作者：Cuiguai调味料研发团队

发表者：广东独特香精有限公司

上次更新： 十一月 20，2025年

简介：为什么香气是风味的核心

在食品和饮料开发领域，香气是风味的隐形建筑师。尽管消费者经常谈论“味道”，但科学研究表明人们感知的味道中高达 80% 实际上来自香气，不仅仅是舌头。味觉只能检测到甜、酸、咸、苦和鲜味——创造草莓、巧克力、咖啡、香草或柑橘体验的其他一切都是由挥发性香气分子驱动的。

香气的力量是如此重要，以至于美国国立卫生研究院指出，嗅觉在食物享受和情绪反应中起着核心作用²。在竞争激烈的食品行业，设计令人难以抗拒的芳香特征的能力越来越决定着产品的成功、品牌忠诚度和市场差异化。

在这篇 3000 多字的综合文章中，我们探讨了科学、技术、化学、心理学和制造创新香气创造的背后——特别适用于食品和饮料应用。从分子设计到感官分析，从发酵挥发物到香气释放动力学，本指南提供了专为食品科学家、产品开发人员和配方团队设计的深入技术见解。

作为食品和饮料调味品的专业制造商，我们将科学严谨性和行业经验带入这一主题，使您的团队能够更好地了解香气的制作方法以及如何应用它们来加速产品的成功。

1. 了解香气：科学概述

1.1 气味的生物化学

当挥发性分子进入鼻子并与物质结合时，香气的感知就开始了。大约 400 种人类嗅觉受体。每个受体都经过调整以检测特定的结构模式——酯、醛、杂环化合物、吡嗪、内酯、萜烯、酮等。

人类嗅觉系统的运作原理是组合编码模型，意味着每种气味剂激活多个受体，并且每个受体对多种气味剂做出反应。根据美国国家医学图书馆的说法，这种组合模式由大脑解释以产生对特定香气⁴的感知。

这就是为什么：

• 化学式几乎相同的异构体闻起来可能截然不同。
• 复杂食物（咖啡、巧克力、烤肉）的气味涉及数百种不同的挥发性化合物。
• 浓度的微小变化可以改变香气的平衡。

因此，香气科学需要对化学结构和感知结果的精确理解。

1.2 挥发性化合物化学：香气的组成部分

主要的芳香族分子类别包括：

• 酯类

常见于苹果、菠萝、香蕉、桃子和草莓等水果中。它们是通过醇和酸之间的酯化反应形成的。酯类通常提供甜的、多汁的、果味的特点。

• 醛类

绿色、柑橘和新鲜香调的重要贡献者。例如：

• • 己醛→ 绿色、青草
  • 柠檬醛→ 柠檬柑橘
  • 香草醛（一种酚醛）→ 香草和甜奶油
  •  Ketones

提供黄油、奶油和乳制品的味道。
示例：二乙酰, 乙偶姻, δ-癸内酯.

• 萜烯和萜类化合物

负责草本、花香、柑橘和热带香调。
示例：柠檬烯, 芳樟醇, 香叶醇.

•  Pyrazines

烘焙、坚果、泥土、咖啡或可可香气的关键。
示例：2,3,5-三甲基吡嗪, 2-乙基-3,5-二甲基吡嗪.

•  Sulfur Compounds

非常有效，通常以极低的剂量使用来创造咸味、洋葱、大蒜、肉类或热带风味。

这些化合物协同相互作用，需要精确的配方才能实现理想的风味表达。

1.3 鼻前香气与鼻后香气

有两种不同的香气途径：

• 正鼻的– 嗅探时通过鼻孔
• 鼻后– 进食或喝水时从口腔后部

鼻后香气是消费者通常理解的“风味”。例如，草莓酸奶、可乐、咖啡或巧克力的味道主要是鼻后香气，与甜度、酸度、口感和温度相结合。

了解这两种途径对于芳香工程至关重要，尤其是在：

• 饮料
• 乳制品
• 植物性食品
• 功能性饮料
• 糖果点心
• 方便面调料
• 酱料和小吃

2. 香气释放：实际产品中风味如何展现

2.1 挥发性和分子量

低分子量化合物（例如酯）快速挥发，产生强烈的前调。
较高分子量的分子释放缓慢，有助于中调和基调.

