в чем измеряется кислота вкус
Вещества, имеющие кислый вкус. Вещества, влияющие на вкусовые ощущения
Какие химические соединения считаются ответственными за горький, кислый, соленый и сладкие вкусы? Когда вы едите конфету или маринованный огурец, вы замечаете разницу, так как на языке есть особые шишечки или сосочки, на которых располагаются вкусовые рецепторы, помогающие вам рассказать о разнице между различными продуктами. На каждом из рецепторов есть много рецепторных клеток, которые могут распознавать различные вкусы. Химические соединения, имеющие кислый вкус, горький или сладкий, могут связываться с этими рецепторами, и человек чувствует вкус, даже не глядя на то, что он ест.
Вам будет интересно: Тесть: значение слова. Кто является тестем?
Кислотные рецепторы
Вам будет интересно: Проблемные методы: определение, особенности, классификация и описание
Какие существуют вещества, имеющие кислый вкус? Кислый вкус, как логично предположить, имеют кислые продукты. Кислоты в пище выделяют ионы водорода или протоны. Концентрация ионов водорода определяет степень кислотности. Разложение пищи бактериями вызывает кислотные или водородные ионы, и в то время, как некоторые ферментированные продукты, такие как йогурт, имеют приятную кислоту, но иногда этот вкус может быть предупреждением о бактериальном загрязнении пищи.
Ионы водорода связываются с кислоточувствительными каналами в мембранах клеток вкуса. Когда каналы активируются, они затрагивают нервы. Ранние исследования связывали кислый вкус в основном с производством с помощью водородных ионов, блокирующих калиевые каналы, но недавнее исследование идентифицирует кислородно-чувствительный катионный канал в качестве основного преобразователя кислого вкуса.
Горькие рецепторы вкуса
Вам будет интересно: Существительные английского языка: род, число и примеры
Вкусовые рецепторы отвечают за то, что вы можете отличить горькую, кислую, соленую или сладкую пищу. Горький вкус вызывается кислотами, химическими соединениями, такие как сульфамиды, алкалоиды, глюкоза, фруктоза, ионизированные соли, глутамат. Многие алкалоиды, которые обычно токсичны, вызывают горький вкус, а также хинин, который связывает рецепторы, соединяющиеся с особыми белками. Их активация инициирует сигнальный каскад, который вызывает ощущение горечи.
Люди обладают 40-80 видами рецепторов горького вкуса, которые обнаруживают различные вещества, включая сульфамиды, такие как сахарин, мочевину и алкалоиды, включая хинин и кофеин. У детей больше рецепторов вкуса, чем у взрослых, а количество рецепторов вкуса снижается с возрастом. Кроме того, дети часто не любят овощи, что может быть связано с производством горьких соединений растениями для защиты от животных, которые их едят. Чувствительность к горьким соединениям также зависит от генов, кодирующих рецепторы горького вкуса. Вариации этих генов мешают некоторым людям обнаружить горечь в некоторых соединениях.
Рецепторы соленых вкусов
Люди часто жаждут солености, потому что ионы натрия необходимы для многих функций организма. Соленость в пище в основном производится из хлорида натрия (поваренной соли). Приятный соленый вкус возникает, когда ионы натрия поступают в натриевый канал на поверхности клеток вкуса и опосредуют нервные импульсы через приток кальция. Гормон, называемый альдостероном, увеличивает количество натриевых каналов на клетках вкуса, когда есть дефицит натрия. Натриевые каналы на вкусовых клетках также чувствительны к химическому амилориду и отличаются от натриевых каналов на нервы и мышцы.
Рецепты сладкого вкуса
Стремление организма к сладкому вкусу может быть связано со способностью сладких продуктов обеспечить быстрый приток энергии. Сладкий вкус в пище состоит в основном из глюкозы и фруктозы, которые находятся в сахарозе или сахаре. Однако сладкий вкус может также поступать из не углеводов, таких как аспартам, сахарин и некоторые белки. Сладкие вещества, подобно горьким веществам, связываются с рецепторами, связанными с белком, что приводит к активации нервных окончаний.
Кислотные карбоновые кислоты
Кислый вкус вызывается кислотами, которые имеют название карбоновые. Они вызывают кислый вкус в таких продуктах, как фрукты, уксус, молочные изделия и переработанное мясо. Они колеблются от яблочной кислоты, которая содержится в яблоках, до лауриновой кислоты, жирной кислоты, найденной в кокосовых орехах. Функция кислоты заключается в улучшении пищевого вкуса и понижении его рН-уровня, что препятствует любому росту микробов.
