感官科学:测试味觉阈值

来自科学伙伴的美味任务

核心概念
味觉
感知
感官
食物
大脑

简介
在节日期间,我们经常发现自己被各种各样的味觉所包围。你有没有想过我们对不同味道的感知能力如何?人们通常能够分辨出五种基本味道:甜、鲜(也称为美味)、咸、酸和苦。与其它味道相比,是否更容易检测到这些味道中的某些味道?在这个科学活动中,你(也许还有一些朋友或家人)将通过探索你对甜味、咸味和酸味的味觉阈值来找出答案。准备好找出你能承受的最低浓度吧!

背景
我们的味觉感官系统非常敏感。我们不仅可以检测到极低浓度的物质,还可以区分密切相关的分子化合物。例如,我们可以区分不同的立体异构体,这些分子由完全相同的成分构成,但在结构上是彼此的镜像。人工甜味剂阿斯巴甜就是一个例子——它对我们来说是甜的,但它的立体异构体(它的反面)则不是。


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这种惊人的敏感性是由我们的味蕾实现的。味蕾位于舌头上称为菌状乳头的小凸起上,每个味蕾由大约 50 到 150 个味觉受体细胞组成。这些细胞的表面有与风味相关的小分子结合的受体。受体通过感觉神经将味觉信息传递到大脑。这个过程使我们能够辨别五种基本味道。

材料
• 量匙
• 水,最好是蒸馏水
• 12 个纸杯或塑料杯
• 记号笔
• 厨房秤或量匙
• 砂糖或蔗糖
• 食盐
• 醋
• 勺子
• 棉签
• 纸巾
• 纸和笔或铅笔(可选)
• 味觉测试志愿者(可选)

准备工作
• 将 6 汤匙(tbsp.)蒸馏水倒入一个纸杯或塑料杯中。加入 10 克糖(约 2 1/2 茶匙 (tsp.))并搅拌至糖溶解。这会得到大约 10% 的糖溶液。标记杯子。
• 将 2 茶匙 10% 的糖溶液倒入一个新杯子中。加入 6 汤匙水并搅拌。这会得到 1% 的糖溶液。标记杯子。
• 重复此稀释过程(将 2 茶匙之前的溶液与 6 汤匙水在新杯子中稀释),制成 0.1% 和 0.01% 的糖溶液。这些称为连续稀释。请务必标记这两个新杯子。你认为你能尝到糖的最低浓度是多少?
• 重复这些步骤(使用干净的器皿)以创建浓度为 10%、1%、0.1% 和 0.01% 的盐溶液。标记杯子。对于 10 克盐,可以使用 1 3/4 茶匙的盐。你认为你能尝到盐的最低浓度是多少?
• 再次重复这些步骤(使用干净的器皿)以创建浓度为 10%、1%、0.1% 和 0.01% 的醋溶液。标记杯子。最初使用 2 茶匙醋。你认为你能尝到酸醋的最低浓度是多少?

步骤
• 用清水漱口,然后用干净的纸巾擦干舌头。将干净的棉签浸入 10% 的糖溶液中,然后将其涂抹在舌头表面。你能尝到甜味吗?
• 重复上一步,测试 1%、0.1% 和 0.01% 的糖溶液,在测试每种溶液之前漱口并擦干舌头。哪种溶液是你仍然能尝到甜味的最低浓度?这是你糖的近似味觉阈值。你可以把它写下来以便以后记住。
• 用清水漱口,然后用干净的纸巾擦干舌头。将干净的棉签浸入 10% 的盐溶液中,然后将其涂抹在舌头上。你能尝到咸味吗?
• 重复上一步,测试 1%、0.1% 和 0.01% 的盐溶液。哪种溶液是你仍然能尝到咸味的最低浓度?这是你盐的近似味觉阈值。你可以把它写下来。
• 用清水漱口,然后用干净的纸巾擦干舌头。将干净的棉签浸入 10% 的醋溶液中,然后将其涂抹在舌头上。你能尝到酸味吗?重复此过程以测试 1%、0.1% 和 0.01% 的醋溶液。哪种溶液是你仍然能尝到酸味的最低浓度?这是你醋的近似味觉阈值。你可以把它写下来。
你的味觉阈值(你仍然能尝到味道的最低浓度)对于所有三种味道是否相同,还是你对其中一些味道的阈值较低?浓度高 10 倍的溶液尝起来味道强 10 倍吗?
额外:尝试使用多个志愿者重复此活动。比较你的结果。有些人是否通常比其他人具有更低的阈值?对于该组中的个人来说,哪种味道的阈值最低是否存在差异?
额外:招募不同年龄段的几位志愿者进行此味觉阈值测试。味觉阈值是否会随着年龄的增长而发生可预测的变化?
额外:在此活动中,你使用了 10 倍连续稀释来大致确定你的味觉阈值。设计一个测试以更高的精度确定你的阈值。你对糖、盐和醋的味觉阈值到底是多少?观察结果
你是否能尝到所有 10% 的溶液,但尝不到任何 0.01% 的溶液?与盐和醋溶液相比,糖溶液的阈值是否最高,这意味着你只能在浓度较高的溶液中尝到它,而盐和醋溶液的阈值较低?

对于糖、盐和醋溶液,几乎所有尝试该测试的人都应该可以检测到 10% 的溶液,而几乎没有人能够检测到 0.01% 的溶液,因为浓度太低。甜、咸和酸的基本味道具有不同的阈值或可以被检测到的浓度水平。换句话说,与其他味道相比,更容易检测到某些低浓度的味道。味觉阈值因人而异。你可能已经看到,与其他盐和醋溶液相比,糖溶液在较低浓度下更难品尝。换句话说,与其他盐和醋溶液相比,糖溶液可能具有相对较高的味觉阈值。你可能还看到,与盐溶液相比,醋溶液的阈值较低(这意味着在较低浓度下更容易品尝到醋),但这种差异可能很小,可能需要许多人进行测试才能看到明显的趋势。

更多探索 味觉生理学,来自科罗拉多州立大学的 R. Bowen
味觉(味觉),来自威尔士卡迪夫大学的 Tim Jacob
味觉和嗅觉,来自 Michael D. Mann
测量你的味觉阈值,来自科学伙伴

此活动由 科学伙伴合作推出

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