對氣味和嗅覺的科學認識

1、氣味、嗅覺的定義和科學理論

氣味是由揮發(fā)性氣體分子刺激鼻粘膜中的嗅細胞而產(chǎn)生的電沖動，再由神經(jīng)纖維傳到嗅覺中樞形成嗅覺。其中，將令人愉快的嗅覺稱為香味，令人厭惡的嗅覺稱為臭味。但香味和臭味之間沒有嚴格的界限，同一種揮發(fā)物質，其氣味隨濃度的不同對嗅覺的刺激也不同，甚至產(chǎn)生相反的結果。

各嗅感物質的嗅感強度可用閾值表示。判斷一種呈香物質在食品香氣中起作用的數(shù)值稱為香氣值（FU），F(xiàn)U是呈香物質在食品中的濃度與其閾值之比。如果某物質組分FU值小于1.0，說明該物質沒有引起人們的嗅感，F(xiàn)U值大于1.0，說明它是該體系的特征嗅感物質。

鼻腔中的嗅覺感受器主要由嗅覺細胞組成，嗅覺細胞和其周圍的輔助組織集合起來形成嗅覺神經(jīng)。目前所知的應該有四千萬以上個嗅覺神經(jīng)元。氣體分子經(jīng)鼻通道到達嗅區(qū)后，鼻黏膜內(nèi)的可溶性氣味結合蛋白與之黏合以增加氣味分子溶解度，并將氣味分子運輸至接近嗅覺細胞，使嗅覺細胞周圍的氣味分子濃度比外圍空氣中的濃度提高數(shù)千倍，從而刺激嗅覺細胞產(chǎn)生神經(jīng)沖動，經(jīng)嗅神經(jīng)多級傳導，最后到達位于大腦梨形區(qū)域的主要嗅覺皮層而形成嗅覺。

目前關于嗅覺形成的理論有多種，主要有三種科學解釋，一種是立體化學學說，一種是膜刺激理論，還有一種是振動理論。立體化學理論由Amoore提出，是一種經(jīng)典的嗅覺理論。美國科學家Richard Axel和Linda B.Buck從分子水平和基因水平闡述了嗅覺機制，為此獲得了2004年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。①

我需要強調(diào)的是，所有的關于嗅覺生理基礎的科學學說，還都是一種理論解釋，沒有一種學說完全地、絕對地解釋清楚了嗅覺的生理基礎。對于嗅覺，人類所不知道的可能遠遠多于所知道的。

2、人類能感知到的氣味的數(shù)量

氣味和嗅覺是一種天然的存在，但是人們能感知到多少種氣味的認識，卻是不斷發(fā)展變化的。20世紀20年代的研究顯示，人類可以聞到約1萬種不同的氣味。但到了2020年代，研究文獻則指出，人類能夠感測到的氣味達到100萬種。我窮極自己所能記憶起的關于氣味描述的詞匯，加起來連1000種都到不了，對1萬種到100萬種的氣味是什么，真是一無所知，但是既然有研究能揭示它，想必還是有些依據(jù)的。

3、人類能感知到的氣味都是多種氣味復合的

從嗅覺原理來看，人類能感知到氣味都不是某一種單一的氣體分子帶來的，即便是在氣味研究中的所謂“單體香”（某種已經(jīng)知其具體結構的化合物分子），人能感知到這種氣味的時候，也是它和空氣中其他成分復合之后所感知的。當分析草莓的時候，發(fā)現(xiàn)沒一個香氣分子是有“草莓味”。草莓混合了果香味的酯類，椰香味的內(nèi)酯類和焦糖、青綠和乳酪調(diào)，這些混合起來才形成我們所感知的草莓味。①

氣味的感知必須經(jīng)過空氣，氣體分子在空氣中運動時發(fā)生的物理、化學變化；而與嗅覺細胞結合，它要通過和蛋白及酶的結合，才能被嗅覺神經(jīng)元所感知，這也要發(fā)生化學反應。等到傳導到大腦嗅覺皮層的信息已經(jīng)是多種香氣復合后的香氣信息了。在日常生活中，我們能感受到的白酒和菜肴的香氣，都是多種氣味物質的氣體分子混合后的復合氣味，復合氣味中有氣味的感知閾值低或者濃度大，就成了主體的氣味；其他的氣味起附屬、襯托主體氣味的作用，也不可或缺。任何單體香的氣體分子，如果超過四種混合在一起，它就會產(chǎn)生新的嗅覺認知，專業(yè)上把它稱之為“合成處理”，即人的神經(jīng)系統(tǒng)對多種氣味的合成處理。神經(jīng)生理學表明嗅覺細胞是對這種混合物的反應，不是其中某種單體香的反應。

由于我們能感知到的氣味，都是多種化合物氣體分子的混合后的產(chǎn)物，所以用某一種化合物來代表某種酒或者菜肴的香氣特征是不夠準確的。這也是現(xiàn)在白酒國家香型標準在最新的修訂版中取消了主體呈香呈味物質描述的重要科學原因。

同樣的道理，目前正在風靡的“分子料理學”，所崇尚的餐酒搭配的所謂“關鍵香氣分子”，也僅僅是有參考意義。關鍵香氣分子并不一定能夠完全準確地反映出香氣混合后的實際狀態(tài)。這和關于白酒香味描述中的“色譜骨架成分”并不能反映出白酒原酒本身完整的氣味特征一樣。

4、氣味是不斷變化的

物質散發(fā)出來的氣味，也是在不斷變化的。因為這些揮發(fā)性強的氣體分子和空氣結合之后，就會發(fā)生物理和化學的反應，可能就會變成另一種物質，所以氣味是變化的。在我們感知它的過程中，也會發(fā)生化學變化，最直接的感受就是有些新鮮的蔬菜和魚類稍微放一下，就發(fā)生變化，那是因為其中有些揮發(fā)成分氧化之后變化成為另一種成分，氣味就變了。

