1.分子感官科學(xué)的起源
食品中存在多種揮發(fā)性成分和非揮發(fā)性成分，但其中只有少數(shù)分子對食品的風(fēng)味起著重要的作用。對食品風(fēng)味研究人員而言，只有這極少部分的物質(zhì)才是令人感興趣的，是值得去鑒定、描述的。2006年，德國慕尼黑理工大學(xué)分子感官科學(xué)實驗室的風(fēng)味化學(xué)家Peter Schieberle教授首次提出了“分子感官科學(xué)”的概念，其核心內(nèi)容是在分子水平上定性、定量和描述風(fēng)味，精確構(gòu)建食品的風(fēng)味重組物。這種“重組物”是指將最為重要的少數(shù)關(guān)鍵風(fēng)味化合物以精確的濃度添加重組，來構(gòu)建與原樣品幾乎相同的風(fēng)味。
2.分子感官科學(xué)的定義
分子感官科學(xué)，是分析化學(xué)、感官鑒評科學(xué)等多學(xué)科交叉的系統(tǒng)科學(xué)，通過儀器分析和感官評價相結(jié)合，系統(tǒng)地對食品風(fēng)味進(jìn)行定性、定量分析，找到?jīng)Q定食品風(fēng)味的關(guān)鍵分子，從分子水平上描述風(fēng)味。采用分子感官科學(xué)，最后可以實現(xiàn)用少數(shù)的風(fēng)味分子精確地構(gòu)建出食品的風(fēng)味重組物。
例如，研究人員已從可可中鑒定了＞550種揮發(fā)性成分，包括醛類、酯類、吡嗪類等，但是并不知道對可可的香氣起關(guān)鍵作用的成分是哪些。應(yīng)用分子感官科學(xué)的分析方法，通過香氣稀釋分析、精確定量、以及香氣重組和缺失試驗，風(fēng)味化學(xué)家從可可粉中明確了24種關(guān)鍵香氣活性化合物（表1）。類似地，研究人員從杏中明確了18種關(guān)鍵香氣化合物，并用這18種關(guān)鍵香氣化合物制備香氣重組物，所獲得的氣味重組物與新鮮杏子本身的氣味輪廓十分接近（圖1），實現(xiàn)了用少數(shù)關(guān)鍵氣味物模擬出原樣品的香氣特征，從分子層面上揭示了新鮮杏子氣味的化學(xué)本質(zhì)。滋味化合物與香氣化合物類似，對食品滋味具有貢獻(xiàn)的化合物占整個化合物數(shù)量的比例是非常小的。
擬出原樣品的香氣特征，從分子層面上揭示了新鮮杏子氣味的化學(xué)本質(zhì)。滋味化合物與香氣化合物類似，對食品滋味具有貢獻(xiàn)的化合物占整個化合物數(shù)量的比例是非常小的。
3.分子感官科學(xué)的實現(xiàn)技術(shù)
要實現(xiàn)在分子水平上定性、定量和描述風(fēng)味，唯一可行的手段就是將儀器分析的方法與人類對風(fēng)味的感知結(jié)合起來。其基本步驟如下（以氣味為例）：
（1）關(guān)鍵氣味活性化合物準(zhǔn)確的定性定量分析；
（2）香氣模型（Aroma model）的構(gòu)建（將分析出的關(guān)鍵氣味物按照其在樣品中的“真實”濃度配制在一定的基質(zhì)溶液中）；
（3）缺失實驗（Omission experiment），以（n-1）組分缺失的方式逐一驗證其重要性；
（4）香氣重組物（Aroma recombinate）的得出，即代表樣品整個香氣輪廓的少數(shù)氣味物的混合物，從分子層面揭示了食品特征氣味的化學(xué)本質(zhì)。
有關(guān)分子感官科學(xué)涉及的分離分析技術(shù)和手段的歸納見表2。
4.分子感官科學(xué)的意義
物質(zhì)決定存在，風(fēng)味化合物分子是構(gòu)成食品風(fēng)味的基礎(chǔ)。分子感官科學(xué)在食品工業(yè)中的應(yīng)用對于新產(chǎn)品開發(fā)、工藝優(yōu)化、市場預(yù)測具有重大的推動意義。
（1）對食品關(guān)鍵性氣味化合物的鑒定和模擬，可以更高效和逼真地進(jìn)行香精開發(fā)；
（2）對食品加工中氣味化合物含量變化的研究，可以對食品配方、加工工藝、貨架期進(jìn)行定向改進(jìn)；
（3）對食品中滋味化合物的鑒定，可以協(xié)助開發(fā)更健康、有效的調(diào)味料、增鮮劑等。
來源：BTBU分子感官科學(xué)團(tuán)隊，轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻(xiàn)：
[1] Frauendorfer, F.; Schieberle, P. Identification of the key aroma compounds in cocoa powder based on molecular sensory correlations. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54, 5521–5529.
[2] Greger, V.; Schieberle, P. Characterization of the key aroma compounds in apricots (Prunus armeniaca) by application of the molecular sensory science concept. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55, 5221–5228.
[3] 宋煥祿. 食品風(fēng)味化學(xué)與分析. 中國輕工業(yè)出版社，2021.
