味觉及化学物理觉是日常饮食中的常见滋味及风味感觉，包括酸、甜、苦、咸、鲜、麻、辣感等[1]。敏感度反映人对某种感觉的感受能力，是味觉及化学物理觉研究中的常用指标。人敏感度的高低主要通过两类指标反映，一是阈限水平，即阈限越低的人，其敏感度越高；二是阈上水平，即可以感知更高浓度刺激物的能力越强，敏感度越高。然而，在食品科研及应用过程中，仅根据阈限确定评价员的敏感性较为片面。目前，味觉敏感度可以通过觉察阈限（detection threshold，DT）与识别阈限（recognition threshold，RT）、阈上强度、6-正丙基硫氧嘧啶（6-propylthiouracil，PROP）评分和菌状乳头密度（fungiform papilla density，FPD）等方面测定[2-4]。觉察阈限和识别阈限的测定可以在极低浓度下区分敏感度不同的评价员以及度量化学物质引起评价员反应的能力[3]；阈上强度主要是对人的味觉功能做更为直接的量化[4]；PROP评分已被用来作为高敏感、中敏感和低敏感度评价员的分类，当然也有研究者提出高敏感度测定方法需要被重新定义[5]；菌状乳头（fungiform papilla，FP）是位于舌部乳突状物理结构，FP数目越多的个体表现出越强的味觉功能，但也有部分学者不支持这一结论[6]。敏感度测定的各类方法之间大部分都没有很强的相关性，每种敏感度测定结果之间交叉的部分很少，如阈上强度与阈限测定结果只有很弱的相关性，FPD与PROP评分强度不相关[2]，因此，单独使用一种方法测定评价员敏感度可能会产生有偏差的结果，需要几种方法结合起来方可全面表征出人的感觉敏感度。
本文主要从味觉敏感度测试的载体选择、方法以及应用3个方面对敏感度测试的研究进展进行系统梳理和分析，对比各种测试载体和方法的优缺点，分析敏感度在活性风味物质确定、风味喜好等研究中的应用，并对味觉及化学物理觉敏感度测定方法以及未来发展趋势提出了建议。通过总结人的感觉敏感度测试方法及应用不仅有助于探索食品摄食行为与喜好选择及人体身心健康的关系，而且对于揭示风味嗜好及情绪激发机制具有重要意义。
1 敏感度测试方法概述
1.1 敏感度测试的载体
敏感度测试的载体有多种，如溶液法、棉签法、试纸条法、半舌法等[4，7-9]。溶液法是最简单的测试方法，即将待测溶液倒入口中，在口中旋转几次，让整个口腔都浸在溶液中，评价员再对待测溶液进行评价；棉签法和纸条法都是对口腔局部进行测定的方法；半舌法适用于对比试验，分别在舌面两侧进行试验对比或者仅在一侧得到局部的敏感度数据。敏感度测定使用的不同载体见表1。根据表1中不同载体的特点与区别，在试验前选择合适的刺激物载体是保证敏感度测试结果准确性的前提。
表1 敏感度测定使用的不同载体
Table 1 Different carriers used for sensitivity testing
方法溶液法棉签法试纸条法半舌法概述最简单的测试方法，将待测溶液倒入口中后，在口中旋转几次，让整个口腔都浸在溶液中用棉签浸在待测的溶液中，取出后在舌面的不同区域滚动几秒，感知产生的感觉把不同味觉或不同浓度的化学物理觉溶液试纸条，放在舌面的局部位置将制备好的滤纸片作为载体放到舌面左侧或者右侧，另一侧放对照组，评价员回答在哪一侧可以感知到味觉或化学物理觉刺激优点定量测试，操作简单，舌面可以快速对整个口腔全方位检测定性和定量检测，不会对口腔产生过度刺激同棉签法缺点味觉溶液容易被污染、浓度易变化，需现用现配；高浓度溶液造成敏化严重只能对舌面局部部位进行检测，无法同时对口腔其他部位的味蕾产生刺激同棉签法对舌面的两侧分别检测；形成对照对舌面的局部进行检测
1.2 基本测试方法
味觉或化学物理觉敏感度的测试主要包括觉察阈限、识别阈限、阈上强度、PROP评分和FPD 5种测试方法[4，6，10-11]，具体见表2。
表2 味觉及化学物理觉敏感度测试方法汇总
