那么,为什么糖总是甜的呢?其实在我们的舌头上有许多小疙瘩,它们就是人类的味觉感受器——味蕾。味蕾主要分布在舌头、上腭和咽部黏膜处。哺乳动物的味蕾多呈球形,其顶端在口腔的上皮表面有个开口,称为味孔。味蕾由50至150个味蕾细胞组成,在味觉细胞的表面,有许多味觉感受受体,当不同的物质与不同的受体结合,我们的大脑便可以感受到不同的味道。
怎样的分子结构能够与味觉细胞表面的受体结合,并让其向大脑传递“甜”的信号呢?长期以来,人们一直试图了解清楚这个问题,可时至今日,这个谜团仍然没有完全揭开。
大多数学者认为糖之所以甜,是因为糖类分子中都含有多羟基,多羟基中,两个氢原子之间有一定的距离,这个距离恰好能与舌头上的味觉感受器形成化学吻合物。这种化学吻合物可以刺激味觉感受器,使其产生脉冲,脉冲进而由神经传入大脑,使人感到甜味。例如,乙醇没有甜味,但乙二醇却非常甜。在乙二醇分子结构中有一个甜味单位,但因乙醇分子中没有这种基团,所以不具甜味。葡萄糖和半乳塘的分子结构中也含有这种甜味单位,所以也是甜的。
图 乙醇和乙二醇的分子结构
人的舌尖对甜味感觉最敏感,当糖接触到舌尖的味觉细胞时,甜味单位中的—OH就与舌尖的甜味感受蛋白质中的—NH2结合,形成氢键,从而让人产生甜味的感觉。但是,各种糖类的甜度是不同的,因为在糖分内部可以形成单一的或是成双的氢键。因此,不是所有的糖都是甜的,例如淀粉、糖原、纤维素这些糖便没有甜味。
图 蔗糖的分子结构
盐为什么是咸的?
咸是五味之首,想要烹饪出一道色香味俱全的佳肴,盐是必不可少的。许慎在《说文解字》里对盐的解释是:盐,咸也。盐为什么是咸的呢?
盐是一类物质,指一类金属离子或铵根离子与酸根离子或非金属离子结合的化合物。例如氯化钠、氯化钾、氯化钙、碳酸钙、硝酸钠等等。生活中,我们所说的“盐”主要指的是食用盐,其主要成分是氯化钠。氯化钠是离子化合物,由钠离子和氯离子构成。纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体。
盐的咸味是其电离出的阳离子和阴离子共同作用的结果,阳离子产生咸味,阴离子抑制咸味,并产生副味。有研究表明,无机盐类的咸味或所具有的苦味与阳离子、阴离子的离子直径有关,在直径之和小于0.65nm时,盐类一般为咸味,超出此范围则出现苦味,例如氯化钠是纯正的咸味,氯化镁是苦味。
如果从本质上理解盐为什么是咸的,我们还需要从人的味蕾和氯化钠说起。
人的味蕾主要分布在舌头的四种突起结构上,如下图示,分别为:a.蘑菇状乳突;b.丝状乳突;c.叶状乳突;d.环状乳突。
当我们在咀嚼或吞咽食物的过程中,食物中的物质会在口腔内裂解,部分物质会溶解在唾液和汁液中,并扩散到乳突上。一旦食物来到味蕾,接触到味觉细胞“脑袋”上的微绒毛时,味觉细胞就会开始工作。目前已知的工作方式有五种,负责这五种工作方式的有三类味觉细胞:主要感受咸的type I glial-like cell,感受甜苦鲜的 type II receptor cell,和感受酸的 type III presynaptic cell。
三类味觉细胞
而氯化钠溶解后会电离出的钠离子便是通过type I glial-like 细胞进行识别,引起神经递质释放,产生神经信号传导,这样我们便感受到了咸味。
钠离子的识别
常见的咸味物质除氯化钠之外还有氯化钾、碘化钠、硝酸铵、硝酸钾等。由于过量摄入食盐会对身体健康造成不利影响,所以专家提倡低盐饮食,或用其他带有咸味的化合物代替,目前作为食盐替代物的化合物主要有氯化钾,如20%的氯化钾与80%的氯化钠混合组成的低钠盐;苹果酸钠的咸度约为氯化钠咸度的1/3,也可以替代部分食盐。
来源:科学原理一点通返回搜狐,查看更多