Начальная школа

Русский язык

Литература

История России

Всемирная история

Биология

География

Математика

Самый вкусный помидор

 

На юго‑западной окраине кампуса Флоридского университета в Гейнсвилле, вдали от огромного футбольного стадиона и современных высотных зданий медицинского центра, находится невзрачное одноэтажное строение из побеленного кирпича. Его можно принять за сторожку местного садовника или помещение для хранения макулатуры. Но для тех, кто любит вкус хороших помидоров, – а кто его не любит? – это может быть самым важным зданием во всем кампусе.

Помидоры из супермаркетов как нельзя лучше олицетворяют собой провал попыток современного сельского хозяйства научиться выращивать сельхозпродукцию в промышленных масштабах, не жертвуя при этом ее вкусом. Неприглядные, напоминающие пластик помидоры, которые срывают еще зелеными и доводят до зрелости в газовых камерах, являются бледными призраками своих сладких, сочных, ароматных собратьев, которые выращивают добросовестные фермеры или просто любители на своих огородах. Все любят жаловаться на эти коммерческие помидоры. И хозяин маленького здания на окраине университетского кампуса трудится над тем, чтобы решить эту насущную проблему. Позвольте представить вам Гарри Кли, исследователя и специалиста по овощеводству, который на протяжении последних полутора десятилетий занимается изучением секретов помидорного вкуса и точно знает, что именно не так с супермаркетными помидорами и как это можно исправить. Возможно, в уже недалеком будущем все мы, благодаря Кли, сможем покупать в супермаркетах сочные и ароматные помидоры, не платя за них целое состояние.

В своем кабинете Кли – высокий, седеющий человек с длинным, худым лицом и кустистыми бровями – объясняет мне, что вкус помидоров был принесен селекционерами в жертву высокой урожайности, поскольку сельхозпроизводители зарабатывают деньги на объеме урожая, а не на вкусе. «Селекционеры вывели слишком плодоносные сорта, – говорит он приятным тенором. – Представьте, что листья – это фабрики, производящие сахар, а плоды – потребители. По сравнению с 1970 годом урожайность современных сортов выросла на 300 процентов. Это очень много. Растения дают так много плодов, что листья не в состоянии угнаться за их потребностями». В результате, говорит он, современным коммерческим помидорам не хватает тех ингредиентов, которые обеспечивают насыщенный томатный вкус, – а именно сахаров и летучих ароматических соединений. «В современных сортах плоды буквально высасывают все питательные вещества из листьев, но все равно страдают от голода. Поэтому в современных помидорах меньше летучих веществ, меньше сахаров, меньше кислот, меньше всего. Что в них есть? Вода. Другими словами, у современных помидоров просто нет возможности приобрести такой же вкус, как у негибридных сортов, которые вы выращиваете на своем огороде». На первый взгляд проблема выглядит неразрешимой. Чтобы обеспечить каждый помидор достаточным количеством сахара и летучих веществ – то есть вкуса, – растение должно давать меньше плодов. Кажется, вкус и урожайность можно описать с помощью метафоры качелей: если один идет вверх, другой должен идти вниз. Или нет?

Помидоры – лишь одна из многих культур, которые, как принято считать, потеряли свой «нормальный» вкус. Но если для томатов Кли и его коллеги подтвердили этот факт убедительными научными исследованиями, то о других культурах мы знаем гораздо меньше. Есть ли научные доказательства того, что большинство фруктов и овощей действительно были гораздо вкуснее в прошлом?

Если кто‑то и должен об этом знать, то это наверняка Элисон Митчелл, специалист по пищевой химии из Калифорнийского университета в Дэвисе. Университетский кампус располагается посреди Большой Калифорнийской долины, где выращивается значительная часть всех американских овощей и фруктов и где на протяжении вот уже ста лет находится Мекка сельскохозяйственных исследований. Однако Митчелл сообщает мне, что ученые не располагают долгосрочными данными об изменении вкусоароматических свойств овощей и фруктов. «Многие говорят – вероятно, вполне обоснованно, – что сегодня продукты не имеют того вкуса, как раньше, – рассказывает Митчелл. – Чтобы понять это, не нужно быть семи пядей во лбу. Когда я была маленькой девочкой здесь, в Калифорнии, мы с подружками ходили в поля за персиками. И эти персики были восхитительны! Сегодня я покупаю персики в магазине, и у них совсем другой вкус и аромат. Но моя дочь считает, что персики должны быть именно такими, поскольку у нее нет таких же воспоминаний, как у меня. У нас нет банка данных. А в отсутствие данных мы не можем провести такие сравнения».

Тем не менее ни для кого не секрет, что на протяжении десятилетий селекционеры, работающие со многими культурами, были сосредоточены на таких характеристиках, как устойчивость к болезням, урожайность, внешний вид, одинаковый размер, а также удобство упаковки, транспортировки и переработки, – то есть на всем том, что позволяет получать большой урожай и доставлять продукцию на отдаленные рынки. Как сказал мне один специалист, фрукты киви считаются «хорошего качества», если они имеют правильный размер и не имеют внешних дефектов. Как видите, вкуса в этом уравнении нет.

Несмотря на отсутствие надежных научных исследований, которые изучали бы вкус сельхозпродукции напрямую, есть окольный путь задокументировать эту вкусовую деградацию. Фрукты и овощи, которые обладают большей питательной ценностью, также имеют более богатый флейвор, поскольку многие вещества, обеспечивающие их питательность, – например, антиоксиданты в листовой зелени – имеют летучую природу или распадаются на летучие ароматические соединения. Сравнительные данные о содержании питательных веществ в пищевых продуктах в разные годы более доступны, и эти данные показывают, что в целом концентрация питательных веществ в современных культурах снизилась на целых 40 процентов по сравнению с прошлыми показателями. Не все питательные вещества демонстрируют одинаковое снижение, и не каждое из них оказывает прямое влияние на вкус. Но в целом эту тенденцию трудно игнорировать.

