水果饮料冰一下更甜,不是错觉,是真相

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水果饮料冰一下更甜,不是错觉,是真相

图片:USDAgov / CC BY

为什么有些饮料及水果冰一下之后甜味会更明显?

ljthyd,食品科学/粮食

水果、饮料等带甜味的食品,在冰箱里冷藏一下之后甜味变得更明显,主要跟水果、饮料等食品中含有大量果糖有关,果糖的甜度与温度有很大的关系。

但有些饮料,比如咖啡、茶等就是热的更好喝了,请参考:为什么烫的或冰冻的东西,会比常温的更好喝? - ljthyd 的回答

我们继续说果糖,果糖在结晶条件下以 β-D- 吡喃果糖异构体形式存在,在溶液状态会以α-D- 呋喃果糖,β-D- 呋喃果糖和 β-D- 吡喃果糖异构体等形式存在。其中另两种异构体形式的甜度均低于 β-D- 吡喃果糖的甜度,一般在溶液状态,吡喃型的甜度是呋喃型的三倍。

三种果糖异构体的结构式

温度直接影响果糖的甜度,使果糖从最甜状态的 β-D- 吡喃果糖向较不甜的果糖异构体的平衡状态转变。果糖处于结晶状态时为吡喃型,水溶液中呈吡喃型和呋喃型两种构型的平衡状态,低温下平衡点向吡喃型移动的倾向大。

40℃ 以下时,当温度越低时,果糖液的甜度越高,最高可达蔗糖甜度的 1.7 倍多,当温度达到 40℃ 以上时,果糖液甜度反而会低于蔗糖。

几种典型糖的甜度与温度的关系

因此,含有果糖的一些饮料或水果等食品,在冰箱里冷藏一下之后,甜味会更明显。

评论中有人问到了感受到“甜”的时候,发生了什么化学反应呢?为什么不同分子结构带来的甜度不同? @北极风

我特意查了一下食品化学的书,从现在大家比较认可的甜味机理的方面解释一下:

在 1967 年,夏伦贝格尔(Shallen berger)提出了有关甜味的“构 - 性关系”的 AH/B 生甜团学说。

夏氏认为,在甜味剂的分子结构中存在一个能形成氢键的基团 -AH,叫做质子供给基,如 -OH、-NH2、=NH 等。同时还存在一个有负电性轨道的原子 B,叫质子接受基,比如 O、N 等原子。呈味物质的这两类基团还需要满足立体化学要求,才能与受体的相应部位匹配。

在味感受器中,这两类基团的距离约为 0.3nm,因此,甜味分子中的 B 基团与 AH 上质子之间的距离也必须在 0.25-0.4nm,这样当两者接触时彼此能以氢键结合,产生味感。

后面有一个学者 Kier 对这个理论做了进一步补充,他认为在甜味分子中除了 -AH 和 B 这两个基团外,在距 AH 基团质子越 0.35nm 和距 B 基团 0.55nm 的地方有一个疏水基团 X,比如 -CH2、-CH3、-C6H5 等,它能与味感受体的亲油部位通过疏水键结合,使两者产生第三接触点,形成一个三角形的接触面。请看下图:

β-D- 吡喃果糖甜味单元中 AH/B 和 X 之间的关系

X 部位似乎是通过促进某些分子与味感受体的接触而起作用,并因此影响到所感受的甜味强度。因此 X 部位是强甜味剂分子的一个极为重要的特征,可能也是甜味物质间甜味存在差别的一个重要的原因。

从上面的原理基本可以看出不同异构体的果糖甜度不一样的原因了,就是因为这个 X 疏水基团的原因。

参考资料:

阚建全主编,食品化学,中国农业大学出版社,2002.

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