食品風(fēng)味化學(xué)-味感及呈味物質(zhì)(一)

§2味感與呈味物質(zhì)（一）歷史上與味覺(jué)有關(guān)的故事《大長(zhǎng)今》中有這樣一段情節(jié)醫(yī)官用蜂針治好了長(zhǎng)今的味覺(jué)麻痹

。。。。。。一、味的概念和分類(lèi)1、味感：是食物在人的口腔內(nèi)對(duì)味覺(jué)器官化學(xué)感系統(tǒng)的刺激并產(chǎn)生的一種感覺(jué)。這種刺激有時(shí)是單一性的，但多數(shù)情況下是復(fù)合性的?！?-1味覺(jué)現(xiàn)象2、味感的分類(lèi)：各國(guó)并不一致。①日本將味感分成甜、苦、酸、咸、辣5類(lèi)；②歐美各國(guó)則再加上金屬味，共分為6類(lèi)；③印度的分類(lèi)沒(méi)有金屬味，卻有淡味、澀味、不正常味，加上上述5類(lèi)分成8類(lèi)；④我國(guó)的分類(lèi)通常分成甜、苦、酸、咸、辣、鮮、澀7味。⑤此外，還有些國(guó)家或地區(qū)的分類(lèi)有涼味、堿味等等。從生理學(xué)角度看，只有甜、苦、酸、咸4種基本味感。辣味僅是刺激口腔粘膜、鼻腔粘膜、皮膚和三叉神經(jīng)而引起的一種痛覺(jué)；澀味則是口腔蛋白質(zhì)受到刺激而凝固時(shí)所產(chǎn)生的一種收斂的感覺(jué)，與觸覺(jué)神經(jīng)末梢有關(guān)。但就食品的調(diào)味而言，也可看作是兩種獨(dú)立的味感。鮮味由于其呈味物質(zhì)與其他味感物質(zhì)相配合時(shí)能使食品的整個(gè)風(fēng)味更為鮮美，鮮味物質(zhì)在歐美各國(guó)為風(fēng)味增效劑或強(qiáng)化劑，而不看作是一種獨(dú)立的味感。但在我國(guó)鮮味仍作為一種單獨(dú)味感列出。其他幾種味感如堿味、金屬味和清涼味等，一般認(rèn)為也不是通過(guò)直接刺激味蕾細(xì)胞而產(chǎn)生的。

二、味感的生理基礎(chǔ)1、食物的滋味雖然多種多樣，但它使人們產(chǎn)生味感的基本途徑卻很相似：首先是呈味物質(zhì)溶液刺激口腔內(nèi)的味感受體，然后通過(guò)一個(gè)收集和傳遞信息的神經(jīng)感覺(jué)系統(tǒng)傳導(dǎo)到大腦的味覺(jué)中樞，最后通過(guò)大腦的綜合神經(jīng)中樞系統(tǒng)的分析，從而產(chǎn)生味感。2、味感受體主要是味蕾，其次是自由神經(jīng)末梢，2、味感受體主要是味蕾，其特點(diǎn)，①各種動(dòng)物的味蕾數(shù)目差別較大。嬰兒約有10000個(gè)味蕾，而一般成年人只有數(shù)千個(gè)。這說(shuō)明人的味蕾數(shù)目隨著年齡的增長(zhǎng)而減少，對(duì)味的敏感性也隨之降低。②人的味蕾小部分在軟顎、咽喉和會(huì)咽等處，大部分都在舌頭表面的乳突中，在舌粘膜皺褶處的乳突側(cè)面更為稠密。當(dāng)用舌頭向硬顎上研磨食物時(shí)，味蕾最易被興奮起來(lái)。③自由神經(jīng)末梢是一種囊包著的末梢，分布在整個(gè)口腔內(nèi)，也是一種能識(shí)別不同化學(xué)物質(zhì)的微接受器。3、味蕾①由40~150個(gè)味細(xì)胞(也叫味感受器，香蕉形，木桶桶板那樣排列著)組成；②約10~14天更新一次；③味蕾的味孔口與口腔相通；④味細(xì)胞表面由蛋白質(zhì)、脂質(zhì)及少量的糖類(lèi)、核酸和無(wú)機(jī)離子組成。⑤不同的味感物質(zhì)在味細(xì)胞的受體上與不同的組分作用，如a甜味物質(zhì)的受體是蛋白質(zhì)，b苦、咸味的受體是脂質(zhì)，有人認(rèn)為苦味物的受體也可能與蛋白質(zhì)相關(guān)。⑥不同的味感物質(zhì)在味蕾上有不同的結(jié)合部位，尤其是甜味、苦味和鮮味物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的空間專(zhuān)一性要求。這反映在舌頭上不同部位有不同的敏感性。一般人的舌尖對(duì)甜味最敏感，舌尖和邊緣對(duì)咸味敏感，靠腮兩邊對(duì)酸味敏感，舌根對(duì)苦味最敏感。但不是絕對(duì)的，因人而異。什么是“umami”？

