2.3　香与味协同作用引起的风味增强

香与味的协同作用也就是指嗅觉器官与味觉器官的协同作用，即嗅觉与味觉的协同。味包括酸、甜、苦、辣、咸五味以及鲜味这一综合味感。常见的味觉现象包括增强、对比、掩盖、疲劳、变味等。味觉易受到各种各样因素的影响，如物质结构、温度、浓度、溶解度以及人体健康状况等。嗅觉是通过长距离感受化学刺激的感觉，味觉相对于嗅觉是一种近距离的感觉，二者会相互作用、协同活动，对不同的食物作出不同的反应。人在生病的时候嗅觉会变得不灵敏甚至消失，这时味觉也会受到影响，品尝食物时会感到味道淡甚至尝不出味，这会严重影响人的食欲。这说明嗅觉与味觉二者紧密联系、密不可分，在一定程度上，嗅觉与味觉的协同作用会使得人类对食品风味的感受更加强烈。

由于味觉和嗅觉在解剖学和生理学上是截然不同的实体，味觉和嗅觉被认为是可以独立处理输入信息的两种模式。然而，越来越多的证据表明味觉和嗅觉的相互作用密切，这支持了统一的可感知口腔中食物的感觉系统（风味系统）的存在。虽然我们最近才开始了解味觉和气味相互作用的神经基础，但心理生理学家长期以来一直在寻找味觉和鼻后嗅觉相互作用的知觉现象和潜在条件。

关于这种相互作用的第一个心理物理学研究可以追溯到Murphy和Cain、Murphy、Cain和Bartoshuk的研究，他们测量了味觉和鼻后气味感知强度的潜在叠加性。研究结果表明，滋味-气味混合物的强度近似于综合味觉和嗅觉的强度。他们还认识到，受试者将相当程度的味觉大小归因于只含有气味的溶液。他们将这一观察结果解释为鼻后气味与味觉混淆，从而导致口腔定位错误。Murphy和Cain认为，这种“错觉”可能是通过皮肤刺激介导的，其方式类似于将热感觉错误地转移到伴随触觉刺激的位置。Rozin后来讨论了将鼻后气味的感知转移到口腔是味觉的重要组成部分。与此同时，Frank和Byram对Murphy和Cain的研究进行了跟进，他们报告说，某些气味实际上可以增强味觉的强度（例如，蔗糖的甜味被草莓的气味增强，而不是花生酱的气味）。其他研究人员也曾报道过通过鼻后气味来增强味觉的现象，他们将这种现象解释为味觉和气味之间感知互动的结果。其他研究人员报告说，味觉也可以增强鼻后气味（通常被称为“风味”）。

为了阐明味觉和鼻后气味是否相互作用，如果是，在何种程度上相互作用，Lim、Fujimaru和Linscott对上述研究进行了跟进，并报道了产生味觉与气味相互作用两种感知现象的条件：味觉增强鼻后气味和鼻后气味转移到口腔。为了测试味觉和味觉增强的可能性，研究者们使用了一种心理物理方法，在每次测试试验中都为受试者提供所有可能的反应类别。结果表明，味觉对鼻后气味的增强是一致的，具有统计学意义，而嗅觉对味觉的增强是不一致的，一般较弱。更有趣的是，所有测试气味刺激源（即柠檬醛、香兰素、呋喃酮、樱桃味）被选择性地增强，但没有其他滋味（例如柠檬酸、食盐），表明存在一个与营养物质摄入具有协同作用的味道可能是发生气味增强的必要条件。同时，研究者们还调查了长期以来的推测，即鼻后气味转移感知是通过口腔中的触觉刺激介导的，通过使用一种心理生理学方法，使人们能够在味觉和／或触觉刺激的存在和／或不存在的情况下，同时传递鼻后气味。最近的研究结果相当令人惊讶，因为与长期以来的假设相反，触觉刺激本身似乎并没有促进鼻后气味转移感知到口腔。相反，这又存在一种与人的基本味觉相符的、与营养物质摄入具有协同作用的味道（如蔗糖与香兰素，氯化钠与酱油味），增加了气味转送到口腔的程度，即蔗糖会增强香兰素的香气感受，氯化钠会增强酱油的香气感受。这些研究结果证实了最近的跟进研究，即存在某种适宜的食物，其质构不会增加鼻后气味的感知，但符合人的味觉习惯的某种味道或一些味道的混合物（如蔗糖、柠檬酸、柠檬醛及其混合物）会显著增强鼻后气味转移到口腔和舌头感知的程度。

