Искусственный язык дегустирует виски

Гейдельбергский электронный язык для дегустации виски. Его «рецепторы» — молекулы поли(ариленэти-нилен)а, несущие положительный либо отрицательный заряд (РАЕ), или молекулы рекомбинантного зеленого флуоресцентного белка, в которых к флуоресцентной части привит положительно или отрицательно заряженный пептидный «хвост» (GFP). И те, и другие могут взаимодействовать с компонентами смеси и светиться, а по яркости свечения отдельных лунок определяют оттенки «вкуса»

Химики из Гейдельберга создали систему химических сенсоров — искусственный язык, способный различить даже очень похожие образцы виски. Он определяет возраст напитка, солодовость и страну происхождения («Chem», 2017, 2, 6, 817—824, doi: 10.1016/j.chempr.2017.04.008).

Различные сорта виски, даже те, что явно отличаются по вкусу и запаху, могут быть настолько схожими по химическому составу, что большинство аналитических методик просто неспособно отличить одно виски от другого — в нем очень много близких по строению молекул, имеющих различное происхождение. Одни из них указывают на сырье, из которого готовили виски, другие образуются в процессе брожения, третьи экстрагируются из деревянных бочек, в которых состаривают напиток, четвертые специально добавляют для придания специфической нотки (например, цитрусовой). Как отмечает руководитель исследования Уве Бунц, он и его коллеги решили определить, насколько близкие по структуре вещества, входящие в состав виски, можно отличить с помощью аналитических методов.

Сенсор устроен просто: в лунках стандартного планшета находятся растворы, каждый из которых содержит краситель, способный к флуоресценции. Когда к этим растворам добавляют по капле виски, химические вещества, входящие в его состав, изменяют интенсивность флуоресцентного свечения красителей. «Прочтение» планшетов сканирующим спектрофотометром позволяет измерить эти незначительные изменения флуоресценции и получить характерную сигнатуру для каждого сорта виски.

По словам Бунца, наличие трех, четырех или пяти «рецепторов» на искусственном языке позволяет получить столько же «оттенков вкуса», различающихся по интенсивности, и эти оттенки вместе образуют уникальный для каждого образца шаблон-отклик. Для искусственного языка важен не столько один отдельно взятый сигнал, сколько их уникальная комбинация.

Хотя гейдельбергский искусственный язык непохож на обычный человеческий, Бунц утверждает, что работа его основывается на тех же принципах. Рецепторы нашего языка реагируют на различные вкусы — сладкий, горький, соленый, кислый, запахи же при этом воспринимаются обонятельными рецепторами носовой полости. В целом вкус пищи, которую мы едим, складывается из сочетания реакций сразу нескольких различных рецепторов.

В отличие от традиционных химических методов анализа, например, хромато-масс-спектрометрии, в которых идет разделение смеси на составляющие, искусственный язык анализирует всю смесь в целом. Как говорит Бунц, если вдруг кто-то добавит в виски небольшую дозу яда, искусственный язык этого не почувствует, потому что, если не считать этанола, яды в виски специально не добавляют, к тому же искусственный язык не «учили» находить яды в спиртном — у него нет соответствующих «рецепторов».

Более того, исследователи точно не знают, какие компоненты напитка отвечают за изменение свечения флуоресцентных красителей. Они просто определили, как комбинации флуоресцентных откликов коррелируют с возрастом виски, с тем, является ли оно односолодовым или купажированным, а также страной происхождения. Предполагается, что такие искусственные языки смогут стать ценным инструментом для выявления фальсификатов дорогих эксклюзивных сортов виски.

Исследователи предполагают, что предложенный ими подход к созданию искусственного языка может оказаться полезным для анализа других напитков, продуктов, лекарственных препаратов на предмет подделки или истечения срока годности и даже биологических материалов.