您聽(tīng)說(shuō)過(guò)umami這個(gè)詞匯嗎？umami是食物的五大基本味覺(jué)之一，和另外4種味覺(jué)相比，umami被人們發(fā)現(xiàn)的最晚。因此，排名也被排在了最后。其實(shí)世界上有許多人迄今仍不知道umami的存在。這是因?yàn)橹钡阶罱藗円恢闭J(rèn)為食物只有酸、甜、咸和苦4種基本味覺(jué)。據(jù)說(shuō)umami自問(wèn)世后，只有日本人知道umami的這種味覺(jué)，也許是出于這個(gè)緣故。Umami一詞一直沒(méi)有合適的外語(yǔ)翻譯詞匯。在世界各地人們只能用umami這5個(gè)羅馬字來(lái)表示。好，請(qǐng)大家品嘗一下西紅柿，感受一下所有的味覺(jué)刺激。請(qǐng)注意大家一定要好好地咀嚼，最好咀嚼40次以后才咽下。那么現(xiàn)在大家嘴里的感覺(jué)如何呢？是不是西紅柿的后味兒一直留在口里呢？這種后味兒就是umami?！?/p>

4、味感物質(zhì)只有溶于水后才能進(jìn)入味蕾孔口刺激味細(xì)胞。①干燥的糖放在用濾紙擦干的舌面時(shí)，并不感到甜味。②口腔內(nèi)腮腺、頜下腺、舌下腺及無(wú)數(shù)小唾液腺分泌出來(lái)的唾液，是食物的天然溶劑。③分泌腺的活動(dòng)和唾液成分也會(huì)與食物的種類(lèi)相適應(yīng)：食物越干燥，在單位時(shí)間內(nèi)分泌的唾液量越多。a吃雞蛋黃時(shí)，分泌出的唾液濃厚并富含蛋白酶;b吃酸梅時(shí)則會(huì)分泌出稀薄而含酶少的唾液;④唾液還能洗滌口腔，使味蕾能更精確地辨別味感，因此，唾液對(duì)味感也有極大的關(guān)系。

5、人從刺激味蕾到感受到味感僅需1.5~4.0ms(靠神經(jīng)傳遞),比視覺(jué)(13~45ms)(聲波傳遞)、聽(tīng)覺(jué)(1.27~21.5ms)(次級(jí)化學(xué)反應(yīng)傳遞)或觸覺(jué)(2.4~8.9ms)都快。其中對(duì)咸味感覺(jué)最快，苦味感覺(jué)最慢，所以苦味總在最后才覺(jué)察到，但苦味更易被覺(jué)察(敏感性強(qiáng))。三、味的閾值(CＴ)1、閾值是指能感受到該物質(zhì)的最低濃度(mol/m3、％或mg/kg等)。如下表一種物質(zhì)的閾值越小，表示其敏感性越強(qiáng)。①其測(cè)量和表達(dá)，目前都采用品嘗統(tǒng)計(jì)法，名稱(chēng)味感CT/%25℃0℃舌尖舌邊舌根蔗

