“几度试香纤手暖,一回尝酒绛唇光。”在人类还没有搞清楚产生香味的分子和嗅觉受体的年代,贵族生活就已将香气和仪式、情绪、氛围联系在一起了。随时间推移,人类对香料的追求甚至成了化学发展的一股推动力,而香料究竟是什么呢?
香气的真身
香料所呈现出来的气息,其实是由一系列气味不同的小分子物质决定的。我们熟知的麝香是一种从雄麝的香腺囊中提取的名贵香料,它的香气主要源于其中的麝香酮,另外,其中的麝香吡啶、雄甾烷等几十种有机物也参与了麝香特殊香气的构成,但作用较小。
由于香料整体材质和不同香气分子理化性质存在差异,所以释放香气的速度不尽相同,但无一例外的是,加热会帮助香气扩散开来。纵观古今中外的各色熏香方法——喷涂于颈动脉旁的香水,香炉中炭火之上被深埋在香灰中的香球,或是西域熏炉上浮于水上等待烛火蒸发的精油……无非都是为了让这些香气小分子散播到空气或其他材质中,并最终为人感知。区别只在于方法不同,分子扩散的速度不同,扩散过程中可能发生小的化学变化将使气味略有不同。
被释放出的小分子有机物在空气中随波逐流,偶然会有几个飘散到你的鼻腔中。每个不同的气味分子会刺激到鼻腔中若干个特定的嗅觉感受器,在这里形成的电信号被送入嗅觉神经,进而被大脑感知,我们就察觉到香气的存在了。飘散到鼻腔里的气味分子越多,形成的信号就越强烈,人就越能感受到气味浓烈。
大多数时候,香气是由多种有味分子共同构成的,不同的气味分子所触发的感受器组合并不相同。当它们一同涌入鼻腔时,嗅神经接收到的信号刺激就有了区别,这时的大脑中便如同奏起了一支交响乐。每一种气味分子就像一种乐器,发出特定的声音,在每个时间点上,会有几种“乐器”共同奏出和声。从闻到香气的一刹那起,大脑中的这支交响曲就不断变幻着。
气味如何被感知
当被嗅物质的分子到达嗅黏膜的时候,便附着在黏膜上,然后进入嗅细胞纤毛上面的气味受体,这时被嗅物质的分子在细胞中产生一种电脉冲,传到延髓,再从那里进入大脑中的相关区域。
自然提取
人类很早就开始培育各种香料植物。即便如此,在得到原材料之后,再加工的过程也并不轻松。为了从中获得浓度更高的有效成分,西方人很早就开发了一套提取精油的方法,现在回头再看,这些其实就是化学中分离有机物的方法。
一种较简单的提取方法就是蒸馏。在一个顶端接有导管的容器中,将玫瑰花瓣放在烧开的水面上蒸,其中蕴含香气的小分子有机组分就会随热汽升腾而离开花瓣。容器顶端的导管将携带有机物的蒸汽引导到一个冷凝器中重新凝结成液态,这时,一部分香气分子就凝结成精油悬浮于水面之上,而另一些溶于水的组分则和冷凝水一起构成纯露。这时的精油和纯露还是混合物,而非单一的化合物,如果想进一步分离,就需要用精馏的手段,利用不同化合物凝结点不同的细微差异再将其中的组分拆分开。
如此处理玫瑰花瓣,得到的精油其实寥寥。即使现代有了高水平的蒸馏技术,一滴玫瑰精油所蕴含的仍是上百朵玫瑰花的灵魂。而每年全球产出的所有玫瑰花,尚不能满足精油生产的需求。除此之外,有些花的香气在加热时会被破坏,还需要用更复杂的方法提炼,无怪乎精油又被称为液体黄金。
香料如此昂贵,在过去它只能为权贵独享。但现代社会的科技力量怎能对这些奢侈消费品轻易低头?随着石油工业和有机化学的发展,获得香气似乎有了另一条出路。
麝一度是香精的重要来源。但是由于过度捕杀,野生麝正面临灭绝的危险。
合成与分离:工业化巨轮挣脱自然束缚
人类首次化学合成的香精是乙酸苄酯。年,这种在自然界中存在于茉莉花中的、具有浓郁果香香调的化合物从化学实验室诞生了。其后的二三十年间,香兰素、硝基麝香、薄荷醇等香气浓郁的物质不断地在简陋的化学反应器中被“组装”出来。
到现在,人工合成的香料已有多种,其中相当一部分甚至是自然界中不曾存在的。这些人工合成香料大部分由可控的有机化学反应产生,原料是来源于石油、煤焦油或其他天然有机物中的小分子烃、醇、醛等。另有一些是由数量庞大且功能丰富的微生物群体在自然的生长代谢过程中合成出来,再通过精细化工的分馏得到高纯品。以如今的精细化工水平,这些有机合成或生物技术的生产速度、生产过程的可控性、生产成本都远优于天然香料的采集与提炼过程。
在不断合成芳香型化合物的同时,人类对混合物的分离与鉴定技术也有了长足的进步。无论是合成香料还是天然香料,其中有效成分分子结构的面纱终于被揭开了,高纯度的化合物被提炼出来,香气交响曲中的每件乐器露出了真面目。不过,这个乐队中的任何一种乐器奏出的单音都不会很好听。
单一接触任何一种高浓度的香料纯品都不是享受,它们太过浓烈的气味往往与香气相去甚远。每种香料都需要稀释到相当低的浓度才会出现香气。而且,任何单一的香料都难以调配出艺术级的气息,这些化合物之间需要相互协作。自然界的花朵便是调和它们的大师,而在人类社会中,这个指挥家就是调香师。
这是一个艺术创作的过程,他要根据产品的需求选择参与这支乐曲的乐器,确定每支乐器在其中的音量,粗制滥造的调香师只能“鼓捣”出刺鼻的产品,而真正宜人的香气需要精心调制。到目前为止,可供调香师差遣调用的天然香料与人工香料加起来有多种。
很难想象,很多让人愉悦的香气出自黑乎乎的焦油。其实,只要将使用量控制好,人工合成香料也能发挥很好的作用。
香气是否有毒?
然而,正当香气开始变得廉价的时候,人们对环境与健康的