为什么食品里的“香精味儿”闻起来都很假?

发布时间:2018-05-16 10:50:07 来源 技术型吃货微信公众号

好吃的必须要色香味俱全。关于“色”和“味”的调配,我们之前的文章已经介绍过很多了。我们这一篇文章主要来说说“香”的部分。这也是食品添加剂中最复杂,最具挑战性的一个部分——食用香精。

为什么说食用香精是食品添加剂中最复杂的部分呢?我们先要明白,人是怎么闻到气味的。


1.嗅觉是怎么产生的?

大自然中的一切气味,无论是好闻的,还是难闻的,其实都来源于一些小分子的“气味物质”,它们飘散在空气中,经由我们的呼吸,带入鼻腔中,在鼻腔顶部,有一个神奇的地方叫做“嗅粘膜”,粘膜上面密密麻麻地分布着不计其数的嗅觉感受器。

目前科学研究发现,这些嗅觉感受器有上千种之多!正是这些嗅觉感受器,让我们闻到了各种各样的气味。

嗅觉产生的生理机制

你可能会问,既然嗅觉感受器有上千种,那人类能闻到的气味总共就有上千种吗?

错了,人类能闻到的所有气味,远远不止上千种,按照最少的估计,也是在“几亿种”这个数量级!

因为某一种气味,并不是同一种类型的分子提供的,而是各种各样的气味分子,按照不同的比例,组合在一起,同时刺激了很多嗅觉感受器。经过我们大脑的加工以后,才形成了嗅觉,被我们感受到。


举一个最简单的例子,苹果的香味就来源于250种以上的有机小分子。这些有机小分子大多数是各种各样的醛类、酮类、酯类等。它们以一定的比例组合起来,用不同的强度分别刺激了你鼻子里对应的几百种不同的嗅觉感受器,产生了复杂的神经冲动电信号,传到大脑里,大脑经过分析以后告诉你的意识:是苹果味的!

图片来源:视觉中国

这,就是嗅觉的复杂程度。

所以,目前人类的科学还不足以覆盖到嗅觉的每一个细节。关于嗅觉,还有大量未知领域等着我们去探索。

人类嗅觉的敏感度是超乎大部分人想象的,比如说,一升空气中只要存在百亿分之一毫克的麝香分子,就已经足以让人闻到了。这甚至足以比肩目前最尖端的检测仪器。而很多种味道,在不同的浓度下,人们闻起来会有很大差别。比如麝香在高浓度下就不是香味,而是臭味了。


2.香精是怎样炼成的?

早在14世纪的时候,阿拉伯人就开始经营香料业,他们发明了蒸馏法,从花、果实中提取植物精油。这其实就是最早的香精。

随后在法国,香水第一次被发明出来,迅速占领了时尚市场。“调香师”这个职业开始出现。


在工业化之前,调香师每天接触到的都是各种各样的天然精油。他们通过调整各个精油的比例来实现调香。而具体添加多少,就是纯靠经验闻出来的了。所以,在那时,想成为一名优秀的调香师,你得拥有极其敏锐的嗅觉,以及非常丰富的调香经验。

旧时的调香师工作台

现代,随着化学分析技术的发展,分析某种东西里面的风味物质组成,成了调香师必备的基本功。

目前,想成为一名合格的食品香精调香师,你首先得精通化学,然后需要熟悉高效液相色谱仪、气相色谱仪、质谱仪等设备的运行和维护,以及如何对结果进行分析。

此外,你还需要非常强大的记忆力,因为你需要记住上千种化学物质的结构式、名称,以及它们各是什么味道的。现在的调香师,更像是一个化学家。


所以,目前的调香师需要更加艰难的培训,这往往要耗费几年,甚至十几年的时间。
和其他各种类型的食品添加剂一样,目前的香精也分为天然香精和合成香精两大类。天然香精就是从香料中直接提取出来的香味物质。至于提取方法有很多种,比如,用某种溶剂萃取,加热蒸馏,等等。


而合成香精则是直接把那些化学合成的气味物质,以一定比例掺在一起,再溶解到某种溶剂中制作而成的。目前大部分的香精都是合成香精。


当然,也有那种既包含天然香精,有包含那些化学合成的气味物质的香精。这种香精被称作复合香精,目前也是比较主流的香精类别。

3.为什么香精的味道“不自然”?

