吃辣的学问,全都在化学

作者: 高文超、田俊等

来源: 返朴

发布日期: 2021-04-05 11:49:57

本文从化学的角度综述了辣味成分的结构、来源及其药用活性,介绍了辣味物质的产生、分级和分类,以及主要辣味化合物的结构和性质,最后讨论了辣味化合物的药物化学应用。

辣,是人们日常饮食中不可或缺的一种“味道”,生理上是口腔中感觉神经元受到辣味物质的刺激,在中枢神经中产生的灼热感和痛感。本文从化学的角度综述了我们生活中常见的辣味成分,并对其结构、来源以及药用活性进行了归纳,希望为大家了解辛辣化学,并对相关化合物的开发和应用提供参考。

一提起辣,浮现在脑海中的大都是鲜红火热的名菜:辣子鸡、水煮鱼、热气腾腾的麻辣火锅……让人垂涎三尺。尽管日常饮食中离不开辛辣的味道,但辣味物质的化学本质却鲜为大众熟知。择取了生活中常见的5种辛辣食材(图1):辣椒、大蒜、洋葱、辣根、生姜,帮助大家从化学的角度揭开它们辛辣味道的神秘面纱。

辣味不同于酸味、甜味、咸味或是苦味,它其实是一种灼热感和疼痛感在大脑中的综合反映,并非味觉。

从生理上讲,人们在品尝五味(酸甜苦咸鲜)的时候,主要通过食物中的化学物质激活存在于舌头表面味蕾(Tast buds)上的味觉受体细胞,并将这些味道信号传递给中枢神经系统,产生味觉[1]。

而辣味与五味不同,当机体品尝辣味物质时,其直接作用于舌头表面的化学感觉神经元(包括温度感受器和疼痛感受器),并与这些神经细胞表面的辣椒素受体(又称瞬时受体电位香草酸亚型-1蛋白,transient receptor potential channel vanilloid type-1,TRPV1)特异性结合,使离子通道打开,产生瞬时电位,以电信号的形式传递给神经中枢,使中枢系统产生灼热和疼痛感,该过程又称三叉神经反应[2]。

与酸度、甜度、咸度类似,辣味物质的辣度也是能够测量的。目前辣度测量主要有2类:感官评定法和定量分析法。感官评定法普遍采用美国的斯科威尔辣度分级(Scoville Heat Unit,SHU)进行衡量:首先将辣味提取液按比例稀释,让5名左右的评测员找出刚刚能察觉出辣味的最低浓度样品,再根据样品的稀释比例转化成辣度[6]。根据SHU法可以将辣味食材分级,供人们使用时参考。

几种知名辣椒品种的辣度和外形如表1所示。尽管斯科威尔辣度是现行公认的辣度衡量标准,但此法存在着比较明显的缺点:每次测量需一组经过特殊培训的测量者,测量者的品尝需间隔0.5h以上,检验结论通过感官判断;对于高辣度的物质等级划分较为粗糙,范围跨度大而笼统[7]。

因此,国内外许多研究者会采用定量分析高效液相色谱技术,以纯品辣味化合物为标样对食材辣度进行分析测定,建立较完整的辣味分级体系[8],一定程度上可以弥补SHU辣度测量的短板。

辣椒素具有丰富的生物活性,如抗癌、抗菌以及止痛作用,其止痛作用在临床上有较好的应用[24]。

辣椒素受体TRPV1是一个重要的镇痛药物靶点,辣椒素类激活细胞膜上的TRPV1受体后,神经元细胞释放大量神经肽,如P物质、降钙素基因等相关因子,产生最初短暂的烧灼样疼痛,当神经纤维再次感受伤害性刺激时,由于神经肽已被大量消耗,神经元处于脱敏状态,相关部位无法感知疼痛,进而起到镇痛效果。

根据辣椒素的镇痛作用,已经开发了如Zostrix外用止痛膏,以及Qutenza辣椒素贴膏,用于缓解各种神经痛疾病[25]。

随着人们对饮食味品的需求日益提高,辣味也正扮演着越来越重要的角色,与其他味道组合,不断催生多种味道的创新:酸辣、麻辣、甜辣等等,在满足人们食欲的同时,也日益发展成为一种文化,让每一个喜辣之人“痛并快乐着”[32]。尽管,辣有如此多的功效,但过量进食会造成我们消化紊乱、肠胃不适等问题。因此,在进食辣味食材时,应了解科学原理,掌握适时、适量和适度。

UUID: d184933c-1098-439a-8a1f-06c34c68c683

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院物理所公众号-pdf2txt/2021/中科院物理所_2021-04-05_「转」吃辣的学问,全都在化学.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0086 元