Индустриализация сельского хозяйства также несет на себе часть вины за безвкусные продукты в наших магазинах. Персики или дыни, которые продаются в супермаркете рядом с моим домом посреди снежной канадской зимы, преодолели тысячи миль, и чтобы пережить это путешествие, наверняка были сорваны незрелыми. Такой преждевременный сбор не дает фруктам и овощам возможности набрать столько сахаров и летучих веществ, сколько мог бы впитать в себя дозревший плод. А поскольку большинство фруктов не производят сахарá после сбора, они не могут восполнить эту потерю. Даже в августе, когда цепочки поставок самые короткие, многие крупные производители не могут позволить себе дожидаться полного созревания плодов на деревьях и лозах.

Но ученые, такие как Кли, ищут способы вернуть нашим овощам и фруктам былой вкус и аромат. Как вы помните, некоторые ароматы – например, ванильный или клубничный – придают раствору сахара более сладкий вкус. Если то же самое верно и для ароматических соединений в помидорах, подумал Кли, проблему вкуса можно решить без ущерба для урожайности. Кли собрал огромное количество сортов томатов – всего 152 сорта, в основном негибридных, но также несколько коммерческих – и измерил количество сахара и летучих ароматических веществ в каждом. Оказалось, что между сортами существуют значительные различия: содержание некоторых летучих веществ от сорта к сорту варьировалось в три тысячи раз!

Кли отобрал 66 сортов с очень разными профилями по содержанию сахара и летучих веществ и с помощью Линды Бартошук провел дегустационное тестирование в группе обычных людей. Для каждого помидора дегустаторы оценивали такие параметры, как сладость, аромат, интенсивность помидорного флейвора (то, что, по словам Кли, заставляет людей восклицать: «Вау, вот это помидор!») и несколько других характеристик. Они также оценивали, насколько им понравился помидор, по шкале от –100 до +100, где –100 соответствовало самому неприятному ощущению, а +100 – самому приятному ощущению, которое им приходилось когда‑либо испытывать. «Фактически все оценки располагались в диапазоне от 0 до 35 баллов, – говорит Кли. – 35 баллов – это сказочный помидор. Ноль – абсолютно никакой». (Мне приходит в голову, что сегодня я съел несколько таких «нулей» в фастфудовском гамбургере с его безвкусными ломтиками помидоров и в февральском салате.)

В целом дегустаторам больше нравились более сладкие помидоры. Но когда Кли посмотрел повнимательнее, он обнаружил кое‑что интересное: уровень сладости, воспринимаемый дегустаторами, иногда не зависел от реального содержания сахара в помидорах. Например, дегустаторы оценили сорт «матина» как примерно в два раза более сладкий, чем сорт Yellow Jelly Bean, хотя последний в действительности содержит больше сахара. Кли установил, что более сладкий вкус помидоров «матина», несмотря на более низкое содержание сахара, обеспечивается наличием большого количества летучих ароматических соединений, таких как гераниаль, которые настраивают наш мозг на восприятие сладости. (Кстати говоря, гераниаль является производным ликопина, вещества, отвечающего за красный цвет помидора. Оранжевые и желтые сорта производят меньше ликопина и, следовательно, меньше гераниаля, поэтому их вкус воспринимается примерно на 25 процентов как менее сладкий, чем вкус их красных собратьев. Помните об этом, когда покупаете помидоры.)

 

Давайте сделаем небольшое отступление и разберемся, почему растения вообще производят эти летучие ароматические вещества. Ботаники называют эти соединения, отвечающие за запах растений, вторичными метаболитами. Данный термин говорит о том, что эти органические вещества – в отличие от хлорофилла, сахара, белков или ДНК – не являются абсолютно необходимыми для жизни растения. Вторичные метаболиты выполняют более тонкие функции, зачастую защитные или сигнальные, или же просто являются побочными продуктами, молекулярными отходами, образующимися в процессе осуществления растением других биохимических функций.

«Проще всего объяснить, что такое вторичный метаболит, на примере людей, – говорит Кирстен Брандт, ботаник из Университета Ньюкасла в Великобритании. – У людей основным вторичным метаболитом является меланин, коричневый пигмент. У большинства людей, кроме блондинов, он присутствует в волосах, и большинство из нас может вырабатывать его в коже. Он защищает кожу от ультрафиолетового излучения. Растения также производят множество химических веществ, без которых они вполне могли бы существовать, но эти вещества помогают им взаимодействовать с окружающим миром».

Зачастую вторичные метаболиты предназначены для защиты растения от хищников. Горький вкус брокколи и листовой горчицы обеспечивается веществами, называемыми глюкозинолатами и являющимися ядовитыми для многих животных, особенно насекомых, которые в противном случае употребляли бы эти растения в пищу. Глюкозинолаты не очень токсичны для человека, но уже крупный рогатый скот более чувствителен к этим химическим веществам – вот почему генные инженеры создали разновидность рапса под названием «канола» с пониженным содержанием глюкозинолатов, специально предназначенную для кормления скота. Аналогичным образом резкие ароматы большинства кулинарных трав на самом деле являются очень эффективным сдерживающим средством. (Вы когда‑нибудь съедали целую тарелку розмарина или шалфея?)

Напротив, плоды хотят быть съеденным. Весь смысл вкусных, наполненных сахаром плодов – соблазнить животных и птиц съесть их и, таким образом, перенести семена как можно дальше, где они не будут конкурировать с материнским растением. Для достижения этой цели растения наделяют свои плоды комплексом летучих ароматических веществ, которые буквально кричат, как продавцы на рынке: «Отличные спелые плоды! Подходите и берите!» Как отмечает Кли, многие ароматические соединения в плодах наподобие томата тесно связаны с необходимыми человеку питательными веществами, в частности с определенными жирными кислотами и аминокислотами, которые не вырабатываются нашим организмом. Таким образом, эти ароматические соединения служат надежными сигналами, свидетельствующими о питательных качествах плодов: растение не может синтезировать такие соединения без наличия соответствующих питательных веществ.

Тот факт, что плоды хотят быть съеденными только тогда, когда их семена полностью созрели, также объясняет, почему понятие «спелость» применимо только к плодам и фруктам, но не к овощам. Неспелые фрукты содержат кислоты и терпкие полифенолы – вспомните о незрелых яблоках или хурме, – которые защищают их от поедания. Но по мере созревания семян химический состав плодов меняется с отталкивающего на привлекательный. С другой стороны, овощи всегда пытаются отбить у вас охоту съесть их, поэтому спелость здесь неважна.

