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巴斯夫中国

芬芳制造者

气味会影响我们的感官、思维和新陈代谢。人工合成气味的过程同样令人着迷。在化学家手中的一种香精,竟然可以带来薰衣草、玫瑰和薄荷的不同香味感官。

在德国莱茵河畔路德维希港的巴斯夫访客中心,每位访客都能体验到一种感官上的惊喜,只要按下玻璃烧瓶上的一个按钮,薰衣草的香味即刻扑鼻而来。你可能不知道,这种能让你想起阳光普照的法国普罗旺斯的香味,实际来自合成香原料芳樟醇和乙酸芳樟酯。

巴斯夫香气成分新业务开发和技术市场部Wolfgang Krause博士说道:“通过简单的化学反应,用柠檬醛可以复制薰衣草或薄荷的香味,这实际上是一种微妙的感官差异。”合成的香原料柠檬醛是巴斯夫香原料产品线中的核心产品,其用途非常广泛。它本身是重要的柑橘类风味香精,还是合成紫罗兰类花香型、柠檬香型、玫瑰香型等香精的原料,也是制造维生素A、维生素E和类胡萝卜素的原料。

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香味原理:柠檬醛存在于许多精油中,如柠檬草精油。柠檬醛分子中有10个碳原子和1个氧原子,该氧原子在碳链的末端带有一个双键。

以一当十
柠檬醛分子中有10个碳原子和1个氧原子。稍稍改变其分子结构,就可以转化为带有薰衣草香味的芳樟醇或带有玫瑰香味的香叶醇。氧原子的不同相对位置是产生这种微妙区别原因。这听起来似乎没什么,但对化学家或调香师来说,这是一个不可思议的操作。柠檬醛分子就像是一把钥匙,通过增加或去掉这把钥匙上的某个齿,不同结构的“钥匙”分子能与人类鼻子中的不同嗅觉受体结合,产生薰衣草或柠檬草的气味。Krause说:“即使是最好的调香师也难以区分香原料是我们的合成香原料还是天然来源的香料。”自2004年以来,巴斯夫在路德维希港的主要工厂一直在用新开发的装置生产柠檬醛这一广受欢迎的“全能型产品”,年产量可达数万吨。这个能将自然芬芳人工重塑的神奇装置,在香水行业和化妆品行业都广受追捧。Krause解释道:“合成香原料是目前既能实现批量化生产又可保持价格优势的唯一方法。”

几个世纪以来,调香师只能依赖天然香精,但其中有些原料极为稀有。1874年人工香兰素和1888年人工麝香的诞生标志着合成香精时代的来临。20世纪30年代,巴斯夫开始合成生产苯乙醇,它与来源于天然玫瑰精油的成分性质相同,闻起来有玫瑰叶的味道。

在全球已知的约3000种可以被人工合成的香精中,巴斯夫目前拥有约100种产品,均极具商业价值。通常,合成所需的香精极少。尽管在技术上可行,但成本偏高,因此目前仍广泛地依赖天然物质。

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香味原理:芳樟醇闻起来有薰衣草的味道,能镇静感官。它的合成来源于柠檬醛。芳樟醇分子中的氧原子连接在碳链内更远的1个碳原子上。

如同天然的香草味

与此同时,越来越多的人追求含有天然成分的产品。然而,这些自然资源往往十分稀缺。因此,巴斯夫从2019年开始也使用生物技术生产香精香料。

天然香兰素F就是其中一例,它的生产来源于大米中提取的天然阿魏酸。清新纯净的香草风味使其特别适合作为一种调味品,与巧克力、草莓、焦糖等风味搭配使用。由于通过发酵技术生产而成,香兰素F也可以说是一种天然产品。发酵是一门古老的技术,常用于我们熟悉的啤酒酿造和面包烘焙等过程。发酵时,一种物质在细菌或真菌等微生物的帮助下转化为另一种物质。

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香味原理:L-薄荷醇是世界上最受欢迎的芳香化学物质,具有清凉的薄荷香气,提神醒脑。和香叶醇一样,它的分子中有10个碳原子,但它的氧原子位于环己烷的环型结构中。香叶醇是玫瑰香气的主要成分,也是最受欢迎的花香原料之一,能带给调香师无限灵感。香叶醇分子中的氧原子通过单键依附在碳链的末端。

 

气味刺激大脑
我们的鼻子有大约400种不同的嗅觉受体。据说,人类可以识别超过一万亿种不同的气味。科学家现在已经准确知道人类是如何识别气味。德国德累斯顿工业大学嗅觉和味觉跨学科研究中心主任Thomas Hummel教授解释道:“很明显,气味会刺激大脑活动。”与其他感官不同,嗅觉信息在大脑中几乎未经过滤。Hummel说道:“这些信号几乎未经过滤便到达大脑中最古老最原始的区域——边缘系统,然后和我们的情感一起储存在记忆中。”他补充道,与嗅觉信号不同,视觉和触觉信号会绕道而行,穿过充当信号过滤器的丘脑。因此,香味可以刺激长期记忆,即使几十年后,它们仍能唤起我们强烈的情感。我们的大脑储存嗅觉感官印象,一旦我们闻到某种特殊的气味,脑中便会浮现我们遗忘已久的记忆。气味的好坏很大程度上取决于我们第一次闻到这种气味的情形。

受气味影响的不仅仅是大脑,还有我们的肠道。肠道有自己的嗅觉受体,它们与食物中的香味分子发生反应,并释放神经递质5-羟色胺,从而启动消化过程。当香气通过肺部被吸收到血液中时,香气也会通过呼吸对身体产生惊人的积极影响。在一项研究中,Hummel和他的研究团队发现香气甚至可以提高人类的认知能力。他们组织了一项为期三个月的试验,一组年龄在50岁到84岁之间的参与者每天都要解数独题,而另一组参与者的身旁时常萦绕着使人愉悦的气味。在试验结束时,解题组没有表现出明显的认知变化,但另一组总有香气相伴的参与者则能够更好地表达自己,并且感觉自己比测试前平均年轻了六岁。因此,Hummel提出以下建议:“我们的嗅觉功能会随着年龄的增长而衰退。防止这种渐进性流失的最好预防措施可能是每天闻四种或更多不同的气味,这将使你的鼻子和头脑保持同样健康。”