2.3　香與味協同作用引起的風味增強

香與味的協同作用也就是指嗅覺器官與味覺器官的協同作用，即嗅覺與味覺的協同。味包括酸、甜、苦、辣、咸五味以及鮮味這一綜合味感。常見的味覺現象包括增強、對比、掩蓋、疲勞、變味等。味覺易受到各種各樣因素的影響，如物質結構、溫度、濃度、溶解度以及人體健康狀況等。嗅覺是通過長距離感受化學刺激的感覺，味覺相對于嗅覺是一種近距離的感覺，二者會相互作用、協同活動，對不同的食物作出不同的反應。人在生病的時候嗅覺會變得不靈敏甚至消失，這時味覺也會受到影響，品嘗食物時會感到味道淡甚至嘗不出味，這會嚴重影響人的食欲。這說明嗅覺與味覺二者緊密聯系、密不可分，在一定程度上，嗅覺與味覺的協同作用會使得人類對食品風味的感受更加強烈。

由于味覺和嗅覺在解剖學和生理學上是截然不同的實體，味覺和嗅覺被認為是可以獨立處理輸入信息的兩種模式。然而，越來越多的證據表明味覺和嗅覺的相互作用密切，這支持了統一的可感知口腔中食物的感覺系統（風味系統）的存在。雖然我們最近才開始了解味覺和氣味相互作用的神經基礎，但心理生理學家長期以來一直在尋找味覺和鼻后嗅覺相互作用的知覺現象和潛在條件。

關于這種相互作用的第一個心理物理學研究可以追溯到Murphy和Cain、Murphy、Cain和Bartoshuk的研究，他們測量了味覺和鼻后氣味感知強度的潛在疊加性。研究結果表明，滋味-氣味混合物的強度近似于綜合味覺和嗅覺的強度。他們還認識到，受試者將相當程度的味覺大小歸因于只含有氣味的溶液。他們將這一觀察結果解釋為鼻后氣味與味覺混淆，從而導致口腔定位錯誤。Murphy和Cain認為，這種“錯覺”可能是通過皮膚刺激介導的，其方式類似于將熱感覺錯誤地轉移到伴隨觸覺刺激的位置。Rozin后來討論了將鼻后氣味的感知轉移到口腔是味覺的重要組成部分。與此同時，Frank和Byram對Murphy和Cain的研究進行了跟進，他們報告說，某些氣味實際上可以增強味覺的強度（例如，蔗糖的甜味被草莓的氣味增強，而不是花生醬的氣味）。其他研究人員也曾報道過通過鼻后氣味來增強味覺的現象，他們將這種現象解釋為味覺和氣味之間感知互動的結果。其他研究人員報告說，味覺也可以增強鼻后氣味（通常被稱為“風味”）。

為了闡明味覺和鼻后氣味是否相互作用，如果是，在何種程度上相互作用，Lim、Fujimaru和Linscott對上述研究進行了跟進，并報道了產生味覺與氣味相互作用兩種感知現象的條件：味覺增強鼻后氣味和鼻后氣味轉移到口腔。為了測試味覺和味覺增強的可能性，研究者們使用了一種心理物理方法，在每次測試試驗中都為受試者提供所有可能的反應類別。結果表明，味覺對鼻后氣味的增強是一致的，具有統計學意義，而嗅覺對味覺的增強是不一致的，一般較弱。更有趣的是，所有測試氣味刺激源（即檸檬醛、香蘭素、呋喃酮、櫻桃味）被選擇性地增強，但沒有其他滋味（例如檸檬酸、食鹽），表明存在一個與營養物質攝入具有協同作用的味道可能是發生氣味增強的必要條件。同時，研究者們還調查了長期以來的推測，即鼻后氣味轉移感知是通過口腔中的觸覺刺激介導的，通過使用一種心理生理學方法，使人們能夠在味覺和／或觸覺刺激的存在和／或不存在的情況下，同時傳遞鼻后氣味。最近的研究結果相當令人驚訝，因為與長期以來的假設相反，觸覺刺激本身似乎并沒有促進鼻后氣味轉移感知到口腔。相反，這又存在一種與人的基本味覺相符的、與營養物質攝入具有協同作用的味道（如蔗糖與香蘭素，氯化鈉與醬油味），增加了氣味轉送到口腔的程度，即蔗糖會增強香蘭素的香氣感受，氯化鈉會增強醬油的香氣感受。這些研究結果證實了最近的跟進研究，即存在某種適宜的食物，其質構不會增加鼻后氣味的感知，但符合人的味覺習慣的某種味道或一些味道的混合物（如蔗糖、檸檬酸、檸檬醛及其混合物）會顯著增強鼻后氣味轉移到口腔和舌頭感知的程度。