Однако и овощи, и плоды заинтересованы в том, чтобы иметь узнаваемый аромат. Как вы помните, мы используем флейвор для распознавания полезных и опасных продуктов. У этой медали есть и обратная сторона. Овощи хотят, чтобы мы запомнили их так же, как Дана Смолл запомнила коктейль из рома Malibu и Seven Up: «Это было ужасно, и я не хочу пить это снова!» Плоды хотят, чтобы мы запомнили их за хорошие последствия – однако, как правило, это касается только самой плодовой мякоти, но не семян. Например, семена кофейного дерева содержат мощный нейротоксин под названием «кофеин», который хорошо знаком большинству из нас. В природе этот токсин преподает важный урок. «Мы узнаём, что не должны есть это растение, потому что оно плохо действует на наш организм, – говорит Брандт. – Но мы также должны быть в состоянии распознать его при следующей встрече. Это очень важно как для нас, так и для растения». Таким образом, в ходе эволюции семена кофейного дерева приобрели характерный вкус и аромат, а мы (млекопитающие) развили вкусовые и обонятельные рецепторы, чтобы распознавать их отличительный флейвор. «В результате миллионов лет такой коэволюции, – говорит Брандт, – мы научились мгновенно узнавать вкус гороха, картофеля или брокколи. Все эти вкусовые и ароматические вещества служат для нас – и для растений – важными сигналами, позволяющими нам выстроить правильные взаимоотношения». Между тем, многие вещества, которые могли быть ядовитыми для наших далеких предков, сегодня потеряли свой токсичный эффект, замечает Брандт. Но эволюция продолжается – и растения продолжают искать новые способы борьбы с врагами. «Какой бы способ защиты ни придумало растение, со временем его враги обязательно находят способ его преодолеть. Это непрерывная гонка вооружений».

 

Отчасти благодаря этой гонке вооружений томаты содержат в своих плодах около четырех сотен летучих веществ. Однако, как обнаружил Кли, только два десятка из них вносят важный вклад в создание помидорного флейвора – причем зачастую это вовсе не те вещества, которые пахнут сильнее других. До недавнего времени исследователи томатов традиционно оценивали роль этих сотен летучих веществ путем сравнения их концентрации в помидорах с порогом чувствительности у человека. Те вещества, концентрация которых намного превышала порог чувствительности, предположительно вносили самый значимый вклад, а те, концентрация которых была ниже этого порога, могли быть отброшены как несущественные. Но когда Кли детально изучил характеристики вкусного, ароматного помидора, он обнаружил, что это очевидное предположение неверно. Некоторые из самых сильных пахучих соединений, например классический запах «помидорной ботвы» – который можно почувствовать, если дотронуться до помидорного куста, и который всегда вызывает у меня счастливые детские воспоминания об огороде в бабушкином доме, – никак не влияют на то, нравится людям помидор или нет. С другой стороны, некоторые летучие вещества, которые вносят действительно важный вклад в восприятие помидорного флейвора, присутствуют в концентрациях ниже пороговых. По всей видимости, некоторые из таких летучих соединений могут действовать сообща, предупреждая мозг о своем присутствии, – как розовый запах и сладкий вкус в жевательной резинке Пола Бреслина.

В этих летучих соединениях и кроется секрет вкусных помидоров, говорит Кли. Чтобы вырастить сладкие помидоры, требуется много сахара, а сельхозпроизводители могут добиться этого только за счет снижения урожайности. Вот почему по‑настоящему вкусные помидоры продаются в магазинах по космической цене. Между тем, растениям гораздо проще синтезировать летучие вещества, чем сахар, и они к тому же требуются в очень небольших количествах, поэтому можно многократно увеличить их содержание в плодах, практически не жертвуя урожайностью. «Мы можем удвоить не сладость, а восприятие сладости, – говорит Кли. – Это позволит нам выращивать помидоры с более насыщенным сладким вкусом и ароматом по приемлемой цене».

Кстати, именно из‑за этих летучих веществ нельзя – даже ненадолго – класть помидоры в холодильник. Из помидоров происходит постоянная утечка летучих веществ в воздух (чтобы убедиться в этом, достаточно понюхать спелый помидор), и они восполняют потерю путем производства новых. Охлаждение затормаживает действие ферментов, которые производят эти летучие вещества, – и одной из особенностей помидоров как тропических растений является то, что эти ферменты не возобновляют работу даже после того, как помидоры снова нагреваются. Поскольку концентрация летучих веществ уменьшается и не восполняется, помидоры, пролежавшие какое‑то время в холодильнике, значительно теряют во вкусе и аромате. (И еще одно замечание: бóльшая часть ароматических веществ улетучивается через место прикрепления плода к плодоножке, поэтому при прочих равных помидоры на веточке будут более ароматными и вкусными, чем без нее.)

Кли уже сделал первые шаги на пути к ароматным помидорам будущего. В 2014 году его команда вывела первые два новых сорта – «огородная жемчужина» (Garden Gem) и «огородное сокровище» (Garden Treasure), – которые были получены путем скрещивания негибридных сортов с высоким содержанием определенных летучих веществ с современными высокоурожайными сортами. Эти гибриды дают почти такую же урожайность, как коммерческие сорта, но почти полностью сохраняют аромат негибридного сорта, говорит Кли. Пока мы с Кли ведем этот разговор, перед нами на столе лежат пять помидоров сорта «огородная жемчужина» размером с мяч для гольфа. И вот, спустя пару часов разговора, он наконец‑то предлагает мне разрезать их и попробовать на вкус. Это не идеальная дегустация – поскольку эти помидоры созрели в апреле с его относительным дефицитом солнца и сравнительно низкими температурами, они вряд ли могли достичь таких же высот вкуса, как их негибридные собратья в разгар лета. Дегустация показывает, что они явно недотягивают до идеала, однако они определенно намного слаще и вкуснее тех промышленных помидоров, которые можно купить в это время года в магазинах. Выращенные в лучших условиях, эти два новых сорта, безусловно, понравятся потребителям. На момент написания книги этих сортов в свободной продаже не было, но Кли разослал семена более чем по 3200 адресам – людям, которые жертвовали деньги на его исследовательскую программу, – и получил восторженные отзывы. «Некоторые написали нам, что это лучшие помидоры, которые они пробовали в своей жизни, что вызывает у нас гордость за нашу работу, – говорит он. – И еще это говорит о том, как сильно люди жаждут хороших помидоров».

