Каким образом резание лука вызывает слезы и какие химические соединения отвечают за эту реакцию?

Этот овощ заставил плакать 95% населения планеты. Каждый, кто хоть раз резал лук, знает о том, что он выделяет вещества, которые приводят к обильному слезотечению. В чем причины этого, что вызывает слезы при резке лука и как с этим справится?

Почему резание лука приводит к слезам?

Когда мы занимаемся разделкой лука, то разрушаем его ткани. Хранящиеся внутри клеток ферменты смешиваются с выделяемыми аминокислотами и превращаются в газообразное вещество 1-пропенсульфеновую кислоту, а затем в 1-сульфинилпропан. Это летучее соединение крайне неустойчивое, поэтому ученым было сложно работать с ним. Более простое название — лакриматор. Улетучиваясь и касаясь глаза, вещество раздражает орган зрения. При этом выделяются слезы, в которых соединения растворяются и преобразовываются в серу.

Механизм слезоточивости

При повреждении оболочек высвобождается аллиназа — это фермент, который вызывает слезоточивость. Его место расположения в теле овоща — в клетках пучкового стебля, чаще всего только в первой сочной чешуе. Аллиназа гарантирует полную защиту культурам при заболеваниях.

Аллиназа — летучая, и смешиваясь с влагой из глаза (слезами) вещество превращается в серу, которая раздражает и вызывает еще более обильную слезливость и насморк.

Сера в луке отвечает за вкус и запах. Чем выше его содержание, чем острее вкус овоща и резче запах. Это вещество раздражает тройничный нерв в носу, от чего слезные железы начинают активно работать, выделяя жидкость как в глаза, так и в нос. Поэтому симптомы насморка при резке высоко вероятны.

Летучие соединения репчатого лука

Сера важна при развитии растений. Она содержится в таких аминокислотах как митионин и цистеин. Сера поглощается культурой из почвы корнями, переносится в сочные ткани и листья и преобразуется в органические соединения.

Содержание серы в луке и чесноке крайне высокие, поэтому на вкус и запах эти овощи сильно отличаются от других. Но освобождается это вещество только тогда, когда к продукту применяют физическое воздействие — режут, давят, разрушают клетки.

Физическое воздействие на овощ выпускает летучие соединения, появляется запах, который так присущ луку, а затем вещество попадает в глаза, отчего они слезятся. Ферменты разрушаются при тепловой обработке — вы замечаете, что при варке и жарке аромат становится слабее, а горечь пропадает.

Также происходит при заморозке и предварительному замачиванию: лакриматоры растворяются в воде, становятся менее активными.

Факторы, влияющие на интенсивность слезоточивости

На то, что лук будет жгучим и при резке будет вызывать много слез, влияют несколько факторов. Рассмотрим их.

Сорт лука и его содержание летучих соединений

Сорт лука влияет на содержание в нем летучих соединений. Острота вкуса и влияние на слезные железы различаются по способности сорта расщеплять серу: острые сорта быстро восстанавливают ее и сохраняют свой вкус, когда в сладких сортах больше поглощенной серы, что дает более мягкий вкус и меньше воздействия на слезоточивость.

Острые сорта — это те, которые хранятся дольше, с большим сроком вызревания. Они больше накапливают в себе вкусовых ферментов, нежели мягкие сорта.

К острым сортам, которые вызывают наибольшее слезотечение, можно отнести Бессоновский местный, Арзамасский, Стригуновский, Уфимский, Штутгартен, Тимирязевский.

Среднеострые сорта — это Золотничок, Каба, Даниловский 301. Они менее резкие, уровень сахаров выше на 1%. Но слезоточивые свойства сохраняют.

Сладкие сорта содержат самое меньшее количество ферментов, из-за этого они чаще подвержены нападению патогенных организмов. Их употребляют в свежем виде в салатах. Они не исключают выделение слез при нарезке, но их влияние менее выражено.

А такие виды лука, как шалот и порей, содержат самый маленький процент аллиназы и серы, поэтому слезоточивость почти не выражена.

Способы хранения лука и их влияние на концентрацию летучих веществ

Уровень жгучих веществ в луке может изменяться в процессе хранения. На это влияет:

• сроки сбора урожая
• зрелость луковиц
• сушка
• условия хранения
• сорт

Скорость изменения серосодержащих соединений зависит от сорта. У одних сортов жгучесть увеличивается, в то время как у других может уменьшаться.

Если во время сбора урожая листья овоща были еще зеленые, то во время хранения жгучесть остается сильной, чем у тех экземпляров, которые собраны в зрелом виде. Зрелым считается луковица, которая закончила внутренние процессы — листва стала желтой, полегла, шейка высохла.

Температура хранения овоща также влияет на увеличение или уменьшение уровня жгучих ферментов:

• при температуре +2 градуса жгучесть увеличивается в 4 раза.
• при температуре 25 градусов выше нуля — в 2 раза.
• у рано убранных луковиц жгучесть увеличивается в 4 раза за первые 4 недели.
• у вовремя убранных — за 7 недель жгучесть почти не изменяется.