2.2 分配系数和矩阵交互

芳香分子与以下物质的相互作用不同：

• 水（亲水性挥发物溶解，降低释放速率）
• 胖的（亲脂性挥发物与脂肪结合，延长香气释放）
• 糖和甜味剂（可抑制或增强香气挥发）
• 蛋白质（形成改变释放模式的结合相互作用）

这就是为什么相同的味道在以下地方闻起来会有很大不同：

• 果汁与软糖
• 冰淇淋与非乳制牛奶
• 即饮咖啡与速溶咖啡
• 酸奶与乳清蛋白饮料

2.3 温度对香气的影响

香气释放量随温度呈指数增加。
汤、茶和烘焙食品等热产品会产生更强烈的芳香效果。

2.4 乳液和芳香载体

为了稳定饮料或乳制品中的香气，风味化学家使用乳化剂（阿拉伯树胶、OSA 淀粉、果胶、改性树胶）来控制：

• 香气溶解度
• 香气稳定性
• 闪光释放
• 抗氧化性

这些技术设计步骤确保饮用饮料从始至终提供一致的感官体验。

3. 制作食品和饮料香气：艺术与科学的结合

3.1 原材料选择

高品质芳香剂来自：

• 天然精油
• 提取物
• CO2 超临界萃取物
• 反应风味
• 美拉德衍生化合物
• 天然存在的分离株
• 合成的与天然相同的分子
• 发酵产生的挥发物

3.2 GC-MS 和 GC-O 技术的作用

GC-MS（气相色谱-质谱法）鉴定香气的化学成分，而 GC-O（气相色谱-嗅觉法）确定香气的化学成分哪些化合物对感知香气贡献最大.

这种组合使科学家能够通过关注活性香气化合物而不是所有存在的挥发物来重建复杂的香气，例如百香果或烘焙咖啡。

3.3 香气设计层次

专业的香精配方一般包括：

• 前调（新鲜、挥发性、高影响力）
• 中调（身体、身份、完整性）
• 基调（深度、复杂性、持久性）
• 调制器（甜味增强剂、酸度平衡剂、掩蔽剂）
• 稳定器和载体

风味化学家仔细设计这些层，以创造复杂性和真实感。

3.4 平衡真实性和影响力

设计目标取决于应用：

• 汽水饮料→ 明亮、顶部加载的香气
• 酸奶→ 奶油般圆润的中调
• 糖果→ 大胆、有影响力的气相芳烃
• 植物性乳制品→ 掩盖豆香并增强奶油味
• 美味的拉面调味料→ 稳定、持久的耐热芳烃

工艺香气兼具分子科学和感官平衡的艺术.

4. 产品类别中的香气：技术挑战与解决方案

4.1 饮料（RTD、碳酸饮料、运动饮料、茶、咖啡）

挑战：

• 由于脂肪含量低，香气减弱
• 高酸度抑制一些挥发物
• 碳酸化影响香气释放动力学
• 热处理（巴氏灭菌/UHT）导致香气降解
• 甜味剂变化导致香气与味道失衡

