感官科學:測試味覺閾值

來自科學夥伴的美味任務

核心概念
味覺
感知
感官
食物
大腦

簡介
在節日期間,我們經常發現自己被各種各樣的味覺所包圍。你有沒有想過我們對不同味道的感知能力如何?人們通常能夠分辨出五種基本味道:甜、鮮(也稱為美味)、鹹、酸和苦。與其它味道相比,是否更容易檢測到這些味道中的某些味道?在這個科學活動中,你(也許還有一些朋友或家人)將透過探索你對甜味、鹹味和酸味的味覺閾值來找出答案。準備好找出你能承受的最低濃度吧!

背景
我們的味覺感官系統非常敏感。我們不僅可以檢測到極低濃度的物質,還可以區分密切相關的分子化合物。例如,我們可以區分不同的立體異構體,這些分子由完全相同的成分構成,但在結構上是彼此的映象。人工甜味劑阿斯巴甜就是一個例子——它對我們來說是甜的,但它的立體異構體(它的反面)則不是。


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這種驚人的敏感性是由我們的味蕾實現的。味蕾位於舌頭上稱為菌狀乳頭的小凸起上,每個味蕾由大約 50 到 150 個味覺受體細胞組成。這些細胞的表面有與風味相關的小分子結合的受體。受體透過感覺神經將味覺資訊傳遞到大腦。這個過程使我們能夠辨別五種基本味道。

材料
• 量匙
• 水,最好是蒸餾水
• 12 個紙杯或塑膠杯
• 記號筆
• 廚房秤或量匙
• 砂糖或蔗糖
• 食鹽
• 醋
• 勺子
• 棉籤
• 紙巾
• 紙和筆或鉛筆(可選)
• 味覺測試志願者(可選)

準備工作
• 將 6 湯匙(tbsp.)蒸餾水倒入一個紙杯或塑膠杯中。加入 10 克糖(約 2 1/2 茶匙 (tsp.))並攪拌至糖溶解。這會得到大約 10% 的糖溶液。標記杯子。
• 將 2 茶匙 10% 的糖溶液倒入一個新杯子中。加入 6 湯匙水並攪拌。這會得到 1% 的糖溶液。標記杯子。
• 重複此稀釋過程(將 2 茶匙之前的溶液與 6 湯匙水在新杯子中稀釋),製成 0.1% 和 0.01% 的糖溶液。這些稱為連續稀釋。請務必標記這兩個新杯子。你認為你能嚐到糖的最低濃度是多少?
• 重複這些步驟(使用乾淨的器皿)以建立濃度為 10%、1%、0.1% 和 0.01% 的鹽溶液。標記杯子。對於 10 克鹽,可以使用 1 3/4 茶匙的鹽。你認為你能嚐到鹽的最低濃度是多少?
• 再次重複這些步驟(使用乾淨的器皿)以建立濃度為 10%、1%、0.1% 和 0.01% 的醋溶液。標記杯子。最初使用 2 茶匙醋。你認為你能嚐到酸醋的最低濃度是多少?

步驟
• 用清水漱口,然後用乾淨的紙巾擦乾舌頭。將乾淨的棉籤浸入 10% 的糖溶液中,然後將其塗抹在舌頭表面。你能嚐到甜味嗎?
• 重複上一步,測試 1%、0.1% 和 0.01% 的糖溶液,在測試每種溶液之前漱口並擦乾舌頭。哪種溶液是你仍然能嚐到甜味的最低濃度?這是你糖的近似味覺閾值。你可以把它寫下來以便以後記住。
• 用清水漱口,然後用乾淨的紙巾擦乾舌頭。將乾淨的棉籤浸入 10% 的鹽溶液中,然後將其塗抹在舌頭上。你能嚐到鹹味嗎?
• 重複上一步,測試 1%、0.1% 和 0.01% 的鹽溶液。哪種溶液是你仍然能嚐到鹹味的最低濃度?這是你鹽的近似味覺閾值。你可以把它寫下來。
• 用清水漱口,然後用乾淨的紙巾擦乾舌頭。將乾淨的棉籤浸入 10% 的醋溶液中,然後將其塗抹在舌頭上。你能嚐到酸味嗎?重複此過程以測試 1%、0.1% 和 0.01% 的醋溶液。哪種溶液是你仍然能嚐到酸味的最低濃度?這是你醋的近似味覺閾值。你可以把它寫下來。
你的味覺閾值(你仍然能嚐到味道的最低濃度)對於所有三種味道是否相同,還是你對其中一些味道的閾值較低?濃度高 10 倍的溶液嚐起來味道強 10 倍嗎?
額外:嘗試使用多個志願者重複此活動。比較你的結果。有些人是否通常比其他人具有更低的閾值?對於該組中的個人來說,哪種味道的閾值最低是否存在差異?
額外:招募不同年齡段的幾位志願者進行此味覺閾值測試。味覺閾值是否會隨著年齡的增長而發生可預測的變化?
額外:在此活動中,你使用了 10 倍連續稀釋來大致確定你的味覺閾值。設計一個測試以更高的精度確定你的閾值。你對糖、鹽和醋的味覺閾值到底是多少?觀察結果
你是否能嚐到所有 10% 的溶液,但嘗不到任何 0.01% 的溶液?與鹽和醋溶液相比,糖溶液的閾值是否最高,這意味著你只能在濃度較高的溶液中嚐到它,而鹽和醋溶液的閾值較低?

對於糖、鹽和醋溶液,幾乎所有嘗試該測試的人都應該可以檢測到 10% 的溶液,而幾乎沒有人能夠檢測到 0.01% 的溶液,因為濃度太低。甜、咸和酸的基本味道具有不同的閾值或可以被檢測到的濃度水平。換句話說,與其他味道相比,更容易檢測到某些低濃度的味道。味覺閾值因人而異。你可能已經看到,與其他鹽和醋溶液相比,糖溶液在較低濃度下更難品嚐。換句話說,與其他鹽和醋溶液相比,糖溶液可能具有相對較高的味覺閾值。你可能還看到,與鹽溶液相比,醋溶液的閾值較低(這意味著在較低濃度下更容易品嚐到醋),但這種差異可能很小,可能需要許多人進行測試才能看到明顯的趨勢。

更多探索 味覺生理學,來自科羅拉多州立大學的 R. Bowen
味覺(味覺),來自威爾士卡迪夫大學的 Tim Jacob
味覺和嗅覺,來自 Michael D. Mann
測量你的味覺閾值,來自科學夥伴

此活動由 科學夥伴合作推出

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