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第一章味觉和嗅觉






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第一章 味觉与嗅觉
人类对自然界的感觉可以分为视觉、听觉、触觉、 味觉和嗅觉。味觉和嗅觉属于化学感觉的范畴。20 世纪50年代以前,学术界往往将味觉和嗅觉混为一 谈,有时还将味和香味错误地划分为一类。现在, 由于生理学和生物学

广泛研究的结果,使我们认识 了味觉和嗅觉在解剖学、生理学以及心理学上的差 异,因此,我们不再将两种感觉混在一起。需要指 出的是香味的产生主要是由鼻腔的嗅觉器官所引起 的,而味则主要由位于口腔内的味觉器 (主要分布 在舌部)所产生的。在烟草等的感官评价时,香味和 味是两个不同的概念,最易忽视的嗅觉在产品评定 中占主导地位。

第一节 味觉系统的组成
味觉系统可以认为由下面三部分组成:一是用 于转导化学信号的受体元素;二是用于收集和 传送化学神经信息的末端感觉神经系统;三是 用于分析传导过来的感觉神经信息的一种复 杂的中枢神经系统。

转导化学信号的受体,存在有两种基本形态, 转导化学信号的受体,存在有两种基本形态, 自由神经末端和味蕾。所谓“ 既:自由神经末端和味蕾。所谓“自由神经末 是指可以在光学显微镜下区分出来, 端”是指可以在光学显微镜下区分出来,并且 不具有辨别受体或囊状物包着的神经末端。 不具有辨别受体或囊状物包着的神经末端。这 些自由神经末端在整个口腔均有分布, 些自由神经末端在整个口腔均有分布,对各种 化合物的作用都有影响。 化合物的作用都有影响。味蕾是一种受体神经 的复合物, 的复合物,这种复合物是由神经纤维和以一种 相当复杂的方式结合起来,且由20 50个细胞 20相当复杂的方式结合起来,且由20-50个细胞 所构成的有机体两部分组成。 所构成的有机体两部分组成。

被拉长的味蕾细胞组合在一起,一端构成味凹陷 的平面(味微孔内平面),并通过微孔与口腔唾液 接触。味蕾细胞既可以呈微绒毛状,也可以呈拉 长球状出现于味微孔内。味蕾与自由神经末端不 同,前者并不在整个口腔内分布,而是分布在舌 的背部、软腭、咽部、会厌,喉以及食管上1/3部 位;味蕾在舌表面的突起部位称为乳突;在舌前2/3 部位的味蕾集中分布在小真菌状的表面;舌侧部 的味蕾集中于叶状和垒状的乳突内;舌后部分布 的化学感觉复合物含有大量的味蕾并伴有特定的 分泌腺体。

口腔内提供化学受体的末梢感觉神经系统位于四种不 口腔内提供化学受体的末梢感觉神经系统位于四种不 末梢感觉神经系统 同的头部神经节内。这四种神经节为:三叉神经节、 同的头部神经节内 。 这四种神经节为 : 三叉神经节 、 面部膝状神经节、颞骨岩部神经节和迷走神经节。 面部膝状神经节、颞骨岩部神经节和迷走神经节。三 叉神经节含有提供口腔所有部位的自由神经末端的感 觉神经,另三个神经节支配着味蕾。 觉神经,另三个神经节支配着味蕾。真菌状乳突上以 及前软腭上的味蕾受位于面部膝状神经节内的感觉神 经支配;处于叶状乳突上、垒状乳突上,后软腭、 经支配 ;处于叶状乳突上 、 垒状乳突上 , 后软腭 、 扁 桃体上及咽门上的味蕾受舌咽神经的颞骨岩部神经节 上的细胞支配;在会厌上、喉部及食管上1 上的细胞支配;在会厌上、喉部及食管上1/3以上的味 蕾受迷走神经节上的神经支配。 蕾受迷走神经节上的神经支配。生理学和生理物理学 对这些不同神经和神经节的功能性的研究表明: 对这些不同神经和神经节的功能性的研究表明:在不 同神经节上的化学感觉系统, 同神经节上的化学感觉系统,对化学物质不同的化学 性能方面有选择性地反应。 性能方面有选择性地反应。

