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氣味與滋味間相互作用對(duì)食品風(fēng)味感知影響研究進(jìn)展近年來，“高糖、高鹽”飲食習(xí)慣所引發(fā)的健康問題影響著市場(chǎng)消費(fèi)傾向，滿足消費(fèi)者“健康”與“美味”雙重需求已成為當(dāng)今食品工業(yè)的核心訴求。如何在實(shí)現(xiàn)“減糖”“減鹽”目標(biāo)的同時(shí)保證食品風(fēng)味品質(zhì)逐漸成為食品行業(yè)的研究熱點(diǎn)。
食品的美味正是基于氣味及滋味物質(zhì)對(duì)人體嗅覺與味覺蛋白受體的激活，從而使大腦產(chǎn)生相應(yīng)感覺。作為風(fēng)味感知中兩個(gè)主要的驅(qū)動(dòng)因素，氣味和滋味不僅以獨(dú)立的方式影響著食品風(fēng)味，也可以通過跨模態(tài)感知交互作用增強(qiáng)或改善食品的風(fēng)味感知。所謂的“跨模態(tài)感知交互作用”是指一種感覺形態(tài)（如嗅覺）刺激，可以補(bǔ)償或滿足與另一種感覺形態(tài)（如味覺）相關(guān)的欲望。如氣味誘導(dǎo)的滋味增強(qiáng)( odor-induced changes in taste perception，OICTP)，即某些氣味可以增強(qiáng)味覺的感知強(qiáng)度，這正是嗅覺與味覺間跨模態(tài)感知交互作用的結(jié)果。
相關(guān)研究已證實(shí)，通過OICTP方式可實(shí)現(xiàn)“減糖增甜”“減鹽增咸”的目標(biāo)。在不影響甜度的情況下，向牛乳甜點(diǎn)中添加香草香精，可使蔗糖的添加量減少30%一40%。同樣，1-辛烯-3-醇、二甲基二硫等香氣化合物可在降低NaCI添加量的前提下不影響肉制品的咸味感知強(qiáng)度。此外，嗅覺與味覺間的跨模態(tài)感知交互作用在改善葡萄酒、奶酪、果汁和肉制品等食品的風(fēng)味感知中也得到廣泛應(yīng)用。
神經(jīng)影像學(xué)相關(guān)研究表明，嗅覺與味覺間的跨模態(tài)感知交互作用涉及大腦多個(gè)區(qū)域，如島葉皮層( insularcortex，IC)和眼窩前額皮質(zhì)( orbitofrontal cortex ,OFC)等，但風(fēng)味感知的形成是由于高級(jí)大腦皮層區(qū)域傳導(dǎo)的自上而下的認(rèn)知調(diào)節(jié)，還是因某些氣味或滋味物質(zhì)具有激活大腦初級(jí)感知皮層的味覺或嗅覺能力，目前仍然不清楚。因此，本文重點(diǎn)綜述不同食物基質(zhì)中氣味與滋味間的相互作用及其形成機(jī)制，闡述跨模態(tài)感知交互作用的研究手段，最后對(duì)跨模態(tài)感知交互作用在食品風(fēng)味的發(fā)展方向進(jìn)行展望，旨在為食品風(fēng)味調(diào)控技術(shù)的發(fā)展提供參考。
食品的美味正是基于氣味及滋味物質(zhì)對(duì)人體嗅覺與味覺蛋白受體的激活，從而使大腦產(chǎn)生相應(yīng)感覺。作為風(fēng)味感知中兩個(gè)主要的驅(qū)動(dòng)因素，氣味和滋味不僅以獨(dú)立的方式影響著食品風(fēng)味，也可以通過跨模態(tài)感知交互作用增強(qiáng)或改善食品的風(fēng)味感知。所謂的“跨模態(tài)感知交互作用”是指一種感覺形態(tài)（如嗅覺）刺激，可以補(bǔ)償或滿足與另一種感覺形態(tài)（如味覺）相關(guān)的欲望。如氣味誘導(dǎo)的滋味增強(qiáng)( odor-induced changes in taste perception，OICTP)，即某些氣味可以增強(qiáng)味覺的感知強(qiáng)度，這正是嗅覺與味覺間跨模態(tài)感知交互作用的結(jié)果。