Кислоты также действуют как отвердители, особенно для мяса и рыбы. Первоначально ученые объясняли кислый вкус диссоциацией кислот в растворе на ионы водорода и анионы, и только ощущение водорода отвечало за ощущение вкуса. Однако это не могло объяснить различную интенсивность кислотности. Они могут быть связаны с другими переменными, такими как количество карбоксильных групп в молекулярной структуре кислоты.
В природе есть множество веществ, влияющих на вкусовые ощущения. Существует четыре основные вкуса, которые могут быть восприняты человеческим языком. Это горечь, кислотность, соленость и сладость. Популярный миф, который сейчас развенчан, заключается в том, что различные области языка участвуют в восприятии разных вкусов. В действительности все вкусовые рецепторы могут ощущать все вкусы, а вкусовые почки встречаются на всей поверхности языка, а также на щеках и верхнем пищеводе.
Пороговые вещества для кислого вкуса
Как воспринимается вещество, имеющее кислый вкус? Ответ звучит немного сложно для восприятия: кислотность определяется концентрацией ионов гидроксония в каналах ионного водорода. Что имеется в виду? Ионы гидрония образуются из воды и кислоты. Образовавшиеся ионы водорода пронизывают амилоридные каналы, позволяющие обнаруживать кислотность. Помимо этих механизмов обнаружения кислого вкуса, существуют и другие механизмы, например конверсия СО2 в бикарбонатные ионы, облегчающие слабый перенос кислоты.
Вещества, имеющие кислый вкус
Говоря про кислый вкус, люди чаще всего вспоминают про лимоны, при одной только мысли о которых начинается небольшое слюноотделение. Как называются вещества, имеющие кислый вкус на химическом уровне? Приведем некоторые примеры:
Все зависит от концентрации, и сильные кислоты могут быть смертельно опасны для организма. Привычная нам еда содержит допустимый уровень концентрации, например, шпинат, щавель, некоторые фрукты и ягоды содержат такое вещество, имеющее кислый вкус, как щавелевая кислота. Самой распространенной является лимонная кислота, которая содержится в цитрусовых, а также в клубнике, малине, крыжовнике. Молочная кислота – это результат молочнокислого брожения. Более кислыми свойствами обладает яблочная кислота, определяющая кислую нотку яблок, вишни, айвы и маракуйи. Винная имеет вид кристаллов. Ее можно увидеть в осадке на дне бочонка или на внутренней стороне винной пробки.
Какие есть еще вещества, имеющие кислый вкус? Это такие неорганические соединения, как угольная и фосфорная кислота, фосфорная кислота, придающая кислый вкус газированным безалкогольным напиткам. В желудке у человека и всех животных есть соляная кислота, муравьи вырабатывают муравьиную кислоту. Вещества, имеющие кислый вкус, очень распространены в природе и содержатся не только в продуктах питания, но и в самих живых организмах.
Кислотность (рН)
Кислотность (лат. aciditas) — характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.
В медицине кислотность биологических жидкостей (крови, мочи, желудочного сока и других) является диагностически важным параметром состояния здоровья пациента. В гастроэнтерологии, для правильного диагностирования целого ряда заболеваний, например, пищевода и желудка, одномоментная или даже средняя величина кислотности не является значимой. Чаще всего важно понимание динамики изменения кислотности в течение суток (ночная кислотность нередко отличается от дневной) в нескольких зонах органа. Иногда важно знать изменение кислотности, как реакцию на определенные раздражители и стимуляторы. 
Содержание
Водородный показатель pH
Некоторые заблуждения
Если кто-то из пациентов говорит, что у него «нулевая кислотность», то это не более, чем оборот речи, означающий, скорее всего, что у него нейтральное значение кислотности (рН=7). В организме человека величина показателя кислотности не может быть меньше 0,86 рН. Также распространено заблуждение, что величины кислотности могут быть только в диапазоне от 0 до 14 pH. В технике возможен показатель кислотность и отрицательный, и больше 20.
Когда говорят о кислотности кого-либо органа, важно при этом понимать, что часто в различных частях органа кислотность может значительно отличаться. Кислотность содержимого в просвете органа и кислотность на поверхности слизистой оболочки органа также часто бывает не одинаковой. Для слизистой оболочки тела желудка характерно, что кислотность на поверхности слизи, обращенной в просвет желудка кислотность 1,2–1,5 рН, а на стороне слизи, обращённой к эпителию — нейтральная (7,0 рН).