综合起来，Lim、Fujimaru和Linscott最近的研究结果表明，感知上一致的味道和气味（即味觉和嗅觉通常在食物中同时出现，因此成为相关的）是味觉和口腔鼻后气味增强的必要条件。同样重要的是，最近的转介研究表明，味觉和气味之间的一致性程度可能会调节口腔转介气味的程度。然而，在相关的研究中，没有一项是直接测量味觉-气味一致性的程度，而是假设一些配对是一致的，而另一些则不是。因此，Lim、Fujimaru和Linscott旨在通过测量味觉和气味之间的一致性程度，并直接将其与气味增强和气味传入口腔的程度进行比较，来验证一致性假说。

2.3.1　气味定位任务

在收集数据之前，所有受试者都接受了气味定位任务的一步一步的指导，然后进行了两次香兰素作为气味剂的实践试验。在每次练习中，受试者都被要求张开嘴巴，并把吸管放进嘴里。当嘴张着的时候，实验者在舌头上放置一个一次性的吸管，里面含有1毫升的味觉刺激物（蔗糖或者去离子水）。然后受试者闭上嘴，开始通过吸管吸气，并以正常的呼吸速度通过鼻子呼气。在受试者开始吸气后，研究人员立即将味觉刺激注入舌头，并迅速收回吸管。受试者被告知在这段时间内不要吞咽刺激物或停止呼吸。经过两次完整的呼吸，受试者呼出了刺激物。受试者的任务是口头报告他或她感知到“香草”气味的位置（鼻子、口腔、舌头、喉咙）。他们强调，“香草”味可能在一个位置、多个位置被感知到，或者根本没有，而且必须在预期刺激之前做出决定。研究人员还强调，研究对象的任务是报告在哪里闻到了“香草”味，而不是甜味、咸味、酸味和苦味等其他味道。

实验结束后，每名受试者接受由3个测试块（即柠檬醛、“甜”咖啡和“苦”咖啡）组成的感官评价。气味块的顺序在受试者之间随机进行平衡，每个受试者用3分钟的休息时间将气味块分开。在每个气味块中，共有6个实验，实验对象在蒸汽相中对给定的气味进行采样，同时品尝1毫升的味觉刺激或去离子水。受试者的任务是再次口头报告他们在有无味觉刺激的情况下感觉到柑橘或咖啡气味的位置。在每个气味块内，5种味觉刺激和去离子水的呈现顺序完全随机。受试者在试验间隔1分钟内用去离子水（37℃±0.5℃）漱口至少3次。在每个气味块内，在气味传递装置中使用相同的气味刺激连续6次试验。然而，为了避免受试者意识到相同的样品被重复使用了多次，在每次试验后，将设备从搅拌盘中取出，然后用一根新的吸管重新放置。之前的研究结果表明，受试者对气味定位任务的反应在重复测量中是一致的，在统计学上是可靠的，所以本研究没有进行多次重复测量。