綜合起來，Lim、Fujimaru和Linscott最近的研究結果表明，感知上一致的味道和氣味（即味覺和嗅覺通常在食物中同時出現，因此成為相關的）是味覺和口腔鼻后氣味增強的必要條件。同樣重要的是，最近的轉介研究表明，味覺和氣味之間的一致性程度可能會調節口腔轉介氣味的程度。然而，在相關的研究中，沒有一項是直接測量味覺-氣味一致性的程度，而是假設一些配對是一致的，而另一些則不是。因此，Lim、Fujimaru和Linscott旨在通過測量味覺和氣味之間的一致性程度，并直接將其與氣味增強和氣味傳入口腔的程度進行比較，來驗證一致性假說。

2.3.1　氣味定位任務

在收集數據之前，所有受試者都接受了氣味定位任務的一步一步的指導，然后進行了兩次香蘭素作為氣味劑的實踐試驗。在每次練習中，受試者都被要求張開嘴巴，并把吸管放進嘴里。當嘴張著的時候，實驗者在舌頭上放置一個一次性的吸管，里面含有1毫升的味覺刺激物（蔗糖或者去離子水）。然后受試者閉上嘴，開始通過吸管吸氣，并以正常的呼吸速度通過鼻子呼氣。在受試者開始吸氣后，研究人員立即將味覺刺激注入舌頭，并迅速收回吸管。受試者被告知在這段時間內不要吞咽刺激物或停止呼吸。經過兩次完整的呼吸，受試者呼出了刺激物。受試者的任務是口頭報告他或她感知到“香草”氣味的位置（鼻子、口腔、舌頭、喉嚨）。他們強調，“香草”味可能在一個位置、多個位置被感知到，或者根本沒有，而且必須在預期刺激之前做出決定。研究人員還強調，研究對象的任務是報告在哪里聞到了“香草”味，而不是甜味、咸味、酸味和苦味等其他味道。

實驗結束后，每名受試者接受由3個測試塊（即檸檬醛、“甜”咖啡和“苦”咖啡）組成的感官評價。氣味塊的順序在受試者之間隨機進行平衡，每個受試者用3分鐘的休息時間將氣味塊分開。在每個氣味塊中，共有6個實驗，實驗對象在蒸汽相中對給定的氣味進行采樣，同時品嘗1毫升的味覺刺激或去離子水。受試者的任務是再次口頭報告他們在有無味覺刺激的情況下感覺到柑橘或咖啡氣味的位置。在每個氣味塊內，5種味覺刺激和去離子水的呈現順序完全隨機。受試者在試驗間隔1分鐘內用去離子水（37℃±0.5℃）漱口至少3次。在每個氣味塊內，在氣味傳遞裝置中使用相同的氣味刺激連續6次試驗。然而，為了避免受試者意識到相同的樣品被重復使用了多次，在每次試驗后，將設備從攪拌盤中取出，然后用一根新的吸管重新放置。之前的研究結果表明，受試者對氣味定位任務的反應在重復測量中是一致的，在統計學上是可靠的，所以本研究沒有進行多次重復測量。