大部分人一提到“香精”,总会觉得它的味道“不自然”,大部分人都能分辨出添加香精的果味饮料和真正的果汁之间的区别。为什么香精总是不能还原出食材的原味呢?

其实,也不是所有的香精都“不自然”。想回答这个问题,还是要回到化学成分的角度去考虑。


其实有些香精,比如说香草香精、柠檬香精等,很容易就能模仿得很像。这是因为这些食物的气味被少数几种化学物质主导了。

我们来举个例子:香草的挥发性气味物质里,“香兰素”这种物质占了90%多。这就造成了,只要一闻到香兰素,你的大脑就会告诉你:这是香草。所以直接使用人工合成的香兰素,就已经是浓烈、自然的香草气味了。香兰素是人类合成的第一种合成香精。

香兰素(Vanillin)的结构式

与此相似,柠檬等柑橘类水果的挥发性气味物质里,“柠檬烯”也占了绝大部分的比重。于是,调香师只要用柠檬烯作为主要气味物质,再添加一些其他的成分,就很容易模仿出很相似,很自然的柠檬风味。

柠檬烯(图片来源:http://www.jingoil.org)

但世界上大部分的气味,比如苹果、梨子、香蕉等等,都没有那么幸运。因为它们都是由几百种不同的气味物质组成的,但每种都只占一点,并没有哪几种物质是“绝对主导”的地位。这该怎么办呢?

我们确实可以把这几百种风味物质,按照天然的比例全加进去,这样我们从理论上可以得到和天然苹果完全一致的香味。但这只是理论上。如果想实现起来,会遇到不小的阻碍。


最大的阻碍就是成本。想象一下,一个配方就有几十页,工厂每批次称料、投料都是好几百种东西,但每种东西只有微量。那画面简直太美,根本不敢看。不仅经济成本上极其不划算,而且从时间成本上看,也耗费不起。

还有一个阻碍就是法规限制。

目前对于香精,和其他添加剂一样,也是采用“白名单”的。目前我国批准使用的食品添加剂有2352种之多,但别的那些添加剂种类,比如防腐剂、抗氧化剂、增稠剂、增味剂那些,加起来一共才314种。而光是香精就占到了1870种,从食品添加剂的种类看,香精才是当之无愧的王者。

但是,对于调香师来说,他们是在戴着镣铐跳舞——种类还是太少了!只有这1870种气味物质,是“合法”的选择。如果某种味道中,分析出了这1870种之外的东西,这些气味物质就不能添加到香精里面。


还有一个阻碍,就是这些气味分子本身的性质。比如,有的分子是油溶性的,有的是水溶性的;有的挥发快,有的挥发慢。如果这些都放在一起,它们香味释放的速度也很难达到跟苹果天然的状态完全一致。这样在香味上也会存在差别。

所以,目前大部分的合成香精,都不可能把香味模仿得“面面俱到”,而只是抓住了一个气味的“轮廓”,或是特意去突出某种特别的风味。至于那些有差异的部分,则只能寄希望于通过食物本身的加工来弥补了。

如果还弥补不了的话,那最终呈现在消费者面前的,就是这种“不自然”的味道了。但,这是目前食品工业的局限,也没有什么好办法。


除了合成香精,其实天然香精也“不自然”。这是因为不管是哪种提取方法,都不可能把所有的风味物质都按照“原比例”精确提取出来,任何提取方法都会存在损耗,有些提取方法则会引入新的气味(比如化学溶剂的气味等)。所以,很多天然香精,闻起来也“不自然”。

好在随着食品工业的发展,各家香精公司分别推出了自己的“独家黑科技”,目前的香精,其实是朝着“越来越像”的道路发展的。也许在不远的将来,各种香精可能就跟天然风味物质相差无几了。

4.香精都有哪些应用?

