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尋香,弄香

2022年11月09日香精公司瀏覽量:0

“幾度試香纖手暖,一回嘗酒絳唇光?!痹谌祟愡€蒙昧而不知何謂氣體分子和嗅覺受體的年代,貴族生活就已將香氣和儀式、情緒、氛圍聯(lián)系在了一起。隨時間推移,人類對香料的追求甚至成了化學(xué)發(fā)展的一股推動力,當(dāng)香氣演變成一種獨特的藝術(shù)形式,它究竟是什么?又怎么得到它?

香料所呈現(xiàn)出來的氣息,其實是由一系列氣味不同的小分子有機(jī)化合物合力構(gòu)成的。譬如麝香,這種從雄麝香腺囊中提取的名貴香料,它的香氣主要源于其中的麝香酮,另有麝香吡啶、雄甾烷等等的幾十種有機(jī)物參與了麝香香氣的構(gòu)成,但作用很小。而被譽(yù)為眾香之首的沉香,則采自沉香屬幾種樹木,混合了樹脂與木質(zhì)成分,它的香氣由白木香醇、白木香醛、茴香酸等等幾十種有機(jī)物貢獻(xiàn)。

尋香,弄香

【麝香酮】

這些富含氣味的小分子有機(jī)物會從香料體內(nèi)逐漸被釋放出來,因為香料整體材質(zhì)和這些分子理化性質(zhì)的差異,這個逃離過程或快或慢,而無一例外的,加熱會幫助它們離開??v觀古今中外的各色熏香方法:填充著各色材料的香囊,或是噴涂于頸動脈旁的香水;東方香爐中炭火之上被深埋在香灰中的香球,或是西域熏爐上浮于水上等待燭火蒸發(fā)的精油……無非是讓這些香氣小分子散播到空氣或其他材質(zhì)中,并最終為人感知的過程,區(qū)別只在于,方法不同,分子擴(kuò)散的速度不同,擴(kuò)散過程中可能發(fā)生小的化學(xué)變化而氣味將略有不同。

被釋放出的小分子有機(jī)物在空氣中隨波逐流,很偶然的,可能會有幾個飄散到你的鼻腔中,每個不同的氣味分子會刺激到鼻腔中若干個特定的嗅覺感受器,形成電信號送入嗅覺神經(jīng)。這種氣味分子飄散到鼻腔里的越多,形成的信號就越強(qiáng)烈,人就能感受到氣味濃烈。以最常見的,有臭雞蛋氣味的惡臭氣體硫化氫為例,當(dāng)空氣中每二十億個氣體分子里有一個硫化氫分子時,嗅覺較靈敏的人就會感覺到有異味,這時,人每吸一口氣,大約有五十萬億個硫化氫分子被帶入鼻腔,它們中的一部分被嗅細(xì)胞的感受器捕獲,令人覺察到氣味的異常。

大多數(shù)時候,香氣是由多種有味的分子共同構(gòu)成的,不同的氣味分子所觸發(fā)的感受器組合并不相同,它們一同涌入鼻腔時嗅神經(jīng)接收到的信號刺激就有了區(qū)別,這時的大腦中便如同奏起了一支交響樂,每一種氣味分子就像一種樂器,發(fā)出特定的音色,每個時間點上,幾支樂器共同奏出和聲。從聞到香氣的一剎那起,到它飄出你的嗅覺范圍,大腦中的這支交響樂不斷變幻著和聲的構(gòu)成,偶爾的,當(dāng)某種氣味分子占據(jù)了絕對優(yōu)勢時,經(jīng)過訓(xùn)練的大腦能夠識別出這是哪件樂器的聲音,而大多數(shù)時候,它分辨不出究竟是哪種氣味,只隱約的感受到一種氛圍環(huán)繞在周圍,或舒緩,或優(yōu)雅,或激越,一種只可意會,無所琢磨的感覺。

奢侈的享受

在古代,這種氤氳繚繞的感覺專屬于文人雅士、貴族階層、宗教儀式,普通百姓或可偶爾佩戴填充了花瓣雄黃之類的香囊,卻鮮少能享受熏香,因為獲得它實在代價不菲。

當(dāng)時受制于有限的科技水平,麝香、龍涎香、靈貓香這些動物香料往往只能在獵取野生動物時獲得。雄麝需3歲之后才會產(chǎn)出可用的麝香,殺死一只雄麝,能采到的麝香大約只有十幾克,如果算上被誤殺的雌麝和幼麝,收獲一公斤麝香,需要獵殺一百多只麝。如此辛苦得來的香囊,其中的有效成分卻十分有限,即使是比例最高的成分麝香酮,犧牲這一百多只麝不過能得到十余克。而伴隨著人類控制自然的能力逐漸增長的,是這些提供香料的生物種群的逐漸衰落,到了現(xiàn)在,即使有了成熟的人工飼養(yǎng)方法,麝香價格仍數(shù)倍于黃金,而麝已成為我國的二級保護(hù)動物,禁止野外捕獵,更禁止出口天然麝香。