Величина рН для некоторых продуктов и воды
В таблице ниже указаны величины кислотности некоторых распространенных продуктов и чистой воды при разной температуре:
| Продукт | Кислотность, ед. рН |
| Лимонный сок | 2,1 |
| Вино | 3,5 |
| Томатный сок | 4,1 |
| Апельсиновый сок | 4,2 |
| Черный кофе | 5,0 |
| Чистая вода при 100 °С | 6,13 |
| Чистая вода при 50 °С | 6,63 |
| Свежее молоко | 6,68 |
| Чистая вода при 22 °С | 7,0 |
| Чистая вода при 0° С | 7,48 |
Кислотность и пищеварительные ферменты
Очень многие процессы в организме невозможны без участия специальных белков – ферментов, которые катализируют химические реакции в организме, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Пищеварительный процесс не возможен без участия разнообразных пищеварительных ферментов, расщепляющих разные органические молекулы пищи и действующих только в узком диапазоне кислотности (своем для каждого фермента). Важнейшие протеолитические ферменты (расщепляющие белки пищи) желудочного сока: пепсин, гастриксин и химозин (реннин) продуцируются в неактивной форме – в виде проферментов и позже активируется соляной кислотой желудочного сока. Пепсин наиболее активен в сильнокислой среде, с pH от 1 до 2, гастриксин имеет максимум активности при рН 3,0–3,5, химозин, расщепляющий белки молока до нерастворимого белка казеина, имеет максимум активности при рН 3,0–3,5.
Протеолитический ферменты, выделяемые поджелудочной железой и «действующие» в двенадцатиперстной кишке: трипсин имеющий оптимум действия в слабощелочной среде, при pH 7,8–8,0, близкий к нему по функциональности химотрипсин наиболее активен в среде с кислотностью до 8,2. Максимум активности карбоксипептидаз А и В 7,5 рН. Близкие значения максимальной и у других ферментов, выполняющих пищеварительные функции в слабощелочной среде кишечника.
Пониженная или повышенная кислотность по отношению к норме в желудке или двенадцатиперстной кишке, таким образом, приводит к существенному снижению активности тех или ферментов или даже их исключению из пищеварительного процесса, и, как следствие к проблемам с пищеварением.
Кислотность слюны и полости рта
Кислотность слюны зависит от скорости слюноотделения. Обычно кислотность смешанной слюны человека равна 6,8–7,4 pH, но при большой скорости слюноотделения достигает 7,8 pH. Кислотность слюны околоушных желёз равна 5,81 pH, подчелюстных — 6,39 pH.
У детей в среднем кислотность смешанной слюны равна 7,32 pH, у взрослых — 6,40 pH (Римарчук Г.В. и др.).
Кислые гастроэзофагеальные и фаринголарингеальные рефлюксы, достигающие полости рта, играют ведущую роль в возникновении патологии полости рта. В результате попадания соляной кислоты происходит снижение кислотности смешанной слюны ниже 7,0 рН. Слюна, в норме обогащенная кальцием, фосфатами, содержащая карбонаты, натрий, калий, магний и обладающая щелочными свойствами, при низком рН, особенно при значениях 6,2–6,0, приводит к очаговой деминерализации эмали зубов с появлением эрозий твердых тканей зубов и образованием в них полостей — кариеса (Новикова В.П., Шабанов A.M.).
Кислотность зубного налета зависит от состояния твердых тканей зубов. Будучи нейтральной у здоровых зубов, она смещается в кислую сторону, в зависимости от степени развития кариеса и возраста подростков. У 12-летних подростков с начальной стадией кариеса (предкариесом) кислотность зубного налета равна 6,96 ± 0,1 pH, у 12–13-летних подростков со среднем кариесом кислотность зубного налета от 6,63 до 6,74 pH, у 16-летних подростков при поверхностном и среднем кариесе кислотность зубного налета равна, соответственно, 6,43 ± 0,1 pH и 6,32 ± 0,1 pH (Кривоногова Л.Б.).
Кислотность секрета глотки и гортани
Кислотность секрета глотки и гортани у здоровых и больных хроническим ларингитом и фаринголарингеальным рефлюксом различна (А.В. Лунев):
Место измерения рН
Среднее значение рН секрета глотки и гортани внутри групп не имеет значимых различий. У больных при сравнении с группой здоровых лиц кислотность секрета глотки и гортани выше (т.е. рН меньше).