目前市场上,有很多饮料都是纯靠香精调制出来的风味。最有代表性的就是各种碳酸饮料啦。比如,可乐,雪碧,七喜,芬达等等,它们的香味都是用香精调制成的。


但大部分人应该都会比较喜欢那些用天然原料做成的饮料。其实这个非常好鉴别,从产品名称就能看出来。

一般如果产品名称中有“味”这个字的,就是完全靠香精调出来的风味饮料。比如说,如果一瓶饮料上面的产品名称叫做“苹果味饮料”,那它就是完全用香精调成的。如果产品名称是“苹果汁饮料”或者“苹果饮料”,那它里面不仅添加香精,也添加了一些真正的苹果汁。如果产品名称就叫“苹果汁”的话,那它就是100%的纯果汁啦。


但是,大部分香精,并不是用来完全代替天然原料的。香精加在食品中,很多情况下是起到一种“锦上添花”的作用。有的时候,只用天然原料做成的食品,味道还不够香浓,或者不够平衡。在这时候,加上一点香精,整体的味道会立马得到改观。这才是香精最主流的应用。

香精是不能想怎么加就怎么加的。它一般在食品中,只会添加极其微量。如果香精加多了,或者加错了,后果很可能是整个食物的味道都被毁了。

这就像如果一个女孩喷了淡淡的香水,大家会觉得真好闻。但如果像香水不要钱一样狂喷,那大家可能就要捂着鼻子绕道了。


香精除了调香的作用之外,有时也会用在一些意想不到的地方。

比如,有很多香肠是要经过烟熏处理,才会呈现出特别的烟熏香味。传统的做法是在烟熏炉里,一种是将木屑加入到电加热器中加热,使之不充分燃烧以获得大量烟雾。另外一种是让木炭在烟熏炉里的摩擦器上摩擦,通过这样来“钻木生烟”。

工业用烟熏炉

但传统烟熏法温度很难控制,而温度一旦过高,就会产生各种致癌物质,比如苯并芘等,严重危害人体健康。

目前,有很多肉制品企业都会直接用烟熏香精来代替烟熏工艺。这样,工艺的可控性会提高,致癌物质也会少一点。

烟熏香精

有很多人都认为香精“不天然”,“不是个好东西”,但在这个例子里,用香精代替传统的“天然”烟熏工艺,反而减少了有害物质的产生,维护了食品的安全。

5.香精的安全性

很多人可能会比较担心食物中加的这些香精会危害人体健康。实际上,只要是符合法律法规制作出来的香精,安全性都是可以保证的。

我国食品添加剂安全标准中,目前批准使用1870种“气味物质”,调香师通过这些物质的不同组合,调配出各种味道的香精。

GB2760 规定的允许使用的气味物质名单

这1870种物质,都是经过了一系列毒理学实验和安全性评估,证明在通常剂量下对身体无害,才有机会作为合法的添加剂,添加到食品里的。而如果某样风味物质对人体毒性较大,那经过安全性评估之后,这种物质就会直接被食品添加剂体系排除在外。

国家标准中,一个食品里添加的香精量,一般是不做限量要求的。但这并不代表企业可以无限制地往食品里加香精。

因为,正如前面所说,添加太多香精会把整个食物毁掉。所以食品中添加的香精量是有“自限性”的。一般来说,如果添加量在千分之一,已经算是非常多了。


6.总结

人类嗅觉的复杂程度和敏感度非常高,这也造成了食用香精本身的研发难度。

香精分为天然和合成两大类,现实中以合成和复合香精比较多见。

香精可以尽可能还原食品的气味,但目前无法做到尽善尽美,因此总会存在差异。

食用香精是安全的,因为它的原料需要通过安全性验证,而且它的添加量拥有“自限性”。

责编 李莉 总值班 官毅

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