相比于動物香料,人類很早就獲得了培育各種植物的方法,植物香料的獲得比動物香料簡單了很多,但即便如此,得到原材料之后,再加工的過程卻蘊(yùn)含著相當(dāng)高的附加值。為了從中獲得濃度更高的有效成分,西方人很早就掌握了一套提取精油的方法,現(xiàn)在回頭再看,這些其實就是化學(xué)中分離有機(jī)物的方法。

一種較簡單的提取方法就是蒸餾。在一個頂端接有導(dǎo)管的容器中,將玫瑰花瓣放在燒開的水面上蒸,這些蘊(yùn)含香氣的小分子有機(jī)組分就會隨熱氣升騰而離開花瓣。容器頂端的導(dǎo)管將帶著有機(jī)物的蒸汽引導(dǎo)到一個冷凝器中重新凝結(jié)成液態(tài),這時一部分香氛就凝結(jié)成精油懸浮于水面之上,而另一些溶于水的組分則和冷凝水一同構(gòu)成純露。這時的精油和純露還是混合物,而非單一的化合物,如果想進(jìn)一步分離,就需要用精餾的手段,利用不同化合物凝結(jié)點的細(xì)微差異再將其中的組分拆分開。

如此蹂躪玫瑰花瓣,得到的精油其實寥寥,即使在現(xiàn)代高水平的蒸餾技術(shù)下,一滴玫瑰精油所蘊(yùn)含的,仍是上百朵玫瑰花的靈魂。而每年全球產(chǎn)出的所有玫瑰花,其實尚不能供給生產(chǎn)精油的需求量。除此之外,有些花料的香分在加熱時會被破壞,還需要用更復(fù)雜的方法提煉,無怪乎精油又被稱為液體黃金。

香氛如此昂貴,在過去它只能屬于貴族階層。但現(xiàn)代社會充滿了挑戰(zhàn)自然的豪情,更具備消費(fèi)至上的精神,科技的力量怎能對這些奢侈消費(fèi)品輕易低頭?

隨著石油工業(yè)和有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,想要獲得香氣,似乎有了另一條出路。

合成與分離——工業(yè)化巨輪掙脫自然束縛

人類首次化學(xué)合成的香精是乙酸芐酯,1855年,這種在自然界中存在于茉莉花中的具有濃郁果香香調(diào)的化合物從化學(xué)實驗室誕生了。其后的二三十年間,香蘭素、硝基麝香、薄荷醇等香氣濃郁的物質(zhì)不斷的被簡陋的化學(xué)反應(yīng)器組裝出來。

到現(xiàn)在,人工合成的香料已有三千多種,其中相當(dāng)一部分甚至是自然界中不曾存在的化合物,香氣也可能是全新的。這些人工合成香料大部分由可控的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生,原料是來源于石油、煤焦油、或其他天然有機(jī)物的小分子烴、醇、醛等。另有一些被交予龐大而功能豐富的微生物群體代勞,在它們自然的生長代謝過程中被合成出來,再通過精細(xì)化工的分餾得到高純品。以如今的精細(xì)化工水平,這些有機(jī)合成或生物技術(shù)的生產(chǎn)速度、生產(chǎn)過程的可控性、生產(chǎn)成本都遠(yuǎn)優(yōu)于天然香料的采集與提煉過程。香氛終于可以飄入尋常百姓家了。

一邊在不斷的合成芳香型化合物,另一邊,對混合物的分離與鑒定技術(shù)也有了長足的進(jìn)步,無論合成香料或是天然香料,其中有效成分的分子結(jié)構(gòu)終于被揭開了面紗,高純度的化合物被提煉出來,香氛交響曲中的每件樂器露出了真面目。不過,這個樂團(tuán)中,任何一種樂器奏出的單音都不會很好聽。

單一接觸任何一種高濃度的香料純品都不是享受,它們太過濃烈的氣味往往與香氣相去甚遠(yuǎn)。每種香料都需要稀釋到相當(dāng)?shù)偷臐舛炔艜霈F(xiàn)香氣,而且,任何單一的香料都難以調(diào)配出藝術(shù)級的氣息,這些化合物之間需要相互協(xié)作。自然界的花朵便是調(diào)和它們的大師,而在人類社會中,這個指揮家就是調(diào)香師。這是一件藝術(shù)創(chuàng)作,他需要根據(jù)產(chǎn)品的需要選擇參與這支樂曲的樂器,確定每支樂器在其中的音量,粗制濫造的調(diào)香師只能搗鼓出刺鼻的產(chǎn)品,而真正宜人的香氣需要精心調(diào)制。到目前為止,可供調(diào)香師差遣調(diào)用的,天然香料與人工香料,加起來有五千多種。

天然VS.人工?