Кислотность в пищеводе
Нормальная кислотность в пищеводе 6,0–7,0 рН. В пищевод, кроме пищи и потребляемой жидкости, периодически поступает слюна, имеющая нейтральную и слабощелочную величину кислотности, а также рефлюксат, забрасываемый из желудка гастроэзофагеальными рефлюксами. Чаще рефлюксат имеет кислотность, соответствующую кислотности желудка. Поэтому на время находжения желудочного рефлюксата в пищеводе кислотность последнего увеличивается, величина рН уменьшается до 1,5–2. Если гастроэзофагеальных рефлюксов относительно немного, они считаются физиологичными и не сказываются на состоянии пищевода. В противном случае возможно раздражение рефлюксатом эпителия пищевода и развитие гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.
На рисунке выше дан график кислотности в пищеводе здорового человека, полученный с помощью внутрижелудочной рН-метрии (Рапопорт С.И.). На графике хорошо наблюдаемы гастроэзофагеальные рефлюксы – резкие уменьшения кислотности до 2–3 рН, в данном случае являющиеся физиологичными.
Кислотность в желудке. Повышенная и пониженная кислотность
Причиной многих болезней органов пищеварительного тракта является дисбаланс процессов кислотопродукции и кислотонейтрализации. Длительная гиперсекреции соляной кислоты или недостаточность кислотонейтрализации, и, как следствие, повышенная кислотность в желудке и/или двенадцатиперстной кишке, вызывает так называемые кислотозависимые заболевания. В настоящее время к ним относят: пептическую язву желудка и двенадцатиперстной кишки, гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь (ГЭРБ), эрозивно-язвенные поражения желудка и двенадцатиперстной кишки на фоне приема аспирина или нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), синдром Золлингера-Эллисона, гастриты и гастродуодениты с повышенной кислотностью и другие.
Пониженная кислотность наблюдается при анацидных или гипоацидных гастрите или гастродуодените, а также при раке желудка. Гастрит (гастродуоденит) называется анацидным или гастритом (гастродуоденитом) с пониженной кислотностью, если кислотность в теле желудка составляет примерно 5 или больше ед. pH. Причиной пониженной кислотности часто бывает атрофия париетальных клеток в слизистой оболочке или нарушения в их функциях.
Кислотность в кишечнике
Нормальная кислотность в луковице двенадцатиперстной кишки 5,6–7,9 рН. Кислотность в тощей и подвздошной кишках нейтральная или слабощелочная и находится в пределах от 7 до 8 рН. Кислотность сока тонкой кишки 7,2–7,5 рН. При усилении секреции достигает 8,6 рН. Кислотность секрета дуоденальных желез — от рН от 7 до 8 рН.
Кислотность сока толстой кишки 8,5–9,0 рН. 
В нижних отделах толстой кишки значения pH кислотности постепенно возрастают, достигая максимального значения рН в области ректосигмоидального перехода. В нижеследующей таблице дана кислотность в сигмовидной и прямой кишках здорового человека, полученная методом прицельной эндоскопической рН-метрии (Чуркин И.А.):
ед. рН
Кислотность кала
Кислотность крови
Кислотность плазмы артериальной крови человека колеблется в пределах от 7,37 до 7,43 рН, составляя в среднем 7,4 рН. Кислотно-щелочное равновесие в крови человека является одним из самых стабильных параметров, поддерживающее кислые и щелочные компоненты в определенном равновесии в очень узких границах. Даже небольшой сдвиг от указанных пределов может привести к тяжелой патологии. При сдвиге в кислотную сторону возникает состояние, называемое ацидозом, в щелочную — алколозом. Изменение кислотности крови выше 7,8 рН или ниже 6,8 рН несовместимо с жизнью.
Кислотность венозной крови — 7,32–7,42 рН. Кислотность эритроцитов составляет 7,28–7,29 рН.
Кислотность мочи
У здорового человека при нормальном питьевом режиме и сбалансированном питании кислотность мочи находится в пределах от 5,0 до 6,0 рН, но может колебаться от 4,5 до 8,0 рН. Кислотность мочи новорожденного в возрасте до месяца в норме — от 5,0 до 7,0 рН.
Кислотность мочи повышается, если в рационе человека преобладает мясная пища, богатая белками. Увеличивает кислотность мочи тяжелая физическая работа. Молочно-растительная диета приводит к тому, что моча становится слабощелочной. Повышение кислотности мочи отмечается при повышенной кислотности желудка. Пониженная кислотность желудочного сока не влияет на кислотность мочи. Изменение кислотности мочи чаще всего соответствует изменению кислотности крови. Кислотность мочи изменяется при многие заболевания или состояниях организма, поэтому определение кислотности мочи является важным диагностическим фактором.
