味道科学:我们如何品尝甜、酸、咸等

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盐晶体。 Vicky沃斯克

几个月前,我发表了文章短的文章关于如何制作一种醋醋汁的方法典型的西方醋与日本shoyu-dashi.我觉得这个想法很酷,因为根据定义,油醋汁是一种将油和某种酸性液体(最传统的是醋)混合在一起的酱汁。与此同时,酱汤是一种混合了酱油的日本调味品鱼汤日本股票。它主要是咸味和咸味,没有醋或柠檬汁的味道。在整篇文章中,我交替使用“酸”、“酸”和“酸”来描述我省略的那部分油醋汁。

当有人声称我的文章具有误导性时,我很惊讶。他们说,鱼汤是一种酸,因为它的pH值低于7。因此,我用一种酸替换了另一种酸,所以我的前提是错误的。从技术上讲,科学他们是对的。但在烹饪上,它们不是。在厨房里,“酸”不是指化学上呈酸性的任何和所有食材;华体会应用下载它只指我们用来制造酸味的一小部分原料。华体会应用下载同样,厨房里的“盐”几乎总是指食盐,即氯化钠(NaCl),而不是太阳下的所有其他盐——事实上,绝大多数盐都没有我们所认为的纯咸的味道。

整件事让我开始思考这些术语有多让人困惑。在实验室里,像“酸”和“盐”这样的词有非常明确的定义。在厨房里,我们用同样的词,但方式不完全相同。这说明了我们对味觉的感知是如何与基础科学相关联的?

为了找到答案,我打了电话人克罗斯比他是哈佛大学的科学编辑美国的测试厨房也是哈佛大学营养学的兼职副教授陈庭衡公共卫生学院我请他给我解释一下,通俗地说,我们是如何品尝的。

理解味道和味道

通俗地说,“味道”和“味道”这两个词经常被当作同义词。我很可能会说“我爱……味道就像我要说的“我爱味道早上的凝固汽油弹。”我被错误引用《现代启示录》无论哪种方式(如果我认为凝固汽油弹是可食用的,我显然需要复习一下什么是凝固汽油弹),但这两个词在其他方面都表达了自己的意思。不过,在这次讨论中,我们将在选词上更加讲究。

当我们在这里讨论“味道”时,我们将只提及我们的舌头可以察觉到的五种感觉:咸、酸、苦、甜和鲜味。(越来越多的证据表明,我们的舌头上可能也有专门的脂肪感受器,这使脂肪成为第六种味道,也可以说是最美味的味道。)与此同时,当我们说到“味道”时,我们指的是整体的感官体验,不仅包括那五六个味道,还包括令人难以置信的复杂和多样的香气维度。

对我们很多人来说,一想到“味道”就会立刻让人联想到那些古老的味蕾地图。你知道那种用舌头画出不同区域的图画,表明我们吃东西时边酸,前甜,后苦。但事实并非如此。相反,克罗斯比说,我们的舌头上布满了凸起,技术上称为“乳头”,每个乳头上都有数千个味蕾。每个味蕾依次包含大约100个味觉细胞。每一个味觉细胞都只能检测五种(或六种)味道中的一种。*尽管味蕾地图一直向我们展示了什么,但事实是,味蕾细胞分布在舌头的各个部位。

实际上,细胞所能检测到的东西有非常少的重叠,但为了实际目的,最简单的设想是每个细胞只能检测到一种味道。

克罗斯比认为,要了解我们的味觉能力,最重要的一点是,我们的基因决定了这种能力。编码在我们DNA中的是非常特殊的受体来品尝盐、酸和其他物质;它们存在的唯一目的就是检测食物中的这些物质,并立即提醒我们的大脑。另一方面,嗅觉是习得的。克罗斯比说:“我们对培根气味没有特定的受体。”相反,我们使用鼻子中大约400个不同的气味感受器来唤起一种培根的印象。但这并不发生在鼻子里,而是我们的大脑在做的事情。总而言之,我们的大脑可以接收这400个嗅觉感受器发出的信号,并从中组装出大约10,000种不同的嗅觉感觉。“我们的味觉是在嘴里编造出来的,”克罗斯比告诉我。“气味是我们大脑编造出来的。”

这可能有一些非常好的进化原因。我们的身体需要氯化钠,也就是我们通常所说的盐,来调节细胞和血液系统中的液体量;没有它,我们就会死。与此同时,糖是纯能量——仅我们的大脑每天就要消耗四分之一磅的糖来维持运转。酸味不仅是变质的信号(腐烂的食物通常会变酸),也是不成熟的信号,考虑到我们需要多少糖,这是有道理的。最好不要吃酸桃子,等到它充满糖的时候再吃。尽管我们中的一些人可能认为没有培根就活不下去,但我们的DNA似乎并不这么认为。

