气味与滋味间跨模态感知交互作用(上)
发布日期：2023-11-23
近年来，“高糖、高盐”饮食习惯所引发的健康问题影响着市场消费倾向，满足消费者“健康”与“美味”双重需求已成为当今食品工业的核心诉求。如何在实现“减糖”“减盐”目标的同时保证食品风味品质逐渐成为食品行业的研究热点。 食品的美味正是基于气味及滋味物质对人体嗅觉与味觉蛋白受体的激活，从而使大脑产生相应感觉。作为风味感知中两个主要的驱动因素，气味和滋味不仅以独立的方式影响着食品风味，也可以通过跨模态感知交互作用增强或改善食品的风味感知。所谓的“跨模态感知交互作用”是指一种感觉形态（如嗅觉）刺激，可以补偿或满足与另一种感觉形态（如味觉）相关的欲望。如气味诱导的滋味增强( odor-induced changes in taste perception，OICTP)，即某些气味可以增强味觉的感知强度，这正是嗅觉与味觉间跨模态感知交互作用的结果。 相关研究已证实，通过OICTP方式可实现“减糖增甜”“减盐增咸”的目标。在不影响甜度的情况下，向牛乳甜点中添加香草香精，可使蔗糖的添加量减少30%一40%。同样，1-辛烯-3-醇、二甲基二硫等香气化合物可在降低NaCI添加量的前提下不影响肉制品的咸味感知强度。此外，嗅觉与味觉间的跨模态感知交互作用在改善葡萄酒、奶酪、果汁和肉制品等食品的风味感知中也得到广泛应用。神经影像学相关研究表明，嗅觉与味觉间的跨模态感知交互作用涉及大脑多个区域，如岛叶皮层( insularcortex，IC)和眼窝前额皮质( orbitofrontal cortex ,OFC)等，但风味感知的形成是由于高级大脑皮层区域传导的自上而下的认知调节，还是因某些气味或滋味物质具有激活大脑初级感知皮层的味觉或嗅觉能力，目前仍然不清楚。因此，本文重点综述不同食物基质中气味与滋味间的相互作用及其形成机制，阐述跨模态感知交互作用的研究手段，最后对跨模态感知交互作用在食品风味的发展方向进行展望，旨在为食品风味调控技术的发展提供参考。 嗅觉感知主要通过正鼻途径（正交感神经传导）和鼻后途径（不同于正交感神经通路的感觉）呈现。 味觉感知是食物进入口腔后，经物质成分刺激味蕾产生的一种特殊感觉，其感知通路的形成涉及大脑的高级区域，与人的生理神经网络紧密联系。另外，还有嗅觉和味觉的交互作用带来的食品风味。从生理角度上，嗅觉和味觉受体以及通向大脑的神经通路是分开的，但食物经口腔咀嚼等加工过程感知的风味是气味与滋味物质的共同作用并经大脑识别所产生的。在进食过程中，食品中的非挥发性化学物质会溶解在唾液中并激活口腔中的味觉受体，而挥发性化学物质经咽喉后部逆作用并激活嗅上皮的嗅觉受体，这些相对独立的化学感应系统同时激活所产生的信号会被传送至脑内，经整合后便成为人们对风味的感知体验。 由于食品成分复杂多样，嗅觉与味觉的跨模态感知交互作用大多是在重组模型中展开，常采用液体或半固体，在可控条件下根据具体研究目标添加精确的香气化合物和呈味物质。Gaelle等在葡萄酒模拟体系中研究了甜味物质对葡萄酒香气感知的影响，当果糖和葡萄糖的浓度增加时，体系的果香气味属性显著增强。目前，嗅觉与味觉的跨模态感知交互作用研究主要基于感官评价并结合风味组学技术展开，人工感官评价能够反映消费者的真实感受，对于跨模态感知交互作用的研究具有不可替代的地位，而人工感官评价主要包括静态热点/活动和动态热点/活动。 静态热点/活动是一种较为传统的感官评价方法，能够反应特定时间点的瞬时感官评价结果，主要通过控制有无嗅觉输入来评价相关刺激感知的属性和强度，继而揭示噢觉与味觉间跨模态感知交互作用结果。