你是否认为你了解香茅清新的柠檬味，或是罗勒浓郁的草本味？我们体验到的“味道”大部分实际上来自于我们的嗅觉，而非味蕾。挥发性化合物——即轻到能够产生蒸气或气体的分子——在我们体验食物和饮料（以及香水和气味）方面起着关键作用。但我们感知这些分子作为风味的方式远非纯粹的化学那么简单，理解风味部分是化学问题，但并非完全如此。
使用气相色谱-质谱联用仪 (GC-MS)，一种分离和检测挥发性化合物混合物浓度的实验室仪器，我们可以轻松量化一杯咖啡中的芳香分子。但我们仍然无法确定这些分子中哪些对它的整体风味（如坚果味、巧克力味或果味）最重要。
因此，化学家们不得不开发新的方法来同时研究化学和芳香感知。感知行为复杂且不可预测——即使是最先进的实验室设备也无法解读。假设你拥有等量的香兰素（香草中的主要芳香化合物，也存在于陈年苏格兰威士忌中）和胡椒酮（黑胡椒中的主要芳香化合物，也赋予设拉子葡萄酒辛辣的香气）。按理说，在等浓度下，这两种化合物的芳香强度应该是相同的，但实际上，胡椒酮的气味强度是香兰素的 1000 倍左右。显然，风味特征不仅仅是化合物的浓度。
虽然给定化合物的浓度越高，闻到的味道就越浓，但给定浓度下芳香化合物的强度也很大程度上受到化合物本身化学结构的影响，这决定了它如何与我们的嗅觉受体相互作用。要正确分析一种气味，唯一的方法就是亲自闻一闻。或者更准确地说，让一群人亲自闻一闻，然后比较他们的感知。
一种最佳方法是使用一种称为气相色谱-嗅闻法 (GC-O) 的技术，它结合了化学分离（或色谱法）和人类“嗅探器”。气相色谱法发明于 1950 年左右，用于分析引起芳香的挥发物等，它使分析化学家能够探索不同样品的在分解成其化学成分化合物时的气味变化。在 1964 年一篇题为《巴特利特梨的挥发性酯类》的论文中，开创性的分析化学家 Walt Jennings 指出，梨中一些挥发性较低的“高沸点”化合物闻起来像梨酱，他假设烹饪过的梨的部分气味实际上一直存在于新鲜的梨中，只是在这些挥发性化合物蒸发前被更具挥发性的化合物所掩盖。
大约在同一时间，高露洁-棕榄公司的化学家们开始与专业调香师合作，让他们充当“人类传感器”，描述通过气相色谱法分离出的化合物的气味。凭借这些芳香专家的敏锐嗅觉，他们能够准确地找出是哪种化合物（在这种情况下是茴香醛，一种有花香味的分子）造成了两种相似松油样品之间气味的差异。如果没有气相色谱法分离，调香师只能闻到整个混合物，如果没有调香师，化学家就无法确定哪些化学差异实际上影响了气味。这项技术被证明非常有用，而且易于使用，在过去的 50 多年里，它被用于分析从威士忌、葡萄酒到香水、肉类和植物的各种物品。
为什么要分析风味？经过大量闻和尝而精细调整的味觉为我们理解风味提供了坚实的基础，但理解其化学原理为风味从业者（无论是食品化学家、厨师还是调香师）开启了一个全新的工具箱。通过了解哪些分子是引起我们喜爱气味的原因，我们可以采取更明智的措施来促进或保留它们。在食品行业，GC-O 被用于指导加工过程以达到这个目的，并实现全新的气味和风味。在研究中，一旦我们确定了造成风味的化合物，我们就可以将气候和生物化学与进食联系起来，从而解释为什么具有风土或品种特征的产品（如葡萄酒）如此特别。我们可以利用风味化学来创造新的风味组合，通过更深入地了解我们在厨房中的行为如何在分子层面影响风味来开辟可能性。
因为每种分子与我们的嗅觉受体的相互作用不同，而且这些相互作用因人而异，所以有时人类在 GC-O 实验中识别出的气味可能会在科学分析中多年未被发现，人类的鼻子能够检测到远低于机器阈值的微量浓度。就像不同化合物在相同浓度下具有不同的强度一样，同一种化合物在不同浓度下实际上会闻起来截然不同。例如，丁酸乙酯根据其浓度不同，可以闻起来像青苹果或腐烂的水果，而赋予艾雷岛苏格兰威士忌宜人烟熏风味的愈创木酚，在烟熏味葡萄酒中浓度较高时，会带有舔烟灰缸一样的味道。GC-O 向我们展示了探究气味的原因，并揭示了相同化合物在不同食物中不同浓度下的变化作用。
GC-O 尚未能够连接我们感知芳香的方式与背后的化学原理之间的所有细节。混合芳香会产生不可预测的结果，有些化合物会增强其他化合物的强度（例如，苹果、玫瑰、烟草和葡萄酒中发现的果香、 balsamic 芳香化合物 β-紫罗兰酮就已知会这样做），而另一些化合物（如造成“软木塞味”葡萄酒的 2,4,6-三氯苯甲醚）则会掩盖它们混合的化合物的气味。更复杂的是，味道和其他感官也可能对芳香的感知产生微小但显著的影响。GC-O 无法告诉我们关于芳香的一切，但它是弄清楚组成化合物如何以独特的浓度协同作用，从而创造我们每天感知到的万花筒般风味的必备工具。
Arielle Johnson 热爱食物和风味，以至于她决定攻读该领域的博士学位。她是加州大学戴维斯分校的博士候选人。科学尚未充分理解像葡萄酒和食物这样的复杂分子混合物如何转化为风味，她的工作就专注于这个“黑箱”，尤其是在进食和美食的背景下。她希望她的工作能为厨师们提供新的知识和工具。她目前正在哥本哈根的 Nordic Food Lab 船屋（Noma 的一个分支）进行一项关于新款丹麦醋的感官分析，她也是《厨房即实验室》一书的作者。 The Kitchen as Laboratory.__