2.3.2　一致性評級的方法

受試者在不同的一天回到實驗室，以獲得15對味覺氣味的一致性程度。再次，將3個測試用氣味塊分別進行評估，并將氣味塊的順序隨機化，在受試者之間進行平衡。在每個區塊中，共有5個實驗，其中5個味覺刺激以隨機順序呈現。在每個實驗中，都有1毫升的味覺刺激放在受試者的舌頭上，品嘗3秒。呼出后，通過吸管吸入氣相，通過鼻子呼出，對氣味傳遞裝置中的氣味刺激進行采樣。注意，味覺和氣味刺激之間的采樣順序在受試者之間是平衡的；一半的被試者先體驗味道刺激，再體驗氣味刺激，另一半先體驗氣味刺激，再體驗味道刺激。在味覺和氣味刺激之間不允許沖洗，而且每個受試者在整個過程中使用相同的采樣順序。實驗對象的任務是用計算機屏幕上的視覺模擬量表（VAS），評估他們認為在現實生活中，來自隨后兩種刺激的感覺同時被體驗的常見程度。受試者在試驗間隔1分鐘內用去離子水（37℃±0.5℃）反復沖洗。

2.3.3　味覺和氣味的相互作用

目前的結果證實并擴展了Lim等人之前的發現。盡管在不同程度上，這種一致性在味覺和嗅覺的相互作用中都扮演著重要的角色：通過味覺向口腔傳遞氣味和通過味覺增強嗅覺。首先，目前的數據證實了味覺和氣味的一致性對于發生口腔鼻后氣味轉移的重要性。在之前的研究中，受試者使用氣味傳遞裝置或實際的食物系統。兩項研究的結果都表明，測試食物的氣味（即香草味、檸檬味、醬油味、雞肉味），當被認為是一種一致的味道同時出現在口腔或舌頭上時，它們更容易被定位到口腔或舌頭上。此外，不同的氣味對嗅覺的影響程度也不盡相同。為了證實研究人員早期的發現和觀察，在目前的研究中，研究者要求受試者對氣味和味道的一致性程度進行評分，并將評分直接與推薦氣味的一致性程度進行比較。結果表明，只有當每種測試氣味在口腔中同時存在高度一致的味道時（例如，為測試檸檬醛的氣味，采用了蔗糖／甜味、檸檬酸／酸味、蔗糖＋檸檬酸／酸甜味三種高度一致的味道），才會顯著增加鼻后氣味的轉導程度。

其次，大量的研究結果表明，即味覺-氣味一致性是鼻后氣味增強發生的必要條件，但不是充分條件。雖然檸檬酸的酸味和咖啡因的苦味被評為與檸檬醛和咖啡的氣味相當一致，但檸檬酸和咖啡因未能提高檸檬醛和咖啡的氣味。這些結果與研究人員先前的調查結果高度一致，除蔗糖以外，其他味覺刺激都不能顯著增強各種甜味食物氣味的感知強度。這一事實表明，味覺的“營養”狀態可能是鼻后氣味增強的另一個要求。換句話說，我們有理由認為，只有那些能反映大量營養素（如碳水化合物、鈉、氨基酸）存在的味道，才有可能增強感知上與其一致的氣味，即所謂的營養口味假說。此外，最近的一項研究調查了5種基本口味與奶酪香味之間的感官相互作用，結果表明蔗糖、食鹽和味精（雖然程度較輕）顯著增強了奶酪的味道強度，而乳酸和咖啡因抑制了這種強度。

2.3.4　氣味轉導

長期以來，將鼻后氣味轉移到口腔被認為是味覺的一種基本現象。然而，直到最近幾年，研究者們才開始了解這種現象背后的刺激條件和感覺機制。首先，正如心理物理學和神經影像學研究所示，在沒有味覺或軀體感覺刺激的情況下，可以發生鼻后氣味轉導。口腔中觸覺刺激本身的存在并不一定會增加氣味轉導的程度。

味覺和嗅覺的輸入結合在一起產生一個統一的感知（即味道“綁定”），也得到了功能神經成像研究的支持。研究表明，味覺和食物氣味的一致性（如甜味／香草味）的結合會使“味道”皮層（如島葉前部、眶額皮質）產生更大的激活，即由味覺和嗅覺成分分別呈現的激活量之和。這種神經激活的超加性只發生在一個雙峰同余對上，而不是一個不同余對上，這一事實表明，味覺和嗅覺之間的神經收斂性可能是由鼻后氣味傳入口腔的表現。這一事實也可能意味著味道成分之間的聯想學習在氣味反應神經元的發育過程中扮演著重要的角色，并作為味覺和氣味融合的結果。