2.3.2　一致性评级的方法

受试者在不同的一天回到实验室，以获得15对味觉气味的一致性程度。再次，将3个测试用气味块分别进行评估，并将气味块的顺序随机化，在受试者之间进行平衡。在每个区块中，共有5个实验，其中5个味觉刺激以随机顺序呈现。在每个实验中，都有1毫升的味觉刺激放在受试者的舌头上，品尝3秒。呼出后，通过吸管吸入气相，通过鼻子呼出，对气味传递装置中的气味刺激进行采样。注意，味觉和气味刺激之间的采样顺序在受试者之间是平衡的；一半的被试者先体验味道刺激，再体验气味刺激，另一半先体验气味刺激，再体验味道刺激。在味觉和气味刺激之间不允许冲洗，而且每个受试者在整个过程中使用相同的采样顺序。实验对象的任务是用计算机屏幕上的视觉模拟量表（VAS），评估他们认为在现实生活中，来自随后两种刺激的感觉同时被体验的常见程度。受试者在试验间隔1分钟内用去离子水（37℃±0.5℃）反复冲洗。

2.3.3　味觉和气味的相互作用

目前的结果证实并扩展了Lim等人之前的发现。尽管在不同程度上，这种一致性在味觉和嗅觉的相互作用中都扮演着重要的角色：通过味觉向口腔传递气味和通过味觉增强嗅觉。首先，目前的数据证实了味觉和气味的一致性对于发生口腔鼻后气味转移的重要性。在之前的研究中，受试者使用气味传递装置或实际的食物系统。两项研究的结果都表明，测试食物的气味（即香草味、柠檬味、酱油味、鸡肉味），当被认为是一种一致的味道同时出现在口腔或舌头上时，它们更容易被定位到口腔或舌头上。此外，不同的气味对嗅觉的影响程度也不尽相同。为了证实研究人员早期的发现和观察，在目前的研究中，研究者要求受试者对气味和味道的一致性程度进行评分，并将评分直接与推荐气味的一致性程度进行比较。结果表明，只有当每种测试气味在口腔中同时存在高度一致的味道时（例如，为测试柠檬醛的气味，采用了蔗糖／甜味、柠檬酸／酸味、蔗糖＋柠檬酸／酸甜味三种高度一致的味道），才会显著增加鼻后气味的转导程度。

其次，大量的研究结果表明，即味觉-气味一致性是鼻后气味增强发生的必要条件，但不是充分条件。虽然柠檬酸的酸味和咖啡因的苦味被评为与柠檬醛和咖啡的气味相当一致，但柠檬酸和咖啡因未能提高柠檬醛和咖啡的气味。这些结果与研究人员先前的调查结果高度一致，除蔗糖以外，其他味觉刺激都不能显著增强各种甜味食物气味的感知强度。这一事实表明，味觉的“营养”状态可能是鼻后气味增强的另一个要求。换句话说，我们有理由认为，只有那些能反映大量营养素（如碳水化合物、钠、氨基酸）存在的味道，才有可能增强感知上与其一致的气味，即所谓的营养口味假说。此外，最近的一项研究调查了5种基本口味与奶酪香味之间的感官相互作用，结果表明蔗糖、食盐和味精（虽然程度较轻）显著增强了奶酪的味道强度，而乳酸和咖啡因抑制了这种强度。

2.3.4　气味转导

长期以来，将鼻后气味转移到口腔被认为是味觉的一种基本现象。然而，直到最近几年，研究者们才开始了解这种现象背后的刺激条件和感觉机制。首先，正如心理物理学和神经影像学研究所示，在没有味觉或躯体感觉刺激的情况下，可以发生鼻后气味转导。口腔中触觉刺激本身的存在并不一定会增加气味转导的程度。

味觉和嗅觉的输入结合在一起产生一个统一的感知（即味道“绑定”），也得到了功能神经成像研究的支持。研究表明，味觉和食物气味的一致性（如甜味／香草味）的结合会使“味道”皮层（如岛叶前部、眶额皮质）产生更大的激活，即由味觉和嗅觉成分分别呈现的激活量之和。这种神经激活的超加性只发生在一个双峰同余对上，而不是一个不同余对上，这一事实表明，味觉和嗅觉之间的神经收敛性可能是由鼻后气味传入口腔的表现。这一事实也可能意味着味道成分之间的联想学习在气味反应神经元的发育过程中扮演着重要的角色，并作为味觉和气味融合的结果。

