Добавь электричества – и пресная еда обретет соленый вкус: изменит ли отмеченный Игнобелевской премией метод «адзихэн» будущее культуры питания?

Неожиданное изобретение из «электрических вкусовых ощущений», хорошо известных в кругу ученых

Уже совсем скоро в продажу поступят устройства, позволяющие существенно улучшить вкусовые качества пресной пищи без использования приправ. Такие устройства назвали «Элексоль». Пропускаемый через посуду и столовые приборы слабый электрический ток, не оказывая воздействия на организм человека, усиливает ощущение солености употребляемой пищи. Это позволяет надеяться на то, что благодаря безболезненному сокращению потребления соли появится возможность за счет профилактики ее чрезмерного потребления предохранять людей от заболеваний, вызываемых привычками и образом жизни.

Базовое исследование, которое легло в основу технологии изделий «элексоль», обратило на себя внимание в сентябре 2023 года. Оно было удостоено Игнобелевской премии в категории наук о питании.

«Это исследование стартовало еще в 2010 году. Сказать по правде, меня сильно удивило сообщение о присуждении премии – неужели люди наконец оценили исследование тринадцатилетней давности?» – признается профессор Университета Мэйдзи Миясита Хомэй. Мы также расспросили об исследовании приглашенного старшего лектора Токийского университета Накамуру Хироми.

Миясита Хомэй участвует в церемонии вручения Игнобелевских премий в Музее Массачусетского технологического института в США в ноябре 2023 года. «Меня тревожило, что лауреаты премии окажутся странными, чудаковатыми людьми, а в реальности очень впечатлило, какие они серьезные исследователи и насколько они коммуникабельны», – прокомментировал награждение Миясита

А вот как вспоминает о мотивации этих научных изысканий Накамура Хироми, приглашенный старший лектор Токийского университета.

«Я в то время была студенткой в лаборатории Мияситы-сэнсэя, и меня очень интересовал так называемый «языковой интерфейс», позволяющий контролировать языком ввод-вывод информации в компьютеры и другое электронное оборудования. Мы занимались разработкой системы, которая позволила бы осуществлять ввод-вывод в электронное оборудование с помощью языка людям, не имеющим возможности действовать руками. И когда в беседе с Мияситой-сэнсэем мы обсуждали, что хорошо бы исследовать возможность обратной связи (вывода) через вкусовые ощущения, которая позволила бы контролировать ввод. Тогда-то нам и пришла идея использовать электрические вкусовые ощущения.

Накамура Хироми (снимок предоставила сама Накамура)

Человек ощущает вкус, когда, клетки языка, именуемые вкусовыми рецепторами, определяя характер вкусового ощущения – кислое, сладкое, соленое и т.п., передают соответствующий сигнал в виде электрического импульса в мозг. Но на самом деле этот процесс не ограничен приемом пищи – ощущение вкуса возникает и при прохождении через язык одного лишь электрического тока.

Данное электрическое вкусовое ощущение уже исследовалось ранее и получило применение, главным образом, в сфере медицины – в частности, электричество использовали для того, чтобы определять степень нарушений вкусовых ощущений. Но Миясита и Накамура занялись исследованием в ином направлении – созданием за счет воздействия электротоком новых вкусовых ощущений.

«Раз за разом проводя опыты, мы поняли, что стимулирование электротоком дает нам возможность совершенно изменять вкусовые ощущения, которые возникают при приеме пищи. Поэтому мы изменили направление, решив, что если не ограничиваться «обратной связью» языка, то можно порадовать гораздо больше людей, изменяя «вкусовую гамму» продуктов питания.

Уже в 2010 году, когда началось исследование, мы опубликовали работу, в которой заявили, что вкусовые ощущения от пищи можно изменять, пропуская слабый ток через палочки для еды или трубочку. Именно она и была удостоена Игнобелевской премии.

Миясита и Накамура стали первыми, кто предложил систему, в которой электроды не касаются непосредственно языка а передают электрический стимул языку, пропуская его через пищу.

«Позднее стало ясно, что при пропускании тока через пищу эффект от электрического стимула выходит далеко за пределы простого раздражения вкусовых рецепторов. Движение положительных и отрицательных частиц внутри пищи производят куда как более сложный эффект. Узнав об этом, я понял, что открывается путь к более значимому изобретению – возможности контролировать вкус. Это изменяет будущее питания, подумал я», – рассказал Миясита.

Реализация на благо общества: усиливающие соленость устройства «элексоль» – «просто добавь электричества»

Заботами Мияситы зерна изобретения дали всходы, и в 2019 году началось совместное исследование электрических вкусовых ощущений с компанией по производству напитков «Кирин холдингс».

Часто говорят, что у японцев чрезвычайно высок уровень потребления соли. По мере того как все больше людей склонны проявлять заботу о своем здоровье и следить за ее потреблением, очень многие начинают чувствовать, что в еде им чего-то не хватает. В этих условиях Миясита и компания «Кирин» занялись совместной разработкой метода сокращения потребления соли без ущерба вкусу пищи за счет использования электрических вкусовых ощущений.

Исследования благополучно развивались, и в 2022 году была разработана новая технология, позволяющия примерно в пять раз усилить «соленость» продуктов с пониженным содержанием соли за счет использования электрических вкусовых ощущений. Изделия «элексоль» стали товаром, в котором реализована данная технология.

Чашка «элексоль» и ложка «элексоль» (снимок предоставлен компанией «Кирин холдингс»)

«Устройства «элексоль» предлагаются в форме чашки и в форме ложки. Предположим, к примеру, что в «элексоли» в форме чашки подается лапша рамэн с пониженным содержанием соли. Достаточно щелкнуть выключателем – и лапша, в которой, казалось бы, соли должно не хватать соли, как по волшебству обретает яркий вкус, явно изменяясь к лучшему.

