味觉和嗅觉

常常可以看到一些文献将物质的味觉阀值和 强度联系起来，例如有人将糖精与蔗糖的阈 值与强度混为一谈，糖精的阈值为蔗糖的 0.5%，那么糖精的甜度是蔗糖的二百倍。这 种概念是错误的。阈值代表了某物质开始感 觉强度的零点值，即刚刚开始产生味觉强度 时的物质浓度。在阈值点，各物质的浓度有 差异，但味觉强度是相等的,均为刚刚开始感 觉到的味觉。
I=k(物理强度)n 或logI=logk+nlog(物理强度)
表1—2 一些物质等甜度比较
比较标准（混合物） 10％蔗糖＋5.5%葡萄糖 5％蔗糖＋11.8%葡萄糖 10%蔗糖＋10.15%葡萄糖 5%蔗糖＋10.8%乳糖 5%葡萄糖＋9.0%乳糖 2%蔗糖＋5％葡萄糖＋10％乳糖 6％甘氨酸＋3.9％蔗糖 5％甘氨酸＋5.3％蔗糖 1％蔗糖＋2％果糖
第四节 影响味觉的因素
二、舌部味觉敏感性分布
19世纪以前 ， 有人便开始了不同味觉物质 世纪以前， 世纪以前 对舌部的不同位置作用时敏觉性的研究。 对舌部的不同位置作用时敏觉性的研究 。 他们发现舌部可表现出多样的敏感性， 他们发现舌部可表现出多样的敏感性 ， 不 同化学物质的阈值在舌部有很大的可变性。 同化学物质的阈值在舌部有很大的可变性 。 舌头前部、 舌尖部对甜味有最大的敏感性， 舌头前部 、 舌尖部对甜味有最大的敏感性 ， 而舌后部及舌根部则主要对苦味敏感， 而舌后部及舌根部则主要对苦味敏感 ， 舌 侧部对咸和酸味呈最大敏感性。 侧部对咸和酸味呈最大敏感性。
被拉长的味蕾细胞组合在一起，一端构成味 凹陷的平面(味微孔内平面)，并通过微孔与 口腔唾液接触。味蕾细胞既可以呈微绒毛状， 也可以呈拉长球状出现于味微孔内。味蕾与 自由神经末端不同，前者并不在整个口腔内 分布，而是分布在舌的背部、软腭、咽部、 会厌，喉以及食管上1/3部位;味蕾在舌表面的 突起部位称为乳突;在舌前2/3部位的味蕾集中 分布在小真菌状的表面；舌侧部的味蕾集中 于叶状和垒状的乳突内；舌后部分布的化学 感觉复合物含有大量的味蕾并伴有特定的分 泌腺体。
第一节 味觉系统的组成
味觉系统可以认为由下面三部分组成: 一是用于转导化学信号的受体元素;二 是用于收集和传送化学神经信息的末 端感觉神经系统;三是用于分析传导过 来的感觉神经信息的一种复杂的中枢 神经系统。
转导化学信号的受体，存在有两种基本 形态，既:自由神经末端和味蕾。所谓 “自由神经末端”是指可以在光学显微 镜下区分出来，并且不具有辨别受体或 囊状物包着的神经末端。这些自由神经 末端在整个口腔均有分布，对各种化合 物的作用都有影响。味蕾是一种受体神 经的复合物，这种复合物是由神经纤维 和以一种相当复杂的方式结合起来，且 由20-50个细胞所构成的有机体两部分组 成。
等甜度于与 15％蔗糖 15％蔗糖 20%蔗糖 10%蔗糖 10%葡萄糖 10.1％蔗糖 12％甘氨酸 10％甘氨酸 4.8％蔗糖
式中I表示味觉强度，对糖和盐而言， 式中 表示味觉强度，对糖和盐而言，它等于众多 表示味觉强度 味觉评定员的平均值。 、 对某一物质来讲 对某一物质来讲， 味觉评定员的平均值 。 k、 n对某一物质来讲 ， 为 一条件常数。 一条件常数 。 物理强度这里等于测量得到的味觉 物质浓度， 物质浓度 ， 以物质的量浓度或重量百分浓度单位 表示。 表示。 幂值n所包含的意义是味觉强度随物理强度变化快 幂值 所包含的意义是味觉强度随物理强度变化快 慢的量。对食糖和食盐来说n﹥ ， 慢的量。对食糖和食盐来说 ﹥l.0，这意味着较小 的浓度变化可以产生较大的味觉强度变化;相反 相反， 的浓度变化可以产生较大的味觉强度变化 相反 ， 对于酸味的柠檬酸和苦味的喹啉n﹤ ， 对于酸味的柠檬酸和苦味的喹啉 ﹤1.0，就意味着 浓度的变化会引起较小的味觉强度的改变。 浓度的变化会引起较小的味觉强度的改变。表1一 一 3总结了部分化学物质的味觉强度公式中的幂值 总结了部分化学物质的味觉强度公式中的幂值n 总结了部分化学物质的味觉强度公式中的幂值 及增加一倍味觉强度所需物质浓度的变化。 及增加一倍味觉强度所需物质浓度的变化。
