为什么食物如此美味?

食物是我们生活中原始且日常的一部分——却充满了神秘

味道并非你想象的那样。每个学童都知道它是五种感官之一,是嗅觉、视觉和触觉的伙伴,是食物掠过味蕾的结果,味蕾向大脑发送重要信号——甜或苦,营养还是毒药?事情要是这么简单就好了。

在过去的十年里,我们对味觉和风味的理解随着大量揭示食物如何复杂地影响我们的意识,以及我们的偏见如何过滤味觉体验而被颠覆。美味既是根深蒂固的,也是后天习得的,既是个人化的,也是普遍的。它是所有五种感官(包括听觉)以意想不到的方式相互作用的产物,这些感官信号会受到我们称为大脑的那团神经组织的重大修正。

让我们从头开始:食物进入你的嘴里,遇到你的牙齿,并开始被唾液中的酶分解。食物很快移动到你的乳突上,这些乳突是你舌头上的几千个凸起。每个乳突都包含洋葱状的结构,由 50 到 100 个味觉细胞像含苞待放的花朵的花瓣一样折叠在一起——我们称之为味蕾。这些细胞具有化学感受器,可以感知五种基本味道——苦、甜、酸、咸和鲜味,最后这个词借用自日语,描述了烤肉或酱油的美味。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


这五种味道足以帮助确定我们刚刚放入口中的东西是否应该进一步进入——如果它是甜的或美味的,因此可能是营养来源,或者如果它是苦的,并且可能是有毒的。然而,它们无法接近传达我们感知到的风味的复杂性。

为此,我们转向鼻子。当你摄入一块食物时,少量空气被强行向上进入口腔后部的通道,鼻腔中的气味受体在那里检测到数千种挥发性化学物质,这些物质加起来构成了复杂的风味 [参见互动]。这种被称为鼻后嗅觉的现象,在生理学上几乎与嗅食物的行为无关。你的大脑知道你的气味信号来自哪里——通过你的鼻孔或从你的嘴里。在后一种情况下,它将它们与来自味蕾的信号捆绑在一起。鼻后嗅觉产生一种完全独特的感知——既不是单独的嗅觉也不是单独的味觉,而是一种我们称之为风味的混合物。这是一个像将燃料和氧气转化为火焰一样具有变革性和不可逆转的过程。

我们的味觉并不止于口腔。近年来,科学家们在全身发现了味觉受体,这些发现解决了一些长期存在的谜团。50 年来,科学家们一直试图弄清楚为什么食用葡萄糖比将相同量的葡萄糖直接注射到血液中产生更强烈的胰岛素释放。2007 年,他们发现小肠内壁的细胞也含有味觉受体。当这些肠道甜味传感器检测到糖时,它们会触发一系列激素,最终导致额外胰岛素喷射到血液中。

我们的味觉不仅限于肠道。例如,你的鼻子内衬着可以感知苦味化学物质的细胞。如果空气中有毒药,它们会反射性地阻止你将其吸入肺部。如果毒药确实到达喉咙,气管中的苦味检测器会触发纤毛来帮助清除气道。

这种生理学可能解释了我们所说的风味——但解剖学对我们理解我们喜欢什么没有太大帮助。我们的风味偏好在一生中形成,从我们还在子宫里就开始了。怀孕期间食用大蒜的母亲所生的婴儿更可能喜欢母乳中的大蒜味。怀孕期间喝胡萝卜汁的妇女更有可能生出喜欢胡萝卜的孩子。进化论的理由很简单:如果妈妈吃了它,它就是安全的。

的确,我们使用朋友和亲人的方式与中世纪君主使用食品品尝师的方式非常相似——让他们先尝尝,然后看看他们 20 分钟后的情况。这个原理一直适用于食物链的下游。老鼠讨厌可可的味道,但一些有进取心的科学家最近将一只老鼠与它的幼崽分开,并哄骗它吃了一些。然后老鼠回到了它的群体。当其他老鼠闻到它呼吸中的可可味时,它们改变了主意,突然之间就对可可欲罢不能了。

孩子们更难说服——他们平均要尝试一种不熟悉的食物大约九次,才会开始喜欢这种味道。正如任何父母都会证明的那样,最终的享受在很大程度上取决于父母如何推销它。此外,对于成年人来说也是如此,正如数十年来日益复杂的食品营销活动所证明的那样。

环境会发出许多关于食物应该如何品尝的线索。在一项实验中,研究人员将志愿者的舌头连接到低压电气设备,向他们展示食物图片,然后在他们的味蕾上发送轻微的电击——这种感觉不像舔电池。电击本应赋予中性的味道。事后被要求评价电击的愉悦程度,那些看到甜食或高脂肪食物照片的志愿者比那些看到低热量食物的人更愉悦地评价这种刺激。

视觉和听觉触发器可能非常明显,以至于显得滑稽可笑。如果你通过耳机听到咔嚓声,薯片尝起来会更脆。滴了一滴红色食用色素的白葡萄酒尝起来像红葡萄酒——即使是对经验丰富的品酒师来说也是如此。人们会吃掉红色盘子里的食物。棱角分明的奶酪块比圆角的奶酪块尝起来更锋利。

这不仅仅来自我们的嘴巴,或者我们的嘴巴和鼻后部,或者我们的嘴巴、鼻子和肠道中的味觉细胞。美味来自我们的母亲,我们的童年,我们吃饭的房间,我们吃饭的盘子以及我们一起吃饭的朋友。它既是精神上的,也是化学上的。

这种饥饿感,这种对美味的追求,其影响远远超出了我们的味蕾(和我们的腰围)。在本期《大众科学》特刊中,我们着手探索食物继续改变世界的惊人方式。我们将文章分为三个部分。第一部分“盛宴”赞美我们对饮食的热爱以及我们在使食物味道鲜美方面的长期独创性。第二部分“燃料”审视了我们对食物如何改变我们的理解的持续革命,从肥胖危机的惊人原因到或许推动我们进化成大脑发达的智人的古老烹饪的兴起。第三部分“农场”介绍了智能扩展食物供应的新颖想法。

正如您将在这些页面中看到的那样,我们对食物了解了很多。然而,总有更多东西需要了解。

迈克尔·莫耶是 大众科学 物理学和太空报道的责任编辑。此前,他曾在《Popular Science》杂志工作八年,担任文章编辑。他的文章“通往第十维度的旅程”荣获 2005 年美国物理学会科学写作奖,并曾出现在 CBS、ABC、CNN、Fox 和探索频道。他曾在加州大学伯克利分校和哥伦比亚大学学习物理学。

更多作者:迈克尔·莫耶
大众科学 杂志 第 309 卷 第 3 期本文最初以“食物特刊”为标题发表于大众科学 杂志 第 309 卷 第 3 期 (), p. 34
doi:10.1038/scientificamerican0913-34
© . All rights reserved.