糖食

鹽檸

檬

酸硫酸奎寧甜咸酸苦0.100.052.5×10-31.0×10-40.400.253.0×10-33.0×10-40.400.255.0×10-21.7×10-30.72~0.760.24~0.25(3.0~3.5)×10-31.2×10-30.790.288.0×10-23.0×10-4表3幾種物質(zhì)的味感閾值及在舌感受區(qū)的閾值②閾值根據(jù)其測(cè)定方法的不同，又可分為絕對(duì)閾值、差別閾值和最終閾值。絕對(duì)閾值(感覺(jué)閾值)，是指一種感覺(jué)從無(wú)到有的刺激量。通常是給出一系列差別極小的遞增濃度水溶液供小組品嘗評(píng)定。差別閾值是指將某一給定刺激量變到顯著刺激時(shí)所需的最小量。最終閾值則是指某味感物達(dá)到一定量后即不再增加刺激強(qiáng)度的溶液濃度。從含意上看，絕對(duì)閾值最“小”，最終閾值最“大”。③對(duì)呈味物質(zhì)的感受和反映，在人與動(dòng)物的種類(lèi)、個(gè)體上有差異。一般西歐人比東方人味盲多一些。④所以由人來(lái)比較味的強(qiáng)度是不夠全面和準(zhǔn)確的，目前有人采用電生理學(xué)方法，紀(jì)錄鼓索神經(jīng)的電反應(yīng)來(lái)確定味的強(qiáng)度，以期在儀器檢測(cè)方面有所突破。四、影響味感的主要因素

(一)、呈味物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(影響味感的內(nèi)因)。一般①糖類(lèi)如葡萄糖、蔗糖等多呈甜味；②羧酸如醋酸、檸檬酸等多呈酸味；③鹽類(lèi)如氯化鈉、氯化鉀等多呈咸味；④生物堿、重金屬鹽則多呈苦味。⑤但有許多例外，a、糖精、乙酸鉛等非糖有機(jī)鹽有甜味，b、草酸無(wú)酸味而有澀味，c、碘化鉀呈苦味而不顯咸味等等?？傊?，物質(zhì)結(jié)構(gòu)與味感關(guān)系復(fù)雜，有時(shí)分子結(jié)構(gòu)上的微小改變也會(huì)使其味感發(fā)生極大變化。

(二)溫度

溫度對(duì)味感有影響。①味感在30℃上下較敏銳，而在<10℃或>50℃時(shí)各味覺(jué)多變得遲鈍。②溫度對(duì)不同味感影響的程度也不相同，其中對(duì)糖精甜度的影響最大，對(duì)鹽酸酸味影響最小。

(三)濃度和溶解度

①味感物質(zhì)在適當(dāng)濃度時(shí)通常會(huì)使人有愉快感，而不適當(dāng)濃度則會(huì)使人產(chǎn)生不愉快的感覺(jué)。②濃度對(duì)不同味感的影響差別很大：a、甜味在任何被感覺(jué)到的濃度下都會(huì)給人帶來(lái)愉快感；b、單純的苦味幾乎總是令人不快；c、酸味和咸味在低濃度時(shí)使人有愉快感，在高濃度時(shí)則會(huì)使人感到不愉快。③呈味物質(zhì)溶解度大小及溶解速度快慢，使味感產(chǎn)生有快有慢，維持時(shí)間有長(zhǎng)有短。如a、蔗糖易溶解，故產(chǎn)生甜味快，消失也快；b、糖精較難溶，則味產(chǎn)生較慢，維持也較長(zhǎng)。(四)時(shí)間易溶解的物質(zhì)呈味快，味感消失也快；慢溶解的物質(zhì)呈味慢,但味覺(jué)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

化學(xué)上的“酸”呈酸味，化學(xué)上的“糖”呈甜味，化學(xué)上的“鹽”呈咸味，生物堿及重金屬鹽則呈苦味。

（五）

物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)與味感的關(guān)系

(relationshipofstructurewithtaste)(四)各呈味物質(zhì)間的相互作用

各呈味物質(zhì)之間或呈味物質(zhì)與其味感之間的相互影響，以及所引起的心理作用，都是非常微妙的，機(jī)理也十分復(fù)雜，許多至今尚不清楚，還需深入研究。