Table 2 Summary of taste and chemethesis sensitivity testing methods
方法分类DT 和RT测试目的测定特定物质的DT 和RT优点在低阈限水平有很好的拟合性；筛选合适的评价员阈上强度PROP 评分FPD测定识别阈限以上的强度将被测物质分成高敏、中敏和低敏3 类统计FP 大小和个数与味觉之间的关系预测某些物质摄入对人体的影响；定义味觉敏感度较为合适将评价员分成不同群体，基于各个不同群体研究；研究化学感觉敏感度和食物偏好之间的关系FP 是负责味觉感知的关键部位；从解剖学方面分析缺点无法测定阈上敏感度；单独使用会产生偏差结果对于低浓度的研究无法涉及不能预测对所有苦味物质识别的能力FPD 在不同个体之间差异很大，需要大样本数据支持
狭义上的敏感度指人对刺激物阈限的高低，包括觉察阈限和识别阈限。Zhang等[4]提出阈限水平的味觉（及化学物理觉）敏感程度与阈上敏感度几乎不存在相关性，阈限与阈上感觉测定联合使用可以得到理想的敏感度分类结果。PROP评分是较早用于敏感度分类的一种方法，该方法一般是将评价员分成高敏感者、中敏感者及低敏感者，其分类依据评价员对PROP苦味的感知程度进行评分。此外，FP可以从生理层面阐述味觉敏感程度。据报道，味蕾在舌前部的丰富性和位置对味觉的敏感程度有重要影响[12]。FP呈小蘑菇状结构，这些结构的密度在个体间有很大差异。FP密度越高，味觉中枢发出的信号就越强，从而产生更强烈的味觉感知[13]。
1.2.1 觉察阈限和识别阈限
觉察阈限是指引起感觉所需要感官刺激的最小值；识别阈限是指感知到可以识别感官刺激的最小值[10]。DT和RT在低阈限水平上对味觉敏感度的测定具有良好的拟合性。DT和RT不仅可以用来筛选评价员，还可以作为测定某种化学刺激物特性的量化指标，如Michelle等[14]测定了消费者对NaCl的觉察和识别阈限，提出在不影响消费者对食物喜好的情况下，商业蔬菜汤样品的盐含量可以减少48%。
DT和RT的测定也有多种方法，如最小变化法、调整法、恒定刺激法、R指数法等[3，10，15-17]，不同阈限测定方法汇总见表3。
表3 不同阈限测定方法汇总
Table 3 Summary of different threshold determination methods
方法调整法恒定刺激法概述样品与提供的对照样比较是否相似作为判别标准对被试回答中“是”的次数统计，并转换为Z 分数优点判断结果准确，优于显著性统计结果最准确，应用较广最小变化法简单易懂，易操作，使用较广泛R 指数法提供给被试一个递增序列浓度和递减序列浓度，找出判断错误到正确的反应点在传统的阈值测试试验中，一个微弱的物理刺激从无到有递增，直到评价员判断“无差异”至“有差异”的转折点即为阈限简洁明了且易于理解缺点需根据随机概率调整比例必须求出所有刺激变量引起反应的次数容易使评价员疲劳，产生习惯性误差从无到有的感觉判断会受到反应偏差的影响
1.2.2 阈上强度
阈上感觉强度是阈限研究的拓展与延续。阈上感觉强度评价的一个显著特征是通过标度“数字”来表示感觉强弱程度。“数字”含义可以代表类别、顺序、感觉差别度或者感觉差别的相对比例，具体可以为名义标度、顺序标度、等距标度和比例标度[16]，不同测量精度的标度方法总结见表4。
表4 不同测量精度的标度方法总结
Table 4 Summary of the scaling methods with different accuracy
标度本质划分名义顺序等距比例所能解决的问题分类相对差别差别度差别比例标度数字的含义类别标签差别顺序差别程度差别的相对比例统计分析方法非参数统计：频率计数和分布、众数及χ2 检验等非参数统计：Freidman 检验、Kendall 和谐系数及Page 检验等参数统计：均值，标准偏差、t 检验及方差分析等参数统计：对数均值、标准偏差、t 检验及方差分析等强度测量标度方法举例1 表示有；2 表示无9 点强度标度15 cm 线性标度量值估计（visual analogue scale，VAS）；量值匹配（generalized labled magnitude scale，gLMS）