第二节 味觉产生的机理
产生味觉的化学物质(也称刺激物)刺激受体元素(味蕾 及自由神经末端),由末端感觉神经系统转导致中枢感 觉神经系统。传大脑的信息经分析辨别便产生味的概念, 这可以认为是味觉产生的基本机理或基本过程。统计数 据表明:数以千计的不同化学成分都可以产生味觉,然 而我们通常所感觉到的仅为有限的几种味觉,既酸、甜、 苦、咸。那么,味觉究竟怎样产生(由化学信息转变为 感觉信息)的呢?这个问题目前尚未定论,主要趋向两 种解释。

1974年 以卡尔. 帕夫曼(Carl Pfaffmann) 为首的 1974 年 , 以卡尔 . 帕夫曼 研究小组提出了味觉通道理论 味觉通道理论,他们认为:人存在一 味觉通道理论 套四种味觉通道与四种基本味相对应,无论分子具有 什么样的化学构型,分子都以不同的强度刺激一种、 两种、三种或所有四种通道。占主导地位的或具最强 刺激作用的刺激决定决定味觉品质,也就是某种具体 的味。所有其它的各种味觉都起源于基本味的结合。 一些对不同味物质敏感性的电生理学的研究结果支持 了该理论。

帕夫曼的观点也称信息通道理论; 帕夫曼的观点也称信息通道理论;它的实 信息通道理论 质是认为人确实存在有基本味, 质是认为人确实存在有基本味 , 甜 、 酸 、 苦代表了原始味产生的基本过程, 咸 、 苦代表了原始味产生的基本过程 , 这些基本过程发生于味信息的感觉编码 中 。 我们感觉到的味品质信息直接与味 觉系统所具有的有限的味信息通道相对 应。

1965年 埃瑞克逊等从神经生理学和和心理学的 1965年,埃瑞克逊等从神经生理学和和心理学的 观点出发提出了与上述理论不同的观点。 观点出发提出了与上述理论不同的观点。埃瑞克 逊对用描术视觉中三原色那样去假定味觉仅有四 种基本味的观点提出质疑,他们使用某种溶液刺 种基本味的观点提出质疑, 激整个舌面, 激整个舌面,并通过对解剖的个体神经元进行记 录,报道了许多所谓的个体神经元对多种味呈现 敏感性。有些神经元对糖和盐呈现反应, 敏感性。有些神经元对糖和盐呈现反应,有些对 苦味物质起反应, 苦味物质起反应,另有一些对四种基本味觉的刺 激物均有反应。 激物均有反应。

第三节 味觉的敏感性及味觉强度
阈值( value) 也有人称槛限值, 阈值 ( threshold value ) 也有人称槛限值 , 一般包 括味和嗅觉两个方面。 括味和嗅觉两个方面。味觉阈值是指在一定条件被味 觉系统所感受到的某刺激物的最低浓度值。 觉系统所感受到的某刺激物的最低浓度值。单位可由 重量百分数、摩尔浓度以及ppm等来表示。 ppm等来表示 重量百分数、摩尔浓度以及ppm等来表示。 一、味觉的阈值 味觉的阈值涉及一个很宽的化学浓度范围。 味觉的阈值涉及一个很宽的化学浓度范围。有些苦味 物质的阈值低于0 而另一些化学物质, 物质的阈值低于0.1%,而另一些化学物质,例如甜味 的蔗糖则有较高的阈值,浓度0 一般来讲, 的蔗糖则有较高的阈值,浓度0.5—1.0%。一般来讲, 1 甜味的碳水化合物呈现最高的阀值, 甜味的碳水化合物呈现最高的阀值,苦味物质表现出 最低的阈值。 最低的阈值。

