甜味物质

§2味感与呈味物质〉三、味的阈值(CＴ)〉1、阈值是指能感受到该物质的最低浓度(mol/m3、％或mg/kg等)。如下表一种物质的阈值越小，表示其敏感性越强。①其测量和表达，目前都采用品尝统计法浓度指某物种在总量中所占的分量。〉常用的浓度表示法有：。〉百万分浓度（ppm）：指每一千克溶液所含的溶质质量（以毫克计）。〉百万分浓度=溶质的质量(mg)/溶液的质量(kg)〉质量摩尔浓度：指每一千克溶剂所含的溶质的量（以摩尔计）。〉质量摩尔浓度=溶质物质的量(mol)/溶剂质量(kg)1m=1mol/kg〉体积摩尔浓度（摩尔浓度）：每一升的溶液中，溶质的量（以摩尔计）。名称味感CT/%25℃0℃舌尖舌边舌根蔗糖食盐柠檬酸硫酸奎宁甜咸酸苦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几种物质的味感阈值及在舌感受区的阈值②阈值根据其测定方法的不同，又可分为绝对阈值、差别阈值和最终阈值。绝对阈值(感觉阈值)，是指一种感觉从无到有的刺激量。通常是给出一系列差别极小的递增浓度水溶液供小组品尝评定。差别阈值是指将某一给定刺激量变到显著刺激时所需的最小量。最终阈值则是指某味感物达到一定量后即不再增加刺激强度的溶液浓度。从含意上看，绝对阈值最“小”，最终阈值最“大”。③对呈味物质的感受和反映，在人与动物的种类、个体上有差异。一般西欧人比东方人味盲多一些。④所以由人来比较味的强度是不够全面和准确的，目前有人采用电生理学方法，纪录鼓索神经的电反应来确定味的强度，以期在仪器检测方面有所突破。四、影响味感的主要因素(一)、呈味物质的结构(影响味感的内因)。一般①糖类如葡萄糖、蔗糖等多呈甜味；②羧酸如醋酸、柠檬酸等多呈酸味；③盐类如氯化钠、氯化钾等多呈咸味；④生物碱、重金属盐则多呈苦味。⑤但有许多例外，a、糖精、乙酸铅等非糖有机盐有甜味，b、草酸无酸味而有涩味，c、碘化钾呈苦味而不显咸味等等。总之，物质结构与味感关系复杂，有时分子结构上的微小改变也会使其味感发生极大变化。〉草酸，即乙二酸，结构简式HOOCCOOH。它一般是无色透明结晶，对人体有害，影响儿童的发育，草酸在工业中有重要作用，草酸可以除锈。〉草酸遍布于自然界，常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花的细胞膜，几乎所有的植物都含有草酸盐。〉(二)温度温度对味感有影响。①味感在30℃上下较敏锐，而在10℃或50℃时各味觉多变得迟钝。②温度对不同味感影响的程度也不相同，其中对糖精甜度的影响最大，对盐酸酸味影响最小。(三)浓度和溶解度①味感物质在适当浓度时通常会使人有愉快感，而不适当浓度则会使人产生不愉快的感觉。②浓度对不同味感的影响差别很大：a、甜味在任何被感觉到的浓度下都会给人带来愉快感；b、单纯的苦味几乎总是令人不快；c、酸味和咸味在低浓度时使人有愉快感，在高浓度时则会使人感到不愉快。③呈味物质溶解度大小及溶解速度快慢，使味感产生有快有慢，维持时间有长有短。如a、蔗糖易溶解，故产生甜味快，消失也快；b、糖精较难溶，则味产生较慢，维持也较长。(四)时间易溶解的物质呈味快，味感消失也快；慢溶解的物质呈味慢,但味觉持续时间长。化学上的“酸”呈酸味，化学上的“糖”呈甜味，化学上的“盐”呈咸味，生物碱及重金属盐则呈苦味。