留住记忆中那缕芬芳

世间有无数美妙的气味令人迷醉。如何抓住那无形无影的气味，将其长久留存，这个问题同样迷人——

捕捉气味

人类天生就迷恋某些气味，捕捉气味的尝试，从提取植物中的芳香物质开始。

不知你有否注意过，把菠萝和一碗猪油一起放到冰箱里，没过多久猪油便沾满菠萝的香味。追逐气味的人们很早就发现了这一现象，于是油脂成了人类的第一位气味捕手：把树脂、树胶、花瓣等原料放进气味清淡的油里，缓缓加热，保持温度在60℃～70℃，一段时间后冷却并过滤掉残渣，就得到饱含芳香物质的油。

但挑剔的气味追逐者们并不满足。能不能连油都不要，分离出更纯粹的芳香物质？另一位优秀的气味捕手乙醇，也就是酒精，登场了。酒精具有强挥发性，吸取香味后可以挥发得干干净净，“深藏功与名”，只留下一片芬芳。这就是萃取法的原理。随着有机化学的发展，如今有更多挥发性溶剂可用于萃取法：石油醚、乙醚、戊烷、苯……酒精还能用来处理其他溶剂提取的芳香物质，除去蜡等杂质，进一步提纯。

不过酒精在古代也并不容易制取，人们需要更便捷的手段来捕捉气味。10世纪左右，阿拉伯炼丹术士无意中发明了蒸馏法，其大致流程为：把植物原料加水煮沸或隔水蒸馏，使芳香物质蒸发出来，与水蒸气混合在一起;混合蒸汽通过冷凝器重新冷却成液体，其中不溶于水的油状芳香物质叫精油，另一些水溶性芳香物质与水的混合物称为纯露，二者由于密度不同会自然分层，很容易就能分离开来。

蒸馏法适用于95%以上的芳香植物，包括大家熟悉的玫瑰、薰衣草、迷迭香、茶树、薄荷等，由于简单高效，至今还在大规模使用，也很适合DIY。

當然，蒸馏法也并非万能，因为有些脆弱的芳香成分会被高温破坏，典型代表如清幽纤细的茉莉花香。为了抓住这些前人可望而不可即的气味，法国人于18世纪开发出麻烦和精致程度都登峰造极的吸香法。

吸香法返璞归真，重新启用油脂为捕手，区别在于将热的油换成冷的脂肪：在玻璃板上涂一层经过特别处理（以防变质发臭）的动物脂肪，然后铺上新鲜花瓣;将一层层玻璃叠起来放在太阳下晒，使花香被脂肪吸附;1～3天更换一次花瓣，并经常转动玻璃;待脂肪层胀满整块玻璃，说明吸附能力达到饱和，再用酒精萃取出芳香物质。整个过程起码要花三个月时间，费时费力，但能得到最高品质的精油。

必须说明的是，精油、纯露并非单一物质，而是多种芳香成分的混合物。比如玫瑰精油，构成主体玫瑰香气的就有香茅醇、香叶醇、苯乙醇、橙花醇及其酯类等十多种物质。

复制气味

工业革命之后，科技水平终于进步到能提炼出单一的芳香物质。这是非常重要的一步，因为这样就可以探索气味物质的结构规律，再根据规律去人工合成气味物质，复制甚至创造气味。

比如香兰素，它是人类最早获得的单体香料之一，提取自香荚兰的豆荚。天然香兰素昂贵且供不应求，于是在知道其分子结构后，德国化学家于1874年人工合成了香兰素。今天人造香兰素已成为重要的食品添加剂，冰淇淋、蛋糕中经典的“香草味”即来源于它。

追逐气味之旅进入了新阶段。经过上百年探索，人们发现，有气味的有机化合物在分子结构上的确存在许多有趣的规律。

比如：有气味的有机化合物，分子量一般在29到300之间。其中原因跟碳原子个数相关。碳原子太少，则物质沸点太低，挥发过快;反之又难以挥发，故二者均形不成气味。

碳原子的个数还直接影响气味的类型。以脂肪族醇类化合物为例，碳原子个数在1～3个时，化合物具有酒香;碳原子个数为6～9时，开始有油脂气味;碳原子数继续增加，则出现花香味。

又如：分子结构中存在某些原子或原子团。

这些官能团（决定有机化合物之化学性质的原子或原子团）称为发香基团。发香原子往往位于元素周期表第IV至第VII族（其中磷、砷、硫、锑、氟等为发恶臭基团原子）;常见发香原子团有羟基（-OH）、羧基（-COOH）、羰基（-C=O）、醛基（-CHO）、苯基（C6H5-）、硝基（-NO2）等。