表1-1 不同化学物质的阈值(摩尔/升) 不同化学物质的阈值(摩尔/ 甜味剂 蔗糖0.01 葡萄糖0.08 糖精钠0.00023 酸味剂 盐酸0.0009 硝酸0.0011 硫酸0.0010 甲酸0.0018 丁酸0.0020 草酸0.0032 乳酸0.0016 马来酸0.0016 酒石酸0.0012 柠檬酸0.0023 咸味剂 氯化锂0.025 氯化铵0.00 4 氯化钠0.010 氯化钾0.015 氯化镁0.015 氯化钙0.010 苦味剂 硫酸喹啉8×10﹣6 盐酸喹啉3×10﹣5 烟碱1.9×10﹣5 咖啡因7×10﹣4 硫酸镁1.0×10﹣3 单盐酸麻蛇碱1.6×10﹣6

二、舌部味觉敏感性分布
19世纪以前, 19世纪以前,有人便开始了不同味觉物质对舌部的 世纪以前 不同位置作用时敏觉性的研究。 不同位置作用时敏觉性的研究。他们发现舌部可表 现出多样的敏感性, 现出多样的敏感性,不同化学物质的阈值在舌部有 很大的可变性。舌头前部、 很大的可变性。舌头前部、舌尖部对甜味有最大的 敏感性, 舌后部及舌根部则主要对苦味敏感, 敏感性,而舌后部及舌根部则主要对苦味敏感,舌 侧部对咸和酸味呈最大敏感性。

三、味觉强度
早期关于味觉强度的研究使用所谓“等强度比较”法。 1923年,麦杰登生(Magidson)等人报道了糖精和蔗糖的 甜度比较(图1一4)。 从图1一4可以导出一个重要的数学方程式: log(糖精浓度)=logk+l.7log(蔗糖浓度) 或 (糖精浓度)= k (蔗糖浓度)1.7 这表明了增大某一单位甜度值需要增大蔗糖的浓度比糖 精的要大。

1947年 卡莫龙(Cameron) 1947年,卡莫龙(Cameron)总结了一些有代表性的等甜 (Cameron)总结了一些有代表性的等甜 度比较物质( 2), 度比较物质(表1一2),该表至今仍有一定的实际使用价 值。

表1—2 一些物质等甜度比较

比较标准(混合物) 10%蔗糖+5.5%葡萄糖 5%蔗糖+11.8%葡萄糖 10%蔗糖+10.15%葡萄糖 5%蔗糖+10.8%乳糖 5%葡萄糖+9.0%乳糖 2%蔗糖+5%葡萄糖+10%乳糖 6%甘氨酸+3.9%蔗糖 5%甘氨酸+5.3%蔗糖 1%蔗糖+2%果糖

等甜度于与 15%蔗糖 15%蔗糖 20%蔗糖 10%蔗糖 10%葡萄糖 10.1%蔗糖 12%甘氨酸 10%甘氨酸 4.8%蔗糖

1969年,斯蒂文斯(Stevens)根据几项研究的结果,提 出了不同味觉物质的味觉强度与浓度之间的关系式,并 认为该式也适用于其它感觉。 I=k(物理强度)n 或logI=logk+nlog(物理强度)

式中I 表示味觉强度, 对糖和盐而言, 式中 I 表示味觉强度 , 对糖和盐而言 , 它等于众多味觉 评定员的平均值。 对某一物质来讲,为一条件常数。 评定员的平均值。k、n对某一物质来讲,为一条件常数。 物理强度这里等于测量得到的味觉物质浓度, 物理强度这里等于测量得到的味觉物质浓度,以物质的 量浓度或重量百分浓度单位表示。 量浓度或重量百分浓度单位表示。 幂值n 幂值 n 所包含的意义是味觉强度随物理强度变化快慢的 对食糖和食盐来说n 量。对食糖和食盐来说n﹥l.0,这意味着较小的浓度变 化可以产生较大的味觉强度变化;相反, 化可以产生较大的味觉强度变化 ; 相反 , 对于酸味的柠 檬酸和苦味的喹啉n 檬酸和苦味的喹啉n﹤1.0,就意味着浓度的变化会引起 较小的味觉强度的改变。 较小的味觉强度的改变。表1一3总结了部分化学物质的 味觉强度公式中的幂值n 味觉强度公式中的幂值 n 及增加一倍味觉强度所需物质 浓度的变化。 浓度的变化。