在不同标度精度基础上，目前常用的阈上感觉强度评价方法主要有类项标度、线性标度、量值估计和类项比例标度[10，18]，具体见图1。
图1 4类感觉强度评价标度
Fig.1 Four types of scale for sensory intensity evaluation
A.类项标度；B.线性标度；C.量值估计；D.类项-比例标度。
图1A为类项标度，通过在一系列离散选项中做出选择来表示感觉强度。用于感觉强度评价的类项标度中最常用的是9点标度。9点标度本质上属于顺序标度而非等距标度，但是目前9点标度仍被作为等距标度来使用，经常用于喜好度测试。
图1B为线性标度，通过在一条长度固定且标记有语义参考点的线段上做出标记来表达感觉的强弱程度。语义参考点通常标记在距离两端一定缩进距离或中间，与类项标度相比，线性标度以连续的形式呈现使评价员表达更加自由。
图1C为量值估计，本质上是比例标度，在使用量值估计法时，允许评价员使用任意大小的数字来表示感觉的比例，数字间的比例代表了感觉强度大小的比例。
图1D是类项-比例标度，本质上属于比例标度，与比例标度的不同之处在于它还在标尺上增加了语义描述（如无感觉等）便于不同评价员及评价小组之间的数据比较，如广义的标记量值标度（generalized labled magnitude scale，gLMS）。gLMS与量值匹配法类似，但其参比标准要求是最上部的语义标签而不再是声音刺激等，采用此标度方法可以得到与量值匹配法近似的心理物理学函数。
1.2.3 PROP评分
一部分人可以明显感知到PROP的苦味，但另一部分人却感知不到PROP的苦味。在早期研究中，主要根据评价员的PROP评分进行敏感度分类，在对其他基本味及化学物理觉的研究中渐渐也引入了这个指标。例如，根据PROP觉察阈限和NaCl溶液的平均强度评分将评价员分为高敏感者、中等敏感者和低敏感者[4，19]。通过PROP/NaCl的评分比率（X）反映评价员敏感度的指标，计算公式如下。
式中：P为PROP强度评分；N为NaCl强度评分。
X小于0.4被认为是低敏感者，0.4～1.2被认为是中等敏感者，大于1.2被认为是高敏感者。Bartoshuk等[11]首先对评价员进行gLMS使用培训，组织评价员对PROP苦味和NaCl咸味强度进行打分，再将评分结果进行比较，如果参与者对NaCl溶液的评分高于PROP，则将他们划分为不敏感者；如果对PROP溶液的强度评分高于NaCl，则将他们视为高敏感者。对PROP和NaCl给出相似强度评分的评价员归类为中等敏感者。
1.2.4 FPD
FP多分布于人的前舌，受味觉三叉神经的控制，FP上有感知滋味的味蕾。Fischer等[19]表明FP与4种基本味（酸、甜、苦、咸）阈上强度相关性不显著，与PROP感知也没有显著相关性。FP密度和分布受性别、年龄、吸烟、饮酒等因素的影响。研究表明，女性FP密度略高于男性，且FP密度随年龄增长显著降低[19]。FP密度在不同个体之间差异很大，密度从0.0～233.0 FP/cm2不等[20]。在大量群体研究中未发现PROP评分与FP密度之间存在显著相关性。目前关于FP与滋味或化学物理觉感知强度评分之间是否相关一直是敏感性研究的热点。根据Pavlidis等[21]的研究，尽管PROP评分与FPD之间不存在线性关系，但评价员对PROP评分与基对大多数基本味和化学物理觉的评分趋势显著相关[4]。
1.2.5 其它
