大家都知道,糖是现在人们生活中最主要的甜味剂。不过,化学上的糖不只是我们平常所吃的食糖,而是一大类有机化合物,包括多糖(淀粉、纤维素)、双糖(蔗糖、麦芽糖)、单糖(葡萄糖、果糖等)。其中,最甜的是果糖。蜂蜜和水果中都含有果糖,所以吃起来很甜。甜味仅次于果糖的是蔗糖,现在它是最主要的食用糖。
衡量甜味剂的甜度,通常是以蔗糖为标准的。科学家规定蔗糖的甜度为100。在同样浓度下比蔗糖甜5倍者,其甜度为500;甜10倍者,其甜度为1000。按照此方法进行测定,葡萄糖的甜度为64,果糖的甜度为173……长期以来,人们就试图弄清楚糖为什么是甜的,然而时至今日,此谜仍然没有被揭开。
探究甜味之谜,还得从认识舌头的功能说起。舌头除了能帮助说话外,还用以品尝味道。舌头之所以能够品尝味道,主要是因为舌头上布满了味蕾,在众多味蕾的尖端小孔内还有许多味觉感受器。人类就是靠着这些味觉感受器来感觉各种味道。
早在本世纪60年代,就有人提出了解释糖类之所以有甜味的理论。该理论认为,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,此距离大约等于24×10-8厘米~4×10-8厘米,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,进而由神经将脉冲传入大脑,使人感受到甜味。
不过,这一理论产生后,就遇到许多挑战,有许多事实难以用此理论加以解释。例如,大家知道,有一种物质叫糖精,它不是糖类,其化学名称叫邻磺酰苯甲酰亚胺,其钠盐叫糖精钠,过去常用它作为糖的代用品,甜度为蔗糖的500倍。后来,经过科学家实验发现,它是一种弱的致癌物质,所以近几年来才被禁止食用。在糖精的分子结构中,根本没有多羟基,在苯环上虽然含有氢原子,但氢原子之间的距离也不是24×10-8厘米~4×10-8厘米。按照上述理论,它根本不可能有甜味,但实际上它比蔗糖要甜得多。
现在,人们都已认识到食糖太多可以使人发胖,易引发心血管等疾病。世界卫生组织对23个国家人口死亡原因做了调查分析后指出,长期过量食用含糖多的食物,可使人寿命缩短大约20年。这一结论无疑给嗜糖的人们敲响了警钟,并促使许多科学家积极研究寻找对人体无害的新的糖类代用品。
蛋白质是人类最重要的营养物质之一,用它做甜味剂可以一举两得,既可以满足甜味,又可以增加营养。可是,常见的含蛋白质丰富的物质,如鸡蛋、豆制品等都没有甜味。为此,许多科学家都在寻求甜蛋白。不久前,生物学家终于在非洲丛林中发现了有关植物,他们的果实中含有毛雷宁和索马丁两种甜蛋白,这两种甜蛋白的甜度比蔗糖甜3000倍以上。
我国在广西和云南也找到一种含甜蛋白的植物,它是一种叫马槟榔的白花菜科攀援植物,其果仁含有高浓度的甜蛋白。
上述这些甜蛋白质,其结构都很复杂,而且性质也不够稳定,对于它们为什么具有甜味而且甜度大得惊人,人们并不清楚,显然更不能用其分子中氢原子的距离来解释。不过,甜蛋白很有发展前途,它不仅使甜味剂的供应有了新的途径,而且也为科学家研究味觉生理提供了新的材料。
味精,也是人们常用的调味剂,炒菜炖汤时放点味精就会使菜肴变得鲜美可口,使人胃口大开,食欲大增。
味精的学名叫谷氨酸钠。谷氨酸本身只有酸味,很少鲜味,只有变成钠盐后才显鲜味。特别是当它与一定量的食盐混合后,其鲜味会大增,这叫食盐的助鲜作用。市场上出售的味精,有的袋上标有“80°”的字样,就是指含有80%谷氨酸钠和20%的食盐。
当然,鲜味物质不只是味精,还有肌苷酸、乌苷酸、天冬氨酸等,而且它们的鲜味比味精还强。经测定,肌苷酸比味精鲜40倍,乌苷酸比味精鲜160倍。
有人认为味精之所以具有鲜味,可能与味精分子中含有羧基、羰基等带负电荷的基团有关,但究竟有什么关系,尚不清楚,因此这也只是一种推测。
假如物质的鲜味真与一些带负电荷的基团有关的话,那么在肌苷酸的分子结构中根本就没有上述基团,为什么也具有鲜味而且鲜味比味精还强呢?“基团”理论对此无法做出解释。
再有,味精与一定量食盐混合,或与一定量的肌苷酸混合,鲜味不仅不减弱,反而会进一步增强,其奥秘何在,人们也说不明白。
总而言之,与对甜味物质的研究一样,人们至今还没有找到物质显鲜味的真正原因。