实验室的故事
秋天或许是美食家们最爱的季节，大自然的色彩变得丰富，食物的风味也变得更加深邃，是释放味蕾的好时机。
在上海交通大学农业与生物学院，有一间“美味”实验室——食品风味感知创新实验室。火腿、河豚、薯片、好茶、美酒、咖啡是热门的实验对象，研究者们就像美食界的侦探，利用最灵敏的科学“鼻子”“舌头”和“大脑”来探究风味与感知的奥秘。
“第一鲜”究竟是什么“鲜”
国际标准化组织对风味的定义是：品尝过程中感知到的嗅觉、味觉和三叉神经感的复合感觉。“食品风味感知是一个复杂的过程，化学与物理刺激为源，引发嗅觉、味觉和三叉神经感等多重感觉。让食物的味道、香气和口感完美地结合，创造出让人难忘的美食体验，不仅关乎味蕾的享受，还涉及心理学和文化的差异。”实验室负责人上海交大教授刘源介绍，团队就像“美食界的侦探”，通过研究，旨在让营养和安全的食品更美味。
在标准感官评价间，招募的消费者正在对不同的产品进行喜好度评价
人类对风味的感知是一个复杂的过程，食品的品质特征激发人类的感官，然后大脑综合这些信息，并结合个人独特的认知（如记忆情感），来处理这种复合感觉，进而产生不同的“滋味”体验。“美食侦探”的工作涉及从外周到中枢感知机制，从分子层面到脑成像的多学科研究，包括分子科学、电生理学和人脑成像等多个领域，从宏观到微观，揭示食品风味的感知通路。
实验室里有一只玻璃水缸，用来养鱼鲜。“美食侦探”们的工作是从“养、杀、汏、烧”开始的——每一种食物含有不同的“原味”，经过不同烹调、加工方式又会改变，并呈现新滋味。此前，针对拥有“第一鲜”美誉的河豚，团队定性、定量了河豚肌肉中的滋味组分，发现河豚鲜美的物质基础主要与游离氨基酸、5′-呈味核苷酸、有机酸、无机盐离子和呈味肽等滋味物质相关，且其滋味活性值体现了河豚之“鲜”。以暗纹东方鲀为例，100g河豚鱼肉的鲜味和2-3.5g谷氨酸钠（味精的主要成分）的强度相当。
实验人员在进行目的基因扩增实验
“美食侦探”的深入研究“双管齐下”。一方面利用先进的“电子舌”“电子鼻”等质谱仪等设备来为美食绘制“滋味族谱”；同时还要组建品鉴师进行严格、规范的感官实验来获得真正的“舌尖上”的评价。
“不好吃”也有研究意义
风味研究是典型的跨学科领域，跨学科合作促进了对风味复杂性的深入理解。感官实验是食品风味科学中的重要方法。品鉴师不一定要有“最灵敏的舌头”，但正常规律的作息、能正确分辨适当浓度的酸甜苦咸鲜等基本滋味，无抽烟喝酒等不良嗜好是基本要求，而且必须经过规范训练和盲测，以帮助他们提高感官能力并减少主观偏差。在一次雪茄实验中，品鉴师从初时浓郁的烟草香与微妙的甜味，到渐渐品出木质、香料，甚至是果香或咖啡等更复杂的味道层次，这种层层递进的体验不仅令人陶醉，也展示了雪茄制作工艺的精妙与烟草原料的丰富性。
心理和文化也是重要影响。在一次浓香型白酒感官实验中，品鉴师一开始给出了“闻着香的酒不一定好喝，好喝的酒闻着也不一定更香”的评价，但是部分志愿者在得知样品来自价格昂贵的名酒后，第二次品尝时明显感觉酒更香也更好喝了，这其实是消费者心理在作祟。
实验人员通过嗅闻来分辨化合物的气味特征
“不好吃”的研究也大有意义。“为什么同样是苦味，有的人完全不能接受苦瓜，有的人却觉得苦味也挺好吃的？”实验室课题组长、上海交大长聘教轨副教授王文利分享道，通过基因分析和感官测试，研究发现某些人对苦味的敏感性较高，这可能与他们携带的特定基因变异有关。这种发现有助于理解食物偏好的生物学基础，并可能通过改进食品配方、提高食品质量，满足不同消费者的口味需求，开发个性化食品和增强食品的营养价值。
实验人员在实验室进行纳米材料合成
在探索食品的新风味和新工艺时，研究人员进行大量的实验，其中许多可能不会成功，有时候甜、酸、苦、咸等味道的不平衡可能会导致最终产品的味道令人不悦，但是对这些风味感官的研究不仅增加了科学认知，还对食品工业产生了实际影响。王文利表示，风味研究实验室中的实验可能涉及各种食品，旨在通过科学的方法来探索和改进食品的风味和品质，这些研究对于食品产业的发展具有重要的指导意义。
“中国味”进入“AI新食代”
国外的风味感知研究起步较早，已有六七十年的历史。但刘源教授认为中国研究并不逊色于国外，部分研究成果已赶超国际先进水平，论文数量和引用量也领先于国外，许多研究还提升了中国食品在国际市场上的竞争力，推动了地方美食的国际化进程。
此外，很多研究瞄准了博大精深的中华美食，也形成独特特色。实验室里有一只巨大的火腿，是此前完成的金华干腌火腿研究对象，团队针对这种深受中国消费者喜爱的传统发酵肉制品探究“火腿香”的奥秘发现，区别于通常生食的西方干腌火腿，金华火腿的风味特性与原料中蛋白质和脂肪组成以及制作过程工艺参数有关，通常采用蒸或煮的方式烹饪，蛋白质水解、美拉德反应和斯特雷克降解有助于形成独特的肉香、火腿味等咸、鲜等独特香气。此外，研究也关注火腿的低钠发酵和健康方面的研究。
实验人员在备样间冲泡茶叶样品，制备茶汤，用于消费者喜好度评价
茶风味研究也有中西差异。实验室成员冯笑笑博士对铁观音乌龙茶不同风味类型进行了详细的化学模式识别研究，探讨了日晒茶的风味化学特征，并深入研究了不同产区水仙茶的风味差异及其微生物关联代谢组学分析。她认为，国外研究更侧重于茶的化学成分分析、健康效益以及全球茶产业的经济发展；中国研究更注重茶的品种、加工工艺、存储条件对风味的影响以及茶与健康的关系，有助于提升茶叶品质、满足消费者的口味需求，并为中国茶叶的标准化生产提供科学依据。
实验人员查看后台任务进程
随着人工智能技术的发展，食品科学也进入了“AI新食代”。上海交大团队通过机器学习算法预测食品的风味特性，通过深度学习模型模拟人类对风味的感知，通过脑机接口技术研究人类对食品风味的感知，这些新技术和方法有助于加速新食品的开发过程，并提高风味预测的准确性。同时，团队还构建了基于大数据的食品风味数据库，包括化学成分信息，还可能包含感官评价数据，为食品科学提供宝贵的资源。
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鹦鹉螺工作室
作者| 易蓉
图片 | 陶磊 东方IC
编辑 | Amy
