合成香料的势不可挡：图解历史

人造香料首次出现在历史记录中是在 1851 年，当时在伦敦水晶宫展览会上，这是维多利亚时代世界技术、珍宝和古董的伟大选集。在巴黎、莱比锡或伦敦的香水摊位前逗留的游客可能会品尝到梨、苹果、葡萄或菠萝糖果，这些糖果首次不是用农产品调味，而是用化学实验室合成的化合物调味。

19 世纪见证了有机化学的起源和化学工业的发展，因为工业化为化学家们的新合成实验提供了充足的富碳材料。其中一些化学物质具有强烈的芳香味。杰出的化学家、英国皇家学会会员奥古斯特·霍夫曼在给水晶宫展览评审团的报告中分析了这些仿制香料背后的化学物质。他写道：“这些醚的气味与水果气味惊人地相似，这一点化学家们也注意到了。”在研究戊酸戊酯时，谁没有注意到实验室里弥漫着一股烂苹果的臭味呢？然而，他说，只有“务实的人”才能意识到这些相似之处的商业可能性，他们会修改配方，设计出可以冒充真品的化合物。

在大多数情况下，这些最初的人工水果味似乎涉及单一化学物质或酯类的简单组合，稀释在酒精中。许多作家忍不住指出，这些令人愉悦的水果味化学物质来自“气味极其令人厌恶的物质”，例如杂醇油，一种酒精发酵产生的恶臭废物。

随着新的芳香化学物质被合成和组合，人造水果香精的种类也越来越多。“几乎所有水果都有人造香精，”一位评论员在 1864 年写道，“其中一些与真正的水果香精非常相似，而另一些则留给人们很大的想象空间。”

到十九世纪末，随着糖的消费量不断增长，人工果香精和其他合成香料在美国、德国、法国和英国广泛使用。孩子们可以买到便宜的糖果，其草莓味来自各种合成酯，用化学染料染成鲜红色。沉迷于新潮流的自行车运动而精疲力竭的年轻男女可以在药店的冷饮店停下来喝一杯泡腾的清凉饮料，这种饮料的诱人果味归功于商店药剂师混合的化学物质。城市家庭主妇可以买到工厂生产的果酱，这些果酱由味道清淡的苹果廉价制成，然后加入添加剂，使其看起来像醋栗、桃子、榅桲和黑莓。

这些仿制品味道如何？19 世纪 70 年代，一位奶油苏打水销售商告诉马萨诸塞州卫生局的一位检查员，该检查员正在调查仿制调味品的使用情况，“顾客无法区分人工水果味和真正的水果味。”纽约一家提取物制造商则更进一步，向检查员坚称，如果“制作得当”，仿制水果糖浆“通常比纯水果糖浆更受顾客青睐”，部分原因是它们可以提供更多口味。

其他说法则不尽相同。查尔斯·苏尔茨 (Charles Sulz) 于 1888 年在一本软饮料和饮料制造商手册中写道：“无论多少化学技巧都无法模仿许多水果的美味，手册中还包含仿制调味料的配方。除了极少数例外，这些人工糖浆充其量只是拙劣的仿制品……然而，当需要廉价产品时，人工果香精可以满足需求。”

随着美国食品生产的工业化，食品安全成为一个重要的政治问题。人们在食用变质的罐头食品或受污染的调味品后生病甚至死亡；揭发丑闻的记者公开报道牛奶和肉类的生产条件恶劣。防腐剂、调味剂和色素等复杂的化学添加剂被视为问题的一部分，它们掩盖了损害和劣质，有时还会导致疾病。在公众日益增长的担忧之下，一个进步联盟通过了一系列州和地方改革，最终在 1906 年通过了《纯净食品和药品法案》，这是一项具有开创性的联邦法律，要求对食品进行检查和贴标签。

1906 年的法律也对调味添加剂产生了影响。该法律首次在法定意义上区分了“天然”和“人工”。使用合成化学品调味的产品必须在标签上标明是“仿制品”或“合成品”，这一标识旨在防止消费者受骗，以免花更多的钱购买假冒商品。

