Методы анализа запахов

Ольфактометрия – это метод измерения остроты обоняния. Он используется для определения порога обоняния, уровня обонятельной адаптации и возобновления обонятельной функции (количественная ольфактометрия), а также для определения способности человека воспринимать и различать запахи (качественная ольфактометрия).

Для практической реализации ольфактометрии используют дегустаторов запахов – людей, которые отличаются повышенной чувствительностью к запахам (число таких среди обычного населения составляет около 10%). Дегустаторы тренируются определять определенные запахи; в каждой оценке запаха участвуют от 6 до 12 экспертов, после чего результаты оценки усредняются. Во время процедуры определяется пороговый уровень, интенсивность, устойчивость, гедонический тон и характерные признаки запаха. Пороговый уровень запаха определяется постепенным увеличением концентрации пахучего вещества, пока дегустатор не среагирует на нее. Интенсивность запаха измеряется сравнением запаха, который оценивается, с опорным запахом (как правило, n- бутанола), образцы которого содержат различные концентрации газа. Для оценки интенсивности запаха используется 5-балльная система: от 0 (отсутствие запаха) до 5 (очень сильный запах).

Устойчивость запаха соответствует корреляции интенсивности запаха с концентрацией пахучего вещества. Гедонический тон указывает, как человек воспринимает тот или иной запах с точки зрения ощущения приятных впечатлений. Характерные признаки определяются сравнением оцениваемого запаха с хорошо известными запахами.

Автоматизированные системы типа “электронный нос” лишены субъективных подходов к оценке запахов. Такие системы состоят из набора химических сенсоров, в основе которых лежит полимерная пленка. Когда оцениваемый газ проходит через пленку, он вызывает изгибание пленки; эти механические изгибы преобразовываются в электрические сигналы, пропорциональные уровню деформации пленки и, таким образом, концентрации газа. Поскольку разные химические соединения вызывают разные уровни изгиба пленки, имеет место реакция такого сенсора на каждое соединение. Автоматизированная система такого типа содержит набор (20-50) сенсоров, которые создают специфическую картину сенсорных откликов всех сенсоров, характерную для определенного запаха.

К современным методам количественной и качественной оценки запахов следует также отнести комбинированный метод газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Метод хроматографии предусматривает разделение, нахождение и определение веществ благодаря неодинаковости их поведения в системе из двух фаз, которые не смешиваются – подвижной и неподвижной. Подвижной фазой в случае использования метода газовой хроматографии является газ (смесь газов), неподвижной – твердое вещество или жидкость. Во время движения подвижной фазы вдоль неподвижной каждая компонента смеси оседает на неподвижной фазе (сорбенте) в соответствии с материалом сорбента и замедляет движение. Поскольку разные компоненты имеют разное сродство, происходит пространственное разделение этих компонентов.

Масс-спектрометрический метод основывается на образовании ионных пучков в вакууме и дальнейшим разделением по массе в электрическом и магнитном полях. Использование комбинированной техники газовой хроматографии и масс-спектрометрии дает возможность оценить 70-100 летучих компонентов, находящихся в воздухе животноводческих помещений и создающих серьезную проблему для работников и жителей окрестностей, которые жалуются на раздражение слизистой оболочки глаз, носа, горла, головную боль, тошноту, понос, кашель, хрипоту, нарушение дыхания, сонливость и т.д.

Современная инструментальная техника позволяет количественно оценить аромат и букет запахов в сельскохозяйственных и пищевых продуктах, наличие нежелательных запахов, присутствие фальсификаторов и загрязнений.

Вкус

Вкус – это ощущение, возникающее во время действия химических веществ на рецепторы языка и полости рта. Вследствие разжевывания еды высвобождаются разнообразные по величине, форме и сложности молекулы, действующие на молекулы мембраны вкусовых рецепторов. У насекомых хеморецепторы, ответственные за вкус и обоняние, находятся на ротовых органах, а также на лапках или антеннах. У рыб и амфибий хеморецепторы расположены на поверхности тела. У высших животных и человека функции хеморецепции суживаются до восприятия запаха и вкуса растворенных веществ.

Человек в состоянии различить четыре основных типа вкуса – сладкий (много органических соединений, в частности сахара, сахарин), соленый (много неорганических соединений, в частности хлорид натрия, йодид калия), кислый (кислоты, ионы водорода, в частности уксус, лимонная кислота) и горький (много алкалоидов, в частности кофеин, никотин, хинин, стрихнин).

Сельскохозяйственные животные отличают эти четыре типа вкуса, хотя могут отдавать предпочтение определенному вкусовому ощущению: свиньи – сладкому, крупный рогатый скот и лошади – соленому. Вкусовая чувствительность зависит от типа вкуса – человек способен реагировать на 10¹⁵ молекул стрихнина на языке или на 10²⁰ молекул сахара.