为什么醋酸铅具有甜味？ 第1页

每天早上知乎都会给我推送一个问题邀请我回答。今天这个问题终于值得写一写了。

为什么糖是甜的，为什么醋酸铅具有甜味，阿斯巴甜这样的类糖为什么甜度那么高是蔗糖的很多很多倍，为什么甚至偶尔矿泉水喝起来也会觉得甜丝丝的，但是有时候又不会？看完这篇回答，希望可以解答你所有的问题。

简单来说，答案是我们味蕾上的甜味感受器就喜欢接收一种特定的结构——AH+B 结构。其中AH 表示的是一个酸质子，B是一个具有电负性的原子或中心，而这个AH+B 结构，AH 距离B 的距离大概是3 A（0.3 nm），见下图。

当我们的甜味感受器同时接触到了来自“甜味”分子的AH+B 结构，我们的甜味感受器自然就会给我们发送一个“甜”的信号，让我们愉悦。

比如我们最常见的果糖（水果）还有糖精（奶茶和咖啡）。仔细看它们的分子式，AH+B 的结构都很明显。而由于糖精的AH+B 结构相比果糖内部的更为稳定，所以我们的甜味感受器更容易和糖精结合，所以相同浓度，我们会觉得糖精更甜！

我们再来看看咱们的直接代谢能源——葡萄糖，葡萄糖内部也是有这样AH+B 结构的，然而问题在于葡萄糖内部的AH (OH) 和B (CH2OH) 分别位于两个相邻的碳原子上面（上图）。你或许学过有机化学里六元环的船式，椅式构象。这样AH 和B 有可能翻转导致不满足这个3 A 的距离要求，你的甜味感受器只能接收到半个信号（不甜）。相比果糖的稳定结构，葡萄糖自然也就没有果糖甜。

同时，特定的情况下氢键，也会过来插一脚，影响甜味，所以稀释含葡萄糖的溶液，口感甜度的下降程度要快于稀释的倍数。

现在我们已经熟悉了甜味的来源，以及分子结构对甜味的影响。我们来看看问题的核心，醋酸铅是怎么回事？仔细观察醋酸铅的水合过程，我们不难发现，当一个OH 阴离子从右上角微弱地和醋酸铅结合后，这个OH 可以自然而然充当这个AH 的角色。此时，从右下方的位置可以结合一个OH 阴离子充当B，也可以让左上的OAc 结构里的氧原子充当B。这也是醋酸铅甜味的来源。不过不同的是，这个结构很弱（不像果糖，糖精，葡萄糖），自然甜度比不了它们。也是因为如此，古罗马人才需要用纯铅锅慢慢煮醋或者其它原材料提升甜度（醋酸铅浓度）。

相比之下，另一种无机物氯化铍的甜度可比醋酸铅强多了，而毒性也半斤八两。所幸，古罗马人并不知道怎么弄出铍。

至于矿泉水为什么有时候喝着觉得甜，这其实是个偶然的“误会”。天然矿物质的水合分子尺寸很小，并且成弱碱性（B），而此时另一个水分子的OH 可以充当 AH。当这两个分子满足了同时出现，又刚好处在了彼此距离最合适的 0.3 nm，你就会感觉到甜。不过由于它们两者很难满足同时出现，同时结合，这个概率实在太低了，所以你感受到的只是若有若无的丝丝甜。

一个参考的文献：