整体来看，需要更全面的数据来证实味觉敏感度测定结果的可靠性，因此，实际测试过程中需要结合两种或两种以上的敏感度测定指标综合分析。有时也需要对舌部或味觉三叉神经局部区域进行检测，依据区域性测试提供特定味觉神经是否功能失调的信息用于临床检测[22]。区域测试中最常用的方法是电味觉计测量法（electrogustometry，EGM），通过调节电流量在局部区域进行定量味觉测试。区域测试通常局限于舌前部。临床上，由于无需在实验之间冲洗就可以将刺激物呈现给舌面区域，因此，电味觉阈限测量在医学领域比较常见[22-23]。
2 感觉敏感度的影响因素分析
味觉及化学物理觉的敏感度与食物选择、身心健康息息相关，影响感觉敏感度的因素有很多，如性别、年龄、基因、FPD、种族以及疾病等。
2.1 遗传学差异
研究表明，遗传变异显著影响味觉强度评价，其中TAS2R38基因多态性与蔬菜苦味感知密切相关。携带TAS2R38基因特定位点脯氨酸-丙氨酸-缬氨酸（prolinealanine-valine，PAV）/PAV纯合子的个体对苦味感知能力最强，PAV/丙氨酸-缬氨酸-异亮氨酸（alanine-valineisoleucine，AVI）杂合子感知能力中等，而AVI/AVI纯合子感知能力最弱[24]。特别是对于PROP（6-n-丙基硫氧嘧啶）苦味强度的感知差异，TAS2R38基因多态性发挥关键作用，携带PAV等位基因的个体相较于AVI等位基因的个体，对PROP苦味的强度评分显著更高[7]。有研究表明，对PROP响应强度较高的个体，对其它化学物理觉的响应同样强烈。许多研究证实对PROP评分强度更高的人，对辣感评分也很高，而且对辣椒素、胡椒碱和姜油酮的苦味感知强度会增加[25]。还有学者认为对PROP评分较高的人仅能代表对该物质的苦味响应较为敏感，而这些人群对其他物质的响应之间存在着怎样的关系，值得进一步探讨[26]。
2.2 解剖学差异
研究表明，感知强度的差异与口腔解剖学差异有一定关系。味蕾存在于菌状乳头中，通过计算舌尖部菌状乳头的个数可以粗略估计整体的味蕾密度，进而表征味觉功能。部分研究表明，FP密度较高的个体对苦味、甜味、咸味及辣椒素灼热感的感知较强[13，27]，但对于味蕾数量与刺激感（辣椒辣感与酒精刺激感）的关系尚需进一步验证[28]，Karrer等[27]研究发现，当比较PROP状态与舌背侧（含味觉乳头）和腹侧（无乳头）辣椒素的反应时，口腔灼热感和PROP状态之间的相关性只存在于具有味觉乳头的部位，表明辣椒素口腔灼热感的差异取决于味蕾数量的变化。味蕾数量已被证明与酒精刺激强度显著相关，FPD最大的被试者表现出最强烈的酒精灼烧感[1]。
2.3 人口社会学差异
关于性别和年龄对强度评分影响的研究存在两类主要观点：一类观点认为酸、甜、苦、咸和鲜味的敏感度随年龄的增长而减弱，其中苦味和酸味的敏感度下降尤为显著，尤其是在前舌味蕾区域，味觉敏感度普遍随年龄增加而降低[29]。此外，老年男性对醋酸、蔗糖、柠檬酸、氯化钠、氯化钾和味精的敏感度显著低于青年男性和女性[30]。另有研究发现，随着年龄的增长，FPD显著降低，并且在菌状乳头直径相同的条件下，女性要比男性拥有更多FP数量。但FP数量和直径大小与化学物理觉感知以及味觉敏感性之间的关联性质仍鲜有研究[20]。另一类观点认为不同性别和年龄人群，对基本味或辣椒素灼热感的强度评分并不存在显著性差异[31-32]。但在奶酪样品的测试中发现，男性对辣椒素灼热感的评分显著高于女性[33]，该结果可能由选择样品、基质及其被试人群的差异所致。20～30岁人群中，奶酪辣感评分更低[33]。
