科学世界|怎样有效除臭?
在日常生活中, 我们被各种气味所包围 。 人们是如何识别种类繁多的气味的?另外 , 我们对气味很敏感 。 该如何除去身边的异味呢?
在我们身边有很多诱人的味道和令人不快的味道 。 走在路边 , 有时会飘来各种气味 , 例如从饭店或小吃店飘出的香味 , 或者呛人的汽车尾气等 。 此外 , 仅从一种葡萄酒中就能闻到数种不同的气味 , 不仅有类似柠檬和桃子等水果香味的成分 , 还有类似肥皂和海藻等与葡萄酒毫不相干的气味 。 只有这些气味混杂在一起 , 才能形成葡萄酒特有的复杂气味 。
气味为什么种类繁杂呢?原因之一是名为“气味成分”的分子种类繁多 。 用人工来计算世界上的气味成分的数量几乎是不可能的 , 从理论上讲 , 据说有数十万种气味成分 。 所有的气味成分 , 其分子量低于300时 , 均具有易汽化(易挥发)的特性 。
人类鼻腔中拥有约400种嗅觉受体
气味种类繁杂的另一个原因是:人类感受气味的嗅觉也很复杂 。 位于鼻腔的后部一处被称为“嗅上皮”的部位 , 聚集着大量的能感受气味的嗅细胞 。 从嗅细胞伸出的丝状物质(嗅毛)的表面 , 有一类蛋白质“嗅觉受体” , 肩负着嗅觉感受器的职责 。 当该感受器感受到气味成分时 , 使嗅细胞兴奋 , 就会将气味信息传递至大脑 。 人类有396种嗅觉感受器(嗅觉受体) , 其中 , 大多数是一种感受器能感受多种气味成分 。
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气味进入鼻腔后会怎样?
位于鼻腔后部的“嗅上皮”上 , 聚集着能感受气味的“嗅细胞” 。 在这些神经细胞的前端 , 约有400种蛋白质充当嗅觉感受器 。 这些蛋白质接收到从鼻腔进入的气味后 , 传送信号至大脑 。 信号经过一处名为“嗅皮质”的部位后 , 再通过控制记忆的“海马”和与情绪相关的“杏仁核”的器官对气味特性进行判断 , 然后将其传送到大脑的前额叶 。
当我们接受到柠檬气味、玫瑰的香气等气味时 , 许多看似单纯的气味实际上是由数十种到数百种气味成分混合形成的 。 根据所含气味成分的种类 , 能与其匹配的受体种类也不同 , 导致引起的反应程度也不同 。 例如 , 柠檬气味与受体A反应强烈 , 可是与受体C反应较弱 。 另外 , 也有玫瑰气味与受体B和受体C的反应都强烈的情况 。
实际上 , 人脑是以受体反应方法的“模式”来识别每种气味的 。 如果把396种受体组合起来计算的话 , 人类可识别的模式数将是一个无比庞大的数字 。 我们正是利用这种机制来分辨丰富多样的气味 。
判断某两种气味是否类似也取决于该模式 。 由共同的受体引起反应 , 且显示类似模式的两种气味 , 即便它们的成分不同 , 我们闻到气味却是相似的 。 例如 , 酸橙与柠檬具有类似的清爽气味 。 实际上 , 这是由于酸橙与柠檬所含气味成分激活了共同的受体 , 并且识别模式也类似 。 反之 , 若两种气味各自激活了自身所匹配的受体 , 且显示为不同识别模式 , 我们就会将它们区分开来 。
鲜为人知的是 , 当不同识别模式的气味混合在一起后 , 其识别模式与完全不相干的气味识别模式会变得一致 。 例如 , 脚臭气味与香草气味混合后 , 则会产生出与巧克力气味相同的识别模式 。 所以这两种气味混合后 , 我们就能闻到类似巧克力的气味 。
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脚臭气味+香草气味=巧克力气味!?
消除异味的3种方法
为了消除异味 , 就必须从多种气味成分中分辨出难闻气味的“罪魁祸首” 。 而多数异味是由多种成分混合而成的 。 例如 , 体臭、未干透衣物上的异味 , 均是由生存于皮肤表面的细菌或残留在衣物纤维缝隙中的细菌 , 将皮脂和蛋白质分解后生成的混合物产生的 。分页标题
用“气味气相色谱法”可以查明导致难闻气味的关键物质 。 首先 , 用一种名为“嗅味计”的装置抽出难闻气味并分离出两种以上的物质 。 之后 , 再由专业研究人员分辨出它们各自的气味 , 搞清楚哪种物质在释放难闻气味 , 找出难闻气味的“罪魁祸首” , 就能确定消除异味的目标 。
消除异味的方法大致可分为3种 。 第一种是“化学除臭” , 让气味成分与其他化学物质进行化学反应 , 使之变成不产生气味的成分 。 例如 , 房间和衣服的除臭喷雾剂的机制是 , 给酸性的气味成分上喷洒碱性物质使其中和 , 让它变成中性的无臭味物质 。
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第二种方法是吸附气味成分的“物理除臭” 。 将活性炭放大后可以发现 , 其中布满了缝隙 。 让气味成分吸附在这些缝隙里 , 从而减少了散发出来的气味成分 。 例如 , 用于鞋盒与衣橱的除臭剂就是使用了该方法 。
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第三种方法名为“感觉除臭” 。 上文讲解过脚臭气味与香草气味混合后 , 我们会感受到巧克力的气味 。 应用该方法 , 可让异味成分中添加其他气味成分 , 让它们脱胎换骨 , 变成我们喜欢的气味 。 这种方法虽然是感觉除臭 , 关键是“调制”发挥作用 。 除此之外 , 对那些我们讨厌的气味 , 还可以用其他较强的气味来掩盖——“伪装”法 , 该方法与感觉除臭属于同一类 。 带香气的卫生纸用花卉的香气掩盖排泄物气味 , 就是“伪装”法的典型例子 。
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除了上述消除气味的方法之外 , 用抗菌的方法也能防止异味产生 。 若将因细菌活动而生成的气味作为目标而消除 , 也能防止异味产生 。 例如 , 我们在沐浴露与洗衣液中添加消灭细菌的成分;针对产生气味的酶 , 添加含有干扰酶发挥作用的成分 。 不用其他气味进行掩盖 , 而是以消除难闻气味“罪魁祸首”的方法 , 大多数需要结合其他方法一起使用 。节选自《科学世界》2019年第10期
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