有无嗅觉输入的条件控制是最为关键的步骤，嗅觉输入的存在表明气味物质能在空气流通的鼻腔中顺利的与嗅觉受体体细胞相结合，即嗅觉感知系统能够正常工作，并开展了食品风味的感知体验。有嗅觉输入时，味觉感知强度和属性会受到鼻后香气感知的影响;而无嗅觉输入时，味觉感知特征则被认为是完全源于呈味物质与味觉受体之间产生的化学作用，前后两种感知评价结果的比对可以揭示香气化合物和滋味物质间是否产生了感知交互作用。 描述性热点/活动是静态热点/活动中用于评价嗅觉-味觉跨模态感知交互作用最常见的方法，可以全面描述产品的感官属性并在量化感知强度的基础上产生风味轮廓。受文化、环境和历史等因素的影响，感官小组成员对食品风味的定性和定量评价结果往往有所差异，因此，在进行感官评价前，评定人员需要经过相关的培训，使用统一的“参考对象”来标准化感官评价结果的描述词和量度。Bertelsen等采用描述性热点/活动法研究了不同香气化合物对蔗糖溶液甜味感知的增强效果，相较于接骨木花和覆盆子香气，香草、蜂蜜和香蕉香气显著增强了蔗糖溶液的甜味感知强度，且当蔗糖用量为2.5%（质量分数，下同）和5.0%时，香气对甜味的跨模态感知交互作用效果显著高于7.5%的蔗糖溶液。这表明具有甜味属性的香气化合物在增强甜味感知方面存在一定差异，主要取决于甜味属性在香气物质中的表达程度，该研究也说明了滋味物质的浓度会影响香气对滋味的感知交互效应。 食物的风味感知是一个动态变化过程，静态热点/活动未考虑到食物在口腔加工过程中其风味随着时间推移所产生的物理化学变化，而这些变化在研究食品风味感知时尤为重要。当嗅觉受体受到持续的气味刺激时，会导致感知反应减弱或消失，因此，风味感知是动态变化的。由此动态热点/活动技术逐渐发展起来，以时间为观测依据的热点/活动方法也相继形成，其中应用最为广泛的是时间-强度( time-intensity，TI)法和暂时性感官支配分析（temporal dominance of sensations，TDS）法。 TI法专注于观测单一感官属性的变化，感官评定人员需要根据时间变化检测进食过程中单一刺激(气味或滋味）的持续时间和强度是否会在另外一种可控刺激存在的情况下发生变化，该方法更多被应用到呈味物质在口腔加工过程对香气感知产生的影响研究中。Lethuaut等采用TI法分析发现乳制品甜点的香气强度会随着蔗糖水平的增加而增强。当TI法被要求用于评估多个属性时，每个属性都需要重新运行一次，此时TI法变得非常耗时，而TDS法则可以记录随时间变化的多个感官属性。感官评定人员需要勾选出不同时间下他们认为占据主导地位的属性描述词，其主要侧重于确定随着时间的推移最“主导”的感觉或在评估期间的某个时间点最受关注的感觉。TDS法也通常会与描述性热点/活动和TI等其他评价方法相结合应用于食品风味的动态感知研究。Oliveira等使用TI、TDS法和整体可接受性感官评估发现，添加香草或草莓香气的酸奶(5.25%蔗糖）所达到的最大甜度强度时间与理想蔗糖用量（7%）酸奶（不包含香气化合物）相似，TDS曲线显示，甜味在添加草莓和香草香气的减糖酸奶中均占据主导地位，说明两种香气均能提高酸奶的甜味感知强度，且不影响消费者对产品的整体可接受度，但草莓香气在“低糖”酸奶中的添加具有更好的可接受性。 参考文献：田怀香，郑国茂，于海燕，陈臣，娄新曼. 气味与滋味间相互作用对食品风味感知影响研究进展[J]. 食品科学, 2023, 44(9): 259-269.提醒：文章仅供参考，如有不当，欢迎留言指正和交流。且读者不应该在缺乏具体的专业建议的情况下，擅自根据文章内容采取行动，因此导致的损失，本运营方不负责。如文章涉及侵权或不愿我平台发布，请联系处理。