提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動，因此導(dǎo)致的損失，本運營方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
食品中存在多種揮發(fā)性成分和非揮發(fā)性成分，但其中只有少數(shù)分子對食品的風(fēng)味起著重要的作用。對食品風(fēng)味研究人員而言，只有這極少部分的物質(zhì)才是令人感興趣的，是值得去鑒定、描述的。2006年，德國慕尼黑理工大學(xué)分子感官科學(xué)實驗室的風(fēng)味化學(xué)家Peter Schieberle教授首次提出了“分子感官科學(xué)”的概念，其核心內(nèi)容是在分子水平上定性、定量和描述風(fēng)味，精確構(gòu)建食品的風(fēng)味重組物。這種“重組物”是指將最為重要的少數(shù)關(guān)鍵風(fēng)味化合物以精確的濃度添加重組，來構(gòu)建與原樣品幾乎相同的風(fēng)味。
2.分子感官科學(xué)的定義
分子感官科學(xué)，是分析化學(xué)、感官鑒評科學(xué)等多學(xué)科交叉的系統(tǒng)科學(xué)，通過儀器分析和感官評價相結(jié)合，系統(tǒng)地對食品風(fēng)味進(jìn)行定性、定量分析，找到?jīng)Q定食品風(fēng)味的關(guān)鍵分子，從分子水平上描述風(fēng)味。采用分子感官科學(xué)，最后可以實現(xiàn)用少數(shù)的風(fēng)味分子精確地構(gòu)建出食品的風(fēng)味重組物。
例如，研究人員已從可可中鑒定了＞550種揮發(fā)性成分，包括醛類、酯類、吡嗪類等，但是并不知道對可可的香氣起關(guān)鍵作用的成分是哪些。應(yīng)用分子感官科學(xué)的分析方法，通過香氣稀釋分析、精確定量、以及香氣重組和缺失試驗，風(fēng)味化學(xué)家從可可粉中明確了24種關(guān)鍵香氣活性化合物（表1）。類似地，研究人員從杏中明確了18種關(guān)鍵香氣化合物，并用這18種關(guān)鍵香氣化合物制備香氣重組物，所獲得的氣味重組物與新鮮杏子本身的氣味輪廓十分接近（圖1），實現(xiàn)了用少數(shù)關(guān)鍵氣味物模擬出原樣品的香氣特征，從分子層面上揭示了新鮮杏子氣味的化學(xué)本質(zhì)。滋味化合物與香氣化合物類似，對食品滋味具有貢獻(xiàn)的化合物占整個化合物數(shù)量的比例是非常小的。
表1 可可粉中關(guān)鍵香氣化合物的氣味閾值和氣味活度值（OAV）
圖1 新鮮杏子的香氣輪廓圖（黑色）和香氣重組（灰色）
擬出原樣品的香氣特征，從分子層面上揭示了新鮮杏子氣味的化學(xué)本質(zhì)。滋味化合物與香氣化合物類似，對食品滋味具有貢獻(xiàn)的化合物占整個化合物數(shù)量的比例是非常小的。
3.分子感官科學(xué)的實現(xiàn)技術(shù)
要實現(xiàn)在分子水平上定性、定量和描述風(fēng)味，唯一可行的手段就是將儀器分析的方法與人類對風(fēng)味的感知結(jié)合起來。其基本步驟如下（以氣味為例）：
（1）關(guān)鍵氣味活性化合物準(zhǔn)確的定性定量分析；
（2）香氣模型（Aroma model）的構(gòu)建（將分析出的關(guān)鍵氣味物按照其在樣品中的“真實”濃度配制在一定的基質(zhì)溶液中）；
（3）缺失實驗（Omission experiment），以（n-1）組分缺失的方式逐一驗證其重要性；
（4）香氣重組物（Aroma recombinate）的得出，即代表樣品整個香氣輪廓的少數(shù)氣味物的混合物，從分子層面揭示了食品特征氣味的化學(xué)本質(zhì)。
有關(guān)分子感官科學(xué)涉及的分離分析技術(shù)和手段的歸納見表2。
表2 分子感官科學(xué)中的部分分離提取、分析和檢測技術(shù)
4.分子感官科學(xué)的意義
物質(zhì)決定存在，風(fēng)味化合物分子是構(gòu)成食品風(fēng)味的基礎(chǔ)。分子感官科學(xué)在食品工業(yè)中的應(yīng)用對于新產(chǎn)品開發(fā)、工藝優(yōu)化、市場預(yù)測具有重大的推動意義。
（1）對食品關(guān)鍵性氣味化合物的鑒定和模擬，可以更高效和逼真地進(jìn)行香精開發(fā)；
（2）對食品加工中氣味化合物含量變化的研究，可以對食品配方、加工工藝、貨架期進(jìn)行定向改進(jìn)；
（3）對食品中滋味化合物的鑒定，可以協(xié)助開發(fā)更健康、有效的調(diào)味料、增鮮劑等。
來源：BTBU分子感官科學(xué)團(tuán)隊，轉(zhuǎn)載請注明來源。
參考文獻(xiàn)：
[1] Frauendorfer, F.; Schieberle, P. Identification of the key aroma compounds in cocoa powder based on molecular sensory correlations. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54, 5521–5529.
[2] Greger, V.; Schieberle, P. Characterization of the key aroma compounds in apricots (Prunus armeniaca) by application of the molecular sensory science concept. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55, 5221–5228.
[3] 宋煥祿. 食品風(fēng)味化學(xué)與分析. 中國輕工業(yè)出版社，2021.
提醒：文章僅供參考，如有不當(dāng)，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動，因此導(dǎo)致的損失，本運營方不負(fù)責(zé)。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系處理。