表1-3 某些物质的n值及增加一倍味觉强度所需增加的浓度 某些物质的n 味觉物质 蔗糖 糖精 L—天冬氨酸-L-苯丙 氨酸甲酯 1-氨基-环己烷-1- 羧酸 氯化钠 氯化钠 柠檬酸 硫酸喹啉 n 1.3 0.6 1.0 0.8 1.3(呷咽) 0.4(舌背恒流) 0.7 0.6-1.0 增大的浓度 1.69 3.16 2.00 2.38 1.69 5.66 2.66 3.16-2.00

常常可以看到一些文献将物质的味觉阀值和强度联系 起来,例如有人将糖精与蔗糖的阈值与强度混为一谈, 糖精的阈值为蔗糖的0.5%,那么糖精的甜度是蔗糖的 二百倍。这种概念是错误的。阈值代表了某物质开始 感觉强度的零点值,即刚刚开始产生味觉强度时的物 质浓度。在阈值点,各物质的浓度有差异,但味觉强 度是相等的,均为刚刚开始感觉到的味觉。

第四节 影响味觉的因素
由两种方式可以改变味觉强度,一是通 过改变产生味觉物质的参数,另一是通 过刺激舌部的不同位置或变化激刺面积 大小。具体地讲,影响味觉的因素有五 种。

一、溶剂对味觉的影响
溶剂作为味觉物质的载体,它的某些特性尤其是其粘度 对 味 觉 强 度 有 一 定 的 影 响 。 1971 年 , 莫 斯 克 威 兹 , (Moskowitz)等人考虑到粘度的影响,总结出味强度计 算公式 I=k(浓度)n(粘度)m 一般情况下,幂值m<<n,所以,粘度对味觉强度的影 响可以忽略不计。

二、温度的影响
温度对味觉影响的确切关系现在并未完全搞清楚,但是, 温度对味觉的影响是确确实实地存在,因为舌部受热或 受冷时可以改变进人大脑的感觉信息。 长期以来,人们就温度对味觉的影响进行了研究并证实 了 温 度 对 味 觉 影 响 的 存 在 。 早 在 1758 年 , 拉 奇 曼 斯 (Luchtmans)将舌分别浸人0℃阈及40—41℃的糖水中, 不能辨别出糖的甜味差异。1920年,科莫诺(Komuro)报 道了将200—500ml的蔗糖溶液5分钟内喷于舌部,温度 分别控制在10℃、20℃、30℃及40℃,发现味觉阈值因 温度不同而不同,10℃,12.30克/升;20℃,6.67克/ 升;30℃,5.66克/升;40℃,5.33克/升。1973年,莫斯 克威兹用5个浓度的葡萄糖分别在25℃、30℃、35℃、 40℃和45℃下进行味觉评定,发现了味强度计算公式中 n不受温度影响,最大的甜度值在37℃左右。

三、流动速率及流动特性的影响
味觉物质的流动特性包括流动类型、流动速率和流动的 暂时特性。不同的流动特性下所得味觉强度是不一样的。 不同的流动类型、流动速率及流动的暂时特性主要影响 味觉计算公式中的幂值n,产生不同的味觉强度。实验 表明:增大流动速率,n值随之增大,味觉强度也相应增 大,增大流速比增大浓度所产生的味觉强度的增大更明 显。

四、味觉预适应性现象
什么是预适适应性呢?例如,我们口腔唾液中含有一定 浓度的食盐,但平时并未感觉到,其原因是我们已经适 应了唾液中食盐的浓度水平,当我们对含食盐的物质进 行感官评定时,唾液中原有的食盐浓度会影响感官评定, 这就是味觉预适应现象。