当分子量较小、官能团在整个分子中占的比例较大时，气味表现主要由官能团决定。这意味着，含有同类官能团的化合物有相似的气味。以低级酯类（分子结构较简单的酯，碳原子个数在6个以下）为例，它们都含有酯基（-COOR），香气类型也一样，都是轻微的果实香。

再如：异构现象对气味有很大影响。有机化学中，有些化合物化学组成相同，但结构不同，性质也不相同，这种现象称为异构现象。下面简介几种异构对气味的影响。

位置异构。指同一种官能团处于不同位置而形成的异构体。典型例子如β-苯乙醇和α-苯乙醇。在玫瑰精油中含量很高的β-苯乙醇，分子式为C8H10O，具有清甜的玫瑰香气;但跟它分子式完全一样、仅羟基（-OH）位置有异的α-苯乙醇，则呈现出不同的风信子香气。

碳链异构。指化合物中碳原子骨架的排列顺序、位置不同。一般来说，有侧链的异构体比无侧链的香味更强、更好闻。

顺反异构。各个基团连接的次序相同，但空间排列方式不同。例如顺式茉莉酸甲酯和反式茉莉酸甲酯。顺式茉莉酸甲酯提取自茉莉花，具有清雅的茉莉花香，反式茉莉酸甲酯则有一股脂肪臭味。

随着研究的深入，越来越多关于物质结构与气味的规律被发现，并用于合成气味物质。如今人工合成的香料已达5000多种，其中包括铃兰醛、新铃兰醛、兔耳草醛等自然界中未曾发现的新物质。

当然，由于分子结构的复杂性，加上气味识别的主观性，我们还不能在气味与物质结构之间建立起系统性的关联，更多奥秘，尚待探索。

气味“拍摄”与“传真”

追逐气味的旅程永无止境。

曾经，人们遗憾于眼前美景难以保存、无法分享，可如今数码相机、智能手机一键拍照一键共享不要太方便。同样的，气味快捷保存和实时传输也正在成为现实。

“玛德莲”是英国人为“气味摄像计划”开发的一台原型机。该计划使用顶尖的气味捕捉和复制技术，可以像拍照一样快速精准地重现某种气味。只要将气味源放在玻璃罩下，启动空气泵将罩内空气抽进气味捕捉器，捕捉器里的聚合树脂便能将气味分子的信息记录下来，送交实验室复制出一模一样的气味。整个“拍摄”过程需要几分钟到一整天时间，具体由源气味的浓度、强度而定。

气味远程实时传输，本质上同样是采集和还原气味的过程，只是采集端为传感器阵列。

以前栗子君为大家介绍过气体传感器的原理：传感器的敏感元件可跟特定气体发生反应，使电阻值等改变，形成不同的电信号，再由中央处理器对信号进行识别。但普通的气体传感器只能处理单一一种气体，而气味往往包含多种成分，所以要将多个传感器组合起来形成阵列，才能采集气味信息。由于每个传感器对每种气体有不同的灵敏度，全部传感器的信号合起来就有很多种排列组合的方式，对应着不同的气味，就像指纹一样。气味成分哪怕稍稍变化，其“指紋”也会相应改变。

微型气味传感器阵列集成在手机芯片里，就能实时传送采集到的“气味指纹”数据。理论上，大脑可直接接收这些数据，从而感觉到相应的气味。不过目前的技术尚无法实现，因此还得借助一个预装在手机上的气味发生器。

气味发生器类似于打印机的墨盒，其中存储有几种“原始”气味，好比色彩中的原色。将它们像调色一样混合起来，就能得到成千上万种不同的气味。

为了留住记忆中那缕芬芳，几千年来人类不断追寻，今后还将继续追寻下去。你会加入追寻者的队伍吗？要不，我们从尝试提取精油开始好了。

·动手时间·

玫瑰精油DIY

第一种采用蒸馏法提取精油的花朵可能就是玫瑰，玫瑰精油香味优雅、柔和、细腻、甜美，可用于护肤、美容、医疗、饮料和食品制造等。

DIY步骤：

1.取50g玫瑰花瓣，用清水洗净、沥干，放入圆底烧瓶中，加入200mL蒸馏水。（还可加入几粒沸石或瓷片，防止液体过度沸腾。）

2.如图安装好蒸馏装置。打开水龙头，让水缓缓通过冷凝管，同时加热烧瓶。观察水蒸气在温度计水银球部位凝成的液滴，控制蒸馏时间和速度，以每秒1～2滴为宜。

3.蒸馏完毕，锥形瓶中得到的乳浊液就是精油和纯露的混合物。加入氯化钠，使二者更好地分层，然后用分液漏斗将二者分开。

4.分离的精油里还有少量水分，加入无水硫酸钠来除水。

5.放置过夜后过滤掉固体硫酸钠，就得到芬芳美好的玫瑰精油啦。