此外，文化差异和疾病也是导致个体敏感性差异的重要因素。亚洲人与白种人对PROP敏感程度存在差异，并且亚洲人中高敏感者的比例更高[34]，Cattaneo等[35]研究发现中国人跟丹麦人相比，中国人FP密度和对PROP的敏感性普遍强于丹麦人。此外肥胖、中耳炎等疾病也会引起味觉敏感度的改变，从而产生个体差异。肥胖也会引起甜味和咸味敏感性的升高，Kirsten等[36]对比肥胖青少年和正常体重的青少年，发现肥胖青少年对NaCl和蔗糖的敏感性更高，因为他们可以识别更低阈限的咸味和甜味物质，更快地识别这些滋味物质。但在超重儿童的研究中发现超重的肥胖儿童对咸味味觉敏感性低于体重正常儿童[37]，虽然现在无法准确说明肥胖与味觉敏感性之间的关系，但可以确定二者存在一定相关性。而且味觉敏感性会增加青少年对甜味的偏好，增加肥胖的发生[38]。Fogel等[39]的研究发现，曾患中耳炎的男孩对蔗糖的觉察阈限升高，在较高浓度下才能够品尝出来，但在女孩中没有发现这一结果，这说明中耳炎会影响味觉的敏感性。
2.4 饮食习惯差异
辣味食品的饮食频率与灼热评分呈负相关，饮食频率越高，灼热评分越低[40]。研究表明，反复在辣椒素下暴露会引起渐进性脱敏，进而对于高频辣椒素摄入人员来讲，对灼热感的耐受力进一步增强（或脱敏）[41]，不经常吃辣的人更容易疲劳[42]。Spinelli等[40]研究表明辣椒素溶液中的辣感强度与其喜好度之间存在负相关，不喜好吃辣的人对辣感强度评分更高[43]。
2.5 心理特质差异
许多研究表明，研究群体的个性特征会影响味感或化学物理感觉的强度评分。如Spinelli等[40]通过对1 146个样本（平均年龄（36.5±12.8）岁，61.1%为女性）的问卷调查数据分析结果显示，高食品恐新和厌恶敏感性的人群对灼热感的评分更高，此外，高惩罚敏感性和高述情障碍的男性与灼热感评分之间存在显著正相关关系。食品恐新、对厌恶的敏感性、对惩罚的敏感性被证实与焦虑情绪有关，最近研究报告显示，患有轻度焦虑的个体其感官输入更敏感，比如疼痛、音量以及苦、甜和咸味感知等。辣椒素会诱导一种与燃烧相关的化学感觉反应，以及更强烈的疼痛。对食品恐新、对厌恶敏感和对惩罚敏感的个体在辣刺激中处于更焦虑的状态，从而感知更强烈的辣感感觉。另有研究表明，由于调节抑郁或焦虑的情绪区域（如杏仁核）和响应味刺激或化学物理觉等刺激的神经中枢有重叠，杏仁核通过下行通路来调节感觉，此外，身体在不同阶段所产生的雌激素、黄体酮等神经活性代谢物作用于杏仁核等神经元，进一步影响味觉或化学物理觉的感知[44]。
3 敏感度测试方法的主要应用
3.1 风味活性物质的贡献分析
滋味和香气是食品风味的两个重要组成部分，也是消费者对食品接受性的主要参考指标。在食品风味研究中离不开现代仪器分析技术和感官分析技术。感官强度的测定有两类方法，一种是采用标度法（如量值估计、gLMS以及线性标度法等）直接测定感觉强度[10]；另一种方法是通过仪器分析法和感官技术结合间接得到感觉强度。将气相色谱-质谱（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）联用和芳香提取物稀释分析（aroma extract dilution analysis，AEDA）法以及滋味稀释分析（taste dilution analysis，TDA）等相结合检测香味和滋味活性物质，再计算滋味活性值（taste activity value，TAV）或气味活性值（odor activity value，OAV）等指标筛选和分析呈味物质。气相色谱-嗅觉测定法（gas chromatography-olfactometry，GC-O）是一种结合仪器分析与感官分析的常用方法，目前已被广泛应用于风味活性物质的贡献分析[20，45]。