味觉预适应性是有限的,只有在下列三种情况下才考虑 其影响: 第一,产品感官品定中,先评定一种强刺激物之后,又 接着评定一种弱刺激物。 第二,两样品感官评定的时间间隔不超过3分钟。 第三,两种刺激物的味觉品质差异较小时,产生的预适 应性就大,两种差异较大时,预适应性就小。

五、刺激面积与味觉强度
刺激面积对味觉强度的影响已得到证实。1971年,史密 斯(Smith)根据对糖精甜味强度的研究,提出了味觉强 度修正公式 I=K(面积)0.15·(浓度)0.41 · 从上式可以看出,保持浓度一定时,I值要增大一倍, 则刺激面积要增大102倍;若保持面积一定时,I值要增 大一倍浓度则仅增大4.50倍。

第五节 嗅觉系统的组成
与其它感觉相比,嗅觉系统组成的显著特点是其 所属的神经直接进入大脑,而不需经过转导而到 达中枢神经再传至大脑。人体嗅觉感受器位于鼻 腔内一个相当小的区域(约2.5平方厘米),我们 称之为嗅上皮(图1一5)。嗅上皮由三种主要类型 的细胞组成,即嗅感受器细胞、支持细胞和基细 胞。

在嗅上皮表面有一层粘膜层,覆盖着整个嗅觉系 统,该层厚度10一50微米,气味分子必须穿过此层才 能与感受器细胞作用。感受器细胞是初始的双极神经 元,其树突位于嗅上皮的核心区(图1一6b),末梢处于 嗅上皮表面,绒毛伸入上皮表面粘液内,感受器轴突 伸人上皮组织下层,若干个轴突结合构成嗅丝,嗅丝 通过筛板迸人颅腔与嗅球相联。

支持细胞(图1—6a)包围着感受器细胞树突,从嗅 上皮表面观察,支持细胞呈六角形排列包围着感受 器神经元,使之彼此分开,感受器细胞树突顶部与 支持细胞通过在粘膜层表面上的紧密联结而束缚在 一起。

这种支持细胞可能具有三种功能:第一,机械 功能,即保持末梢上皮表面结构整体性;第二, 分离功能,使上皮表面的粘液与细胞外粘液分 开;第三,障碍功能,阻止初始非脂溶性分子 移过嗅上皮。相邻的支持细胞的顶部还有缝隙 连接连接,这种连接使支持细胞侧向联系成网。 支持细胞的核区形成了嗅上皮的末端核心层。 支持细胞的上部伸向嗅上皮的表面,若干短的 微绒毛在此伸人粘液中,核心下柄相互靠近呈 分枝状伸开足突,似张开的基膜。

形状不规则的基细胞,其核形成了最靠近上皮中部的核 区并深藏于嗅上皮中。基细胞的作用并未完全定论,有人 认为它是在正常细胞更新及嗅上皮复厚期间起干细胞群的 作用,更新感觉上皮和恢复嗅觉功能。 另外,嗅上皮内还有一种巨形多细胞体,称为鲍曼氏腺 (图1一6c),其位于粘膜下层,为外分泌腺,经由横穿嗅 上皮的分泌管道开口嗅上皮表面,上述所列几种细胞单元 在嗅上皮中所处层次依次为:粘膜层→感受器细胞结及轴 突(由支持细胞包围)→感受器细胞核区→基细胞,鲍曼 氏腺贯穿整个层次。

第六节 嗅觉产生的机理
由上节的介绍,我们对人类嗅觉系统的解剖学有了初步 认识,关于嗅觉的产生机制,即刺激物如何渗透并进入 粘膜层,经嗅上皮嗅感受器细胞传导到人的大脑而产生 嗅觉的概念,目前尚未完全研究清楚。科学家们正在应 用神经解剖学、电生理学、生物化学和分子生物学等技 术对此进行研究。目前已证明了嗅觉过程的最初作用是 在专一感受器蛋白质上进行的。

长期以来,人们试图对嗅觉的产生给予合理的解释,先 后出现了70多种理论或假说。早期的理论或假说对气味产 生的解释可分成三大类: 第一类为振动论:这种观点假定气味刺激是从气味源通 过行进中的电磁波经长距离传向鼻子,而这种电磁波则可 能为紫外线,更经常的为红外线。