（1）味覺(jué)的相乘作用（2）味覺(jué)味的對(duì)比作用（3）味覺(jué)的消殺作用（4）味的變調(diào)作用或阻礙作用（5）味的疲勞作用1、某物質(zhì)的味感會(huì)因另一味感物的存在而顯著加強(qiáng)，此現(xiàn)象叫作味的相乘作用。如①谷氨酸鈉(MSG)與5′-肌苷酸(5′-IMP)共用能相互增強(qiáng)鮮味；②麥芽酚幾乎對(duì)任何風(fēng)味都能協(xié)同，在飲料、果汁中加入麥芽酚能增強(qiáng)甜味。2、有時(shí)由于幾種味感物質(zhì)的共存也會(huì)對(duì)人的感覺(jué)或心理產(chǎn)生影響，稱(chēng)為味的對(duì)比作用。如①加入少量食鹽會(huì)使味精鮮味增強(qiáng)，②在15%砂糖液中加0.017%食鹽會(huì)使甜度提高，③粗砂糖中由于雜質(zhì)的存在有些人也會(huì)覺(jué)得比純砂糖更甜。

3、一種物質(zhì)能減弱或抑制另一物質(zhì)味感的現(xiàn)象，稱(chēng)為味的消殺作用。如①在砂糖、檸檬酸、食鹽和奎寧之間，其中有兩種以適當(dāng)濃度混合時(shí)，會(huì)使其中任何一種單獨(dú)的味感都減弱。②在熱帶植物匙羹藤的葉子內(nèi)含有匙羹藤酸，咬過(guò)這種葉子后，會(huì)抑制甜味或苦味食物(抑制長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí))，但對(duì)酸味和咸味無(wú)抑制作用。③在水中加入與醬油相同含鹽量的食鹽，則覺(jué)水太咸，但醬油則反覺(jué)有美味。

4、兩種物質(zhì)的相互影響使味感改變，稱(chēng)為味的變調(diào)作用或阻礙作用。如①西非洲有一種“神秘果”，內(nèi)含一種堿性蛋白質(zhì)，吃了以后再吃酸的東西時(shí)，口感反會(huì)有甜味。②有時(shí)吃了有酸味的橙子，口內(nèi)也會(huì)有種甜的感覺(jué)。③嘗過(guò)食鹽或奎寧后，即刻飲無(wú)味的清水，會(huì)感到有甜味等等。

5、當(dāng)較長(zhǎng)時(shí)間受到某味感物的刺激后，再吃相同的味感物質(zhì)時(shí)，往往會(huì)感到味感強(qiáng)度下降，這種現(xiàn)象稱(chēng)為味的疲勞作用。味的疲勞現(xiàn)象涉及心理因素。如①吃第二塊糖感覺(jué)不如吃第一塊糖甜。②慣吃味精者，加入量越多反覺(jué)得鮮味越來(lái)越淡。

6、味感物與嗅感物之間相互也有影響。從生理學(xué)上講，味感與嗅感雖有嚴(yán)格區(qū)別，但由于咀嚼食物時(shí)產(chǎn)生的由味與氣相互混合而形成的復(fù)雜感覺(jué)，以及味感物質(zhì)與嗅感物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化作用，使兩種感覺(jué)相互促進(jìn)。五、味覺(jué)機(jī)理學(xué)說(shuō)1、處于探索階段。先后有定味基和助味基理論、生物酶理論、物理吸附理論、化學(xué)反應(yīng)理論等。除酶理論證據(jù)不足以外，其它幾種學(xué)說(shuō)大都過(guò)于強(qiáng)調(diào)味覺(jué)是化學(xué)感這一方面，因而雖各有所見(jiàn)，也存在一定的片面性。

2、定味基與助味基學(xué)說(shuō)(若用近代化學(xué)鍵理論予以重新解釋較好)認(rèn)為：酸、咸、甜、苦的定味基是指能分別形成質(zhì)子鍵、鹽鍵、氫鍵和范德華力4類(lèi)不同化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)，其他與受體結(jié)合的鍵合結(jié)構(gòu)便通稱(chēng)為助味基。這種看法過(guò)于簡(jiǎn)單。