2.3.5　味觉增强

气味增味现象已引起科学界的广泛关注。而味觉和气味之间的一致性（或知觉相似性）通常被认为是味觉增强发生的必要条件，对于这一现象的潜在机制和潜在含义一直存在一些混淆。似乎至少有几种不同的方法可以产生这种效果。第一是“倾销”效应。弗兰克和他的同事们报告说，当心理物理评估任务缺乏对气味的合适反应类别时，甜味的增强会大量发生。然而，当研究对象被要求评价一个适当的气味属性（如水果味）时，甜味味觉对甜味气味的增强为零。这意味着在缺乏相关属性的情况下，味觉评分的膨胀应被视为一种反应偏倚。第二，味觉增强可以通过味觉和气味之间的认知联系来实现。气味剂可以通过学习联想获得味觉类特质（如香草的“甜”味、沙丁鱼的“咸”味），尽管它们本身并不能引出可感知的味觉。因此，当被试者被要求评价时，他们通常会评价同味气味组合的味觉强度比单独评价高。然而，重要的是要注意口味的变化，味觉增强的程度往往不会超过气味本身的味觉强度。此外，在上述大多数研究中，受试者被要求评价味觉的强度，而不是气味的质量。

最后，在一些研究中，包括Lim等人之前和现在的实验中，所有相关的属性都被评分，味觉增强的效果似乎在测试的刺激中普遍较弱且不一致。例如，Labbe等人（2006）研究表明，添加可可和香草调味料分别能增加可可饮料的苦味和甜味，而在添加咖啡因的牛奶中，添加香草调味料并不能增强甜味强度。综上所述，气味增强味觉的发生和程度似乎在很大程度上取决于气味刺激与味觉刺激之间的一致性程度，即在联想学习中应用于受试者的感知策略，测试程序／系统的熟悉程度，以及提供给受试者的反应选择。

2.3.6　气味增强味觉的判断方法

当我们测量两种增强方式时，通过调查问卷来增强潜在食物的协同作用。为了评估所有可能的味道和气味属性的促味剂和增味剂，在大量目前和以往的研究中，苏克罗斯的反鼻气味增强现象是明显和可靠的。研究表明，气味增强在很大程度上独立于所测试的刺激（各种甜味一致的气味）、所使用的刺激介质（水溶液与实际食物），以及所采用的测试方案（小口和唾液对气味传递装置的使用）。特别是后者的研究，也排除了蔗糖和挥发物之间的物理化学相互作用（如“盐析”效应）在这一现象中起作用的可能性。同样值得注意的是，当感觉气味较弱时，鼻后气味增强的程度更大。

这些发现提出了一个有趣的问题：什么样的感觉机制在蔗糖增强鼻后气味的现象中起作用。柠檬醛和咖啡的气味都不被认为是甜的。在美国，对两种气味的甜味评级几乎都是“没有感觉”的，并不支持气味增强是味觉和气味质量混淆的结果的观点。相反，现在和以前的数据一起指出了其他可能性。首先，一致性是一个必要条件的发现意味着，与气味转导相似，味觉和气味的一致性同时发生触发的中枢神经机制在鼻后气味增强中发挥作用。其次，苏克罗斯发现，只有与“营养物质摄入相关”的味道才可能会导致增强。通过增加味道的显著性，气味增强可能有助于识别营养物质的潜在来源及其代谢结果。正如味道是食物中营养成分的信号一样，食物的气味（或味道）提供了一种独特的身份，使我们能够识别并将其与食物及其代谢结果联系起来。与营养物质摄入相关的味道可能会增强气味感知能力的假设，最近得到了神经影像学研究的间接支持。这表明，气味感知与它们的生理意义相关，而气味增强是这种关联的一种表征。