第二类为化学论:这类观点通常假定或提示气味分 子与嗅觉神经存在确实的接触、气味化学理论可分 为两种,一种倾向把分子的某些物化性质作为相关 因素,另一类则认为化学反应是嗅觉刺激的引发剂。 第三类为酶理论:该理论根据活细胞中所有的化学 转化都是由酶介导的事实,认为气味的产生关键在 于酶的某些特性,包括酶催化活性、酶变构能力等。 上面的三类理论没有足够的证据加以证实,因 此,存留下来极少,现有四种理论还经常被一些气 味学家引用。

一、阿莫的立体化学理论
1952年,阿莫(Amoore)根据孟克瑞夫 (Moncrieff)的一 个假定,即:嗅觉感受器对气味分子的大小、形状和带 电状态敏感。由此初步提出了立体化学理论,阿莫认为: 气味的感觉都是以有限的基本气味的组合,每一种基本 气味都与神经感受体位置上的“键孔”相对应,该“键 孔”内部的大小和电子亲和性应该与基本气味的分子形 态互补。并总结出了7种基本气味,命名为:醚气味、 樟脑气味、麝香气味、花气味、薄荷气味、刺激气味和 腐烂气味。

1962年以后,阿莫及其合作者对100多种气味物质的分 子模型的大小进行了测量,并对这些物质的基本气味 品质进行了感官评定和统计学的联系研究,这种实验 结果大大地支持了该理论。1967年,阿莫又通过特异 嗅觉缺失方法的研究,鉴定出了第八种基本气味—甜 气味,进一步发展了该理论。

二、戴威斯的渗透与穿透理论
该理论是1953年戴威斯(Davies)在有关神经冲动传导理 论基础上发展起来的。神经纤维(轴突)膜是由一定向的 脂质双层组成的,脂质双层内外表面都吸附有蛋白质, 静息状态时,轴突外表面保持有过量的钠和氯离子,里 面则有过量的钾离子,膜的这种对各种离子的不同渗透 性使得在正常情况下轴突的外表面比轴突内部极化约 +50毫伏。当神经冲动被传递时,脂质层暂时失去定向。 使得钠离子特别容易通过,于是,一个反极化波(100毫 伏动作电位)即通过轴突。戴威斯的贡献是假定嗅觉神 经细胞可被大的、活动性差的以及相当刚性的气味分子 穿透并失去定向。双脂层可能是暂时被穿透,但在通过 时所形成的洞穴可能会发生离子交换,此时就启动了一 个可以传递到大脑的神经冲动,从而产生嗅觉。

三、莱特的振动理论
1954年,莱特(Wright)提出了振动论,它起源示迪生(Dyson) 的观点,该理论假定化学物质的气味是与其在电磁波远红外 区所固有的分子振动频率有关。莱特假定嗅觉神经拥有一系 列感受体分子,他们可能是色素,其中每一个都能与一种在 嗅觉上起作用的频率一起振动。具有与感受体分子相互协调 的振动频率的一种气味分子可以到达并吸附在感受体分子表 面,导致两者共振作用的发生。各类气味被认为是由于这些 分子振动频率变换所致。莱特本人利用该观点成功地预测了 一些新化合物对人体嗅觉所表现出的气味品质以及对昆虫所 表现出的外激素活性,这是对该理论的有力支持。

四、毕兹的轮廓— 四、毕兹的轮廓—官能团理论
1957年,毕兹(Beets)根据庐基伽(Ruzicka)等 早期的理论家的思想发展并提出了该理论。他认 为对气味而言,分子的两种属性特别重要:即分 子的形状、体积和分子官能团的属性、位置。当 气味分子趋近于嗅觉感受体,其接近程度达到相 当于化学反应过渡状态时,气味分子在嗅觉上的 排列可以是混乱的,也可以是有序的,只有气味 分子在嗅觉上的排列呈有序和定向的状态,才能 产生气味刺激。