人造香料與天然香料之間保持著若即若離的關(guān)系,拋開了各自的出身不談,它們在化學(xué)家眼中都不過是有著特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子,人工香料因為與某種天然香料類似的氣味被賦予了相似的名字,它們彼此的長相有時卻相去甚遠(yuǎn),而長相相似的,味道也仍有細(xì)微差別。麝香家族就是這樣的一個大族群。

硝基麝香是最早合成出來的天然麝香替代品,它的香氣與天然麝香類似,而1895年首次市場化的時候,價格不過500美元每公斤,于是很快成為了麝香的廉價替代品。在這之后,人們逐漸用其他各種方法合成出了其他類型的人工麝香,包括在結(jié)構(gòu)上和麝香酮非常相似的環(huán)十五酮等一些大環(huán)麝香化合物,以及分子中存在幾個小環(huán)的多環(huán)麝香。

尋香,弄香

環(huán)十五酮(大環(huán)麝香的一種)

尋香,弄香

二甲苯麝香(硝基麝香的一種)

尋香,弄香

佳樂麝香(多環(huán)麝香的一種)

這三大類人造麝香雖然都有麝香樣香氣,其實其中每種分子都有獨特的氣味。大環(huán)麝香因為結(jié)構(gòu)和麝香酮非常相似,香氣是最接近麝香的,圖上的環(huán)十五酮其實自然界就有,它以極低的含量存在于麝香鼠的生殖腺內(nèi),氣味更比麝香酮更清晰而優(yōu)異。因為生產(chǎn)工藝較復(fù)雜,只有高端香精才拿它做定香劑,有時會在果味食品中投加少量作為食品香精。

而硝基麝香的合成方法是最簡單的,穩(wěn)定性也最強(qiáng),香氣強(qiáng)烈,價格低廉,在早期的人工香料市場上占據(jù)了絕對優(yōu)勢。上世紀(jì)八十年代前,它在多種日用化學(xué)品,洗發(fā)液、香皂、香水等之中都有添加。

正當(dāng)香氣開始變得廉價的時候,人們對環(huán)境與健康的關(guān)注席卷到了香料業(yè)。

香,還是不香?

隨著使用量逐漸加大,硝基麝香的安全性逐漸開始受到人們質(zhì)疑。動物實驗顯示,這一類化合物中的二甲苯麝香在高劑量下有明確的致癌性,其他同類物也有神經(jīng)毒性或者類激素效應(yīng)。雖然實驗動物接觸的劑量要比使用香料的人高很多,但硝基麝香的另一個特點讓人不寒而栗:生物富集性。它是那種一旦在人體內(nèi)安家,就很難再清除出去的物質(zhì)。這個特性意味著人通過接觸日用化學(xué)品而吸收到身體內(nèi)的硝基麝香會隨著時間的推移越積越多,原本安全的劑量可能因為這種積累而變得危險。上世紀(jì)九十年代起,各國逐漸禁止再向日用化學(xué)品中添加硝基麝香,價格相對大環(huán)麝香低廉的多環(huán)麝香逐漸取代了它們在市場中的地位。

與硝基麝香的沒落同步的,是消費(fèi)導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變,“回歸自然”逐漸成為時尚大風(fēng)向,一些高端日化產(chǎn)品更以“無香料”作為營銷口號。消費(fèi)者們追求了幾個世紀(jì)的暗香浮動,但當(dāng)他們終于可以廉價的享受這種氛圍時,卻又對它產(chǎn)生了莫名的恐懼。

這種恐懼來源于兩類人,一種是恐懼著人工合成物質(zhì),希望生活的更加自然和生態(tài),另一類則主張對人工或天然香料一律格殺勿論,“如無必要勿增實體”。

的確,硝基麝香毒性較大,還會滯留在人體中;麝香酮擴(kuò)張冠狀動脈,還對中樞神經(jīng)有影響;多環(huán)麝香看上去毒性小,在體內(nèi)降解的也快,可高劑量動物實驗顯示似乎有激素效應(yīng)……但深入了解毒理,會發(fā)現(xiàn)這些恐懼并不理性。

最近的毒理學(xué)研究中,一種新的理論備受關(guān)注,人們發(fā)現(xiàn),很多毒性效果很明確的物質(zhì),當(dāng)它以極低劑量進(jìn)入生物體時,對生物各種體征的作用效果可能是與高劑量時截然相反的。這個現(xiàn)象就如同這些香料在不同的濃度下呈現(xiàn)出了完全不同的嗅覺體驗一樣,讓人懷疑新理論會不會暗示著我們應(yīng)該少少接觸一點毒物?

不過即使拋開新理論不談,毒理學(xué)始終認(rèn)為“萬物皆毒”,決定一種化合物是不是有毒性的,除了它的化學(xué)結(jié)構(gòu),更關(guān)乎它被攝入的劑量。即使是甲基香蘭素這種上至巧克力,下至洗手液都可添加的低毒香料,大劑量攝入也會導(dǎo)致頭暈、惡心、呼吸困難、甚至肝腎衰竭。而無論它是天然作物提取的,或是實驗室合成的,只要是甲基香蘭素,毒性效果完全一樣。

每當(dāng)有新的香料想要進(jìn)入市場,各國政府和衛(wèi)生組織便會委托專門的機(jī)構(gòu)針對它進(jìn)行各類毒性實驗,試圖摸索出使用它最安全的劑量范圍。這類評估總在不斷更新方法,隨著科學(xué)進(jìn)展獲得更可靠的資料,將范圍劃定的更加精細(xì),幫助人類更安全的享受香氛帶來的美妙感覺。

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