解决方案：

• 乳液技术提高稳定性
• 前调增强剂恢复清新感
• 封装香料可保护挥发性化合物
• 甜味调节剂与香气产生协同作用
• 耐热挥发性组合保持完整性

4.2 乳制品和植物性乳制品

乳制品系统通过蛋白质相互作用结合香气，尤其是酪蛋白和乳清蛋白。
由于以下原因，植物基质使香气释放变得复杂：

• 大豆挥发物（己醛、豆醛）
• 燕麦挥发物（泥土味、纸板味）
• 杏仁挥发物（坚果 + 酚类成分）

技术解决方案包括：

• 乳脂调节剂
• 乳制品型内酯和酮
• Beany-note 掩蔽技术
• 果味酸奶的香气增强剂
• 热稳定性设计

4.3 面包店和糖果店

糖、脂肪和淀粉形成厚厚的基质，捕获香气。
烘焙还会促进美拉德反应和焦糖化，从而产生新的芳香化合物。

解决方案包括：

• 热稳定风味
• 脂肪分散风味系统
• 封装以控制释放
• 用于焦糖、巧克力、香草产品的棕色/甜味增强剂

4.4 咸味和鲜味系统

咸味很大程度上依赖于：

• 硫化合物
• 美拉德反应挥发物
• 氨基酸-糖相互作用

应用包括：

• 方便面
• 酱汁
• 肉类替代品
• 调味粉
• 零食

稳定性、真实性和平衡的鲜味至关重要。

5. 香气的心理和文化方面

5.1 记忆与情感

嗅球直接连接到杏仁核和海马体，大脑中负责情绪和记忆的部分。这就是为什么气味可以立即唤起强烈的情感联想。哈佛大学的研究表明，气味比视觉或听觉线索更能有效地触发记忆。

5.2 文化影响

文化背景严重影响香气偏好：

• 西方市场的香草和焦糖
• 东亚的桂花和荔枝
• 中东的小豆蔻和玫瑰
• 南美洲的芒果和番石榴
• 全球香料（丁香、肉桂）

了解文化偏好对于市场定位至关重要。

6. 稳定性、保质期和监管考虑因素

6.1 氧化

芳香分子（尤其是醛类和萜烯类）在暴露于氧气时会迅速降解。

稳定策略：

• 抗氧化剂
• 受控储存（低氧环境）
• 乳化
• 封装

6.2 热敏性和光敏性

除非使用热稳定成分，否则快速巴氏灭菌、超高温处理或蒸煮工艺都会降低风味。

6.3 监管要求

口味必须符合以下规则：

• S. FDA（21 CFR 第 101 和 170 部分）
• 欧盟法规 1334/2008
• FEMA GRAS（香料和提取物制造商协会）
• 食品法典

例如，FEMA GRAS 发布了广泛用于全球风味监管的安全评估。

7. 现代香精创新：风味的未来

7.1 生物技术和发酵产生的香气

发酵可以产生与水果、可可、咖啡和乳制品中相同的天然芳香化合物。由于可持续性和清洁标签的优点，这些生物生成的分子越来越受欢迎。

7.2 AI辅助香薰配方

人工智能现在可以帮助：

• 预测香气协同作用
• 模型分子相互作用
• 生成最佳风味特征
• 模拟消费者接受度

7.3 封装和控释技术

封装允许芳烃：

• 在严酷的加工中保持稳定
• 食用过程中逐渐释放
• 保护敏感挥发物免遭氧化

7.4 以植物为基础、以健康为导向的香氛设计

随着植物性食品越来越受欢迎，香气解决方案对于以下方面至关重要：

• 掩盖不良挥发物
• 增强肉味、奶油味或浓郁的口感
• 支持无糖产品风味平衡
• 提高新消费者的接受度

8. 专业香精公司如何打造致胜香气

专业的风味创造包括：

第 1 步：市场洞察和消费者感官分析

了解消费者的期望差距。

步骤 2：GC–MS/GC–O 分子分解

对天然香气进行逆向工程。

第 3 步：香气架构和配方设计

构建复杂的多层芳香系统。

步骤 4：特定于矩阵的应用程序测试

确保实际产品条件下的香气表现。

第 5 步：保质期和加工稳定性

模拟真实的制造环境。

第 6 步：监管筛选和文件记录

确保全球合规。

第 7 步：感官小组验证

测试接受度、现实性和影响力。

作为专业香精制造商，我们将先进化学与感官科学相结合，提供香气解决方案，帮助品牌在竞争激烈的市场中脱颖而出。

结论

香气是风味感知的基础，也是食品和饮料创新中最强大的工具之一。通过对挥发性化合物化学、感官科学、生物技术和研发配方技术的深入了解，品牌可以创造出使产品与众不同、提升消费者享受并增强品牌忠诚度的芳香特征。

对于研发团队来说，了解香气科学不仅有益，而且对于现代产品开发的成功也是不可或缺的。

号召性用语：技术交流和免费口味样品支持

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