 

Всего в часе езды от лаборатории Кли, на песчаных почвах центральной Флориды селекционер Вэнс Уитакер пытается решить сходную проблему с другим плодом, который часто разочаровывает нас в магазинах, – клубникой. Одна из главных трудностей с клубникой состоит в том, что она является «не климактерическим плодом», что означает, что после сбора она не дозревает и не становится слаще. Невозможно сорвать клубнику зеленой, как банан, яблоко, грушу или тот же помидор, и довести ее до спелости на складе с помощью этиленового газа. В идеале ягода должна дозреть на кусте: после того как она сорвана, она уже не станет лучше. Однако клубника – очень слабая ягода, поэтому производители попросту не могут позволить себе такую роскошь, как сбор спелых ягод, которые в этом случае не переживут всех трудностей доставки. В результате в магазинах в основном продается недозрелая клубника – о чем наглядно свидетельствуют белые «плечики» у места прикрепления плодоножки.

Как можно решить эту проблему? Во‑первых, можно попытаться увеличить срок хранения клубники, чтобы производители могли собирать уже спелые ягоды. Во‑вторых, можно попробовать найти способы непосредственно улучшить ее вкусоароматические свойства. Уитакер выбрал второй путь и принялся изучать химию клубничного флейвора с помощью тех же техник, которые Кли использовал для изучения помидоров. (На самом деле несколько флоридских исследователей работают в обеих командах, включая самого Кли и Линду Бартошук.) Уитакер обнаружил, что клубника во многом похожа на помидоры: людям нравятся более сладкие ягоды и более интенсивный клубничный аромат, который зависит от летучих веществ. И, как и в случае помидоров, если растение дает слишком много ягод, оно не может обеспечить их достаточным количеством сахара, – что, кажется, ставит селекционеров наподобие Уитакера в безвыходное положение. «Урожайность клубники можно значительно увеличить всего за пару поколений, – объясняет он, – но при этом мы получим резкое снижение содержания сахара».

Одно из возможных решений – вывести более сильное растение, которое будет фотосинтезировать больше энергии и давать ягодам больше сахара. Другой вариант – позаимствовать идею у Кли и попробовать поиграть с летучими веществами. Когда Уитакер и его коллеги изучили присутствующие в клубнике летучие вещества, они – и это было вполне предсказуемо – обнаружили, что некоторые из этих веществ делают ягоды слаще на вкус независимо от того, сколько сахара те содержат на самом деле. (Любопытно, что в клубнике и помидорах имеется много одинаковых летучих соединений, однако на восприятие сладости этих двух плодов влияют разные наборы соединений. Все зависит от контекста.)

Интенсивность клубничного флейвора также в значительной степени зависит от конкретной смеси летучих веществ, присутствующей в ягодах. Взять, например, вещество гамма‑декалактон – соединение с персиковым запахом, которое связывало верхние и нижние ноты в искусственном клубничном ароматизаторе, изготовленном мной под руководством Брайана Маллина в компании Givaudan. Уитакер обнаружил, что в одних сортах клубники это вещество есть, а в других его нет. Чтобы найти вариант гена, отвечающего за эту разницу, его команда изучила генотипы обеих групп – что является намного более сложной задачей, чем кажется, поскольку клубника имеет не две, а целых восемь копий каждого гена. Теперь Уитакер собирается использовать эту же технику для составления полной карты генов, ответственных за ключевые компоненты клубничного флейвора, чтобы дать селекционерам надежный ориентир при выведении новых сортов.

Есть и другие, негенетические секреты выращивания вкусной клубники, говорит Уитакер. Понижение температуры, особенно ночью, поощряет растения запасать больше сахара в ягодах. В результате во Флориде клубника всегда вкуснее в начале сезона, то есть в декабре и начале января, тогда как в жаркую погоду, то есть в феврале и марте, ее качество снижается. (Кажется нелогичным покупать клубнику в самые суровые зимние дни, но именно это и следует делать, если ваш бакалейщик получает ягоды из Флориды. Для ягод из Калифорнии или Мексики пик вкуса приходится на другие месяцы.) Кроме того, небольшой дефицит воды или некоторое ограничение удобрений также способствуют улучшению вкуса, поскольку это замедляет рост и переключает внимание растений на накопление в ягодах достаточного количества сахара и летучих веществ. В то же время качество почвы, кажется, не имеет никакого значения. Почвы, которые использует Уитакер во Флориде, – это фактически крупнозернистый песок, а многие производители в Азии и Нидерландах выращивают восхитительную клубнику гидропонным методом, то есть вообще без почвы.

 

Если в случае помидоров и клубники проблема вкусоароматических свойств наконец‑то привлекла внимание ученых, то большинство других плодов и почти все овощи вынуждены влачить существование в мире недифференцированного вкуса, где один кочан брокколи неотличим от другого. «Когда люди покупают овощи в супермаркете, они хотят, чтобы те имели точно такой же вкус, как в прошлый раз, – говорит Брандт. – Поэтому большинство торговых сетей хотят предсказуемости и низких цен. Никому не нужна особая брокколи». Учитывая это, неудивительно, что наука о флейворе и агрономия по‑прежнему продолжают идти разными путями.

Например, мы очень мало знаем о том, как почвы влияют на вкус и аромат растений. (Вполне вероятно, что никак, как в случае с выращиваемой на гидропонике клубникой.) Вот что говорит Элисон Митчелл о шпинате: «Я не знаю ни одного исследования, в котором изучалось бы влияние условий выращивания на органолептические свойства шпината. Кажется, это никого не интересует». И это касается большинства других культур. Здесь также можно получить немного больше информации, если искать данные не о флейворе, а о питательной ценности, поскольку последний аспект привлекает кое‑какие исследовательские деньги, хотя мои попытки найти более или менее значимые открытия в этой области результатов не дали.