2.3.5　味覺增強

氣味增味現象已引起科學界的廣泛關注。而味覺和氣味之間的一致性（或知覺相似性）通常被認為是味覺增強發生的必要條件，對于這一現象的潛在機制和潛在含義一直存在一些混淆。似乎至少有幾種不同的方法可以產生這種效果。第一是“傾銷”效應。弗蘭克和他的同事們報告說，當心理物理評估任務缺乏對氣味的合適反應類別時，甜味的增強會大量發生。然而，當研究對象被要求評價一個適當的氣味屬性（如水果味）時，甜味味覺對甜味氣味的增強為零。這意味著在缺乏相關屬性的情況下，味覺評分的膨脹應被視為一種反應偏倚。第二，味覺增強可以通過味覺和氣味之間的認知聯系來實現。氣味劑可以通過學習聯想獲得味覺類特質（如香草的“甜”味、沙丁魚的“咸”味），盡管它們本身并不能引出可感知的味覺。因此，當被試者被要求評價時，他們通常會評價同味氣味組合的味覺強度比單獨評價高。然而，重要的是要注意口味的變化，味覺增強的程度往往不會超過氣味本身的味覺強度。此外，在上述大多數研究中，受試者被要求評價味覺的強度，而不是氣味的質量。

最后，在一些研究中，包括Lim等人之前和現在的實驗中，所有相關的屬性都被評分，味覺增強的效果似乎在測試的刺激中普遍較弱且不一致。例如，Labbe等人（2006）研究表明，添加可可和香草調味料分別能增加可可飲料的苦味和甜味，而在添加咖啡因的牛奶中，添加香草調味料并不能增強甜味強度。綜上所述，氣味增強味覺的發生和程度似乎在很大程度上取決于氣味刺激與味覺刺激之間的一致性程度，即在聯想學習中應用于受試者的感知策略，測試程序／系統的熟悉程度，以及提供給受試者的反應選擇。

2.3.6　氣味增強味覺的判斷方法

當我們測量兩種增強方式時，通過調查問卷來增強潛在食物的協同作用。為了評估所有可能的味道和氣味屬性的促味劑和增味劑，在大量目前和以往的研究中，蘇克羅斯的反鼻氣味增強現象是明顯和可靠的。研究表明，氣味增強在很大程度上獨立于所測試的刺激（各種甜味一致的氣味）、所使用的刺激介質（水溶液與實際食物），以及所采用的測試方案（小口和唾液對氣味傳遞裝置的使用）。特別是后者的研究，也排除了蔗糖和揮發物之間的物理化學相互作用（如“鹽析”效應）在這一現象中起作用的可能性。同樣值得注意的是，當感覺氣味較弱時，鼻后氣味增強的程度更大。

這些發現提出了一個有趣的問題：什么樣的感覺機制在蔗糖增強鼻后氣味的現象中起作用。檸檬醛和咖啡的氣味都不被認為是甜的。在美國，對兩種氣味的甜味評級幾乎都是“沒有感覺”的，并不支持氣味增強是味覺和氣味質量混淆的結果的觀點。相反，現在和以前的數據一起指出了其他可能性。首先，一致性是一個必要條件的發現意味著，與氣味轉導相似，味覺和氣味的一致性同時發生觸發的中樞神經機制在鼻后氣味增強中發揮作用。其次，蘇克羅斯發現，只有與“營養物質攝入相關”的味道才可能會導致增強。通過增加味道的顯著性，氣味增強可能有助于識別營養物質的潛在來源及其代謝結果。正如味道是食物中營養成分的信號一樣，食物的氣味（或味道）提供了一種獨特的身份，使我們能夠識別并將其與食物及其代謝結果聯系起來。與營養物質攝入相關的味道可能會增強氣味感知能力的假設，最近得到了神經影像學研究的間接支持。這表明，氣味感知與它們的生理意義相關，而氣味增強是這種關聯的一種表征。