Человек получает информацию посредством пяти основных органов чувств — осязания, слуха, зрения, обоняния и вкуса[1]. Однако только последние два имеют прямое и непосредственное отношение к химии, именно они (а точнее, рецепторы органов чувств) отвечают за обонятельные и вкусовые ощущения при контакте с молекулами разнообразных химических соединений.
В этой книге будет часто встречаться слово «молекула». Если предельно упростить, то молекула — это, как говорит один знакомый мне первоклассник, одна из тех малюсеньких штук, из которых состоит вещь. Это определение, плюс естественное его следствие: различные вещи являются различными, потому что они состоят из различных видов молекул, сослужит нам неплохую службу.
Чувство обоняния может воспринимать только те молекулы, которые находятся в газообразной форме, — то есть только те, что находятся в воздухе; а чувство вкуса — только растворенные в жидкости. Вот почему нельзя почувствовать запах или вкус камня.
То, что мы называем вкусом, является комбинацией запахов и определяемых вкусовыми сосочками «ощущений», в том числе от температуры, остроты и текстуры пищи. Когда комбинация вкусовых, обонятельных и текстурных раздражителей достигает мозга, он их интерпретирует. Будет ли общее ощущение приятным, отталкивающим или каким-либо иным, зависит от индивидуальных физиологических отличий, от предыдущего опыта («Пирожки точь-в-точь как у мамы») и от привычки, приобретенной в определенном культурном сообществе («Кто-нибудь будет хаггис?[2]»).
Существует вкусовое ощущение, которое особенно любимо как представителями нашего биологического вида, так и многими видами мира животных — от колибри до лошадей, — и это вкус сладкого. Вне сомнения, так устроено самой природой, что хорошая и полезная пища, такая как спелые фрукты, имеет сладкий вкус, а ядовитые продукты, например те, что содержат алкалоиды[3], обычно горчат. (Среди алкалоидов, содержащихся в химических соединениях растений, находятся такие «вредители», как морфий, стрихнин и никотин, не говоря уже о кофеине.)
Только сладкому выпала честь стать отдельным блюдом. Речь идет о сладком в качестве десерта. Закуски и основные блюда могут сочетать самые разные вкусы и ароматы, но десерт всегда сладок.
Когда мы думаем о сладком, мы сразу же представляем себе сахар. Однако слово «сахар» не обозначает какое-то уникальное вещество: это общее название целого семейства натуральных химических соединений, которые относятся к группе углеводов. Так что прежде чем удовлетворить свою любовь к сладкому — и прежде чем начнется наша научно-исследовательская трапеза с десертом, — нам необходимо понять, где в системе углеводов находятся сахара.
«Я знаю, что и крахмал, и сахар являются углеводами, но они очень непохожи. Как эти вещества оказались в одной и той же категории?»
Ответ прост: и крахмал, и сахар — это топливо. Углеводы — это натуральные химические вещества, которые важны для всех живых существ. И растения, и животные создают, хранят и употребляют крахмалы и сахара как источник энергии. Например, целлюлоза, которая является сложным углеводом, лежит в основе клеточных стенок и структурного строения высших растений — это их «скелет», если угодно.
Углеводами эти соединения назвали в начале XVIII века, когда было замечено, что многие из их химических формул можно написать так: атомы углерода (С) + молекулы воды (H2O)