Тем не менее есть одна сельскохозяйственная культура, где вопросы флейвора стоят на первом месте и волнуют буквально всех, – это виноград, а точнее его винные сорта. Весь смысл выращивания винных сортов винограда – сделать вино с характерным привлекательным вкусом и ароматом. Виноградари вплоть до мельчайших деталей знают, как почвы и методы земледелия влияют на вкусоароматические свойства плодов. И чтобы поближе познакомиться с этой тонкой наукой, я отправляюсь из лаборатории Гарри Кли на другой конец света в Новую Зеландию.

 

Майк Траут любит говорить о вине – и, наверное, никто в мире не знает больше него о знаменитых белых винах, производимых из винограда «совиньон блан», выращенного в регионе Мальборо на Южном острове Новой Зеландии. Траут – жизнерадостный лысеющий гедонист, который посвятил вину больше тридцати лет свой жизни как исследователь, преподаватель, консультант по виноделию и виноградарь. Он рассказывает мне, как в 1990‑х годах совершил паломничество на всемирно известную кафедру энологии Калифорнийского университета в Дэвисе. В то время новозеландские вина только начали выходить на мировую арену, и Траут попросил группу калифорнийских исследователей продегустировать привезенный им совиньон блан из Мальборо. Вино никому не понравилось: его назвали слишком кислым, слишком травянистым, грубоватым – в общем, невызревшим и низкосортным. Спустя два десятилетия он потешается над этими дегустаторами. «Новозеландский совиньон блан стал эталоном совиньон блан во всем мире, – говорит он. – Наши вина пользуются огромным спросом, и мы не в состоянии его удовлетворить». Одно из вин, которое Траут привез тогда в Дэвис, – Cloudy Bay («Облачная бухта») – стало настолько популярным, что его мгновенно расхватывают в винных магазинах, особенно в Великобритании. (Траут ехидно интересуется, не могут ли винные эксперты на самом деле препятствовать прогрессу в винном мире.)

Если вы – любитель вина, вероятно, вам знаком характерный флейвор новозеландского совиньон блан. Эти вина, особенно из региона Мальборо, с первого же глотка поражают своими дерзкими ароматами маракуйи, зеленого перца и того, что часто называют запахом самшита или «кошачьей мочи на кусте крыжовника» – кстати говоря, в Канаде производится вино с одноименным, весьма оригинальным, названием. Интенсивные, характерные оттенки флейвора делают новозеландский совиньон блан идеальным материалом для изучения того, откуда берется вкус и аромат вина и как виноградари и виноделы могут повлиять на результат. Как дополнительный бонус, винная отрасль Новой Зеландии достаточно молода, поэтому традиции не встают на пути у науки.

Итак, что же придает винам Мальборо их особый вкус и аромат? Разумеется, не только сорт винограда. Практически все новозеландские сорта «совиньон блан» ведут свое происхождение от одного клона, взятого с легендарных французских виноградников Шато д'Икем, где этот же сорт дает совершенно другие вина. Оказывается, многое зависит от почвы – но не в том смысле, в котором вы могли подумать. Когда вы слышите, что в вине можно «почувствовать вкус почвы», не верьте этому. Виноградные лозы берут из почвы только воду и простые питательные вещества, такие как азот, калий и кальций, а все более сложные биомолекулы, включая летучие ароматические соединения, синтезируют сами. Другими словами, ни одно летучее ароматическое вещество, определяющее аромат вина, не поступает в виноград напрямую из почвы. (Это ставит под сомнение модный сегодня термин «минеральность». Вы не найдете этого термина в литературе о вине, появившейся до начала 1980‑х годов, но сегодня он встречается повсеместно. Этот термин пока не получил однозначного толкования, однако многие эксперты сходятся в том, что он не связан непосредственно с ароматом винограда. Одно исследование показало, что определение «минеральность» используется только в тех случаях, когда у вина отсутствуют какие‑либо другие отличительные характеристики флейвора.)

Почва влияет на флейвор вина опосредованно, воздействуя на рост виноградной лозы и особенно на скорость созревания винограда. В долине Ваирау в регионе Мальборо виноградники расположены в старой речной пойме, где почвы представляют собой смесь из мелкого и крупного песка и гальки, нанесенных течением реки. Земля под виноградниками представляет собой «лоскутное одеяло» с участками почв разного качества, поэтому виноградные лозы, находящиеся всего в нескольких метрах друг от друга, могут расти в очень разных условиях. На маломощных почвах вырастают менее сильные лозы, и их плоды созревают быстрее. (Траут точно не знает, почему урожай на каменистых почвах созревает раньше, но предполагает, что в менее благоприятных условиях лозы стараются тратить больше сил не на рост, а на выращивание плодов.) Такое лоскутное одеяло из почв означает, что к моменту сбора урожая разные гроздья винограда достигают разной степени зрелости. Летучие вещества, отвечающие за оттенок зеленого перца, известные как метоксипиразины, образуются на более ранних стадиях созревания, поэтому они более заметны в менее зрелом винограде. В то же время тиолы, обеспечивающие фруктовые маракуйевые ноты, преобладают в зрелом винограде. Это сочетание различных степеней зрелости и различных оттенков наделяет вина Мальборо удивительной сложностью флейвора. «Это одна из уникальных особенностей вин совиньон блан из Мальборо», – поясняет Траут.

Но на этом, как обнаружил Траут и его коллеги, история не заканчивается. «Когда мы начинали нашу исследовательскую программу, мы думали, что легко справимся с этой задачей, – признается он. – Но чем глубже мы копали, тем больше понимали, насколько сложен феномен совиньон блан. И дело здесь не только в самом винограднике». Если сорвать виноград с лозы и разжевать его, вы почти не заметите маракуйевых нот, поскольку в винограде еще нет молекул тиола – в нем присутствуют только их лишенные аромата прекурсоры. Тиолы образуются во время брожения, когда дрожжи атакуют прекурсоры и отщепляют от них молекулы тиола. Грубое обращение с виноградом заставляет его аккумулировать больше таких прекурсоров, поэтому убранный машинами виноград дает вина с содержанием тиола примерно в десять раз больше, чем виноград, собранный вручную. Это может быть одной из причин того, почему совиньон блан из Новой Зеландии, где, как правило, применяют механизированную уборку, имеет гораздо более выраженный аромат маракуйи, чем французский совиньон блан, который убирают руками. Даже транспортировка винограда на машинах с виноградника на винодельню ведет к увеличению содержания тиолов в готовом вине.