相關(guān)研究已證實(shí)，通過OICTP方式可實(shí)現(xiàn)“減糖增甜”“減鹽增咸”的目標(biāo)。在不影響甜度的情況下，向牛乳甜點(diǎn)中添加香草香精，可使蔗糖的添加量減少30%一40%。同樣，1-辛烯-3-醇、二甲基二硫等香氣化合物可在降低NaCI添加量的前提下不影響肉制品的咸味感知強(qiáng)度。此外，嗅覺與味覺間的跨模態(tài)感知交互作用在改善葡萄酒、奶酪、果汁和肉制品等食品的風(fēng)味感知中也得到廣泛應(yīng)用。
神經(jīng)影像學(xué)相關(guān)研究表明，嗅覺與味覺間的跨模態(tài)感知交互作用涉及大腦多個(gè)區(qū)域，如島葉皮層( insularcortex，IC)和眼窩前額皮質(zhì)( orbitofrontal cortex ,OFC)等，但風(fēng)味感知的形成是由于高級(jí)大腦皮層區(qū)域傳導(dǎo)的自上而下的認(rèn)知調(diào)節(jié)，還是因某些氣味或滋味物質(zhì)具有激活大腦初級(jí)感知皮層的味覺或嗅覺能力，目前仍然不清楚。因此，本文重點(diǎn)綜述不同食物基質(zhì)中氣味與滋味間的相互作用及其形成機(jī)制，闡述跨模態(tài)感知交互作用的研究手段，最后對(duì)跨模態(tài)感知交互作用在食品風(fēng)味的發(fā)展方向進(jìn)行展望，旨在為食品風(fēng)味調(diào)控技術(shù)的發(fā)展提供參考。
食品風(fēng)味形成機(jī)制
嗅覺感知主要通過正鼻途徑（正交感神經(jīng)傳導(dǎo)）和鼻后途徑（不同于正交感神經(jīng)通路的感覺）呈現(xiàn)。味覺感知是食物進(jìn)入口腔后，經(jīng)物質(zhì)成分刺激味蕾產(chǎn)生的一種特殊感覺，其感知通路的形成涉及大腦的高級(jí)區(qū)域，與人的生理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)緊密聯(lián)系。另外，還有嗅覺和味覺的交互作用帶來的食品風(fēng)味。從生理角度上，嗅覺和味覺受體以及通向大腦的神經(jīng)通路是分開的，但食物經(jīng)口腔咀嚼等加工過程感知的風(fēng)味是氣味與滋味物質(zhì)的共同作用并經(jīng)大腦識(shí)別所產(chǎn)生的。在進(jìn)食過程中，食品中的非揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)會(huì)溶解在唾液中并激活口腔中的味覺受體，而揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)經(jīng)咽喉后部逆作用并激活嗅上皮的嗅覺受體，這些相對(duì)獨(dú)立的化學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)激活所產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)被傳送至腦內(nèi)，經(jīng)整合后便成為人們對(duì)風(fēng)味的感知體驗(yàn)。
跨模態(tài)感知交互作用分析方法嗅覺感知主要通過正鼻途徑（正交感神經(jīng)傳導(dǎo)）和鼻后途徑（不同于正交感神經(jīng)通路的感覺）呈現(xiàn)。味覺感知是食物進(jìn)入口腔后，經(jīng)物質(zhì)成分刺激味蕾產(chǎn)生的一種特殊感覺，其感知通路的形成涉及大腦的高級(jí)區(qū)域，與人的生理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)緊密聯(lián)系。另外，還有嗅覺和味覺的交互作用帶來的食品風(fēng)味。從生理角度上，嗅覺和味覺受體以及通向大腦的神經(jīng)通路是分開的，但食物經(jīng)口腔咀嚼等加工過程感知的風(fēng)味是氣味與滋味物質(zhì)的共同作用并經(jīng)大腦識(shí)別所產(chǎn)生的。