尽管声誉良好的调味剂制造商似乎在很大程度上支持这项法律，但他们也反击了那些针对化学工业现代产品的不实、不科学的诽谤。他们质疑他们的产品“不纯”的说法，认为根据化学家对纯度的定义，合成物实际上比天然产品纯度高得多。他们还抗议人们不断指责他们的产品有害。1913 年，新成立的调味剂和提取物制造商协会的秘书呼吁开展有组织的运动，以对抗那些不公平地将调味剂制造商与“掺假者、食物中毒者和药物滥用者”归为一类的负面宣传。

Synfleur 的首席化学家兼创始人 Alois von Isakovics 是美国最早的合成芳香化学品公司之一，他声称该法律实际上增加了其产品的销量。“以前，化学家并没有因其工作而获得赞誉，因为许多制造商制造了合成香料并将其标记为‘正品’，而实际上它完全是由合成物质制成的，”他在 1908 年写道。“如今，产品标签真实，销量也一样好……这充分证明……公众会同样快速地购买标签正确的产品。”

他对合成香料优点的倡导可以从上述该公司仿香草香料的广告中看出，该广告刊登在 1913 年出版的《美国香水与精油评论》上。

广告文案写道，Vanillodeur 是“现存唯一一种能够完全复制最优质香草豆香气的材料”。事实上，它是“比香草豆更优质的物质；是纯净食品法规定的仿制品”——他们必须把这一点包括在内——“由于完全没有杂质和树脂物质，它能产生比最优质的香草豆更细腻、更浓郁的香草效果。”

这里传达的信息很明确：合成品甚至可以比真品更好。

为了执行《纯净食品法》的标签要求，政府化学家必须能够区分真品和合成品。这不是一项简单的任务。在某些情况下，例如 19 世纪 70 年代首次合成的香兰素，合成化学品与自然界中发现的分子完全相同。在许多其他情况下，添加剂中的调味化学品和正品中调味化学品之间的关系尚不清楚。例如，甲基邻氨基苯甲酸甲酯在仿制葡萄调味品中广泛使用十多年，之后才在真正的葡萄中检测到它。

除少数例外，在 20 世纪 30 年代末之前，人们对食品中的风味化学物质知之甚少。原因有很多。数十种甚至数百种化学物质构成了我们所感知的食物风味和香气。通常，每种化学物质的含量极少，仅为百万分之一甚至更少，仅占食物中蛋白质、脂肪、糖、纤维和其他物质复杂化学混合物的一小部分。风味化学物质也往往具有挥发性和反应性。在 20 世纪 50 年代之前，分离和鉴定食品中的风味化学物质需要细致而细致的工作，以及大量的材料。

例如，20 世纪 20 年代，美国农业部的政府化学家试图确定造成苹果香气的化学物质，他们从近一吨的苹果中提取了不到 2 克的挥发性芳香物质，从而识别出五种化学物质。

但对食品调味剂化学成分的基础研究影响了调味剂的制作方式。美国农业部对苹果调味剂化学成分的研究结果已作为公共专利公开，调味剂公司可利用其研究结果作为合成添加剂的基础。

两次世界大战之间的几十年是美国香精香料行业的快速增长时期。

随着工厂生产的食品越来越多，对调味剂的需求也随之增加。安全的大规模加工食品生产通常涉及高温和其他条件，这些条件会改变食品的外观、味道和气味，但很少对其有利；调味剂可以恢复在加工过程中被破坏的适口性。全国加工食品市场也带来了标准化、一致性和稳定性的新要求：饼干无论是在佛罗里达州还是密歇根州、五月还是九月购买，味道都是一样的；罐装肉可以在胡椒价格飙升的情况下以相同的低价提供相同的味道；苏打水在杂货店货架上放置数月后，其味道仍保持鲜明和熟悉。Fritzsche Brothers、Firmenich 和 Magnus、Mabee & Reynard 等调味剂公司为食品制造商提供专业知识和经验丰富的人员来解决调味问题并开发独特的风味。

蓖麻油加工过程中出现失误，导致工厂里弥漫着一股浓郁的桃子香味，从而意外生产出了一种重要成分。

香料公司进行的大部分研究都是专有的，特殊配方中使用的化学化合物通常都是严格保密的。詹姆斯·布罗德里克回忆说，当他在 20 世纪 30 年代开始从事香料化学家的职业生涯时，辛辛那提的 Fries & Fries 公司生产的一种桃子香料是他和其他化学家试图复制但未能成功的目标。后来他得知，他们配方中的一种基本成分是偶然产生的，当时蓖麻油加工过程中出现错误，导致工厂里弥漫着强烈的桃子香味。（Fries 桃子香料中的另一种秘密化学成分来自一块浸泡在酒精中的奶酪，放在地下室的炉子旁催熟。）