Наибольшее влияние на окончательный вкус вина оказывает процесс брожения, когда винные дрожжи и другие микробы перерабатывают сахарá, белки и прочие вещества, содержащиеся в виноградном соке, в спирт и летучие ароматические соединения. Каждый штамм дрожжей подходит к выполнению этой задачи с собственным уникальным набором генов и ферментов, в результате чего разные дрожжи могут производить из одинакового виноградного сока очень разные вина. Виноделы отлично об этом знают и предельно внимательно подходят к выбору дрожжей. Кроме того, немалую роль здесь играют региональные различия, поскольку каждый винодельческий регион – и, вполне возможно, каждый виноградник – имеет свою уникальную микробную экосистему. Виноделы редко стерилизуют виноград перед брожением, поэтому вся эта уникальная смесь микробов попадает в бродильный чан. Более того, многие виноделы полагаются исключительно на эту естественную «закваску». Следовательно, логично предположить, что региональный характер вина – его «терруар», если говорить языком винных критиков, – частично обеспечивается тем специфическим набором микробов, которые участвуют в его сбраживании.

Это правдоподобное предположение до недавнего времени оставалось неподтвержденным. Но несколько лет назад генетик Сара Найт и ее коллеги из Оклендского университета в Новой Зеландии решили наконец‑то узнать, действительно ли это так. Чтобы исключить любые различия в самом винограде, Найт взяла виноград из одной партии «совиньон блан» из Мальборо и простерилизовала его, чтобы уничтожить всех посторонних микробов. Затем она разделила сок между несколькими небольшими бродильными емкостями и посеяла в каждую из них разные варианты винных дрожжей, взятых из шести основных винодельческих регионов Новой Зеландии. Таким образом, виноградный сок и условия брожения были абсолютно одинаковыми – разными были только дрожжи. Когда вино созрело, оказалось, что разные варианты дрожжей из разных регионов дали вина с заметно различающимися вкусоароматическими профилями. Теория подтвердилась! Мало того, исследование Найт, вероятно, недооценило реальный эффект, поскольку в нем были использованы только винные дрожжи и не было учтено влияние уникальной микробной микрофлоры.

 

Для других культур влияние почвы на флейвор также, скорее всего, носит косвенный характер. Почва определяет, сколько воды и питательных веществ получает растение и, следовательно, сколько оно может произвести сахаров и летучих веществ, значимых для его флейвора. Вы можете подумать, что здесь действует правило «чем больше, тем лучше», но всё гораздо сложнее.

За объяснениями я решаю обратиться к Кэрол Вагстафф, исследователю‑растениеводу из Университета Рединга в Великобритании, который находится всего в нескольких минутах езды от знаменитого ресторана «Жирная утка» шеф‑повара Хестона Блюменталя. Команда Вагстафф – одна из немногих исследовательских групп, занимающихся изучением того, как условия выращивания, транспортировки и хранения влияют на пищевую ценность и флейвор сельскохозяйственных культур. Когда Вагстафф начинает говорить о своей работе, ее округлое лицо в обрамлении гривы непослушных каштановых волос совершенно преображается. Если условия слишком благоприятны, рассказывает она, растения вкладывают всю энергию в рост и мало заботятся о синтезе вторичных соединений. Только когда они чувствуют дефицит ресурсов, они начинают думать о защите и размножении. «Немного управляемого стресса идет на пользу. Когда растение испытывает небольшой стресс, оно вырабатывает больше вторичных соединений, а это означает, что вы получаете больше вкуса и аромата и больше питательных веществ», – объясняет она. Вероятно, именно поэтому клубника Уитакера дает более вкусные ягоды при небольшом дефиците воды. Как именно эта стрессовая реакция отражается на флейворе, зависит от того, что Вагстафф называет «метаболический аппарат», – то есть от специфического генетического набора ферментов и специфического набора вторичных веществ, за синтез которых они отвечают. Эта зависимость наглядно видна на примере рукколы (британцы называют ее рокет‑салатом), которая является одним из главных объектов исследований команды Вагстафф. «Вы можете наглядно увидеть, что при столкновении со стрессовыми условиями разные генотипы рукколы по‑разному меняют производство вторичных веществ», – говорит она.

Некоторую роль в определении вкусоароматических свойств культур могут играть и почвенные микроорганизмы. Например, мини‑кукуруза – популярный овощ в некоторых азиатских кухнях – содержит летучее ароматическое вещество, называемое геосмин, которое также придает земляной запах красной свекле. Исследователи считают, что молодые кукурузные растения не производят геосмин сами, поскольку у кукурузы, выращиваемой в английских теплицах, это соединение отсутствует. Они предполагают, что геосмин вырабатывается микроскопическими грибами, живущими на корнях растений. Грибок, а с ним и геосмин через корни проникает внутрь растения. Вполне возможно, что почвенные микробы влияют на флейвор и другими способами, но об этом пока известно очень мало.

До сих пор мы обсуждали только такие примеры, где применим принцип «чем больше вкуса, тем лучше», – но для многих овощей, особенно для представителей семейства крестоцветных с их острым вкусом, таких как руккола и брюссельская капуста, это не обязательно так. Многие люди – особенно носители чувствительного варианта рецептора горького вкуса T2R38 – находят горечь их вторичных соединений отталкивающей и предпочли бы, чтобы брюссельская капуста имела не более, а менее выраженный вкус. «Растениеводство – это невероятно сложное дело, – говорит Вагстафф. – У вас есть тысячи разных генотипов одного растения, у вас есть очень разные условия выращивания и, наконец, у вас есть миллионы потребителей с разными генотипами».

