cu privire la temperatura comestibil. Acest din urmă fapt sugerează că, având în vedere suficient timp și expunere, ar trebui să fie posibilă modificarea preferințelor de temperatură pentru a se potrivi nevoilor de mediu în schimbare. Aceasta este o ipoteză importantă; măsura în care este adevărat va determina cât de severe și de durate pot avea efectele unui mediu foarte fierbinte (sau foarte rece) asupra percepției și gustului alimentelor.

Rezumat și sugestii pentru cercetări viitoare

Datele disponibile arată clar că temperatura poate fi o variabilă importantă în percepția aromelor. Cu toate acestea, importanța sa în situațiile din lumea reală depinde, fără îndoială, de numeroși factori, inclusiv cât de extrem este stimulul termic, ce fel de mâncare se consumă, starea fiziologică a individului și „mentalitatea” psihologică pe care o aduce el sau ea la situație. Mai mult, probabilitatea ca interacțiunile complexe să aibă loc între aceste variabile face foarte dificilă evaluarea importanței fiecărei. Cercetările viitoare ar trebui, prin urmare, să încerce să evalueze efectul combinării acestor variabile în moduri diferite și în grade diferite.

Mai jos sunt enumerate câteva dintre problemele relevante pentru posibilele efecte ale temperaturilor extreme ale mediului asupra percepției aromelor care nu au fost abordate experimental:

O caracteristică notabilă a majorității acestor întrebări este că acestea pot fi abordate numai în experimente efectuate în condiții în care temperatura mediului este controlată (de exemplu, într-o cameră de mediu). Deși cerința de a efectua experimente în condiții climatice controlate - sau chiar la fața locului în medii extreme - limitează numărul de anchetatori care ar putea să le întreprindă, ipotezele care au fost generate în studii psihofizice simple trebuie în cele din urmă testate în circumstanțe realiste. Acest lucru este valabil mai ales având în vedere că măsurătorile de interes pot fi bine influențate de factori psihologici și fiziologici care sunt unici pentru mediile stresante din punct de vedere termic.

Confirmare

Pregătirea acestei lucrări, precum și unele dintre cercetările raportate în aceasta, au fost susținute de un grant de cercetare de la Institutele Naționale de Sănătate (DC00249).

Referințe

Discuţie

DR. NESHEIM: Întrebări pentru Dr. Verde?

PARTICIPANT: Punctul distincției dintre acru și dulce de durere a fost ilustrat de comentariile unui număr de soldați despre sosul fierbinte care li s-a oferit. Le-a plăcut foarte mult sosul fierbinte, dar mulți dintre ei au considerat că este prea acru. Nu le-a plăcut oțetul din el și au cerut doar ardei roșu uscat, ca alternativă la sosul fierbinte.

DR. VERDE: Cayenne este practic capsaicină și, deși are componente aromatice, unul dintre lucrurile interesante despre capsaicină este că nu are practic gust. Prin urmare, este un aditiv alimentar ideal, în acest sens, deoarece puteți adăuga o dimensiune senzorială fără a adăuga, de asemenea, arome posibile negative - cum ar fi aciditatea.

PARTICIPANT: Există persoane care sunt deosebit de sensibile la unii dintre acești aditivi alimentari? Unii oameni îmi spun că sunt sensibili la piper, de exemplu. Există un pericol dacă gătim aceste alimente în mâncare, mai degrabă decât să lăsăm individul să le adauge la mâncare, că mulți oameni nu le plac mâncarea?

DR. VERDE: Absolut. O vedem în laborator. Aceasta este una dintre dificultățile în studierea capsaicinei. Există diferențe individuale mari în ceea ce privește toleranța și capsaicina care le place.

Unii oameni vin în laborator dornici să fie testați; alții nu vor fi de acord să facă studiul chiar și contra plată, deoarece pur și simplu nu mănâncă alimente calde și picante.

Așa că da, cred că includerea capsaicinei sau a cayennei ca ceva care ar putea fi adăugat la alimente, mai degrabă decât deja în alimente, este esențială.

De asemenea, cred că capacitatea de a deține controlul asupra unei componente aromatice poate fi, de asemenea, foarte importantă în combaterea problemei monotoniei.

PARTICIPANT: Vrei să spui, deci, cu mentol că ai avea o cifră similară care indică faptul că oamenii percep o răceală mai mare pe măsură ce temperatura scade?

DR. VERDE: Da, am făcut aceste studii. Diferența în efectul de răcire nu variază prea mult în funcție de temperatură, ceea ce înseamnă că mentolul are un impact destul de puternic chiar și la temperatura camerei.

Și, desigur, chiar dacă mâncați un aliment relativ fierbinte care are mentol, odată ce vă acoperă cavitatea bucală, doar respirația prin gură produce răcire prin evaporare. Mentolul sporește efectul răcirii prin evaporare; este ca și cum ai respira un aer mai rece.

PARTICIPANT: Asta face mentolul în țigări?

DR. VERDE: Da. Cu toate acestea, experții de la companiile de tutun mi-au spus că oamenilor nu le place mentolul din țigări pentru a contracara căldura atât de mult cât doar se bucură de ea ca o altă dimensiune senzorială.

PARTICIPANT: S-a publicat că atunci când oamenii trebuie să bea volume de apă pentru înlocuirea lichidului sudoripar - adică între 12 și 18 litri pe zi - că temperatura preferată este undeva între 14 ° și 17 ° C (55 ° până la 60 ° F).

Experiența mea din deșerturile din sud-vestul Statelor Unite este că această estimare a temperaturii este puțin ridicată. Ai vreun sentiment sau ai putea face comentarii?

DR. VERDE: Singurul sentiment pe care îl am despre asta este că vorbești despre teste de teren într-un climat extrem. Unul dintre lucrurile care trebuie făcute - poate că s-a făcut pentru sete - este să analizăm posibilele efecte ale aclimatizării asupra temperaturilor preferate. Poate că odată ce te-ai aclimatizat la un mediu fierbinte, preferi să eviți un contrast ascuțit și rece în favoarea unei răcoare mai blânde.

PARTICIPANT: Există diferențe rasiale sau de gen sistematice?

DR. VERDE: În ceea ce privește gusturile de bază, nu cunosc diferențe semnificative de rasă sau de gen.

Există un efect de gen cu iritanți în nas, dar nu în gură; femelele tind să fie mai sensibile decât masculii. Există, de asemenea, unele date care sugerează că sensibilitatea la miros variază de-a lungul ciclului menstrual.

Un factor mai mare în fiecare dintre aceste modalități este totuși diferențele individuale. Există mari diferențe individuale în simțurile chimice.

PARTICIPANT: Stimulii acri dau orice senzație de răceală?

DR. VERDE: Nu că știu.

În trecut, oamenii au încercat să asocieze gusturile cu temperaturile în același mod în care culorile au fost asociate cu temperatura. De exemplu, dulceața este considerată ca fiind caldă, sarea ca fiind mai puțin caldă. Nu știu unde s-ar potrivi aciditatea.

DR. NESHEIM: Mulțumesc, Barry.

Note de subsol

Barry G. Green, Monell Chemical Senses Center, 3500 Market Street, Philadelphia, PA 19104-3308