（五）物质的化学结构与味感的关系(relationshipofstructurewithtaste)(四)各呈味物质间的相互作用各呈味物质之间或呈味物质与其味感之间的相互影响，以及所引起的心理作用，都是非常微妙的，机理也十分复杂，许多至今尚不清楚，还需深入研究。（1）味觉的相乘作用（2）味觉味的对比作用（3）味觉的消杀作用（4）味的变调作用或阻碍作用（5）味的疲劳作用1、某物质的味感会因另一味感物的存在而显著加强，此现象叫作味的相乘作用。如①谷氨酸钠(MSG)与5´-肌苷酸(5´-IMP)共用能相互增强鲜味；②麦芽酚几乎对任何风味都能协同，在饮料、果汁中加入麦芽酚能增强甜味。麦芽酚(Maltol)和乙基麦芽酚作为食品增香剂常添加于焙烤食物,冰淇淋和糖果中,其中麦芽酚的添加量约110μg/kg.据味精：谷氨酸钠：MSG〉在以下情况中，MSG的毒性会强烈的发作。①空腹时、②MSG呈液态时、③一定剂量以上时（摄取2至3克以上）、④一次性摄取时。婴儿食品、人工牛奶、中国料理的汤中都有潜在的危险。〉脑关门尚未发育成熟的哺乳期婴幼儿要特别注意。MSG在血液中浓度上升时会损伤脑神经细胞。〉谷氨酸这种物质和其他的食品同时摄取时，安全性相对较高。〉但是，当大量摄取纯单体时，营养成分也会表现出毒性，而发挥危害，正如“过犹不及”这个成语讲得一样。谷氨酸、食盐都是人体必需的营养物质，但如果大量、胡乱摄取，造成这些物质在血液中浓度过高，无疑也会成为毒药，白砂糖也是如此。总之，“一切纯的物质都是不好的”“最好每天吃30种以上的食物，吃尽可能多种类的食物，只吃一种单一的食物对身体不好”。对婴儿和孕妇极其危险的物质泰国是味精的一大市场，泰国的丘拉罗恩考恩大学理学部化学科的比卡一·多维维奇博士指出：“MSG可以视为潜在的食品污染物，特别是对婴儿和孕妇来说。婴儿时期是对MSG的毒性最敏感的时期，这一点是不容置疑的。曼谷有一家人由于弄混了MSG和砂糖，导致两岁的男孩急性中毒死亡。〉大人每天一勺（6克）以上——危险〉世界卫生保健组织（WHO）称，成人以及出生十二周以上的婴儿体重每公斤每日不能摄取120毫克以上的MSG，或者体重50公斤的人每天不能摄取一勺（6克）以上的化学调味料MSG。体重为5公斤的婴幼儿摄取量不能超过0.6克。〉2、有时由于几种味感物质的共存也会对人的感觉或心理产生影响，称为味的对比作用。如①加入少量食盐会使味精鲜味增强，②在15%砂糖液中加0.017%食盐会使甜度提高，③粗砂糖中由于杂质的存在有些人也会觉得比纯砂糖更甜。3、一种物质能减弱或抑制另一物质味感的现象，称为味的消杀作用。如①在砂糖、柠檬酸、食盐和奎宁之间，其中有两种以适当浓度混合时，会使其中任何一种单独的味感都减弱。②在热带植物匙羹藤的叶子内含有匙羹藤酸，咬过这种叶子后，会抑制甜味或苦味食物(抑制长达数小时)，但对酸味和咸味无抑制作用。③在水中加入与酱油相同含盐量的食盐，则觉水太咸，但酱油则反觉有美味。4、两种物质的相互影响使味感改变，称为味的变调作用或阻碍作用。如①西非洲有一种“神秘果”，内含一种碱性蛋白质，吃了以后再吃酸的东西时，口感反会有甜味（阻碍）。②有时吃了有酸味的橙子，口内也会有种甜的感觉。③尝过食盐或奎宁后，即刻饮无味的清水，会感到有甜味等等。(变调)5、当较长时间受到某味感物的刺激后，再吃相同的味感物质时，往往会感到味感强度下降，这种现象称为味的疲劳作用。味的疲劳现象涉及心理因素。如①吃第二块糖感觉不如吃第一块糖甜。②惯吃味精者，加入量越多反觉得鲜味越来越淡。6、味感物与嗅感物之间相互也有影响。