第七节 气味的阈值和强度
一种气味物质的阈值是在一定温度及压力下,把 该物质与纯空气区分开的最低浓度(在空气中)。 它的单位有毫克/米 3 空气、毫克/厘米 3 空气及 ppm。

在阈值以上,气味强度与物质浓度之间有什么样的 关系,同一物质浓度相差多大时才能使人感觉出其强 度差异呢?1985年,斯通和包士蕾(Stone﹠Bosley)用 实验证实了韦伯(Webber)法则也适合于嗅觉:

△C/C=W
其中,C为某一参考浓度;△C为能明显觉察到气味 差异时的浓度差;W指韦伯比率。他们在实验中测出的 W=0.28,说明了当浓度改变28%时,才可以明显感觉 到气味强度的差异。

1960年,斯蒂文斯提出嗅觉与味觉一样,也遵循下 列关系式:

I=K(浓度)n I=K(浓度) 浓度
式中I为气味强度,K,n对某气味物质而言为一常 数。用对数表示上式为:

㏒I=n㏒C+㏒k I=n㏒C+㏒
由此可见气味强度的对数与气味物质浓度对数间呈 线性关系n值表示强度随浓度变化快慢的量,下表(表 1一4)列出了一些物质的幂值。

表1-4 某些物质的n值 某些物质的n

气味物质
乙酸戊酯 大茴香脑 丁醇 丁醇 乙酸丁酯 丁酸 香豆素 柠檬醛 乙酸乙酯 丁香酚 丁香酚

n
0.13 0.16 0.31 0.64 0.58 0.22 0.33 0.17 0.21 0.27 0.64

稀释剂
液体 液体 液体 空气 空气 液体 空气 液体 液体 液体 空气

1974年,莫斯克威兹等人以正丁醇为实验对象进行试 验,作出了气味强度对数值与浓度对数之间的线性关 系图(图1—7)。他们建议用该图作为气味浓度的一 种约定参考标准,从该直线上求出斜率 n=0.66。某些物质的n值也在0.6左右,因此气味物 质浓度加倍时,气味强度一般只增加0.5倍,这个系 数对于调香评定及空气污染评定都很有意义。

第八节 影响嗅觉的因素 有多种因素对气味强度有影响, 因此,在涉及气味的实验中注意条 件因素的控制。

一、流速的影响
以阵阵有间隔的方式给鼻腔提供气流,速度越快则气味 强度越强。原因是增大流速会相应增加单位时间内气味 物质通过嗅上皮的量,也就相应增加了浓度,所以气味 强度加强。

二、温度的影响
气味物质的温度升高会使气味强度加强,温度 降低使强度降低。原因是气味物质的挥发性随 温度升高而升高、温度降低而降低,其结果改 变了到达嗅上皮的气味物质浓度而改变气味强 度。

三、嗅觉疲劳的影响
嗅觉疲劳也称嗅觉适应现象,这是香味学中的一个重要 现象。长期接触某种气味,无论该气味是令人愉快的香 味还是令人憎恶的气味,都会引起人们对所感受气味强 度的不断减弱,一旦脱离该气味,使其暴露于新鲜空气 中,则对所感受气味的敏感性会得以相应恢复。甚至一 次吸入为阈值浓度64倍的某气味物质,将会使鼻子在15 秒内失去嗅觉。试验气味与适应气味如果近似,那么鼻 子对试验气味的敏感性也会降低一些,而对实验无关的 气味则一般不受影响,利用这种效应,人们可以鉴别香 精中众多成分中的次要成分或异香。

四、双鼻孔刺激的影响
人们发现,一次用一个鼻孔感觉气味比用双鼻孔感觉气 味的强度稍有减少,这说明两鼻孔的嗅感有某种加合性。

第九节 嗅觉的特性
一、敏锐性 人的嗅觉有一定的敏锐性,有些气味 即使存在几个ppm,也能被感觉到。某 ppm 些动物比人的嗅觉更灵敏例如犬类比 人类嗅觉要敏感100万倍。