在進(jìn)食過程中，食品中的非揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)會(huì)溶解在唾液中并激活口腔中的味覺受體，而揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)經(jīng)咽喉后部逆作用并激活嗅上皮的嗅覺受體，這些相對(duì)獨(dú)立的化學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)激活所產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)被傳送至腦內(nèi)，經(jīng)整合后便成為人們對(duì)風(fēng)味的感知體驗(yàn)。
由于食品成分復(fù)雜多樣，嗅覺與味覺的跨模態(tài)感知交互作用大多是在重組模型中展開，常采用液體或半固體，在可控條件下根據(jù)具體研究目標(biāo)添加精確的香氣化合物和呈味物質(zhì)。Gaelle等在葡萄酒模擬體系中研究了甜味物質(zhì)對(duì)葡萄酒香氣感知的影響，當(dāng)果糖和葡萄糖的濃度增加時(shí)，體系的果香氣味屬性顯著增強(qiáng)。目前，嗅覺與味覺的跨模態(tài)感知交互作用研究主要基于感官評(píng)價(jià)并結(jié)合風(fēng)味組學(xué)技術(shù)展開，人工感官評(píng)價(jià)能夠反映消費(fèi)者的真實(shí)感受，對(duì)于跨模態(tài)感知交互作用的研究具有不可替代的地位，而人工感官評(píng)價(jià)主要包括靜態(tài)感官分析和動(dòng)態(tài)感官分析。
靜態(tài)感官分析
靜態(tài)感官分析是一種較為傳統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)方法，能夠反應(yīng)特定時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)感官評(píng)價(jià)結(jié)果，主要通過控制有無嗅覺輸入來評(píng)價(jià)相關(guān)刺激感知的屬性和強(qiáng)度，繼而揭示噢覺與味覺間跨模態(tài)感知交互作用結(jié)果。有無嗅覺輸入的條件控制是最為關(guān)鍵的步驟，嗅覺輸入的存在表明氣味物質(zhì)能在空氣流通的鼻腔中順利的與嗅覺受體體細(xì)胞相結(jié)合，即嗅覺感知系統(tǒng)能夠正常工作，并開展了食品風(fēng)味的感知體驗(yàn)。有嗅覺輸入時(shí)，味覺感知強(qiáng)度和屬性會(huì)受到鼻后香氣感知的影響;而無嗅覺輸入時(shí)，味覺感知特征則被認(rèn)為是完全源于呈味物質(zhì)與味覺受體之間產(chǎn)生的化學(xué)作用，前后兩種感知評(píng)價(jià)結(jié)果的比對(duì)可以揭示香氣化合物和滋味物質(zhì)間是否產(chǎn)生了感知交互作用。
描述性感官分析是靜態(tài)感官分析中用于評(píng)價(jià)嗅覺-味覺跨模態(tài)感知交互作用最常見的方法，可以全面描述產(chǎn)品的感官屬性并在量化感知強(qiáng)度的基礎(chǔ)上產(chǎn)生風(fēng)味輪廓。受文化、環(huán)境和歷史等因素的影響，感官小組成員對(duì)食品風(fēng)味的定性和定量評(píng)價(jià)結(jié)果往往有所差異，因此，在進(jìn)行感官評(píng)價(jià)前，評(píng)定人員需要經(jīng)過相關(guān)的培訓(xùn)，使用統(tǒng)一的“參考對(duì)象”來標(biāo)準(zhǔn)化感官評(píng)價(jià)結(jié)果的描述詞和量度。