有趣的是,我们对每种基本口味的敏感度与我们需要(或不需要)它们的多少有关。我们需要大量的糖,所以我们对糖最不敏感;我们对盐的敏感度大约是糖的10倍,这导致我们摄入的盐更少;鲜味表示蛋白质的存在,在这方面与盐大致相似;我们对酸味的敏感度是盐味或鲜味的10倍;我们对苦的敏感度至少是酸的10倍。这种对酸和苦食物的高度敏感意味着我们最终会更加严格地限制我们吃这些食物的量——这可能是一件好事,因为它们通常是腐烂或有毒的迹象。(不过,任何咖啡上瘾者、巧克力发烧友或啤酒狂饮者都可以证明,通过终生的专门训练,是有可能克服这些厌恶的。)

当然,所有这些信号都被我们大脑的解读方式进一步复杂化了,这取决于过去和现在的经验——你对自己家族食谱的历史意味着它们对你来说和对陌生人来说是不同的味道,在炎热的日子里,一杯冰啤酒真的更好喝。华体会体育手机端APP

我们如何品尝

现在我们已经讲过了味觉和味道的基本原理,让我们更仔细地看看我们的舌头是如何感知这五种(或者,如果我们把脂肪也算上的话,是六种)味道的。

我们的舌头通过味觉细胞表面的蛋白质受体来感知大多数的味道——苦、甜、鲜味和脂肪。这些受体就像锁,而苦、甜、鲜味和脂肪分子就像钥匙:它们以特定的方式结合在一起,当它们结合时,细胞就会向大脑发送信号,报告分子的存在。

但是盐和酸的作用不同。根据克罗斯比的说法,我们的盐和酸检测细胞表面并没有像锁和键一样的蛋白质受体。相反,它们有通道,允许盐和酸离子进入细胞本身。“把它想象成林肯隧道,”他说。“它们允许离子从细胞外通过细胞膜进入细胞内。”而且,由于离子是带电的,它们会改变细胞本身的电荷,从而告诉大脑它尝起来是咸的还是酸的。

这似乎并不那么重要,但事实上,它至少在一定程度上解释了为什么厨师和科学家使用“酸”和“盐”这两个词不同。

盐和酸:近距离观察

盐是酸和碱反应产生的化合物,溶于水时分解成正离子和负离子;这些离子带有正电荷和负电荷(由于缺少一个电子而带正电荷,由于多了一个电子而带负电荷)。所以氯化钠(NaCl)溶于水后,分解成一个带正电的钠离子(Na+)和一个带负电的氯离子(Cl-)。所有的盐都会溶解在水里直到水达到饱和点。

说到尝盐,我们对盐敏感的味觉细胞上的离子通道非常小:大到只够让微小的钠离子和氯离子通过,其他的就不多了,包括大多数其他溶解的盐。这就是为什么氯化钠是唯一一种我们吃起来是咸的盐的关键。如果我们回到克罗斯比的林肯隧道类比,就好像隧道的大小刚好可以让MINI cooper和大众Bugs通过,但任何轿车大小或以上的车辆都会撞到入口,永远进不了牢房。因为很少有盐能产生像NaCl那样小的离子,所以很难找到令人信服的替代品——氯化锂是唯一有效的替代品之一,但这样一来,我们就会把一种强大的情绪稳定剂作为鸡蛋和土豆的调味品摄入。氯化钾没有锂的副作用,但它有一种明显的苦味,会污染任何添加它的东西。(一些食盐替代品通过混合氯化钾和氯化钠来解决这个问题,试图降低钠的含量,同时最小化苦味,但它仍然不是我们喜爱的纯NaCl的翻版。)

和盐一样,酸也可以分解成正离子和负离子。然而,在酸的例子中,正离子总是氢,而那些氢离子(也被称为质子)总是产生酸味。然而,酸的强度不仅取决于它的浓度,还取决于它的解离倾向。例如,盐酸的强度非常大:将其加入水中,几乎100%的盐酸会分解成带正电的氢离子和带负电的氢离子。如果你疯狂地吃了它(请不要吃),它会非常酸,即使是很稀的浓度。与之相比,醋酸(醋中的酸)只有约1%溶于水,但这仍然足以让我们噘嘴。(作为参考,根据pH值,酱油作为酸的强度是醋的10倍左右。)这里的要点是,仅仅因为一种食物严格来说是酸性的,并不意味着它总是有一种强烈的,甚至是明显的酸味;这取决于所讨论的酸的类型和浓度。

把它带回现实世界

这是很好的,但在我们结束之前,重要的是要记住,我们吃的食物的味道比这里的孤立的科学例子要复杂得多。克罗斯比提醒我:“纯科学与烹饪应用不同,因为当你处理食物时,你是在处理复杂的物质混合物,而不是纯粹的物质。”作为例子,他列举了几种基本味觉相互干扰的方式:盐抑制了我们对苦味的感知,鲜味和酸增强了我们对盐的感知,而脂肪降低了我们品尝盐的能力。除此之外,还有一层额外的香气,它可以深刻地影响我们对所吃东西的感知。他说:“酱油的酸性要比醋弱得多,而且酱油中还有其他成分,比如盐和谷氨酸含量高。”“它含有很多味道强烈的分子,加上它的香气,它们压倒了任何酸味的感觉。”

那么,酱油是一种酸吗?嗯,从技术上来说,是的。只是…不是在厨房。