华东理工大学  胡国华                            

甜味是动物最喜爱的味觉刺激之一，是四大味觉中的主要味觉，是甜味化合物与甜受体之间以一种特殊方式相互作用的结果。在生物的进化过程中，味觉成为动物择食的主要手段之一，它是通过舌味蕾接触到某种水溶性化合物的感知，因此，唾液对味觉关系很大。如把一块十分干燥的糖块放在用滤纸擦干的舌表面是感觉不到任何甜味的。唾液是食物（饲料）的天然溶剂，它是由三对大唾液腺和无数小唾液腺注入口腔中的。大唾液腺在分泌唾液时起着主要的作用。巴甫洛夫的试验证明，唾液分泌腺的活动在很大程度上与食物（饲料）种类相适应，唾液不仅能湿润和溶解食物（饲料），而且还有洗涤口腔的作用。洗涤口腔可使味蕾不再受其他物质的干扰，以达到更精确地辩认某种味觉。

华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,不同的动物种类具有不同数目的味蕾和味觉感应器官，对味道的感觉不尽相同。动物的味觉主要是由舌头感知的，动物舌面上长有众多的突起物，称之为乳头。舌的不同部位对味觉敏感性不同。一般舌尖对甜味最敏感，舌根对苦味最敏感，舌周围边沿对咸味最敏感，舌的两侧中部对酸最敏感，当然这不是绝对的。舌面上约有五十万个香蕉形味细胞，每40－60个味细胞组成一个味蕾，味细胞顶端有微绒毛，味受体即位于舌表面味蕾尖端的小孔道内，由手指形的微绒毛组成。味细胞的其余表面全为扁平而不与外界通透的沟状细胞包裹，故受体的微绒毛只有通过味蕾尖端小孔道才能与口中唾液接触。味刺激分子必须具有一定的水溶性，才能随唾液流入味蕾孔穴中，吸附于受体膜表面上而产生味感。
　　味细胞膜的主要成分是脂质、蛋白质、无机盐和少量的核酸，在膜不同的磷脂区上各有不同的“味觉”感应，但人们对其了解还很不深入。甜受体的物质基础是蛋白质，苦受体可能与蛋白质也有关联。试验证明，味觉从刺激味受体开始感觉到味，仅需1.5-4.0 毫秒，较视觉（13-45 毫秒）快一个数量级，接近于直接由神经传导。其中咸味的感觉最快，苦味的感觉最慢，甜味的感觉居中，对麻醉剂的反应是苦味消失最快，恢复最慢；酸味消失很慢，恢复最快；而甜味的反应仍居中．用乙酰龃碱酶抑制剂处理舌头能增强酸味和成味，但对甜味和苦味的影响不大．此外，各种味道的同时存在时有彼此削弱的作用，服用硫醇或青霉胺排除金属中毒时将降低或丧失味感，服用铜锌或镍盐能增强或恢复味感。舌对四种原味感觉的最低浓度（即呈味阈值）也不同。温度在10－ 40 ℃对味觉均能产生影响，其中以30℃最为敏感。低于或高于此温度时，味觉都会减弱。50℃以上时甜味显著迟钝，4％－24%酒精能增强甜味。各种味觉同时存在时，彼此间会相互影响。

甜味是通过刺激动物的味觉而感知的，是化合物与甜受体之间相互作用的结果，符合巴甫洛夫的反射性原理：即甜味通过人或动物的味觉产生强烈的食欲刺激，通过大脑皮层的反射给消化系统，引起消化道内的唾液、肠液、胰液及胆汁大量分泌消化酶（如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等），相对量也加大，加快胃的蠕动，使食物或饲料的分解消化加快，养分得以充分吸收，从而提高食物（饲料）的消化率。

味刺激分子必须具有一定的水溶性。甜味剂味的强度也与水溶性有关，完全不溶于水的物质实际上是没有味的。甜味剂随唾液流入味蕾孔穴中,吸附于受体膜表面上而产生味感.而甜味剂就具有很好的水溶性，为动物感知甜味提供了必要条件。甜味剂于舌表面接触时，只有溶解后在水中才能刺激味觉神经，须在舌表面溶解后才能产生甜味。而且产生甜味的时间有快有慢，而且味觉持续的时间也有长有短。蔗糖比较容易溶解，甜味觉的产生较快，消失也较快，糖精较难溶解，味觉产生较慢，而味觉持续时间却较长。

因此，甜味物质与舌表面接触时，须在舌表面溶解后才能产生味觉。这样，产生味觉的时间就有快有慢，而且味觉持续时间也有长有短，蔗糖比较容易溶解，甜味觉的产生较快，消失也较快；糖精较难溶解，因此味觉产生得较慢，而味觉维持时间却较长。

1898年，Sternberg首先报道了化学结构与甜味的关系，他推测，甜味和苦味都与羟基和氨基的作用有关。甜味分子和苦味分子大体上没什么不同，而且不受立体几何构型（双键位置）的影响。1914年，Cohn在《有机呈味物》一书中列举了上千种有机化合物的结构及他们的味道。他发现多羟基化合物和D型氨基酸经常是甜的，而高度硝化的化合物常常是苦的；在一个分子中引入氯原子常会诱导产生甜味。他认为要激发产生一定的甜味，分子中必须引入生味基。Cohn还发现，在同系物中，甜度和分子量之间成反比关系，对此他提出两点解释：一是随分子量增加，水溶性下降至不溶，以致甜味消失；二是生味基在只含少量化合物的系列中很重要，而在含大量化合物的系列中却不怎么重要。五年以后，Oertly和Myer根据Witt的染色理论提出一个甜味物质分子必须包括两个部分。即一个生甜基和一个助甜基，其中生甜基必须是一组能与助甜基结合产生甜味化合物的原子，否则该化合物不具有甜味。

华东理工大学食品添加剂和配料研究组认为,当前有关甜味的理论以夏伦贝格尔(R．S．shallenberger )提出的AH-B理论为主。根据这一理论，所有具有甜味的物质都有一电负性较大的原子，其上有一个质子以共价键相连，以基团的质子为中心的2.5-4A的距离内有一电负性较大的原子及味受体这样一对相应基团。二者结合形成有一双氢键螯合成的“底物～受体”复合体而产生甜感，甜味的强弱与氢键的强度有关。1963年，R．S．shallenberger 提出可根据糖分子内羟基间的氢键结合来对其甜味进行解释，之后他又提出了甜味的基本单元-AH，B系统。在AH，B系统中，A和B是空间几何适当接近的带负电原子，A含有一带正电质子因而可认为是酸，B为质子受体因而可认为是碱。一个甜味分子中的AH，B系统可和位于味蕾蛋白受体上的另一合适的AH，B系统进行氢键结合形成双氢键复合物而产生甜味刺激。这种复合物的复合强度决定了甜味刺激的响应强度。Shallenberger和Acree根据各种甜分子中极酸质子情况指出了它们各自可能的AH，B系统，第一次提出了一种简单的基本理论来解释各种甜味分子具有甜味的原因。Shallenberger认为糖分子与受体之AH，B系统的分子几何形状决定着其结合物的强度，因此甜味剂分子的构象与构型对味觉响应(taste response)起着重要的作用。那些含有芳香残基的刚性分子结构，如糖精和氨基硝基苯在这方面具有明显的优势，如果它们A-B轨道间隔合适的话。因此，Shallenberger理论能够解释这些人工甜味剂比糖甜几百倍这一事实。

                         ——摘选自《功能性高倍甜味剂》，化工出版社

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