 

После того как плоды или овощи сорваны, их вкус и запах продолжают меняться в процессе хранения и по пути в магазин. Частично это происходит из‑за утечки летучих ароматических молекул в воздух (вспомните про помидоры). В то же время присутствующие в тканях ферменты могут производить новые ароматические вещества или изменять старые. Иногда это может означать, что флейвор плодов или овощей улучшается в процессе хранения. Например, при хранении в холоде руккола продолжает производить глюкозинолаты. Когда вы жуете листья, это вещество превращается в ароматные изотиоцианаты. Это хорошая новость: руккола, которую вы покупаете в магазине – если она относительно свежая, – может быть более ароматной, чем та, которую вы сорвали на своем огороде пару часов назад. Однако через несколько дней хранения, даже в холодильнике, это преимущество исчезает, поскольку «свежий» набор ароматических соединений уступает место продуктам распада жиров и другим неаппетитным веществам. У разных сортов рукколы вышеописанный процесс происходит с разной скоростью, и одни сорта хранятся лучше, чем другие, обнаружила Вагстафф.

Некоторые растения могут храниться довольно долго практически без изменения качества. Например, лук или картошка несколько месяцев проводят «в спячке», поскольку их предназначение – служить хранилищем будущего растения до следующего сезона вегетации. Поэтому логично, что мы не замечаем у них сильной деградации флейвора. Другие, такие как кукуруза и морковь, имеют самый сладкий вкус сразу после уборки, но затем ферменты превращают содержащийся в них сахар в крахмал, а после сбора новый сахар больше не образуется. Они могут храниться долго, но значительно теряют в флейворе. В отличие от этого, кочан брокколи или ростки спаржи вообще не предназначены для хранения. Оба являются быстрорастущими побегами, поэтому их флейвор начинает деградировать сразу после сбора. Например, одно испанское исследование показало, что после недели хранения свежесрезанного кочана брокколи содержание глюкозинолатов в нем снизилось на 70 процентов, и еще на 10 процентов спустя три дня хранения на витрине магазина. Это весьма значительная потеря.

 

Многие люди считают, что лучший способ получить вкусные фрукты и овощи – покупать органическую продукцию. Теоретически это имеет смысл: если небольшой стресс полезен для флейвора, можно предположить, что органические культуры, которые подвергаются атакам насекомых и конкуренции со стороны сорняков, должны быть более вкусными и ароматными. Проведены сотни научных исследований, которые сравнивали флейвор – или, гораздо чаще, содержание питательных веществ – в культурах, выращенных органическими и традиционными методами. К сожалению, результаты очень неоднозначны. Некоторые исследования показали, что органические культуры действительно лучше, тогда как другие не обнаружили никакой разницы. Даже так называемые метааналитические исследования, когда ученые просеивают научные библиотеки в поисках всех сравнительных данных, которые только можно найти, и затем сопоставляют их, чтобы узнать мнение большинства, не позволяют достичь консенсуса относительно превосходства органической продукции.

Одна из трудностей состоит в том, что полученный ответ здесь зависит от того, как задается вопрос. Например, вы можете пойти в продуктовый магазин, купить два кочана обычной и органической брокколи и измерить в них содержание вторичных соединений. Но если обычная брокколи была сорвана две недели назад в Мексике, а органическая – вчера на местной ферме, то разница в свежести может отразиться на вкусе гораздо сильнее, чем любой эффект органического/традиционного земледелия. И это еще не все. Мексиканскую брокколи сразу после сбора могли поместить на холодильный склад и хранить в холоде до момента покупки, тогда как местная брокколи, возможно, провела полдня в кузове пикапа под жарким летним солнцем, а потом еще несколько часов на жаре на фермерском рынке. В этом случае местная брокколи может быть менее свежей.

В идеале следует сравнивать вкус идентичных культур, выращенных рядом друг с другом с использованием органических или традиционных методов земледелия, чтобы устранить любые потенциальные искажающие факторы. Несколько лет назад исследователи из Канзасского университета так и сделали, посадив лук, помидоры, огурцы и несколько видов листовой зелени в теплицах на идентичных почвах. После сбора урожая сто добровольцев продегустировали органические и обычные образцы – не зная, где какие, – и оценили интенсивность их флейвора и то, насколько они им понравились. Результаты? Оказалось, не имело никакого значения, как были выращены овощи – органически или традиционно. Все они одинаково понравились дегустаторам (или, в случае листовой горчицы и рукколы, одинаково не понравились – по‑видимому, в Канзасе вам вряд ли удастся разбогатеть на тепличной рукколе). Вот только традиционно выращенные помидоры дегустаторы сочли чуть более вкусными – вероятно, потому что они были чуть более спелыми.

Это вовсе не означает, что органические продукты не могут казаться вам более вкусными. Как мы знаем, наши ожидания играют большую роль в восприятии вкуса – например, когда мы считаем вино более дорогим, оно кажется нам намного вкуснее. Это когнитивное искажение действует и здесь: если вы считаете, что органические продукты должны быть вкуснее, они и будут вкуснее – для вас. Когда шведские исследователи дали ничего не подозревающим студентам две чашки одинакового кофе и сказали им, что в одной чашке находится «экологически чистый» кофе, а в другой – выращенный традиционными методами, большинство студентов, вполне ожидаемо, нашли экокофе более вкусным – и этот эффект был сильнее выражен у студентов с более высоким уровнем экологического сознания.

 

Даже если органические методы земледелия и другие различия в условиях выращивания и влияют на вкус сельскохозяйственных культур, то это влияние значительно меньше, чем вкусовые различия между сортами. Это означает, что селекционеры, а не сельхозпроизводители, являются ключевым звеном в производстве более вкусных фруктов и овощей. Например, селекционер Майкл Мазурек из Корнеллского университета, штат Нью‑Йорк, старается вывести более вкусную тыкву. Тыква и другие овощи – бедные родственники в аграрном мире, говорит Мазурек. Зайдите в любой магазин, и вы найдете десяток разных сортов яблок, каждый из которых обладает собственным узнаваемым вкусоароматическим профилем. И мы знаем все их по именам: «гренни смит» – терпкие и твердые, «спартан» – сладкие и мягкие, «голден делишес» – богатые эфирными фруктовыми ароматами. Без сомнения, у вас есть свои любимые сорта. Но можете ли вы назвать свои любимые сорта брокколи или тыквы? Держу пари, что нет.