表1－3 某些物质的n值及增加一倍味觉强度所需增加的浓度 某些物质的n 味觉物质 蔗糖 糖精 L—天冬氨酸－L－苯丙 氨酸甲酯 1－氨基－环己烷－1－ 羧酸 氯化钠 氯化钠 柠檬酸 硫酸喹啉 n 1.3 0.6 1.0 0.8 1.3（呷咽） 0.4（舌背恒流） 0.7 0.6-1.0 增大的浓度 1.69 3.16 2.00 2.38 1.69 5.66 2.66 3.16-2.00
卷烟香味化学
毛多斌
前
言
本课程的概念 本课程的地位和作用 本课程的学习内容 本课程的学习方法
第一章 味觉与嗅觉
人类对自然界的感觉可以分为视觉、听觉、触觉、 味觉和嗅觉。味觉和嗅觉属于化学感觉的范畴20 世纪50年代以前，学术界往往将味觉和嗅觉混为 一谈，有时还将味和香味错误地划分为一类。现 在，由于生理学和生物学广泛研究的结果，使我 们认识了味觉和嗅觉在解剖学、生理学以及心理 学上的差异，因此，我们不再将两种感觉混在一 起。需要指出的是香味的产生主要是由鼻腔的嗅 觉器官所引起的，而味则主要由位于口腔内的味 觉器 (主要分布在舌部)所产生的。在烟草等的感 官评价时,香味和味是两个不同的概念，最易忽 视的嗅觉在产品评定中占主导地位。
第二节 味觉产生的机理
产生味觉的化学物质(也称刺激物)刺激受体元素 (味蕾及自由神经末端)，由末端感觉神经系统转 导致中枢感觉神经系统。传大脑的信息经分析辨 别便产生味的概念，这可以认为是味觉产生的基 本机理或基本过程。统计数据表明：数以千计的 不同化学成分都可以产生味觉，然而我们通常所 感觉到的仅为有限的几种味觉，既酸、甜、苦、 咸。那么，味觉究竟怎样产生（由化学信息转变 为感觉信息）的呢？这个问题目前尚未定论，主 要趋向两种解释。
1974年，以卡尔.帕夫曼(Carl Pfaffmann) 为首 的研究小组提出了味觉通道理论，他们认为: 人存在一套四种味觉通道与四种基本味相对 应，无论分子具有什么样的化学构型，分子 都以不同的强度刺激一种、两种、三种或所 有四种通道。占主导地位的或具最强刺激作 用的刺激决定决定味觉品质，也就是某种具 体的味。所有其它的各种味觉都起源于基本 味的结合。一些对不同味物质敏感性的电生 理学的研究结果支持了该理论。
第三节 味觉的敏感性及味觉强度
阈值（ 阈值（threshold value）也有人称槛限值，一般 ）也有人称槛限值， 包括味和嗅觉两个方面。 包括味和嗅觉两个方面。味觉阈值是指在一定条 件被味觉系统所感受到的某刺激物的源自文库低浓度值。 件被味觉系统所感受到的某刺激物的最低浓度值。 单位可由重量百分数、摩尔浓度以及ppm等来表 单位可由重量百分数、摩尔浓度以及 等来表 示。 一、味觉的阈值 味觉的阈值涉及一个很宽的化学浓度范围。 味觉的阈值涉及一个很宽的化学浓度范围 。 有些 苦味物质的阈值低于0.1%， 而另一些化学物质 ， 苦味物质的阈值低于 ， 而另一些化学物质， 例如甜味的蔗糖则有较高的阈值，浓度0.5—1.0 例如甜味的蔗糖则有较高的阈值 ， 浓度 一般来讲， ％。一般来讲，甜味的碳水化合物呈现最高的阀 苦味物质表现出最低的阈值。 值，苦味物质表现出最低的阈值。
1965年 ， 埃瑞克逊等从神经生理学和和心理 年 学的观点出发提出了与上述理论不同的观点。 学的观点出发提出了与上述理论不同的观点 。 埃瑞克逊对用描术视觉中三原色那样去假定 味觉仅有四种基本味的观点提出质疑， 味觉仅有四种基本味的观点提出质疑 ， 他们 使用某种溶液刺激整个舌面， 使用某种溶液刺激整个舌面 ， 并通过对解剖 的个体神经元进行记录， 的个体神经元进行记录 ， 报道了许多所谓的 个体神经元对多种味呈现敏感性。 个体神经元对多种味呈现敏感性 。 有些神经 元对糖和盐呈现反应， 元对糖和盐呈现反应 ， 有些对苦味物质起反 应 ， 另有一些对四种基本味觉的刺激物均有 反应。 反应。