В нормальных условиях у здорового человека реакция мочи слабокислая, pH колеблется в зависимости от режима питания между 4,5 и 8. При богатой белками пище моча обычно дает кислую, а при растительной пище – щелочную реакцию. При выделении дифосфатов наблюдается слабощелочная реакция. В патологических условиях моча также может дать сильно выраженную щелочную реакцию, и в таком случае обыкновенно мутна. При дыхательном алкалозе (гипервентиляции) или метаболическом алкалозе, потере кислот с желудочным соком, уменьшении количества калия в крови реакция мочи становится щелочной. Кислая реакция мочи наблюдается при голодании, тяжелых поносах, ацидозе или после принятия внутрь подкисляющих лекарственных средств (хлористого аммония). Исследования производят лишь со свежевыпущенной мочой. Проще всего производить исследования посредством синей и красной лакмусовой бумажки. Кислая моча меняет синий цвет лакмуса на красный, а щелочная – красный на синий. Истинная реакция мочи лучше определяется универсальной индикаторной бумагой с диапазоном от 1—14 (Ишманов М.Ю. и др.).
Кислотность влагалища, цервикального канала и полости матки
По данным Ившина В.Г. и др. (2020) в области наружного зева среда кислая: рН = 6,42 ± 0,026. По ходу цервикального канала величина рН плавно возрастает. В области внутреннего зева величина рН приближается к нейтральной: 6,96 ± 0,013. При продвижении датчика в полости матки отмечается плавное увеличение рН от 7,14 ± 0,11 до 7,19 ± 0,11. На слизистой дна матки среда слабощелочная: рН = 7,22 ± 0,007.
Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в женских половых органах
Кислотность спермы
Кислотность кожи
Поверхность кожи покрыта воднолипидной кислотной мантией или мантией Маркионини, состоящей из смеси кожного сала и пота, в которую добавлены органические кислоты — молочная, лимонная и другие, образованные в результате биохимических процессов, протекающих в эпидермисе. Кислотная воднолипидная мантия кожи является первым барьером защиты от микроорганизмов. У большинства людей в норме кислотность мантии равна 3,5–6,7 рН. Бактерицидное свойство кожи, придающее ей способность противостоять микробной инвазии, обусловлено кислой реакцией кератина, своеобразным химическим составом кожного сала и пота, наличием на ее поверхности защитной воднолипидной мантии с высокой концентрацией водородных ионов. Входящие в ее состав низкомолекулярные жирные кислоты, в первую очередь гликофосфолипиды и свободные жирные кислоты, обладают бактериостатическим эффектом, селективным для патогенных микроорганизмов. Поверхность кожи заселена нормальной симбиотической микрофлорой, способной к существованию в кислой среде: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes и другие. Некоторые из этих бактерий сами вырабатывают молочную и другие кислоты, внося свой вклад в формирование кислотной мантии кожи.
Верхний слой эпидермиса (кератиновые чешуйки) имеет кислотность с величиной рН от 5,0 до 6,0. При некоторых кожных заболеваниях величина кислотности изменяется. Например, при грибковых заболеваниях рН возрастает до 6, при экземе до 6,5, при угревой сыпи до 7.
Кислотность других биологических жидкостей человека
Кислотность жидкостей внутри человеческого организма в норме совпадает с кислотностью крови и находится в пределах от 7,35 до 7,45 pH. Кислотность некоторых других биологических жидкостей человека в норме приведена в таблице:
| Биологическая жидкость | Кислотность в норме, ед. рН |
| Цитоплазма клеток | около 7,45 |
| Слеза | от 7,3 до 7,5 |
| Ликвор (спинномозговая жидкость) | от 7,35 до 7,8 |
| Желчь | от 8,0 до 8,5 |
| Женское молоко | от 6,9 до 7,5 |
| Панкреатический сок | от 7,5 до 9,0 |
| Синовиальная жидкость (коленный сустав) | от 7,3 до 7,6 |
| Сок предстательной железы | от 6,6 до 6,8 |
Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в органах пищеварения
Меры и эталоны кислотности
Для поверки, калибровки средств измерения кислотности в медицине и технике выпускаются специальные «меры кислотности», «буферные растворы», «стандарт-титры». Они способны поддерживать строго установленную величину кислотности раствора, не меняющуюся при измерениях и в течение определённого времени. Подробнее см. «Стандарт-титры и буферные растворы для калибровки».
На фотографии справа: буферные растворы с рН=1,2 и рН=9,18 для калибровки рН-зондов.