Spotkaliście się pewnie nie raz z sytuacją, że kupując pieprz lub paprykę inną niż zwykle, po ich użyciu okazywało się, że z waszym daniem jest coś nie tak. Pół biedy, jeśli wyszło za mało ostre, to łatwo jest naprawić, gorzej, gdy po pierwszych kęsach stawał Wam przed oczami Smok Wawelski i biegliście po dzbanek z wodą. Najwyraźniej spore problemy tego typu mają Tajowie, bo właśnie tam pewien zespół naukowców zebrał się i stworzył urządzenie wykrywające poziom kapsaicynę i kapsaicynoidy wywołujące u nas uczucie pieczenia.
Dlaczego piecze?
Wspomniane związki organiczne oddziałują na nasze receptory bólu, co wywołuje znane wszystkim efekty. Warto tutaj też dodać, że często po próbie ugaszenia pożaru w ustach wodą, sytuacja w pierwszym momencie wręcz się pogarsza. Wszystko dlatego, że oba związki nie rozpuszczają się w wodzie a popijając wodę roznosicie je po całych ustach.
Ludzie nie byliby sobą, gdyby nie próbowali jakoś zmierzyć tego zjawiska. Pierwszą metodę stworzył farmaceuta Wilbur Scoville na początku XX w. Niestety, ze względu na jej subiektywny charakter, ciężko nazwać ją naukową. Najpierw rozpuszczano suszoną paprykę w alkoholu, aby wyekstrahować kapsaicynę. Następnie rozcieńczało się ją w wodzie z cukrem, a testerzy próbowali coraz bardziej rozcieńczonych dawek.
Homo sapiens nie ma niestety zestandaryzowanych kubków smakowych, a do tego czułość smaku u każdego inaczej reaguje na ciągłe podawanie danej substancji. W efekcie testy tych samych produktów dawały bardzo różne wyniki w czasie kolejnych prób.
Naukowe sposoby też wymiękają...
Aby temu zapobiec, gdy pojawiły się możliwości techniczne, zaczęto po prostu mierzyć procentową zawartość wspomnianych związków i po pewnym czasie wypracowano ostatecznie skalę Scovilla (SHU), a czysta kapsaicyna otrzymała w niej wartość 16 milionów SHU. Niestety, szybko okazało się, że to też nie jest metoda uniwersalna. Za odczucie ostrości potrafią odpowiadać także inne związki, a część z nich może działanie kapsaicyny osłabiać.
Ostatecznie w wyniku różnych szacunków do skali Scovilla włączono też pozostałe związki, czasem mające wartość wielokrotnie przekraczającą poziom czystej kapsaicyny. Na przykład poziom ostrości rezynyferatoksyny, którą można znaleźć w wilczomleczu żywiconośnym, została oszacowana na poziomie 16 miliardów SHU. Nawet jednak i po tych korektach należy pamiętać, że wpływ innych związków w daniu może zmieniać nasze odczucia, a wyniki mogą być obarczone błędami.
W międzyczasie powstało jeszcze kilka innych zaawansowanych metod próbujących mierzyć to zjawisko, ale ze względu na koszty i konieczność stosowania skomplikowanych urządzeń badawczych nie specjalnie się przyjęły. Skala Scovilla ciągle króluje i nie zanosi się, żeby miało się to w najbliższym czasie zmienić.
Papryka podłączana do smartfona
I tutaj właśnie na scenie pojawia się wspomniany zespół naukowy, który postanowił zbudować niewielkie i tanie urządzenie, które przy użyciu tańszych metod elektrochemicznych byłoby w stanie określić poziom ostrości, przynajmniej w zakresie zawartości kapsaicyny. Bazując na swoich wcześniejszych pracach zdecydowano się na użycie papierowego czujnika elekrochemicznego (ePAD) zawierającego dodatkowo nanopłytki grafenowe zwiększające przewodność elektryczną.
Po umieszczeniu rozcieczonej w alkoholu kapsaicyny w efekcie reakcji zachodzących z odczynnikiem dochodzi do wytworzenia prądu, który może być zmierzony przez czujnik. Wyniki pomiaru przeliczone przez aplikację na smartfonie dają wyniki bardzo zbliżone do kontrolnych, osiągniętych metodą spektrofotometrii. Papierowe sensory są oczywiście wymienne, a samo urządzenie wygląda jak rozcięta papryczka, posiadająca złącze USB-C zamiast ogonka.
Reklama
Wygląda jednak na to, że to dopiero początek prac, a urządzenie w tej formie nie trafi do produkcji. Zapewne przy niskiej cenie mogłoby znaleźć miejsce w niejednej restauracji, a nawet domowej kuchni, jednak celem naukowców nie było wyciąganie kasy od gadżeciarzy, tylko stworzenie demonstratora pokazującego potencjał tej technologii.
Czy jest w tym prawdziwy potencjał?
"Mamy nadzieję, że przedstawiona tu strategia produkcji i projektowania przenośnych czujników utoruje drogę dla nowych innowacji w dziedzinie czujników elektrochemicznych i biosensorów" - podsumowali autorzy. O ile wykrywanie ostrości jest bardziej zabawne niż praktyczne, to można sobie wyobrazić, że urządzenia tego typu mogłyby być szczególnie przydatne przy wykrywaniu alergenów. Szczególnie, że dzięki wymienności papierowych sensorów nie byłyby ograniczone tylko do jednego odczynnika.