帕夫曼的观点也称信息通道理论;它的实 帕夫曼的观点也称信息通道理论 它的实 质是认为人确实存在有基本味， 质是认为人确实存在有基本味 ， 甜 、 酸 、 苦代表了原始味产生的基本过程， 咸 、 苦代表了原始味产生的基本过程 ， 这些基本过程发生于味信息的感觉编码 中 。 我们感觉到的味品质信息直接与味 觉系统所具有的有限的味信息通道相对 应。
表1－1 不同化学物质的阈值（摩尔／升） 不同化学物质的阈值（摩尔／ 甜味剂 蔗糖0.01 葡萄糖0.08 糖精钠0.00023 酸味剂 盐酸0.0009 硝酸0.0011 硫酸0.0010 甲酸0.0018 丁酸0.0020 草酸0.0032 乳酸0.0016 马来酸0.0016 酒石酸0.0012 柠檬酸0.0023 咸味剂 氯化锂0.025 氯化铵0.00 4 氯化钠0.010 氯化钾0.015 氯化镁0.015 氯化钙0.010 苦味剂 硫酸喹啉8×10﹣6 盐酸喹啉3×10﹣5 烟碱1.9×10﹣5 咖啡因7×10﹣4 硫酸镁1.0×10﹣3 单盐酸麻蛇碱1.6×10﹣6
口腔内提供化学受体的末梢感觉神经系统位于四 种不同的头部神经节内。这四种神经节为:三叉神 种不同的头部神经节内 。 这四种神经节为 三叉神 经节、 面部膝状神经节、 经节 、 面部膝状神经节 、 颞骨岩部神经节和迷走 神经节。 神经节 。 三叉神经节含有提供口腔所有部位的自 由神经末端的感觉神经， 由神经末端的感觉神经 ， 另三个神经节支配着味 蕾 。 真菌状乳突上以及前软腭上的味蕾受位于面 部膝状神经节内的感觉神经支配;处于叶状乳突上 处于叶状乳突上、 部膝状神经节内的感觉神经支配;处于叶状乳突上、 垒状乳突上， 后软腭、 垒状乳突上 ， 后软腭 、 扁桃体上及咽门上的味蕾 受舌咽神经的颞骨岩部神经节上的细胞支配;在会 受舌咽神经的颞骨岩部神经节上的细胞支配 在会 厌上、喉部及食管上1/3以上的味蕾受迷走神经节 厌上、 喉部及食管上 以上的味蕾受迷走神经节 上的神经支配。 上的神经支配 。 生理学和生理物理学对这些不同 神经和神经节的功能性的研究表明： 神经和神经节的功能性的研究表明 ： 在不同神经 节上的化学感觉系统， 节上的化学感觉系统 ， 对化学物质不同的化学性 能方面有选择性地反应。 能方面有选择性地反应。
1947年，卡莫龙(Cameron)总结了一些有代 1947年，卡莫龙(Cameron)总结了一些有代 表性的等甜度比较物质( 表性的等甜度比较物质(表1一2)，该表至今 2)，该表至今 仍有一定的实际使用价值。 1969年，斯蒂文斯(Stevens)根据几项研究的 结果，提出了不同味觉物质的味觉强度与 浓度之间的关系式，并认为该式也适用于 其它感觉。
1965年 ， 埃瑞克逊等从神经生理学和和心理 年 学的观点出发提出了与上述理论不同的观点。 学的观点出发提出了与上述理论不同的观点 。 埃瑞克逊对用描术视觉中三原色那样去假定 味觉仅有四种基本味的观点提出质疑， 味觉仅有四种基本味的观点提出质疑 ， 他们 使用某种溶液刺激整个舌面， 使用某种溶液刺激整个舌面 ， 并通过对解剖 的个体神经元进行记录， 的个体神经元进行记录 ， 报道了许多所谓的 个体神经元对多种味呈现敏感性。 个体神经元对多种味呈现敏感性 。 有些神经 元对糖和盐呈现反应， 元对糖和盐呈现反应 ， 有些对苦味物质起反 应 ， 另有一些对四种基本味觉的刺激物均有 反应。 反应。
三、味觉强度
早期关于味觉强度的研究使用所谓“等强 度比较”法。1923年，麦杰登生(Magidson) 等人报道了糖精和蔗糖的甜度比较（图1一 4）。 从图1一4可以导出一个重要的数学方程式: log(糖精浓度)=logk+l.7log(蔗糖浓度) 或 (糖精浓度)= k (蔗糖浓度)1.7 这表明了增大某一单位甜度值需要增大蔗 糖的浓度比糖精的要大。