1955 年，随着一种强大的新型分析仪器——珀金埃尔默蒸气分数仪的问世，风味研究的意义发生了根本性的变化。

这是第一台商业上成功的气相色谱仪 (GC)。将草莓汁等复杂混合物的少量样品送入机器，当它通过薄涂层玻璃柱时，会被蒸发并再次蒸发，而中性气体会携带这种样品。当它穿过机器时，复杂混合物会根据沸点或极性的差异分解成其成分挥发物。当分馏气体离开 GC 时，它会触发一个检测器，该检测器会生成一个图表——色谱仪本身——其峰谷表示不同沸点的成分。借助 GC 和其他技术（如质谱），分离和识别对食物风味有贡献的复杂成分的任务变得不那么艰巨了。在 GC 首次亮相后的二十年里，数千种新的挥发性风味化学物质被分离和识别。

用一位调味剂化学家的话来说，尽管气相色谱仪是“揭开大自然风味成分秘密的强大工具”，但它的广泛使用并不意味着调味剂只能复制色谱图的结果，通过合成的方式逐个分子地再现天然风味。相反，这些机器的输出需要大量的解释。调味剂化学家通常会嗅闻分馏物，当洗脱出一种气味奇特的馏分时，对色谱图进行注释。（嗅闻过度的一个常见危害是流鼻血。）

人们普遍认为，过于字面化地解读色谱仪的结果会产生不令人满意的、不知何故“不对劲”的风味。训练有素的调味师的嗅觉总是比机器更敏感，调味师创造性地使用机器的信息是其技能的标志。1974 年，在调味化学家协会第二十届年会上，奇华顿调味化学家理查德·波特在一次演讲中告诫调味师同仁不要成为“仪器的奴隶”，而忘记“自己的艺术主动性”。“记住，”他说，“气相色谱是一种提供信息的工具；调味师用它来提供答案。”

20 世纪 50 年代，消费者推着购物车穿过装有空调的超市宽敞的货架，似乎面临着前所未有的选择，商品都是​​现成的，而且种类繁多，让人眼花缭乱。

食品制造商长期以来一直在价格和便利性方面展开竞争，并在广告方面投入巨资，但在新近竞争的食品市场中，风味在赢得客户并让他们购买和再次购买方面越来越重要。通用磨坊研究副总裁在 1947 年的一篇文章中强调了开发具有吸引力、独特、独特和令人难忘的风味的重要性。他写道，理想情况下，风味将“成为一种内置商标，不可避免地与其品牌名称和生产商联系起来。”

“没有什么比香味更能卖钱了”，这是 Fritzsche Brothers（一家领先的香精香料公司）在 20 世纪 50 年代的一句广告语（如上图所示）。竞争对手 Dodge & Olcott 当时的一则广告（如上图所示）称香味是公司的“无声推销员”：“香味会跟随您的顾客走出商店 — — 它会走到餐桌上，成为您个人的‘挨家挨户’推销员。这位推销员给您留下的最终印象决定了您产品的最终命运。”

“加工食品的黄金时代”也是化学添加剂的黄金时代。

1953 年，美国制造化学家协会出版了一本小册子，赞扬化学工业“在满足人类基本需求方面不断取得进展”，强调化学制品不仅在生产更多食物方面发挥着重要作用，而且在生产食物方面也发挥着重要作用，这些食物味道更好、营养更丰富、成本更低，而且与过去的食物相比“对母亲来说更省力”。小册子指出：“几乎所有借助化学产品生产的食品，食品技术人员都会使用化学制品进一步改善，使其比上一代的饮食更清洁、更美味或更有营养。”

然而，食品化学品的数量和种类的增加再次引发了人们对其安全性的审查，国会进行了一系列调查，研究杀虫剂和农药残留物、防腐剂、稳定剂、乳化剂、人工甜味剂和其他添加剂是否与癌症和其他健康问题发病率的上升有关。