Bertelsen等采用描述性感官分析法研究了不同香氣化合物對(duì)蔗糖溶液甜味感知的增強(qiáng)效果，相較于接骨木花和覆盆子香氣，香草、蜂蜜和香蕉香氣顯著增強(qiáng)了蔗糖溶液的甜味感知強(qiáng)度，且當(dāng)蔗糖用量為2.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）和5.0%時(shí)，香氣對(duì)甜味的跨模態(tài)感知交互作用效果顯著高于7.5%的蔗糖溶液。這表明具有甜味屬性的香氣化合物在增強(qiáng)甜味感知方面存在一定差異，主要取決于甜味屬性在香氣物質(zhì)中的表達(dá)程度，該研究也說明了滋味物質(zhì)的濃度會(huì)影響香氣對(duì)滋味的感知交互效應(yīng)。
動(dòng)態(tài)感官分析
食物的風(fēng)味感知是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程，靜態(tài)感官分析未考慮到食物在口腔加工過程中其風(fēng)味隨著時(shí)間推移所產(chǎn)生的物理化學(xué)變化，而這些變化在研究食品風(fēng)味感知時(shí)尤為重要。當(dāng)嗅覺受體受到持續(xù)的氣味刺激時(shí)，會(huì)導(dǎo)致感知反應(yīng)減弱或消失，因此，風(fēng)味感知是動(dòng)態(tài)變化的。由此動(dòng)態(tài)感官分析技術(shù)逐漸發(fā)展起來，以時(shí)間為觀測(cè)依據(jù)的感官分析方法也相繼形成，其中應(yīng)用最為廣泛的是時(shí)間-強(qiáng)度( time-intensity，TI)法和暫時(shí)性感官支配分析（temporal dominance of sensations，TDS）法。
TI法專注于觀測(cè)單一感官屬性的變化，感官評(píng)定人員需要根據(jù)時(shí)間變化檢測(cè)進(jìn)食過程中單一刺激(氣味或滋味）的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度是否會(huì)在另外一種可控刺激存在的情況下發(fā)生變化，該方法更多被應(yīng)用到呈味物質(zhì)在口腔加工過程對(duì)香氣感知產(chǎn)生的影響研究中。Lethuaut等采用TI法分析發(fā)現(xiàn)乳制品甜點(diǎn)的香氣強(qiáng)度會(huì)隨著蔗糖水平的增加而增強(qiáng)。當(dāng)TI法被要求用于評(píng)估多個(gè)屬性時(shí)，每個(gè)屬性都需要重新運(yùn)行一次，此時(shí)TI法變得非常耗時(shí)，而TDS法則可以記錄隨時(shí)間變化的多個(gè)感官屬性。感官評(píng)定人員需要勾選出不同時(shí)間下他們認(rèn)為占據(jù)主導(dǎo)地位的屬性描述詞，其主要側(cè)重于確定隨著時(shí)間的推移最“主導(dǎo)”的感覺或在評(píng)估期間的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)最受關(guān)注的感覺。TDS法也通常會(huì)與描述性感官分析和TI等其他評(píng)價(jià)方法相結(jié)合應(yīng)用于食品風(fēng)味的動(dòng)態(tài)感知研究。Oliveira等使用TI、TDS法和整體可接受性感官評(píng)估發(fā)現(xiàn)，添加香草或草莓香氣的酸奶(5.25%蔗糖）所達(dá)到的最大甜度強(qiáng)度時(shí)間與理想蔗糖用量（7%）酸奶（不包含香氣化合物）相似，TDS曲線顯示，甜味在添加草莓和香草香氣的減糖酸奶中均占據(jù)主導(dǎo)地位，說明兩種香氣均能提高酸奶的甜味感知強(qiáng)度，且不影響消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的整體可接受度，但草莓香氣在“低糖”酸奶中的添加具有更好的可接受性。
