Защо толкова много от продуктите, продавани в хранителните магазин, често имат вкус на картон?
Всъщност причините са няколко. Повечето от тях произтичат от факта, че вкусът е доста надолу в списъка на това, на което хранителната индустрия насърчава селекционерите да дават приоритет, при разработването на нови сортове – наречени „култивирани“.
Ако искат да се съсредоточат върху вкуса, земеделците нямат добри инструменти за бързо вземане на проби от плодовете от хиляди сортове. В изненадваща нова статия, изследователите от Университета на Флорида описват нов метод за „дегустация“ на продукти, въз основа на химическия им профил.
Те също така се натъкват на голяма изненада. Повече от век земеделците се фокусират върху сладостта и киселостта, когато се опитват да развият по-вкусни сортове. Новото изследване показва, че изпитаният подход игнорира приблизително половината от това, което прави даден плод или зеленчук вкусен.
Земеделският учен, Патрико Муньос, един от съавторите на статията, казва за IE, че неговият екип е установил, че в боровинките, например, „само 40% [от това, заради което хората харесват този плод] се обясняват със сладостта и киселостта“. Останалото се обяснява с химикали, наречени летливи органични съединения, които възприемаме с рецептори в носа, а не в устата.
Тази находка – и методът, който са използвали, за да стигнат до там – може да промени бъдещето на селското стопанство.
Разплитане на връзката между химикалите и вкуса
Изследователите зад това проучване се фокусират върху десетки сортове домати и боровинки, включително търговски сортове, продавани в супермаркетите, наследствени сортове, които е по-вероятно да се намерят на фермерските пазари, и новоразработени сортове, които наскоро са завършили програмите си за развъждане.
Те имат два типа данни за всеки сорт. Първо, химичен профил, който подробно описва какви и в какво количество химични съединения се намират в плодовете. Второ, те имат резултати от потребителски панели, в които стотици хора са оценили всеки сорт домат или боровинка – колко е сладък и колко им харесва като цяло.
Комбинирането на тези два набора от данни позволява на изследователите да разберат, да речем, доколко вкусът на различните сортове домати е повлиян от съотношението на 2-метилбутилацетат към 1-нитро-2-фенилетан.
Някои от сортовете в проучването са ГМО, но дори дивите плодове са пълни с тези видове химикали. Една от причините е, че растенията – които обикновено прекарват живота си здраво вкоренени там, където са попаднали семената им – са измислили как да правят и използват съединения, за да контролират света около тях, за да оцелеят и да се размножават.
„Растенията произвеждат тези видове химикали, за да привлекат животни, които ще ядат плодовете и ще разпространят семената им“, казва Муньос.
Да, по принцип всяка храна съдържа тонове химикали, които повечето хора не могат да произнесат.
Когато всички тези данни са събрани, изследователите използват машинно обучение, за да изградят модели, целящи да обяснят как химическият състав на плода е свързан с вкуса.
За някои плодове тази връзка е сравнително ясна.
„В малините има едно единствено съединение, което е вкусът на малина“, казват изследователите. Но вкусът на други плодове и зеленчуци – включително боровинки и домати – е продукт на сложно взаимодействие между десетки химикали.
Техният модел разкрива доколко различните химични компоненти корелират с оценките на дегустаторите за всеки от сортовете. Изненадващо, захарите и киселините в плодовете представляват приблизително половината от вариациите в предпочитанията на дегустаторите, от един сорт към друг.
„Това означава, че за последните 100 години сме постигнали напредък в по-малко от половината от променливите, които обясняват предпочитанията на потребителите“, казва Муньос.
Земеделците ще могат да „опитат“ много повече от продукцията си
Развъдчиците на растения нямат пряк контрол върху това, кои химикали ще се съдържат в плодовете на определен сорт. Вместо това те влияят върху гените, които кодират метаболитните пътища, които произвеждат съединенията, които в крайна сметка определят вкуса на плода. Дори при съвременните технологии това е изключително тромав процес.
Марсио Резенде, съ-автор на изследването, казва пред IE, че „развъждането все още разчита в голяма степен на полеви експерименти“, точно както е било преди векове.
Това, което разделя днешните развъдчици от техните предшественици, са технологиите, които използват за измерване на показатели, които им показват „кои сортове да преминават към следващия етап във фунията на развъждането“, казва Резенде.
Измерването на вкуса се оказа много трудно.
Това ново изследване е „доказателство за концепцията, която показва, че вече можем да изграждаме модели, за да определим вкуса“ чрез измерване на химикалите. Този вид изследване никога няма да доведе до перфектна версия на конкретен плод. От една страна това е така, защото вкусовите предпочитания варират при различните хора, а моделите за машинно обучение могат да правят прогнози само въз основа на данните, на които са били обучени.
Въпреки че са основна храна, много търговски сортове плодове стават все по-малко ароматни с течение на времето. За да се справим с този проблем, може да ни помогне машинното обучение. Очакванията са, тези модели да позволят включването на вкуса като водеща цел при развъждането и да насърчат селекцията и пускането на по-ароматни плодове на пазара.
Източник: InterestingEngineering