Условия выращивания и воздействие на содержание летучих соединений

Лук, даже одного и того же сорта, в разных районах будет иметь неодинаковый уровень жгучести. На это влияет тип почвы, уровень плодородия земель, температура окружающей среды, доступ к воде и солнцу.

Работа самого садовода и его методы повышения урожаев также играют роль в интенсивности содержания серы.

В большинстве регионов в почве хватает сульфатов, чтобы растение могло вытянуть из него нужные элементы. Если их мало, то для луковых посадок сульфаты отдельно вносят в грунт.

Но для слабоострых сортов нежелательно высокое содержание сульфатов в почве, т.к. в этом случае в тканях накапливается жгучесть, лук становится резким по вкусу. Слабоострые сорта лучше выращивать на песчаном грунте, т.к. сульфат — это выщелачиваемый ион.

Но ограничение сульфатов в почве приводит к снижению урожаев, как и слишком высокое содержание.

Способы снижения слезоточивости при нарезании лука

Слезоточивые вещества лука высвобождаются при резке. Поэтому способы, как резать лук и не плакать, актуальны всегда.

Самые лучшие техники резания лука для сокращения слезоточивости:

• охладить нож и овощ
• выбирать очень острые, с тонким лезвием ножи
• окунать нож в ледяную воду
• обработать доску уксусной кислотой перед тем, как начать нарезку овоща
• подморозить луковицу.

Более подробно обо всех методах читайте в статье «Как не плакать, когда режешь лук»

Применение холодной воды или льда

Ферменты и энзимы, которые освобождаются при травме тканей овоща, растворяются в воде — именно поэтому мы начинаем плакать, т.к. химические элементы соприкасаются со слезами.

Если использовать этот факт, то можно нарезать лук без слез: замочите нож и овощ в ледяной воде на 20 минут, а после — быстро нашинкуйте. Небольшая фора поможет избежать слезотечения.

Вместо воды можно использовать лед, он также слегка подморозит овощ, ферменты станут неактивными.

Использование специальных приспособлений и инструментов

Среди инструментов, которые помогут избежать слезотечения при нарезании лука, можно выделить:

• очки для плавания — их считают самым эффективным средством при шинковке
• обычные очки меньше предотвращают слезоточивость
• линзы для глаз
• тонкий острый нож, который воздействует на ткани овоща минимально
• свеча — огонь затянет серу в себя и может.

Советы и рекомендации по минимизации слезоточивости

Совсем избавиться от слез при резке лука невозможно, т.к. содержание фермента лакриматора есть во всех сортах. Но в некоторых он минимален, например, в сладких сортах.

Если нужно нарезать большое количество луковиц, то заранее почистите их и поместите в морозильник на 30 минут. Можно залить ледяной водой также на 30 минут. Холод временно остановит активность ферментов, что дает вам время быстро нашинковать луковицы.

При попадании ферментов в глаза, промойте — вещества быстро растворяются в воде, жгучесть пройдет за пару секунд.

Заключение

В статье мы выяснили, почему от лука слезятся глаза, какие соединения в этом замешаны и как решить вопрос с уменьшением слезотечения. Давайте подытожим и ответим на частые вопросы.

Часто задаваемые вопросы

Какие летучие соединения отвечают за слезоточивость лука?

За слезотечение отвечает фермент, который получается при выделении аллиназы из тканей, который после всех превращений зовется лакриматор. Эти вещества раздражают тройничный нерв, который, в свою очередь, воздействует на слезную железу. Человек начинает плакать против своей воли.

Можно ли предотвратить слезоточивость при нарезании лука?

Можно уменьшить воздействие жгучих веществ на слизистую — овощ нужно заморозить или охладить в ледяной воде.

Какие сорта лука содержат меньше слезоточивых веществ?

Меньше всего жгучих веществ содержится в сладких сортах, порее, луке-шалот. Но это не значит, что в них нет лакриматора, просто менее выражен. Но японцы недавно вывели сорт, который называется “Улыбающийся шар” — сорт не отличается от обычных репчатых сортов, но не имеет запаха, а по вкусу — как груша. И т.к. в нем нет привычных этому овощу веществ, он не воздействует на грибки, бактерии и другие патогены.

Существуют ли специальные методы обработки лука для уменьшения слезоточивости?

Самый действенный метод — охладить луковицу. Использование тонких и острых ножей также поможет резать лук без лишних слез.

Почему некоторые люди чувствительнее к слезоточивости от лука, чем другие?

Восприимчивость к веществам зависит от чувствительности слизистой носоглотки. Также играет роль чувствительность тройничного нерва.

Какое значение имеют слезы при нарезании лука с точки зрения эволюции?

Аллиназа, которая выделяется из тканей лука и превращается в серные соединения — это защитный механизм растения на патогенную микрофлору. Эти летучие вещества быстро распространяются по воздуху, чтобы погубить всех бактерий до того, как они попадут в тело овоща.

Слезы человека — тоже защитная реакция на то, чтобы вредные вещества не попали внутрь организма. А т.к. сера является ядовитой для человека, то глаз отвечает правильной реакцией — вытеснить патоген жидкостью, пока тот не попал внутрь.

В процессе эволюции и человеческий организм, и растения научились защищать себя от вредной окружающей среды.