我们怎么描述气味啊……
这可真是一个史诗性的宏大命题呢!

一、单一物质/简单混合物是怎么被描述的?

首先我们看几条专业评香师对气味的描述【1】?

1. 7-Methyl-3,4-dihydro-2H-benzodioxepin-3-one, a fragrance ingredient having a fresh ‘oceanic‘, floral odour, which is also diffusive with watermelon note.
(7-甲基-3,4-2H-苯并二氧麻黄-3-酮是一种有清新的“海洋”香味,花香族,也常常被认为是西瓜调。)

2. Tetrahydro-3-pentyl-2H-pyran-4-yl acetate (Jasmine acetate®) has an oily, plant-like, herbaceous lavender, slightly mushroom odour, with floral tea-like jasmine note.
(四氢-3-戊基-2H-4-吡喃乙酯,乙酰茉莉酯®,有油状的,类似植物的,草本的,薰衣草型的,略带蘑菇气味的,类似茶叶的茉莉味道,花香组。)

3. 2-Methylfuran-3-thiol, which occurs in meat and coffee, has a sulphurous, coffee- and meat-like odour and flavour on extreme dilution.
(2-甲基-3-呋喃硫醇在肉和咖啡中存在。在极低浓度下有硫磺的,类似咖啡的,类似肉类的气味与味道。)

4. DPMI possesses a woodyambery and leathery odour with powdery, vanilla-type, velvet nuance that has only a very faint musk-like tonalty.
(DPMI有一种木头、琥珀与皮革相合的味道,还具有粉状,香草型(云呢拿型),丝绒感的特征。只有很稀薄的类似麝香的调值。)

5. Indole has erogenic-floral, animalic, cheese odour and flavour, which becomes slightly faecal on dilution.
(吲哚,花香调。有厌氧感的、动物性的奶酪味。稀释后呈现出粪便味。)

6. Skatole has a putrid, sickening, mothballs, decayed, faecal odour; on extreme dilution it has a jasmine-like odour.
3-甲基吲哚有一种腐烂的,恶心的,樟脑球的,朽坏的,粪便的气味。极度稀释后则有类似茉莉的气味

现在就这几个例子略微总结一下吧。
对于一个确定的化学物质,首先要确定的是这个物质表现出来的到底是“气味”还是“味道”。
这个问题事关嗅觉,因此我们只关注“气味”这一个大方向。
其次评香师的工作就是界定这种分子的气味属于哪一个大类。比如上述几个例子中“floral”(花香调),“herbaceous”(草本的),“sulphurous”(硫磺味)和“woody”(木香调)这几个词【2】。
随后应该是对一个味道进行类比描述,就像上述例子里面出现过的“watermelon note”(西瓜味),“plant-like”(类似植物的),“slightly mushroom”(略带蘑菇的),“meat-like”(类似肉类的),“vanulla-type”(香草型/云呢拿型)以及“velvet nuance”(丝绒感)。此时通常会带有“slightly”(轻微), “strong“(强), “faint“(稀薄的)等一系列修饰感觉强弱的词来界定。
因为一种确定的化学物质在不同的浓度下可能表现出完全不同的嗅感,所以有必要用文字或者数值来界定描述出得嗅感所对应的物质浓度。如“on extreme dilution”,抑或“3 ppm”,“9 ng/L air”等。

哎呀,好简单是不是?
我已经听见有同学说“轻轻闻一下然后就可以随着自己的想法乱写~”之类多么文艺而不靠谱的话了啦!

事实上呢,由于类比描述中无法避免主观判断的存在【3】,我们需要用到传说中的radar organoleptic description(嗅感雷达图)。或者说,我们借用“统计平均进而减小实验误差”的理念来更精确地描述物质嗅感。

举个例子的话呢,就拿这个例子吧!【4】

样品如果是,3,5-二甲基-2-异丁基吡嗪和3,6-二甲基-2-异丁基吡嗪的混合物。

首先一组若干名评香师分别独立地根据自己的感受用一系列的词语描述这一个样品中他们各自闻到的气味。
随后,通过统计所有评香师在描述样品时所有词汇的出现频率,我们就可以绘制出这么一份词频雷达图。


我们最开始看到的一系列例子其实都是对那些香料的嗅感雷达图所进行的文字描述。

二、成分复杂的混合物是怎样被描述的?

