融化的冰淇淋，為什麼甜得發膩？
― 糖並沒有變多。是舌頭醒了過來，空氣也跑掉了
杯底剩下的融化冰淇淋。啜上一口，甜得跟結凍時像是兩種東西。糖一粒也沒有增加。改變的，是接收甜味的舌頭，以及湯匙裡舀到的內容。
大熱天買了一支香草冰淇淋。第一口涼涼的，甜度剛剛好。
聊著聊著，杯子裡的冰淇淋已經化成了濃稠的液體。捨不得浪費，一口喝完，甜得讓喉嚨都留著味道。
明明是同一份冰淇淋，為什麼融化後會變甜？其實，製作冰淇淋的人打從一開始就知道這件事，而且是故意多放一些糖。
原因只有兩個
把甜味傳給神經的零件，溫度一降，運作就變弱。結凍的冰淇淋會讓舌頭變冷，所以同樣的糖，傳出去的甜味就比較小。
冰淇淋的體積有好幾成是攪進去的空氣泡泡。融化後泡泡消失，內容變得紮實，同一支湯匙裡的糖就更多了。
第一個是「感受端」的問題，第二個是「入口分量」的問題。兩者都往「融化後變甜」的方向作用。我們一個一個來看。
舌頭會把冰冷東西的甜味估得比較小
舌頭表面有一群負責接收味道的細胞。甜味物質一附著，細胞裡就會依序傳遞訊號。最後，細胞表面的小小「門」打開，電訊號就流向神經。
2005 年，比利時的研究團隊調查了這扇門的性質。結果發現，這扇門對溫度非常敏感，大約在 15℃ 到 35℃ 之間，溫度越高，門開得越大。同一項研究也確認，人感受到的甜味會隨溫度一起增強。
冰淇淋一入口，舌頭表面就被大幅降溫。門開得變小，所以即使糖量相同，傳到大腦的「甜」訊號也會變弱。等冰淇淋融化變溫，門就恢復原本的開法。結凍時被藏起來的甜味，就原原本本傳達出來了。
據說這扇門也用在苦味和鮮味的訊號傳遞上。冷掉的菜味道變得模糊、溫掉的啤酒喝起來比較苦，一般認為也和同樣的機制有關。
冰淇淋有好幾成是空氣做的
冰淇淋是一邊冷卻材料液、一邊攪拌做成的。這時空氣會變成細小的泡泡混進去，讓體積膨脹。膨脹的比例，製作的人稱為「膨脹率（overrun）」。
體積膨脹到 1.5 倍的冰淇淋，湯匙裡有三分之一是空氣。融化後泡泡會跑掉，再也回不去。於是同一支湯匙裡的液體變成 1.5 倍，糖也變成 1.5 倍。
請看圖 1。左邊的柱子是結凍冰淇淋的一匙，右邊的柱子是融化冰淇淋的一匙。拉動滑桿改變空氣的比例，就能看到一匙裡的糖如何變化。
膨脹的比例，因商品而差異很大。主打濃郁的冰淇淋空氣較少，口感輕盈的冰淇淋則傾向空氣較多。空氣越多的冰淇淋，融化前後的甜度差距也越大。
如果在冰淇淋的材料液凍起來之前先嘗一口，應該會覺得相當甜。據說製作的人已預料到冷卻會削弱甜味，所以多放了糖。在冰涼狀態下剛剛好的甜度，變溫之後就會變成太強的甜。冰沙或剉冰的糖漿也是一樣。
2000 年的一項研究報告指出，把沒沾任何東西的舌尖加溫，有些人會感覺到甜味。明明沒有任何味道的來源，光靠溫度就嘗得到味道。這稱為「溫度味覺」，據說有人感覺得到，有人感覺不到。
總結
融化的冰淇淋甜得發膩，不是因為糖變多了。而是因為被冷卻而變遲鈍的舌頭甜味感應器恢復了原本的運作，加上泡泡跑掉，一匙裡的糖本身就增加到約 1.5 倍。冰涼食物的「剛剛好的甜度」，是建立在冰冷與膨脹之上的。
冰淇淋的甜味，被冰冷與空氣「打了折扣」。
一融化，這些折扣就一次全部消失。
味道的感受大半是由鼻子形成的，這個話題請見〈感冒時，為什麼嘗不出食物的味道？〉；感受溫度的舌頭與皮膚上的「門」，則在〈薄荷並不冰，為什麼會有涼颼颼的感覺？〉中有詳細說明。至於一小撮鹽反而襯托出甜味的相反例子，可以讀〈西瓜撒鹽，為什麼會覺得更甜？〉。
- 把杯裝香草冰淇淋舀出三匙，放在小盤子裡。第一匙維持結凍狀態吃，記住它的甜度。
- 第二匙和第三匙，放在室溫下完全融化。第二匙就這樣在溫溫的狀態下試吃。
- 第三匙融化後，放進冰箱冷藏約 30 分鐘再試吃。不可以讓它結凍。
第三匙是「空氣已經跑掉，但還是冰的」狀態。如果它比第一匙甜、又沒有比第二匙甜，就表示兩個原因都有發揮作用。試吃前請先用水漱口，一次吃一匙。
想知道更多的人 ― 術語、算式與課本的連結從國中理化到大學專業課程，明確標示每段內容屬於哪個程度
- 國中國中理化會學到的範圍
- 高中高中「生物」「化學」會學到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或課本專欄的內容
- 大學高中不會學到、大學專業課程（感覺生理學、食品工程）的內容
- 研究連大學也不會當成「定論」來教、目前研究者正在探討的內容
國中術語：這個現象是有名字的
- 味覺細胞：位於舌頭味蕾中，接收味道物質並向神經送出訊號的細胞。
- 膨脹率（overrun）：冰淇淋含有空氣而膨脹的比例。以相對於材料液體積膨脹了百分之幾來表示。
- 密度：每 1 mL 的重量。含有泡泡的冰淇淋，密度比融化後的液體小。
國中高中用算式確認：一匙的糖，融化後變成幾倍？
比較一大匙（15 mL）裡的糖重，在結凍與融化的冰淇淋中各是多少。數值是用於計算的參考值。