«Овощи по‑прежнему остаются товаром, где главное – это единообразие и стандартность, – говорит Мазурек. – Люди хотят, чтобы болгарский перец, который они покупают в магазине, всегда имел одинаковый вкус. Если вкус будет другим, это может произвести обратный эффект». В условиях такого коммерческого давления, направленного на обеспечение единообразия, ни у кого нет стимулов выводить более вкусные сорта.

Мазурек пытается изменить эту печальную ситуацию. Он берет негибридные сорта тыквы, известные своими отличными или необычными вкусовыми качествами, скрещивает их с коммерческими сортами и выращивает потомство на своих экспериментальных полях. Когда тыквы созревают, он собирает их и выбирает наиболее перспективные для дегустационного тестирования. «Мы с коллегами физически не можем попробовать каждую тыкву, – говорит он, – поэтому мы используем несколько показателей, чтобы сократить количество плодов, которые нам нужно продегустировать». В первую очередь Мазурек отбирает тыквы с самым высоким уровнем растворенных веществ – то есть сахара и других молекул, которые могут усиливать вкусоароматические свойства. Затем он выбирает из них плоды с самой насыщенно‑желтой мякотью. Такие тыквы имеют наиболее высокие уровни каротиноидных пигментов, ключевых прекурсоров многих ароматических соединений. В отличие от Гарри Кли, Мазурек еще не знает, какие из множества ароматических соединений играют наиболее важную роль в обеспечении богатого вкуса и аромата тыквы, поэтому он не может измерить их непосредственно с помощью газового хроматографа. Мазурек проводит анализ вкусоароматического профиля старым добрым способом: он запекает несколько сортов тыквы и выбирает самые вкусные. (Кстати говоря, вот рецепт приготовления самой вкусной мускатной тыквы от специалиста: разрезать тыкву пополам, очистить от семян, соединить половинки и запекать в духовке при температуре 400 градусов 45 минут. Затем раскрыть половинки, смазать их сливочным или растительным маслом и продолжать запекать до готовности. «В кулинарных программах обычно дают другие советы, – говорит Мазурек. – Однако запекание тыквы более длительное время и при более высоких температурах позволяет проявиться многим пряным нотам, которые накладываются на сладкий вкус».)

После многих циклов селекции Мазурек наконец‑то вывел сорт, который он считает лучшим сортом мускатной тыквы на планете. Иногда его называют «тыква Барбера» – в честь Дэна Барбера, знаменитого нью‑йоркского шеф‑повара, который поддерживал начинания Мазурека и теперь подает эту тыкву в своем ресторане. Этот сорт имеет самое высокое по сравнению с другими сортами содержание растворенных веществ и каротиноидов. «В нем намного больше всего», – хвастается Мазурек. Более того, этот сорт имеет встроенный индикатор спелости: когда тыква созревает, ее цвет резко меняется – с темно‑зеленого на насыщенный карамельно‑коричневый, поэтому производители могут точно узнать, когда пришло время уборки. «В процессе созревания содержание каротиноидов в тыкве Барбера увеличивается в четыре раза, – с гордостью говорит Мазурек. – Это и обеспечивает такое изменение цвета».

 

Вероятно, самый большой немедленный выигрыш потребителям стоит ожидать от Кли и его помидоров. После моего визита Кли еще больше углубился в изучение генетики томатного флейвора. Совместно с исследовательской группой из Китая он полностью секвенировал геномы более чем четырех сотен сортов помидоров и полностью определил их химический состав. Используя те же методы, с помощью которых генетики ищут в человеческих геномах варианты генов, или аллели, отвечающие за конкретные болезни, Кли идентифицировал в геномах помидоров аллели, отвечающие за производство сахара и летучих веществ. Благодаря этому он получил возможность сравнить современные коммерческие сорта с традиционными негибридными сортами, чтобы узнать, что именно селекционеры сделали не так.

Еще в 1920‑х годах селекционеры наткнулись на случайную мутацию, которая устраняла темно‑зеленые «плечики» на недозрелых помидорах. Однородная окраска плодов давала производителям возможность, не дожидаясь полного созревания на кусте, убирать их в удобное время, да и потребители предпочитали покупать помидоры равномерного красного цвета. (Как сказал один производитель томатов: «Люди покупают глазами».) Этот мутант устраивал всех – и сегодня почти все коммерческие сорта помидоров несут эту мутацию. Но у него есть один недостаток: окрашивание зеленых «плечиков» в красный цвет обеспечивается за счет того, что эта мутация уменьшает производство хлорофилла в плодах. Меньше хлорофилла означает меньше фотосинтеза. Меньше фотосинтеза означает меньше сахара. Таким образом, у равномерно созревающих помидоров содержание сахара примерно на 20 процентов меньше, чем у их неравномерно созревающих собратьев.

Что касается летучих веществ, то тут генетические потери еще значительнее. На протяжении многих десятилетий селекции, направленной на повышение урожайности, произошла потеря многих аллелей, отвечающих за повышенную выработку летучих веществ, поскольку селекционеры не знали об их важности и не обращали внимания на вкус помидоров. «В современных сортах как минимум половина всех аллелей, отвечающих за производство летучих веществ, являются неправильными аллелями», – говорит Кли. К счастью, хорошие аллели сохранились в традиционных негибридных сортах, и теперь, когда Кли имеет детальную карту, вернуть хорошие аллели высокоурожайным сортам должно быть относительно простым делом. «Мы знаем, что нужно делать. У нас есть четкая дорожная карта, – говорит Кли. – Но это займет какое‑то время».

 

Возможно, уже в ближайшем будущем каждый из нас сможет покупать в магазинах гораздо более вкусные помидоры, а также другие овощи и фрукты. Но пока это время не наступило, повара на своих кухнях стараются извлечь максимум вкуса и аромата из тех сырых продуктов, которые им доступны.

Поиск

Информатика

Физика

Химия

Педсовет

Классному руководителю

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru