首页 > 感官资料 > 感官课堂>风味化学:味觉、香气的科学与风味的未来(四)

感官资料

风味化学:味觉、香气的科学与风味的未来(四)
 风味感知:味觉和嗅觉机制

 

1、 味觉受体(味觉)

舌头上的味觉受体由味觉受体细胞(TRC)组成,它们对非挥发性呈味物质作出反应。我们能够对味觉模态和受体机制进行分类

 

a) 甜味:

由异源二聚体G蛋白偶联受体 TAS1R2/TAS1R3识别。由糖类、某些氨基酸和人造甜味剂引发。

 

b) 鲜味:

由 TAS1R1/TAS1R3 G蛋白偶联受体异源二聚体检测,对L-谷氨酸和核糖核苷酸(如味精)有反应。

 

c) 苦味:

由一个包含超过20种 TAS2R G蛋白偶联受体的家族识别(每种受体调谐范围广泛),针对多种生物碱(奎宁、咖啡因)和其他苦味化合物。

 

d) 咸味:

通过上皮钠通道(ENaC)传递;是简单盐类(如氯化钠)的直接细胞摄取。

 

e) 酸味:

基于离子通道(推测为PKD2L1通道)感应唾液中的酸性pH值。

 

f) 浓厚味(脂肪感、满口感):

一些研究表明涉及钙敏感受体或延迟的味觉线索。

 

单个味觉受体细胞被特定分子触发;结合激活G蛋白级联反应(通过味转导素),使细胞去极化并将神经冲动传递到大脑。例如,葡萄糖与TAS1R2/3结合引发构象变化,导致cAMP/Ca²⁺信号传导和神经递质释放。

 

2、嗅觉受体(嗅觉)

气味物质附着在鼻腔嗅觉上皮中的特定G蛋白偶联受体上。人类拥有约400个功能性嗅觉受体(OR)基因,每个基因编码一个七次跨膜G蛋白偶联受体。一个气味分子(挥发性)扩散到鼻粘膜中,并适合一个或多个嗅觉受体的结合口袋。受体激活触发G蛋白级联反应,产生cAMP信号,打开离子通道并引起神经元放电。

每个气味物质通常以不同的亲和力结合多个嗅觉受体,产生一个组合代码,大脑将其解释为特定的气味。例如,香兰素可能激活几个调谐至甜辣香气的嗅觉受体。(另一种"金属蛋白"理论表明,一些嗅觉受体结合金属离子以增强对硫化合物的检测。)嗅觉信号被传递到嗅球和更高级的大脑区域,与味觉信号融合形成风味感知。

 

总之,味觉和嗅觉系统共同定义了风味。例如,三叉神经受体也贡献了如辛辣感(辣椒素)、清凉感(薄荷醇)或刺激感(碳酸、生姜)等感觉,这些感觉作为风味的一部分被感知,但在化学上是独特的。

3、气相色谱法和气相色谱-质谱联用 (GC-MS)

挥发性分子首先在进样口被汽化,由惰性气体携带通过毛细管柱,根据挥发性及其对固定相的亲和力进行分离。随后,洗脱出的分子在质谱仪中被分离、离子化和碎裂,产生特征性质谱图,从而实现结构鉴定和定量。GC-MS 仍然是香气分析的黄金标准,能够解析低至万亿分率水平的痕量化合物。当与嗅觉测量法联用 (GC-O) 时,训练有素的评价员嗅闻柱流出物,直接将色谱峰与人类感知到的气味联系起来——这是将化学数据与感官影响相关联的关键步骤。

 

4、固相微萃取 (SPME)

对于顶空挥发物的无溶剂萃取,将吸附聚合物涂层的SPME纤维引入样品的蒸气相中。挥发物富集在纤维上,然后热解吸进入GC-MS,能够快速、可重复地分析液体、固体甚至包装食品中的香气化合物谱。

 

5、液相色谱-质谱联用 (LC-MS)

非挥发性风味前体,如肽、糖苷或多酚,需要 LC-MS 分析。高效液相色谱根据极性和大小分离这些较大的分子,而串联质谱则提供用于鉴定的碎裂模式。LC-MS 对于深入了解诸如陈酿或发酵等过程中风味的 precursor pools 和反应中间体至关重要。

 

6、光谱学 (UV-Vis 和 IR)

光谱方法监测反应进程和化合物类别。紫外-可见光谱监测美拉德褐变过程中发色团的形成,红外光谱检测复杂混合物中的官能团(例如,酮和醛中的羰基伸缩振动)。

 

7、电子鼻和电子舌

电子鼻(针对挥发物)和电子舌(针对呈味物质)等传感器阵列包含多个半选择性传感器,其整体响应模式通过多变量算法进行分析。这些仪器能够快速、客观地对风味特征进行"指纹"分析,可用于质量控制、腐败检测和过程监控(例如,发酵终点)。

 

8、同位素标记和示踪研究

使用¹³C 或¹⁵N 标记的糖或氨基酸,研究人员可以追踪美拉德化学和脂质氧化中的反应途径。通过 GC-MS 或 NMR 追踪标记的构建模块,可以确定主要香气化合物在原位条件下的合成路径。

在所有情况下,样品制备(萃取、浓缩)都至关重要,因为风味化合物通常以痕量存在。

来源:公众号-中外香料香精第一资讯

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/xJ2YUk038VplwcvtFH1ymQ

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。
“感知网”,聚焦感官领域,分享国内外行业资讯、标准法规、技术前沿活动推广等,打造国内感官行业信息传播与互动交流平台!

手机:13210910866(微信同号) 邮箱:service@esensmart.com
感官评定
感官评定
  • 关注微信

  • 联系电话

      13210910866
  • 邮箱

      service@esensmart.com
Top
点击这里给我发消息
Top