1.分子感官科學的起源
食品中存在多種揮發性成分和非揮發性成分，但其中只有少數分子對食品的風味起著重要的作用。對食品風味研究人員而言，只有這極少部分的物質才是令人感興趣的，是值得去鑒定、描述的。2006年，德國慕尼黑理工大學分子感官科學實驗室的風味化學家Peter Schieberle教授首次提出了“分子感官科學”的概念，其核心內容是在分子水平上定性、定量和描述風味，精確構建食品的風味重組物。這種“重組物”是指將最為重要的少數關鍵風味化合物以精確的濃度添加重組，來構建與原樣品幾乎相同的風味。 2.分子感官科學的定義
分子感官科學，是分析化學、感官鑒評科學等多學科交叉的系統科學，通過儀器分析和感官評價相結合，系統地對食品風味進行定性、定量分析，找到決定食品風味的關鍵分子，從分子水平上描述風味。采用分子感官科學，最后可以實現用少數的風味分子精確地構建出食品的風味重組物。例如，研究人員已從可可中鑒定了＞550種揮發性成分，包括醛類、酯類、吡嗪類等，但是并不知道對可可的香氣起關鍵作用的成分是哪些。應用分子感官科學的分析方法，通過香氣稀釋分析、精確定量、以及香氣重組和缺失試驗，風味化學家從可可粉中明確了24種關鍵香氣活性化合物（表1）。類似地，研究人員從杏中明確了18種關鍵香氣化合物，并用這18種關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），實現了用少數關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本質。滋味化合物與香氣化合物類似，對食品滋味具有貢獻的化合物占整個化合物數量的比例是非常小的。
表1 可可粉中關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）
3.分子感官科學的實現技術
要實現在分子水平上定性、定量和描述風味，唯一可行的手段就是將儀器分析的方法與人類對風味的感知結合起來。其基本步驟如下（以氣味為例）：（1）關鍵氣味活性化合物準確的定性定量分析；
（2）香氣模型（Aroma model）的構建（將分析出的關鍵氣味物按照其在樣品中的“真實”濃度配制在一定的基質溶液中）；
（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氣味物的混合物，從分子層面揭示了食品特征氣味的化學本質。
有關分子感官科學涉及的分離分析技術和手段的歸納見表2。
表2 分子感官科學中的部分分離提取、分析和檢測技術
4.分子感官科學的意義
物質決定存在，風味化合物分子是構成食品風味的基礎。分子感官科學在食品工業中的應用對于新產品開發、工藝優化、市場預測具有重大的推動意義。（1）對食品關鍵性氣味化合物的鑒定和模擬，可以更高效和逼真地進行香精開發；
（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、貨架期進行定向改進；
（3）對食品中滋味化合物的鑒定，可以協助開發更健康、有效的調味料、增鮮劑等。
來源：BTBU分子感官科學團隊
參考文獻：
[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. 食品風味化學與分析. 中國輕工業出版社，2021.
