食品科普|人为什么会有味觉？还有酸甜苦辣咸究竟是什么

“一个人口味最好杂一点，耳音要好一些，能多听懂几种方言。口味单调一点，耳音差一点，也不要紧，最要紧的是对生活的兴趣要广一点。”  ——汪曾祺《五味》

在人类所有的感官中，味觉带给人的愉悦感是最强的，同时它也是最丰富和敏感的。我们从小就在食物中感受酸甜苦辣咸，但却很少有人知道，为什么不同食物会在舌尖上绽放出不同的精彩？

味觉的产生是因为在人的舌腔中一类叫味觉感受器，呈味物质带来特殊的质子供给体进入口腔后，会与味觉感受器的质子接受基结合，然后通过一个搜集和传送信息的神经传导到大脑的味觉中枢，最后经过大脑的综合神经中枢系统的处理，从而产生出相应的味觉。

不同的味觉产生具有不同的味觉感受体，味觉感受体与呈味物质之间的作用力不同也导致品尝味道的差异。

可以用一个通俗的例子来理解，有个家长给了幼儿园的一个小朋友一颗糖，小孩吃了糖后将这件事告诉老师，老师知道这件事很开心。这里的“家长”就是质子供体，“小朋友”是质子受体，“老师”是大脑中枢。

区别：味觉和嗅觉的最大差异在于嗅觉是鼻腔中的感受器接受空气中的特定分子后传入大脑中枢产生的感觉，味觉则是舌腔感受器只接受溶于水中的特定分子后产生的感觉。

                                      1酸

酸味是有机酸、无机酸和酸性盐产生的氢离子引起的味觉感受。一般来说，酸味与溶液中的氢离子浓度有关，氢离子浓度高酸味强。但两者之间并没有函数关系。在氢离子浓度过大（ph<3.0）时，酸味令人难以接受。而且很难感受到浓度变化引起的酸味变化。

酸味还与酸味物质的阴离子、食品的缓冲能力等有关。比如在ph相同时，酸味强度为醋酸>甲酸>乳酸>草酸>盐酸。

酸味物质的阴离子还决定酸的风味特征，如柠檬酸、维生素C的酸味爽快，葡萄糖酸具有柔和的口感，醋酸刺激性强，乳酸具有刺激性的臭味，磷酸等无机酸则具有苦涩感。

                                        2甜

常见的甜味物质大家都很熟悉，我就借着甜味物质的呈味机理，详细讲解下味觉的产生过程。

                                                  甜味受体结构及识别过程

对于甜味物质的呈味机理，席伦伯格等人提出了产生甜味的化合物都有呈味单位AH/B理论。这种理论认为：有甜味的化合物都具有一个电负性原子A（通常是N、O）并以共价键连接氢，故AH可以是羟基（-OH）、亚氨基（-NH）或氨基（-NH2 ），它们为质子供给基；在距离AH基团大约在0.25~0.4nm处同时还具有另外一个电负性原子B（通常是N、O、S、Cl），为质子接受基。

而在人体的甜味感受器内，也存在着类似的AH/B结构单元。当甜味化合物的AH/B结构单位通过氢键与味觉感受器中的AH/B单位结合时，产生结构变化激活胞内信号传递，导致与受体细胞相连的神经纤维产生兴奋，并以电信号的形式传递到各级神经，最终由大脑对甜味强度、风味和持续时间进行判断。这就是目前甜味学说的理论基础。

                                    3苦

苦味的产生机理与甜味相似，也是AH/B结构。苦味化合物分子的质子给体（AH）一般是-OH、-C(OH)COCH3、-CHCOOCH3,-NH等，而质子受体（B）为-CHO、 –COOH、–COOCH3 ，AH和B之间距离0.15nm。一般的苦味物质主要有以下几类：a、嘌呤类衍生物，如咖啡碱、茶碱、可可碱；

b、柑橘类果实中的苦味物质，如柚皮苷、新橙皮苷；

c、啤酒中苦味主要来自酒花与酿造过程中产生的苦味，如α-酸及其异构物；

d、动物肝脏中分泌的胆汁，主要成分是胆酸和脱氧胆酸。

                                    4辣

辣味的呈味机理与其他四种不同，它是由于食物刺激到味蕾而引起的痛觉，并非我们所说的味觉。天然食用的辣味物质主要分为三类。

a、热辣物质-热辣物质是在口腔中能引起灼烧感觉的无芳香的辣味物质。比如辣椒中的辣椒素，是一类不同链长的不饱和一元羧酸的香草酰胺，同时还有少量饱和直链羧酸的二氢辣椒素。胡椒中的胡椒碱，是一种有三种异构体的酰胺化合物，顺式双键越多越辣。而花椒中的辣味物质是花椒素；

b、辛辣（芳香）物质-辛辣物质中的辣味伴有强烈的挥发性芳香物质。新鲜生姜中以姜醇为主，丁香和肉豆蔻中的辛辣主要成分是丁香酚和异丁香酚；

c、刺激性辣味物质-刺激性辣味物质除了能刺激舌和口腔黏膜外，还能刺激鼻腔和眼睛，具有催泪的作用。比如大蒜中的辛辣成分是由蒜氨酸分解产生的，主要是二烯丙基二硫化合物，葱中的辣味物质也是有机硫化物，这些硫化物在加热后生成有甜味的硫醇，辛辣味减少甜味增加。而不得不提的芥末主要是芥子苷水解产生的芥子油。

                                       5咸

咸味（NaCl）是由盐类离子水解出的正负离子共同作用的结果，正离子产生咸味，负离子抑制咸味，并且产生其他干扰味道。无机盐类的咸味与正负离子的直径有关，直径小于0.65nm时，一般表现为咸味，超过此范围是苦味。

在食品调味料中，专用食品产生咸味，其阈值一般在0.2%，在液态食品中的最适浓度为0.8-1.2%，目前作为食品替代物的化合物主要是KCl，由20%的KCl与80%的NaCl混合而成的低钠盐。

  总结

1、味觉的产生主要是因为利用AH/B结构原理，呈味物质提供的质子供给体(AH)会与味觉感受器的质子接受体（B）通过氢键结合，产生的物质通过神经传导到大脑味觉中枢，从而产生了酸甜苦辣咸的味觉。

2、酸味是有机酸、无机酸和酸性盐产生的氢离子引起的味觉感受，但是氢离子浓度越大，酸味不一定越大。这还与阴离子和食物缓冲能力有关。

3、当甜味化合物的AH/B结构单位通过氢键与味觉感受器中的AH/B单位结合时，便对味觉神经产生刺激，从而产生甜味。

4、常见的苦味物质主要有嘌呤类衍生物和柑橘类果实中的苦味物质以及动物肝脏中分泌的胆汁等。

5、 天然食用的辣味物质主要分为热辣物质和辛辣（芳香）物质以及刺激性辣味物质。

6、咸味（NaCl）是由盐类离子水解出的正负离子共同作用的结果，正离子产生咸味，负离子抑制咸味，并且产生干扰味道。

参考文献：

[1]胡嘉杰，康正雄，李洪亮.甜味感受及其影响因素的研究进展[J],饮料工业，2017，20(1):57-64.

[2]金其荣.天然甜味化学物质研究进展[J],科学与工业,1984，61(10):404-410.