二、疲劳性、适应性和习惯性
香水虽然气味芬芳,但洒在室内久闻却不觉其香,这说 明嗅觉是比较容易疲劳的,这是嗅觉的特征之一。由于 嗅觉疲劳造成的结果,使我们对某些气味产生适应性, 例如长时间在恶臭环境下工作的人并不觉其臭,这说明 他们的的嗅觉已适应了环境的气味。 另外,当人的注意力分散到其它方面时,也会感觉不到 气味,这是对气味习惯的原因。

三、个人差异性
嗅觉的个人差异性相当大,存在有嗅觉敏锐和嗅 觉迟钝的人。而且,即使是嗅觉敏锐的人也会出 现因气味而异现象,并非对所有的气味均敏锐。 有的人对许多气味敏锐但对其其它气味却非常迟 钝,其极端猜况便是下面讲到的嗅盲。

四、嗅盲和遗传
嗅盲不是嗅觉完全缺失,而是某些人对某种或者某些气 味无嗅感。据推测人类有14%的人有嗅盲,嗅盲是一种 先天性症状,似乎是一种单纯的劣伴性遗传所造成的。 迄今为止,阿莫所发现的嗅盲气味有8种(表1—5),在 这8种气味中对气味表现为汗臭的异戊酸无无嗅感的人 占2%,对硫醇无嗅感的占0.1%。阿莫试图利用嗅盲的研 究,对气味像类似颜色中三原色那样进行气味分类,他 推测基本气味(原臭)有20一30种。

五、阈值的变动
当身体疲倦或营养不良或患有各种疾病的情况下, 会引起人们嗅觉的减退,从而造成阈值变动。

六、消除、隐蔽与变调
理论上认为,从化学上把某气味完全消除的另外 的气味物质是存在的,但要发现这样的物质却很 困难,人们在分别感受了A、B两种气味之后,经 大脑融合,结果原来有气味的物质都变成无味, 这种现象也是存在的,但要找到这样的物质也十 分困难。因为消除或抵消气味很困难,所以只好 采用选择一种气味去掩蔽另一种气味,或使某种 气味和其它气味混合时气味发生变化(变调),变 成令人接受或喜爱的气味,这是调者中常用的一 种技术。

其为混合以后,气味强度会发生什么变化 呢?1974年,凯恩(Cain)等人进行了相关总结。设有 A、B两种气味物质,它们的气味强度分别为IA和IB, 混合后的强度IAB。那么,IAB可能有以下五种情况: (1) IAB=IA+IB (2) IA+IB﹥IAB﹥IB (3) IB﹥IAB﹥IA (4) IA﹥IAB (5) IAB﹥IA+IB (IA﹤IB) 相应的图示如下(图1—8)。

实验证明IAB的大小符合向量规则,即:

1973年,伯格兰德(Bergland)等人测得二甲基 硫醚和二乙基硫醚对硫化氢气味之间夹角在107○ 左右。 1975年,凯恩对吡啶和丁酸戊酯及吡啶与杂熏衣 草素间的夹角进行了研究认为夹角在105○左右。 1977年,莫斯科威兹等人对某些令人愉快的气味 之间的夹角进行了研究,得到一些气味物资之间的 夹角。例如,乙酸辛酯和水杨酸乙酯之间的夹角为 大于90○。 上面的研究说明,不同气味之间夹角是不相同的 、但都遵循向量法则,该法则适合于两种物质混合 后气味强度的预测,它对气味的掩蔽及调香技术中 的变调有一定指导作用。

第一章 嗅觉和味觉 1、人的感觉可以分为哪几类? 2、叙述味觉的组成? 3、叙述味觉阈值的概念。 4、舌部对味觉敏感性分布情况如何? 5、影响味觉的因素有哪些? 6、人类嗅上皮细胞有哪几种,其功能是什么? 7、影响嗅觉的的因素有哪些? 8、嗅觉的特性有哪些? 9、何谓味觉预适应性,何谓嗅觉疲劳?

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