Базовый принцип, благодаря которому это происходит, состоит в том, что при пропускании через посуду и столовые приборы электрического тока ионы натрия, содержащиеся в продуктах, собираются возле языка, и благодаря этому вкус соли ощущается гораздо сильнее. Входящие в состав пищи ионы натрия, обеспечивающие ей соленый вкус, несут положительный электрический заряд, поэтому электрический ток позволяет их перемещать.

«Даже когда соли в пище не хватает, достаточно «просто добавить электричества». Вкус при этом изменяется так, будто еду солью посыпали, а кроме того, становится более насыщенным, поэтому я сам с удовольствием пользуюсь этими изделиями», – пояснил Миясита.

Отправная точка – опыт из младшего школьного возраста

До сих пор считалось, что вкус – это то, что мы поглощаем. Но если пользоваться «элексолью», то даже не поглощая соли можно получить такой вкус, словно пищу посолили. То есть, по сути мы отделяем поглощение от вкусовых ощущений, а отправной точкой этой идеи для Мияситы послужил опыт, на который он обратил внимание еще в начальной школе.

«На уроках я заметил, что если с закрытыми глазами нажимать на веки, то на тыльной стороне век видятся черные пятна. Мне подумалось, вот будет здорово, если можно будет сделать так, чтобы это были не точки, а буквы, и я даже стал экспериментировать – пробовать по-разному нажимать на веки».

Пятна видятся из-за того, что при нажатии на веки возникает давление на глазные яблоки, тем самым стимулируются зрительные рецепторы сетчатки, что, в свою очередь, оказывает воздействие в поле зрения. Миясита, который еще ребенком постоянно размышлял над причинами этого явления, в конце концов пришел к идее.

«Из этого опыта я пришел к выводу: Если в этом мире исчезнет свет, то свет можно создать». Даже в отсутствие такого явления как свет можно создать «опыт», ощущение света, стимулировав рецепторы, отвечающие за зрение».

Иными словами, он понял, что существует граница между «воспринимаемым миром» - субъективным восприятием, порождаеым в результате обработки мозгом сигналов, получаемых от рецепторов, то есть зрением, обонянием, слухом и т. д, и «физическим миром» – объективным миром материи и энергии. Так особенность, подмеченная в детстве, в конце концов привела Мияситу к исследованиям в области электрических вкусовых ощущений и «вкусовых медиа».

Расширение вкусового мира посредством информационных технологий

«Вкусовые медиа» – технологическое направление, позволяющее с использованием информационных технологий преобразовывать в данные и доставлять людям вкусовые ощущения аналогично тому, как визуальные медиа, такие как телевидение, доставляют нам изображения. «Электровкус» и «элексоль» – лишь одно из его проявлений, а Миясита провел в данном направлении обширную исследовательскую работу.

Еще одним ее результатом стало успешное создание устройства под названием TTTV, изменяющее вкус пищи заданным образом. Новейшее устройство, разработанное в 2023 году, дает возможность изменить вкус белого вина на вкус красного, вкус дешевого шоколада на вкус элитного, – вплоть до придания молоку вкуса сливочно-крабовых крокетов, что позволяет безопасно насладиться вкусом крабового мяса людям с аллергической реакцией на ракообразных и моллюсков.

Накамура в 2016 году успешно разработала «электровкусовую вилку», которая за счет «электровкуса» усиливает ощущение солености пищи. В том же году «Полная бессолевая трапеза», употребляемая с помощью такой вилки, удостоилась престижной премии, которой награждают выдающиеся работы в области медиа на Фестивале медиаискусств Агентства по делам культуры. После этого она занялась разработкой носимого электростимулятора, действующего через кожные покровы, эта разработка вновь свела ее с Мияситой, и теперь они расширяют возможности использования «электровкуса».

Вот что сказала о дальнейших исследованиях Накамура.

«Электровкус станет подспорьем для тех людей, которые вынуждены ограничивать себя в питании. К тому же, я считаю, в этом есть еще и элемент развлечения – возникновение новых, неизвестных вкусовых ощущений. Поскольку теперь благодаря присуждению Игнобелевской премии об электрических вкусовых ощущениях стало известно очень многим людям, мне хотелось бы еще шире распространить знания об их привлекательных достоинствах.

Своими мечтами на будущее поделился и Миясита.

«Если различные вкусовые ощущения станет возможно воспроизводить с помощью компьютера, то у людей появится возможность наслаждаться тем, чего им хочется, не беспокоясь о здоровье. К тому же, если нам удастся возвращать вкус, скажем, перезрелым помидорам, то появится возможность заботиться только о конечном сроке годности продуктов, не тревожась о сроках утраты вкусовых качеств, что позволит сократить потери продовольствия. Горизонт исследований расширяется, и теперь, получив поощрение в виде этой премии, я буду и дальше день за днем заниматься разработкой «вкусовых медиа»».

Разработанные в лаборатории Мияситы бытовые вкусовые электроприборы TTTV3 (слева) и TTTVin, прикрепляемый на бутылки (справа), а также экспериментальные вкусовые столовые приборы – ложка и вилка (впереди)

Подготовка материала и текст: Сугихара Юка, редакция POWER NEWS

Фотография к заголовку: Миясита Хомэй, лауреат Игнобелевской премии (в области наук о питании) на церемонии награждения, которая состоялась в Музее Массачусетского технологического института в ноябре 2023 года.