3、普遍認(rèn)為，食物與味受體的結(jié)合是在味細(xì)胞膜表層進(jìn)行的一種松弛可逆反應(yīng)。結(jié)合過(guò)程是刺激物與受體彼此相互誘導(dǎo)適應(yīng)過(guò)程，即二者都需改變其構(gòu)象以相互契合，產(chǎn)生鍵合作用，激發(fā)特殊味感信號(hào)。

對(duì)甜味劑結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格是因?yàn)樘鹗荏w穴位乃是有一定順序的氨基酸組成的蛋白體，如果刺激物極性基排列次序與受體的極性不能互補(bǔ)，將會(huì)受到排斥。由脂質(zhì)(很可能是與表蛋白結(jié)合的多烯磷脂)組成的苦味受體，對(duì)刺激物的極性和可極化性也有一定的要求。咸、酸兩種味受體與磷脂頭部的親水基團(tuán)有關(guān)，對(duì)咸味劑和酸味劑的結(jié)構(gòu)要求限制較小。還需探索：味受體的實(shí)際構(gòu)象是怎樣的？不同刺激物如何引起受體構(gòu)象的不同變化？味感的傳導(dǎo)為何神速？

4、味細(xì)胞膜的板塊振動(dòng)模型(曾廣植,八十年代初)認(rèn)為①構(gòu)型相同或互補(bǔ)的脂質(zhì)和(或)蛋白質(zhì)按結(jié)構(gòu)匹配結(jié)為板塊(如與體蛋白或表蛋白結(jié)為脂質(zhì)塊,或以晶態(tài)、似晶態(tài)組成膠體脂質(zhì)塊)；②板塊或以陽(yáng)離子橋相聯(lián),或自由漂動(dòng)在有表面張力的雙層液晶脂質(zhì)中，如圖所示：這是一個(gè)動(dòng)態(tài)多相膜模型，與單層單尾脂膜相比，鍵合形式多了：脂質(zhì)頭部除鹽鍵外還有親水鍵，頸部有氫鍵，在其烴鏈C9前段還有新型疏水鍵(二個(gè)烴鏈向兩側(cè)形成疏水鍵),C9后段則有范德華力的排斥作用。

③必需脂肪酸和膽固醇都是形成脂質(zhì)板塊的主要組分,兩者在生物膜中起著相反而相輔的調(diào)節(jié)作用。④無(wú)機(jī)離子對(duì)膠體脂塊的存在、存在面的大小和數(shù)目等關(guān)系很大。⑤曾氏認(rèn)為，味感始于呈味物質(zhì)與味受體的結(jié)合，引起受體構(gòu)象改變，產(chǎn)生量子交換，受體所處板塊的振動(dòng)受到激發(fā)，產(chǎn)生特殊頻率的低頻振動(dòng)，通過(guò)其他相似板塊的共振傳導(dǎo)，形成神經(jīng)系所接受的信息按照這個(gè)低頻振動(dòng)理論，不同結(jié)構(gòu)的呈味物會(huì)產(chǎn)生相同味感在于它們能使相同的受體板塊產(chǎn)生相同的振動(dòng)頻率范圍。曾氏算出，在入口溫度范圍內(nèi)，食鹽咸味初始反應(yīng)的振動(dòng)頻率213s-1，甜味劑約230s-1左右，苦味劑200s-1以下，酸味劑超出230s-1。他認(rèn)為這些在原則上均可用遠(yuǎn)紅外或Raman光譜測(cè)定。對(duì)于一些味感現(xiàn)象，也可用這個(gè)學(xué)說(shuō)給予解釋。

(1)鎂、鈣離子產(chǎn)生苦味，是由于它們?cè)谌芤褐兴铣潭缺肉c離子高得多，能破壞味細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)-脂質(zhì)間的相互作用，引起苦味受體構(gòu)象的改變。(2)神秘果能使酸變甜，朝鮮