Waarom zijn muntdranken verfrissend, zelfs als ze warm zijn? En hoe verklaar je het gevoel van frisheid in de mond opgewekt door de meeste kauwgom en muntjes voor een frisse adem? Een principe dat dit fenomeen gedeeltelijk verklaart, is de negatieve oplossingswarmte.
Dit kenmerk is eigen aan bepaalde zoetstoffen (zoals xylitol), maar ook aan bepaalde monoterpenolen, zoals menthol, een welbekend extract van essentiële muntolie. In de praktijk is het frisse gevoel in de mond een endotherme reactie die ontstaat bij contact met de gevoelige zenuwreceptoren in de mond. Tijd voor een korte chemieles…
Endothermie of warmteabsorptie
Een endotherme reactie is, eenvoudig gezegd, een chemische reactie die gepaard gaat met warmteabsorptie. Het is het tegenovergestelde van een zogenaamde exotherme reactie, waarbij warmte vrijkomt.
Als een chemische reactie warmte absorbeert in een omgeving, dan zal de temperatuur in die omgeving dalen. De eindtemperatuur is dus lager dan de begintemperatuur, vandaar ook het gevoel van frisheid. Het is de omgeving die verantwoordelijk is voor deze energieoverdracht.
Een reactie is enkel endotherm als de botsende moleculen chemische verbindingen hebben die zwakker zijn dan die van de gevormde producten. De energie moet bovendien uit de omgeving geabsorbeerd worden om nieuwe verbindingen te creëren.
De mond registreert de temperatuur
Als een warme of koude prikkel, bijvoorbeeld een drank, een bepaalde temperatuurdrempel bereikt, zenden specifieke neuronen in de mond – op de tong om precies te zijn – chemische signalen met sensorische informatie naar het ruggenmerg en de hersenen.
In het geval van menthol in een snoepje veroorzaakt de endotherme reactie warmteabsorptie in de mond. Die zorgt voor een stroom van calciumionen in de zenuwreceptoren van het somatosensorische stelsel. Deze stroom van calciumionen, en dus van informatie, gaat van de buitenkant naar de binnenkant van de neuronen, die informatie verschaffen over de ‘intense frisheid’ aan een hoger niveau, namelijk de hersenen.
Dit detectiefenomeen is identiek aan het fenomeen dat geobserveerd wordt aan het andere eind van het spectrum, bij capsaïcine, de voornaamste molecule van Spaanse peper, met de ‘brandende’ smaak die we maar al te goed kennen en die wordt geregistreerd door een aantal verschillende gespecialiseerde receptoren.
Een frisse noot toevoegen, het is een ware kunst
Het lijkt misschien verrassend dat zoetstoffen (zoals xylitol) in kauwgom enerzijds en verfrissende muntsnoepjes (met menthol) anderzijds hetzelfde frisse gevoel produceren, ongeacht hun verschillende chemische structuur. Concreet is het belangrijkste aspect de aard van de receptor die wordt geprikkeld. Xylitol en menthol, maar ook eucalyptol, kamfer en ilicine (zo’n 200 keer krachtiger dan menthol) werken in op dezelfde soort receptoren, die een reactie veroorzaken die ‘muntfris’ en tegelijk koud aanvoelt. Deze twee sensaties zouden de beweging van een grote stroom calciumionen gemeen hebben.
Om een gevoel van ultieme frisheid te verkrijgen, hebben chemici die zich specialiseren in zoetstoffen en kauwgom dan ook alles in handen: het volstaat de receptoren te prikkelen met de juiste moleculen, die niet noodzakelijk een muntsmaak hoeven te hebben. Hier kan ook een temperatuureffect aan worden gekoppeld, bijvoorbeeld in een ijskoude drank, om het frisse effect nog te versterken.
FIA 20_September 2013