深感自己挖了大坑而无法自拔ing……

如果我们把一个混合物样品放置在空气中,我们闻到的气味理论上会随着时间变化而不断变化:
易挥发的物质会先从固态/液态的样品中跑到空气中进而被我们闻到;难挥发的物质随后挥发成气态被闻到。

这也就是香水理论中“前调”、“中调”、“后调”的物理原因。

依据这一特点,我们可以依照时间变化对同一样品进行多次辨识。
设计一个实验的话,大概是这个样子:

拿调香纸蘸取样品,随即扇闻,记录特征气味。此时记录时间为T
然后分别在T+1分钟,T+5分钟,T+10分钟,T+20分钟,T+30分钟,T+45分钟,T+1小时,T+2小时,T+4小时,T+7小时,T+12小时,T+24小时的时候均扇闻并记录同一样品的特征气味。

以此,圈定一个样品在0-30分钟,半小时到四小时,四小时到更长这三段时间中嗅觉上的主要特征。

三、对于更复杂的混合物有没有更客观精确的方法?

嗯,确实是有的!

这个应该是大杀器了:Chromatography-Mass Spectrometry-Olfactory(色谱质谱嗅辨联用)搭配Solide Phase Microextraction(固相微萃取)

通过Ch-MS-OL技术,我们可以几乎圈定样品中所有成分的化学成分的物质结构以及其嗅感雷达图。
通过SPM技术,我们可以几乎量化、进而绘制出样品中所有组分挥发速度随着时间的变化。(因为边际条件唯一确定,即初始浓度和无穷远时间浓度都是零,我们还可以通过这个挥发速度-时间函数积分得到各个组分的气相浓度随时间变化的信息!)

两个技术连用,我们就可以知道一个样品在给定的任意时刻所可能具有的味道了。

问题是……

色谱质谱嗅辨联用加固相微萃取的仪器价格足够买两辆法拉利了……
这还没算各种分析用的高纯试剂、色谱柱的使用以及熟练分析技师的人工呢!

据我所知,全世界可以完整完成这一系列测试的实验室不超过十个。

楼主,您梦想实现的概率怕是有点低……

【1】 引自 J. Rowe. D., (2005) Chemistry and Technology of Flavour and Fragrances, CRC Press, Blackwell Publishing,
【2】 大类分类通常可以按照这个方法推测:
1. The floral(花香)
2. The fruit(果香)
3. The woody(木香)
4. The herbaceous(草香)
5. The spicy(香料/辛香)
6. The soft(软香)
7. The animalic(动物香)
8. The oceanic(海洋)
9. The mineral(矿物)
引自 Ellena.J-C. (2009) Histoire(s) de nez: LE PARFUM. Presses Universitaire de France: p 43 – 44
【3】 来自 @谢摸摸 的回答
【4】 引自 Zviely.M., Abushkara, E. and Hodrien,D. (2003) Chocarom Pyrazine, A Pyrazine for Flavours and Fragrances. Perfumer & Flavorist, 28. 26首先,嗅觉是一化学感受器,而化学物质远比光复杂。

如,光以波长(或频率)、光强两个属性就可以描述。光的频率决定了他引起我们怎么样的色觉。由于波长是一个一维的、连续的变量,必然可以对应于一个连续的比色条上的某个颜色。归根结底,是由于光属性的简单性。

化学感受是非常复杂的。理论上溶于水的化学物质都可以与嗅上皮的化学受体发生不同的作用并引发不同的嗅觉感受。嗅上皮上存在多种化学受体,而某种化学物质又可引起多种受体的激活。这样产生的无数组合决定了嗅觉的复杂性。根本上,化学物质产生嗅觉的属性不是一维的、不是二维的。。。不是连续的,而是非常复杂的信息。几乎一种化学物质对应于一种嗅觉。来源:气味可以被定量描述么?

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