分子结构与香气的相关性
我们为什么能够嗅到各种不同的味道呢？为什么有些味道令人讨厌，让人感到恶心，而另一些味道却让人感到愉悦呢？香味与分子结构是否存在着一定的相关性呢？在我们讨论香味与分子结构的关系之前，让我们先了解一下我们是如何嗅到香味的。
人类和一般动物都具有五种感觉：视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉。其中，视觉、听觉和触觉都属于物理感觉，嗅觉和味觉属于化学感觉。嗅觉和味觉作用简图如图所示：
嗅觉是我们通过鼻腔中的嗅觉感受器来感知气味分子的能力。当物质挥发成气体时，它们的分子会进入我们的鼻腔并与嗅觉感受器中的化学受体相互作用。这些嗅觉感受器能够识别特定的分子结构或化学基团，并将其转化为神经信号，然后通过神经系统传递到大脑，我们才能感知到不同的气味。关于嗅觉理论，这里不做过多阐述。
如果香料挥发得太快或太慢，都不会有好的效果。香料中的化学物质，它们的分子质量通常在50到300之间，这意味着它们含有大约4到25个碳原子。
自然界中的无机化合物通常没有香味，只有有机化合物才具有香味。此外，纯粹的碳氢化合物很少具有香味，而直链烷烃类化合物一般也不会散发出香味。香味分子必须具备特定的香味基团。具体来说，化合物的碳原子的个数、不饱和性、官能团、取代基及立体异构体等因素都会对香气产生影响。
一、碳原子个数对香气的影响一般来说，碳原子个数对香气的影响，在醇、醛、酮和羧酸等中，都有很明显的表现。同一系列，随碳链的增长，香气由果实型一青香、花香型一>脂肪型一香气消失的变化，但香气的持久性有所增加。详细信息如下：
二、不饱和性对香气的影响对于碳原子个数相同、结构类似的香料化合物，一般随着不饱和性的增加，一般其香气会增强，但是并不是不饱和键越多，香气越浓，过度不饱和反而会导致气味消失。如：毛叶菊酯带有2个叁键和1个双键，但它却无香味。
其次不饱和键的位置也会影响香气强度和香型，醇类和醛类香料中，当不饱和键与羟基或者醛基越接近时，香气会增强。详细总结如下图所示：
三、官能团对香气的影响
香料分子中95%以上都至少含有1个官能团，有的甚至会≥2个官能团，我们知道醛类、醇类和酸类的香味有很大差距，所以说，官能团的种类对香型的影响是非常显著的。
四、取代基对香气的影响
在香料化合物中，取代基的类型、数量及其在分子中的位置，对香气均有影响。例如：α-紫罗兰酮和α-鸢尾酮，两者结构基本完全相同，仅α-鸢尾酮多一个甲基，但其香气却有很大的区别。
五、碳骨架的影响
有些香味分子，即使碳原子数和官能团都不同，但具有部分相同的碳骨架，也会表现出相同的香气。分子中碳链的支链，特别是叔、仲碳原子的存在对香气有显著影响。
六、同分异构对香气的影响
一般而言，同分异构体的香气分子的气味本质上是相同的，只是强弱会有不同。例如：具有环竖键羟基的醇类较环横键羟基醇类具有更强的香气。
总结上面介绍了许多影响因素，但是我们并不能单一的来看，因为不同的影响因素之间往往具有竞争性，有时候一个分子的结构改变比官能团的改变影响更大一些。如下图所示：
需要指出的是，香味的感知是一个复杂的过程，不仅仅取决于分子的结构，还受到个体的嗅觉感受能力和主观体验的影响。不同的人可能对相同的香味有不同的感受和偏好，因为我们每个人的嗅觉感受器略有差异。
小插曲：尿液为什么臭？纯净的尿素其实是没有气味的，即使是农用尿素，也是没有气味的！
尿液的味受到做生物群落的影响，在尿液降解的早期，PH升高，氨味占主导，主要是由于存在三甲胺。在数小时后，尿液缓慢恢复至中性，然后更多的分子，如导对甲酚、吲哚、雄烯醇及其转化产物雄烯酮，将新鲜尿液的气味变为馊尿味。
参考文献
多环麝香的分子结构和香气关系的研究_刘树文
龙涎香分子结构与香气关系规律研究进展_黄明泉
龙涎香型香料分子结构与香气关系的应用研究
香气与分子结构关系
香气与分子结构之间的关系和食品调香简介
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