TAV是指样品中某呈味物质的绝对含量与该物质感觉阈限的比值，TAV大于1表明该物质有较大呈味贡献，数值越大贡献越大；TAV小于1则表示该物质对呈味贡献不大。OAV是某香气化合物的绝对含量与该化合物的香气阈限值之比，OAV大于1，该物质对香味有贡献，OAV大于10代表该物质对香气有重要贡献。TDA是一种将仪器分析技术与感官分析方法相结合的分析食品中关键滋味活性物质的方法，常用来对滋味活性物质进行定性定量分析。该方法是将人的舌头作为一个生物感应器，来检测某种化合物滋味的阈限，进而计算TAV，以筛选出食品中主要呈味物质。AEDA是一种用于分析整体香气中关键芳香化合物贡献的方法，以人体嗅觉作为生物检测器，通过测定风味稀释因子（flavor dilution，FD）确定化合物的气味阈限，进而计算OAV[46]。TAV在物质呈味研究中应用非常广泛，杨昭等[47]利用该指标以及现代分析技术中常用的GC-MS分析，在炒制过程中测得酱油中的多种呈味氨基酸在100 ℃和160 ℃条件下有所上升，220 ℃条件下这些氨基酸含量减少，利用分析滋味感觉强度解释了炒制过程中加酱油产生鲜味的变化过程。伏慧慧等[48]利用该指标以及现代分析技术中常用的GC-MS分析了干腌牛肉加工过程中蛋白质水解对产品滋味物质的影响，通过TAV计算得到谷氨酸、天冬氨酸、5-肌苷酸、5-鸟苷酸是干腌牛肉中主要的鲜味化合物。OAV一般用于香味的分析，牛云蔚等[45]利用OAV研究香气物质之间的交互作用，通过计算各个组分的理论OAV和实测OAV判断出茅台酒的己酸乙酯与乳酸乙酯，乙酸乙酯与己酸乙酯这两组混合物均发生了协同作用。Feng等[49]用GC-O结合AEDA法对天然鸡肉汤和肉鸡汤进行香气分析，计算OAV发现两种鸡汤中2，4-癸二烯醛的稀释因子最大，是形成鸡汤风味的最重要物质，通过风味分析可以准确地了解鸡肉汤中的呈味物质，这对其产品加工方式和保藏条件选择等具有指导意义。
3.2 敏感度-行为的关联性分析
味觉及三叉神经感觉的敏感度与行为存在相互关联，例如喜好、食物选择及生理健康等。在基本味觉的研究中，发现对苦味的感知与酒精的摄入量存在相关性[1]；甜味给人们带来的愉悦感使其在食物选择中发挥了重要作用[50]。咸味感知与高血压之间的研究一直是热点，Mitchell等[14]表明低盐的健康人群对盐更加敏感，并且他们会主动选择低盐含量的食物。此外，在关于辣感的研究中，Narukawa等[51]也发现味觉的阈上敏感性是决定选择辛辣食物的一大重要因素。目前已经有多项研究表明味觉的敏感性与人们行为之间存在联系，也有研究表明味觉敏感性对某些行为的影响作用极其微小，Stolzenbach等[52]发现味觉强度对苹果汁及苹果风味饮品的喜好度存在矛盾，与其相比，情绪反而发挥更大的影响作用。因此，对于敏感度与行为之间的关联性仍需进一步研究，才可以准确揭示味觉的敏感度如何引导和影响人们的消费选择。
4 展望
目前，国内对化学物理觉敏感度测定及其应用的研究相对较少，而味觉敏感度测定方法虽已发展出多种，但并非所有方法均适用于解决所有问题。在确定食品主要呈味物质时，通常需通过阈限测定方法评估物质的觉察阈限和识别阈限，并结合滋味活性值（TAV）或气味活性值（OAV）等指标筛选关键呈味或香气物质。然而，阈限测定结果与阈上强度的相关性较低，前者更适合用于评估评价员的感官能力或作为化学物质的量化指标，而后者在研究消费者喜好、味觉交互作用及特殊疾病饮食干预等方面具有广泛应用潜力。FPD和PROP评分则主要应用于味觉遗传变异研究，探索味觉表型、基因型、种族、性别与感知能力之间的关联。在综合性研究中，需结合多种方法以全面揭示味觉与化学物理觉敏感度的复杂机制。未来，味觉及化学物理觉敏感度研究应聚焦以下几个方向：一是进一步明确阈限与阈上强度、不同个体间敏感度差异的相关性，建立更科学的敏感度评价体系；二是优化测试方法，开发快速、精准且适用于不同场景的敏感度测定技术；三是深入探讨敏感度与消费行为的关联，特别是在食品摄食偏好、健康饮食选择及情绪反应中的作用；四是结合多学科手段，如遗传学、神经科学和行为学，系统解析味觉及化学物理觉的分子机制与行为影响。这不仅有助于揭示风味感知与人类健康之间的深层联系，还可为食品工业的精准开发与个性化营养提供理论支持。
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