基于在线成分组合的混合气味分子感官分析系统

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气味是由某些特定的挥发性分子进入鼻腔，激活嗅觉上皮细胞中的嗅觉蛋白受体，经过一系列生化反应和神经传递通道，最终被大脑感知，使人产生气味感觉。相比于大量的有机物数量，在实际的天然和人工产品中，常见的气味物质也就几百种，如部分醛、酮、酯、醇、酚、萜类、芳香烃等。不同气味物质之间可以产生复杂的协同作用，加成或掩盖最终的气味效果，或者产生新的气味特征。我们日常闻到的食品或者日用品的香味，往往是多种组分综合产生的效果。

化合物是否有气味或者其气味类型和强弱，除了挥发性和元素组成因素外，也与其中的官能团和结构有着密切的关系。一种物质的气味，是由其中包含的分子以及不同分子的组成比例所决定的。分子感官科学是专门研究物质气味与其组成的化合物之间关系的学科，通过仪器分析和感官评价的结合，系统性地分析对气味（风味）有重要贡献的化合物，找到决定食品风味的关键分子，最终从分子水平上描述、定义、解释、和重组风味。

分子感官分析首先通过多种步骤，将样品中影响气味的物质提取出来，然后通过仪器分析手段进行定性定量，结合感官评价和对单个分子（一般通过色谱分析）的气味描述，得到最主要的气味分子组成及其含量。最后可以实现用少数关键的气味分子精确地构建模拟出食品的风味（香气模型）。虽然目前有一些人工智能的方式可以预测分子的香气，但一般的方法还是通过嗅闻（GC-Olfactory，简称GC-O）鉴定出主要的香气物质，然后用相应的对照品标样，按照同样的比例在相应的溶剂基质中调配成重组物（aroma recombinate）。对这种重组物进行综合感官评价以及缺失实验（Omission experiment，每次减少一种香气化合物），评价这些重组物是否能代表原始样品的香气特征，以及其中每种化合物对样品综合香气的影响大小。

传统的分子感官分析方法需要筛选出对风味影响较大的组分（OAV>1）或GC-O感知有信号的物质，购买标准样品按样品中的比例进行重组和缺失试验，并进行多次感官分析实验。有些香气化合物标样不易购买，或者价格昂贵，而且多次配标过程需要耗费大量的时间。那是否有办法可以省去使用标准品或对照品，直接在原有的样品色谱峰中，将关键成分组合起来进行混合气味感知呢？其实，实现混合气味的在线感知，一直都是分子感官分析有待解决的技术难题。

最近，广东省科学院测试分析研究所（中国广州分析测试中心）的向章敏研究团队开发了一种气味成分在线组合分析系统，巧妙地实现了这样的目的，其系统的主要构成和原理如下。

样品先通过常规的GC-MS和GC-O方法得到其中的主要成分信息和气味组分，记录其特征组分的色谱保留时间，利用分流器设定的起始时间，将色谱馏出物质切换到不同流路，只选择具有气味活性物质或特定成分到成分组合装置进行混合，其余成分流经另外一流路不造成干扰，等到所有成分组合完成后，再一次释放进入嗅闻仪进行混合气味感知分析，即可实现混合气味的在线感知。这样，气味重组实验就无需事先准备标样并配置混合重组物，直接从样品中就得到相应的化学成分进行混合气味感官分析，而且其气味物质的比例完全等同于样品中的比例。另外，只需要将某种特定的组分筛选出去（不进入成分组合装置），就可以完成缺失实验。实验便利性和分析效率得到了极大提高，节约了实验成本和时间，同时也较好地重现了样品气味特征。

      比如，对栀子花鲜花样品和某茉莉花香水样品中有嗅闻信号的组分进行在线筛选和组合后，通过嗅闻仪进行感官分析，成功模拟了原有样品的香气（香气特征重合度分别达到了90%和85%以上）。

除了上述的组合式嗅闻感官分析方式，这种新型的组合分析系统通过在线切换分流和收集组合功能的灵活变化，还可以实现以下一些特殊功能。

总结来看，这种新型的气味物质在线筛选组合分析系统具有下列特点：

目前，这套具有自主知识产权的气味成分在线组合分析系统已成功实现商业化应用，既可直接在现有的GC-MS或GC-O基础上进行升级改装，也可以提供整套仪器系统配置。适用于气味剖析、食品风味分析、香精香料调香工艺等应用，也可用于环境臭味及纺织品、家具、汽车材料中异味分析等领域。我们提供设备升级，系统搭建、联调及条件优化，方法开发、培训及相关一整套专业的技术服务。另外，我们的气味综合分析实验室也对外接收相关样品进行分析检测和感官评价。欢迎有需要的老师联系咨询。

参考文献

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