| 用符號寫 | m ＝ V × ρ ÷ ( 1 ＋ r ) × w |
| 用文字寫 | 一匙的糖 ＝ 湯匙體積 × 液體密度 ÷ ( 1 ＋ 膨脹的比例 ) × 糖的比例 |
| 這個式子從哪來 | 來自「重量 ＝ 體積 × 密度」的關係。體積因泡泡膨脹為 ( 1 ＋ r ) 倍時，同樣重量的液體被攤開，所以密度要除以 ( 1 ＋ r )。融化後 r 就回到 0。 |
| m | 一匙的糖重（g） |
| V | 湯匙的體積（mL） |
| ρ | 材料液的密度（g/mL） |
| r | 膨脹率（0.5 即 50％） |
| w | 糖的重量比例 |
| 一大匙的體積 V | 15 mL |
| 材料液的密度 ρ | 據說約為 1.1 g/mL |
| 膨脹率 r | 假設為 50％（體積 1.5 倍） |
| 糖的比例 w | 據說約 15％ 上下 |
| 融化冰淇淋 一匙的重量 | 15 × 1.1 ＝ 16.5 g |
| 結凍冰淇淋 一匙的重量 | 16.5 ÷ 1.5 ＝ 11 g |
| 結凍冰淇淋的糖 m | 11 × 0.15 ＝ 1.65 g |
| 融化冰淇淋的糖 m | 16.5 × 0.15 ≒ 2.48 g |
| 融化後是幾倍 | 2.475 ÷ 1.65 ＝ 1.5 倍 |
光是入口的糖，就約是 1.5 倍。再加上「舌頭變冷而把甜味傳得較小」的效果。以結凍時的甜度為基準，融化的冰淇淋可以說是把糖增加到 1.5 倍，而且還取消了甜味的折扣。
高中高中＋味覺訊號，是怎麼受到溫度影響的
高中甜味、苦味、鮮味的受體，是七次貫穿細胞膜的蛋白質（G 蛋白偶聯受體）。甜味物質一結合，細胞內就透過第二信使引發連鎖反應，最後離子通道打開，膜電位改變。這是高中生物所學「受體與訊息傳遞」的具體例子。
高中＋這些離子通道之一，是讓陽離子通過的通道「TRPM5」。Talavera 等人 2005 年的研究報告指出，TRPM5 的電流會隨溫度上升而急遽變大，甜味的神經反應和人所感受的甜味也隨溫度增強。就像化學反應的速度會因溫度而改變，蛋白質打開的難易度也會因溫度而改變。鹽味和酸味是透過別的途徑傳遞，所以據說溫度的影響較小。
大學TRP 通道，與冰淇淋的泡沫結構
TRPM5 是稱為「TRP 通道」的一族成員。與因溫度而開啟的 TRPV1（熱）和 TRPM8（冷）同屬一個家族，溫度依賴性的強度以溫度係數（Q10）表示。在感覺生理學中，這被當作味覺與溫度感覺在分子層級重疊的例子。在食品工程方面，冰淇淋被當成由空氣泡泡、冰晶、脂肪顆粒、未凍結而殘留的濃糖液交織而成的「泡沫與乳化液複合體」來研究。據說膨脹率的數值，也會影響入口即化的口感、冰涼感的感受，以及融化的速度。
📖 算式的推導與更進階的內容：TRP 通道（維基百科） ／ Talavera 等人（2005）TRPM5 與甜味的溫度依賴性
研究目前還不清楚的事
- 兩個原因的比重。 融化冰淇淋甜度增加的部分，舌頭溫度與糖量各占多少，會隨商品與吃法而變，還沒有整理成一個數字。
- 「溫度味覺」的個人差異。 為什麼光是加溫舌頭，有人嘗得到甜味、有人嘗不到，目前還不太清楚。
- 脂肪與冰冷的作用。 乳脂肪覆蓋舌頭，以及冰冷本身如何改變甜味的感受，研究仍在持續。
也就是說，這篇文章的內容也是「就目前所知範圍內的說明」。也請記得，味道的感受因人而異。
與課本的連結（依程度）
| 程度 | 科目・單元 | 在這篇文章的哪裡 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化（國一）「密度」、（國二）「刺激與反應」 | 泡泡使密度下降、舌頭接收刺激 |
| 高中 | 生物「受體與訊息傳遞」 | 甜味受體與細胞內的連鎖反應 |
| 高中＋ | 化學「反應速率與溫度」的進階 | TRPM5 的開啟難易度隨溫度改變 |
| 大學 | 感覺生理學・食品工程 | TRP 通道、溫度係數、冰淇淋的泡沫結構 |
| 研究 | 味覺研究 | 溫度味覺的個人差異、兩個原因的比重 |
| ― | 與生活的連結 | 冰涼點心、冷掉的菜餚的調味 |
- Talavera K. 等人 "Heat activation of TRPM5 underlies thermal sensitivity of sweet taste." Nature 438, 1022–1025 (2005)
- Cruz A., Green B. G. "Thermal stimulation of taste." Nature 403, 889–892 (2000)
- 維基百科「TRPチャネル」（TRP 通道）
- Goff H. D., Hartel R. W. "Ice Cream" 7th ed., Springer (2013)
※本文是為一般讀者撰寫的科學解說。文中數值皆為幫助理解機制的參考值與概算。糖的比例與空氣的比例會因商品而異。