完整的蔬菜幾乎沒什么味道，但如果你切了黃瓜后，不飽和脂肪酸因為細胞膜被破壞而接觸到了氧氣，促進酵素性氧化作用，才產(chǎn)生出來有明顯黃瓜味的醛類壬二烯醛和壬烯醛。

我們都知道，現(xiàn)在喝葡萄酒，都要先開瓶放在醒酒器里“醒”一下，有個“醒酒”的過程，有些酒醒的時間還長，長達數(shù)個小時。醒酒的一個重要作用是因為現(xiàn)在的葡萄酒里都有二氧化硫，它作為一種防腐添加劑添加在酒里，醒酒過程就是讓二氧化硫揮發(fā)一段時間后，硫味就弱了，酒本身的果香味才能出來。喝白酒，也有講究醒酒的，其實原理也差不多，是先讓有一些不愉快的氣味揮發(fā)一下，也讓酒體里多種氣味分子在空氣中再重新組合，形成更協(xié)調(diào)的香氣。

由于氣味是不斷變化的，所以才出現(xiàn)了各種各樣的品鑒活動。所謂品鑒的重要基礎就是感受氣味變化帶來的美感和享受。

5、氣味對味覺感覺的影響

在科學研究中，把人體的感覺器官分為嗅覺、味覺、感覺三個方面來研究，但事實上嗅覺、味覺、感覺是一個整體的生理機構，其作用是相互密切的聯(lián)系在一起的。研究發(fā)現(xiàn)，氣味的作用遠遠超過我們以前的認識，人類能感受到的滋味，只有1/5是通過味蕾及味覺所感受到的，而其他80%則是通過鼻子及嗅覺所感受到的。如果沒有了嗅覺器官，單靠味覺我們就根本無法享受美食?！讹L味搭配科學》的作者詹姆斯·布里西翁和布露克·帕克斯特指出：自己可以做一個小實驗，在喝咖啡的時候，把鼻子捏住，然后看看那一口帶苦味溫溫的水，還能感受到咖啡帶給你的享受嗎？當然不能，那會感覺索然無味的。①

類似的實驗我倒是經(jīng)歷過一個，不用捏鼻子，在2022年年底，我受新冠病毒的影響?！瓣柫恕?，嗅覺完全喪失了，但味覺基本上是完好的。在沒有嗅覺的情況下，喝白酒是能感受到辣、醇、甜，但是沒有了香氣。沒有了香氣，感覺索然無味，完全喪失了喝酒的激情。以我自己親身感受，我同意詹姆斯·布里西翁他們的說法。

6、專業(yè)聞香培訓能起的作用是什么？

人體的嗅覺感知能力是有個體差異的，有些人的嗅覺細胞多一些，有些人的少一些。味覺也一樣。但是就感知食物和飲料的主體氣味來講，這種差異帶來的影響并不大。也就是說，每個人一般情況下能感知到的香氣，即便達不到書上說的100萬種，起碼日常生活中所能遇到的差異都能感受到的。

種種關于聞香職業(yè)的專業(yè)培訓，所起的作用是什么呢？這些聞香職業(yè)包括香水調(diào)配師、聞香師、白酒方面的品酒師，還有餐飲方面的美食家，他們都是經(jīng)過專業(yè)培訓的。

我們自己也接受過這方面的專業(yè)培訓，而且現(xiàn)在還在不斷的在訓練、實踐。就我們自己的體驗，專業(yè)培訓并不能改變?nèi)说男嵊X天賦，它能做到的不是讓你感受氣味的能力提高，而是能讓你把感受到的氣味用語言描述出、并且記錄下來，然后和其他的你記錄下來的氣味進行比較。簡單地說，專業(yè)培訓，培訓的只是你表達、描述氣味的能力。我們?nèi)粘Ｓ糜诿枋鰵馕兜男g語，不超過幾十個，經(jīng)過培訓后的專家可以嫻熟使用術語超過上百個，甚至達到數(shù)千個。

很多我們感受到的氣味是找不到對應語言來描述的，而經(jīng)過培訓后的專家，則可以找到對應的語言描述，或者創(chuàng)造出新的術語，而且把各種描述出的氣味進行組合，再來理解它們之間的匹配是否協(xié)調(diào)，是否有沖突。在此基礎上，他們可以設計更好的香水，也可以選擇合適的下酒菜肴。

7、氣味是餐酒搭配的第一道橋梁

白酒的香氣和菜肴的香氣是在空中相遇的，當我們還沒有喝酒的時候，先聞到了酒的香氣；沒有吃菜的時候也聞到了菜的香氣。當菜肴和酒放在一起的時候，我們所聞到的是菜肴的香氣和酒的香氣在空中混合后的氣味。這種氣味是否協(xié)調(diào)、是否帶來愉快的舒適的感受，這是餐酒搭配的第一個關鍵的因素。也就是說還沒喝、沒吃時，我們先在嗅覺上判斷了這種酒和這些菜是否般配協(xié)調(diào)。Ω

①汪東風、徐瑩，《食品化學》第三版，化學工業(yè)出版社，2019年9月，P242

①彼德·庫奎特、伯納德·拉烏斯、喬翰·朗根畢克著《食物風味搭配科學》，中國臺北：采實文化事業(yè)股份有限公司，2022年11月初版二刷，P16

①詹姆斯·布里西翁、布露·帕克赫斯特，《風味搭配科學》，P4