从生理学上讲，味感与嗅感虽有严格区别，但由于咀嚼食物时产生的由味与气相互混合而形成的复杂感觉，以及味感物质与嗅感物质间的转化作用，使两种感觉相互促进。五、味觉机理学说1、处于探索阶段。先后有定味基和助味基理论、生物酶理论、物理吸附理论、化学反应理论等。除酶理论证据不足以外，其它几种学说大都过于强调味觉是化学感这一方面，因而虽各有所见，也存在一定的片面性。2、定味基与助味基学说(若用近代化学键理论予以重新解释较好)认为：酸、咸、甜、苦的定味基是指能分别形成质子键、盐键、氢键和范德华力4类不同化学键的结构，其他与受体结合的键合结构便通称为助味基。这种看法过于简单。3、普遍认为，食物与味受体的结合是在味细胞膜表层进行的一种松弛可逆反应。结合过程是刺激物与受体彼此相互诱导适应过程，即二者都需改变其构象以相互契合，产生键合作用，激发特殊味感信号。对甜味剂结构要求严格是因为甜受体穴位乃是有一定顺序的氨基酸组成的蛋白体，如果刺激物极性基排列次序与受体的极性不能互补，将会受到排斥。由脂质(很可能是与表蛋白结合的多烯磷脂)组成的苦味受体，对刺激物的极性和可极化性也有一定的要求。咸、酸两种味受体与磷脂头部的亲水基团有关，对咸味剂和酸味剂的结构要求限制较小。还需探索：味受体的实际构象是怎样的？不同刺激物如何引起受体构象的不同变化？味感的传导为何神速？4、味细胞膜的板块振动模型(曾广植,八十年代初)认为①构型相同或互补的脂质和(或)蛋白质按结构匹配结为板块(如与体蛋白或表蛋白结为脂质块,或以晶态、似晶态组成胶体脂质块)；②板块或以阳离子桥相联,或自由漂动在有表面张力的双层液晶脂质中，如图所示：这是一个动态多相膜模型，与单层单尾脂膜相比，键合形式多了：脂质头部除盐键外还有亲水键，颈部有氢键，在其烃链C9前段还有新型疏水键(二个烃链向两侧形成疏水键),C9后段则有范德华力的排斥作用。③必需脂肪酸和胆固醇都是形成脂质板块的主要组分,两者在生物膜中起着相反而相辅的调节作用。④无机离子对胶体脂块的存在、存在面的大小和数目等关系很大。⑤曾氏认为，味感始于呈味物质与味受体的结合，引起受体构象改变，产生量子交换，受体所处板块的振动受到激发，产生特殊频率的低频振动，通过其他相似板块的共振传导，形成神经系所接受的信息按照这个低频振动理论，不同结构的呈味物会产生相同味感在于它们能使相同的受体板块产生相同的振动频率范围。曾氏算出，在入口温度范围内，食盐咸味初始反应的振动频率213s-1，甜味剂约230s-1左右，苦味剂200s-1以下，酸味剂超出230s-1。他认为这些在原则上均可用远红外或Raman光谱测定。对于一些味感现象，也可用这个学说给予解释。(1)镁、钙离子产生苦味，是由于它们在溶液中水合程度比钠离子高得多，能破坏味细胞膜上蛋白质-脂质间的相互作用，引起苦味受体构象的改变。(2)神秘果能使酸变甜，朝鲜蓟ji使水变甜，是由于它们不能全部进入甜味受体，但使味细胞膜产生局部相变而处于激发态，酸和水使味受体改变构象和起动低频信息。有些物质有后味，也是它们能进入并激发一种味受体，并会带动激发其他味受体。(3)味盲是一种先天性变异。甜味盲者其甜味受体是封闭的，甜味剂只能激发其他受体而产生其味感；苦味盲者仅对少数几种苦味剂感受不到苦味，这与这类苦味剂难于打开苦受体口上的金属离子桥键有关。此外,这个学说对生物膜内蛋白-脂质的相互作用，对膜的通透、粘接、融合、分裂、吞饮现象和麻醉作用等作出了较满意的解释。味感技术前沿：电子舌的应用。。。。。。。。。。Thanks！