调味料也未能免于怀疑。香豆素自 19 世纪起就被用作香草和其他甜味剂的成分，但 1953 年，在研究表明香豆素会导致大鼠肝损伤后，该物质被自愿从调味添加剂中剔除。1958 年，长期用于调味根汁啤酒的黄樟素也因类似问题被剔除。

1958 年颁布的《食品添加剂修正案》对食品化学品提出了一系列新要求。但事实证明，直接监管调味化学品对联邦政府来说是一项艰巨的任务。由于调味添加剂中使用的化学品数量众多（1959 年超过 1,100 种），而且这些化学品在食品中的含量通常很低，因此，在该法案通过后不久，FDA 与调味行业达成了一项前所未有的协议，免除了当时使用的大多数调味化学品的检测要求。新化学品的允许性由调味剂和提取物制造商协会（该行业的主要贸易组织）召集的专家小组决定。该专家小组最近因缺乏透明度和明显的利益冲突而受到批评，他们审查了每种拟议化学品的毒理学和使用数据，评估了其安全性。这些允许使用的化学品清单被称为 GRAS，即“公认安全的”，规定了目前可用于食品调味剂的调味化学品。去年发布的第 27 版名单包含近 3000 种化学物质。

尽管在 20 世纪 60 年代和 70 年代对有机食品和健康食品的监管不断加强，反主流文化的浪潮也日益高涨，但调味添加剂和调味化学在未来食品的想象中仍然发挥着重要作用。

冷战时期对“人口爆炸”威胁全球生存的担忧只是人们对食物供应的担忧的最新例证。如果我们有一天不得不靠藻类、酵母、大豆和石化衍生物为生，那么调味剂将在使这些食物变得可口甚至美味方面发挥关键作用。

从更普遍的角度来看，随着越来越多的美国人开始关注自己的腰围、血压、血糖和胆固醇水平，需要调味添加剂和熟练的调味师来使这种新的“减肥食品”类别不那么令人讨厌。

用 Doge & Olcott 的广告词来说：

在二十一世纪，我们对食物的焦虑只增不减。我们想要“好”的食物——对我们有益，对环境有益，方便、实惠、美味，但同时也要有道德、真实和纯净。对我们许多人来说，这意味着要选择那些自称“天然”或宣称不含人工“毒素”和技术道德风险（如转基因）的食物。毫无疑问，这也就是通用磨坊最近宣布将在 2017 年之前从其谷物中去除所有人工香料和色素的原因。

随着人们对天然香料和天然食品的需求不断增加，人们对“天然”的确切含义也产生了困惑。自 20 世纪 70 年代以来，FDA 将天然香料定义为“精油、油树脂、香精或提取物、蛋白质水解物、蒸馏物或任何烘烤、加热或酶解产物，其中含有来自香料、水果或果汁、蔬菜或蔬菜汁、食用酵母、草本植物、树皮、芽、根、叶或类似植物材料、肉类、海鲜、家禽、蛋类、乳制品或其发酵产品的调味成分。”人工香料则来自该列表之外的任何物质。非常清楚，对吧？

根据 FDA 的定义，天然和人工之间的区别很大程度上取决于你开始使用的原材料。但之后就全是化学反应了，而且需要奇华顿、芬美意和国际香精香料等公司的调味师的熟练工作，这些公司为食品制造商生产“天然”和“人工”调味品。事实上，同一种合成化学添加剂可以生产成“天然”或“人工”调味品，而“天然”版本的价格更高，因为消费者渴望这个令人欣慰的词。

在“天然”和“人造”之间划一条清晰的界线从来都不是件容易的事，因为这更多的是一种文化差异，而非实际差异。随着我们对食物的要求越来越高，重要的是要记住，食物也可能是化学物质，风味长期以来依赖于科学和技术，而改善我们身体和地球健康的复杂问题需要的不仅仅是简单的解决方案。

纳迪亚·贝伦斯坦 (Nadia Berenstein) 是宾夕法尼亚大学科学史与社会学博士候选人；她的论文讲述了美国合成香料和香料科学的历史。您可以在她的博客 Flavor Added 上阅读有关她的研究的更多信息，也可以在 Twitter 上关注她 @thebirdisgone。