咖啡味觉感知新见解——遗传易感性发挥作用

尽管咖啡因长久以来被公认为一种苦味物质，但即使是脱因咖啡也带有苦味。这表明其他物质也造就了烘焙咖啡的苦味。莱布尼茨研究所博士生科琳·比希迈尔解释道："确实，先前的研究已识别出烘焙过程中形成的多种化合物类别，它们都贡献了苦味。在我的博士论文研究中，我现已鉴定并深入分析了另一类先前未知的烘焙物质。"

她研究的起点是阿拉比卡豆中含有的莫赞比苷。其苦味强度约为咖啡因的十倍，并能激活人体内约25种苦味受体类型中的两种，即TAS2R43和TAS2R46受体。"然而，我们的研究表明，莫赞比苷在烘焙过程中浓度显著降低，因此它对咖啡苦味的贡献很小，"首席研究员罗曼·朗指出，并继续解释道："这促使我们验证了莫赞比苷在烘焙过程中是否会产生也具有苦味的降解产物，这些产物可能影响咖啡风味。"

组合效应与遗传倾向至关重要

正如研究团队所揭示的，烘焙过程中会形成七种不同的莫赞比苷降解产物。这些化合物在烘焙咖啡中的浓度各异，取决于烘焙温度和时间，并且在冲泡过程中几乎完全进入饮料。

在该研究所建立的细胞测试系统研究表明，这些烘焙物质激活的苦味受体类型与莫赞比苷相同。其中三种烘焙产物对受体的作用甚至强于原始化合物。然而，研究人员发现，在冲泡咖啡中测得的这些烘焙产物浓度过低，单独作用不足以引发明显的味觉感知。只有当莫赞比苷及其烘焙产物组合在样品中时，11名受试者中有8人感知到了苦味。一人认为该味道发涩，两人未感知到特殊味道。

基因测试显示，味觉敏感性取决于受试者的遗传倾向：两人携带的两个TAS2R43基因变体拷贝均存在缺陷；七人拥有一个完整和一个缺陷的受体变体；仅两人携带的两个基因拷贝均完整。

研究结果对未来有何意义？

"这些新发现加深了我们对烘焙过程如何影响咖啡风味的理解，并为开发具有协调风味特征的咖啡品种开辟了新途径。它们也是风味研究和健康研究的重要里程碑，"罗曼·朗解释说："苦味物质及其受体在体内还具有其他生理功能，其中大部分仍属未知。"朗认为，仍有许多工作要做，因为仅就咖啡中的众多苦味物质而言，目前尚不清楚它们激活的是哪些苦味受体，尽管全球每天有数百万人饮用咖啡。

更多信息

莫赞比苷

阿拉比卡咖啡含有苦味的莫赞比苷(11-O-β-D-吡喃葡萄糖基-咖啡醇-2-酮)。它是咖啡醇的亲水性衍生物，在天然无咖啡因的品种中尤为丰富。其在人体中的感知阈值为60 ± 10 微摩尔（Lang等, 2015; Lang等, 2020）。其在生阿拉比卡咖啡中的浓度约为0.4-1.2微摩尔/克。烘焙会使该物质在终产品中分解至味觉阈值以下。

咖啡中其他苦味烘焙物质

据报道，烘焙过程中形成的最重要的苦味物质包括：由绿原酸形成的咖啡酰奎尼酸（caffeoylquinides）、源自咖啡蛋白的二酮哌嗪（diketopiperazines）、以及由咖啡酸形成的4-乙烯基儿茶酚低聚物（oligomers of 4-vinylcatechols）。这些化合物类别的确赋予苦味，但尚不清楚是哪些苦味受体类型介导了对其的感知。

苦味受体

在人体中，约25种不同的味觉受体类型负责感知苦味物质。这些苦味受体不仅存在于口腔中，也存在于其他器官和组织的细胞上。它们在那里执行的众多功能是大量研究的主题，包括在慕尼黑工业大学莱布尼茨食品系统生物学研究所进行的研究。多项研究已表明，呼吸道中的苦味受体有助于抵御病原体并加速纤毛运动。研究还表明，肠道和血细胞中的内源性苦味受体支持防御机制或参与代谢调节。