为什么说食用香精是食品添加剂中最复杂的部分呢？我们先要明白，人是怎么闻到气味的。
1嗅觉是怎么产生的？大自然中的一切气味，无论是好闻的，还是难闻的，其实都来源于一些小分子的「气味物质」，它们飘散在空气中，经由我们的呼吸，带入鼻腔中，在鼻腔顶部，有一个神奇的地方叫做「嗅粘膜」，粘膜上面密密麻麻地分布着不计其数的嗅觉感受器。目前科学研究发现，这些嗅觉感受器有上千种之多！正是这些嗅觉感受器，让我们闻到了各种各样的气味。
嗅觉产生的生理机制你可能会问，既然嗅觉感受器有上千种，那人类能闻到的气味总共就有上千种吗？错了，人类能闻到的所有气味，远远不止上千种，按照最少的估计，也是在「几亿种」这个数量级！因为某一种气味，并不是同一种类型的分子提供的，而是各种各样的气味分子，按照不同的比例，组合在一起，同时刺激了很多嗅觉感受器。经过我们大脑的加工以后，才形成了嗅觉，被我们感受到。
举一个最简单的例子，苹果的香味就来源于种以上的有机小分子。这些有机小分子大多数是各种各样的醛类、酮类、酯类等。它们以一定的比例组合起来，用不同的强度分别刺激了你鼻子里对应的几百种不同的嗅觉感受器，产生了复杂的神经冲动电信号，传到大脑里，大脑经过分析以后告诉你的意识：是苹果味的！
这，就是嗅觉的复杂程度。所以，目前人类的科学还不足以覆盖到嗅觉的每一个细节。关于嗅觉，还有大量未知领域等着我们去探索。人类嗅觉的敏感度是超乎大部分人想象的，比如说，一升空气中只要存在百亿分之一毫克的麝香分子，就已经足以让人闻到了。这甚至足以比肩目前最尖端的检测仪器。而很多种味道，在不同的浓度下，人们闻起来会有很大差别。比如麝香在高浓度下就不是香味，而是臭味了。
2香精是怎样炼成的？
早在14世纪的时候，阿拉伯人就开始经营香料业，他们发明了蒸馏法，从花、果实中提取植物精油。这其实就是最早的香精。随后在法国，香水第一次被发明出来，迅速占领了时尚市场。「调香师」这个职业开始出现。
在工业化之前，调香师每天接触到的都是各种各样的天然精油。他们通过调整各个精油的比例来实现调香。而具体添加多少，就是纯靠经验闻出来的了。所以，在那时，想成为一名优秀的调香师，你得拥有极其敏锐的嗅觉，以及非常丰富的调香经验。
旧时的调香师工作台现代，随着化学分析技术的发展，分析某种东西里面的风味物质组成，成了调香师必备的基本功。目前，想成为一名合格的食品香精调香师，你首先得精通化学，然后需要熟悉高效液相色谱仪、气相色谱仪、质谱仪等设备的运行和维护，以及如何对结果进行分析。此外，你还需要非常强大的记忆力，因为你需要记住上千种化学物质的结构式、名称，以及它们各是什么味道的。现在的调香师，更像是一个化学家。所以，目前的调香师需要更加艰难的培训，这往往要耗费几年，甚至十几年的时间。和其他各种类型的食品添加剂一样，目前的香精也分为天然香精和合成香精两大类。天然香精就是从香料中直接提取出来的香味物质。至于提取方法有很多种，比如，用某种溶剂萃取，加热蒸馏，等等。
而合成香精则是直接把那些化学合成的气味物质，以一定比例掺在一起，再溶解到某种溶剂中制作而成的。目前大部分的香精都是合成香精。
当然，也有那种既包含天然香精，有包含那些化学合成的气味物质的香精。这种香精被称作复合香精，目前也是比较主流的香精类别。
3为什么香精的味道「不自然」？大部分人一提到「香精」，总会觉得它的味道「不自然」，大部分人都能分辨出添加香精的果味饮料和真正的果汁之间的区别。为什么香精总是不能还原出食材的原味呢？其实，也不是所有的香精都「不自然」。想回答这个问题，还是要回到化学成分的角度去考虑。
其实有些香精，比如说香草香精、柠檬香精等，很容易就能模仿得很像。这是因为这些食物的气味被少数几种化学物质主导了。我们来举个例子：香草的挥发性气味物质里，「香兰素」这种物质占了90%多。这就造成了，只要一闻到香兰素，你的大脑就会告诉你：这是香草。所以直接使用人工合成的香兰素，就已经是浓烈、自然的香草气味了。香兰素是人类合成的第一种合成香精。
与此相似，柠檬等柑橘类水果的挥发性气味物质里，「柠檬烯」也占了绝大部分的比重。于是，调香师只要用柠檬烯作为主要气味物质，再添加一些其他的成分，就很容易模仿出很相似，很自然的柠檬风味。
但世界上大部分的气味，比如苹果、梨子、香蕉等等，都没有那么幸运。因为它们都是由几百种不同的气味物质组成的，但每种都只占一点，并没有哪几种物质是「绝对主导」的地位。这该怎么办呢？我们确实可以把这几百种风味物质，按照天然的比例全加进去，这样我们从理论上可以得到和天然苹果完全一致的香味。但这只是理论上。如果想实现起来，会遇到不小的阻碍。
最大的阻碍就是成本。想象一下，一个配方就有几十页，工厂每批次称料、投料都是好几百种东西，但每种东西只有微量。那画面简直太美，根本不敢看。不仅经济成本上极其不划算，而且从时间成本上看，也耗费不起。还有一个阻碍就是法规限制。目前对于香精，和其他添加剂一样，也是采用「白名单」的。目前我国批准使用的食品添加剂有种之多，但别的那些添加剂种类，比如防腐剂、抗氧化剂、增稠剂、增味剂那些，加起来一共才种。而光是香精就占到了种，从食品添加剂的种类看，香精才是当之无愧的王者。但是，对于调香师来说，他们是在戴着镣铐跳舞——种类还是太少了！只有这种气味物质，是「合法」的选择。如果某种味道中，分析出了这种之外的东西，这些气味物质就不能添加到香精里面。
还有一个阻碍，就是这些气味分子本身的性质。比如，有的分子是油溶性的，有的是水溶性的；有的挥发快，有的挥发慢。如果这些都放在一起，它们香味释放的速度也很难达到跟苹果天然的状态完全一致。这样在香味上也会存在差别。所以，目前大部分的合成香精，都不可能把香味模仿得「面面俱到」，而只是抓住了一个气味的「轮廓」，或是特意去突出某种特别的风味。至于那些有差异的部分，则只能寄希望于通过食物本身的加工来弥补了。如果还弥补不了的话，那最终呈现在消费者面前的，就是这种「不自然」的味道了。但，这是目前食品工业的局限，也没有什么好办法。
除了合成香精，其实天然香精也「不自然」。这是因为不管是哪种提取方法，都不可能把所有的风味物质都按照「原比例」精确提取出来，任何提取方法都会存在损耗，有些提取方法则会引入新的气味（比如化学溶剂的气味等）。所以，很多天然香精，闻起来也「不自然」。好在随着食品工业的发展，各家香精公司分别推出了自己的「独家黑科技」，目前的香精，其实是朝着「越来越像」的道路发展的。也许在不远的将来，各种香精可能就跟天然风味物质相差无几了。
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香精都有哪些应用？
目前市场上，有很多饮料都是纯靠香精调制出来的风味。最有代表性的就是各种碳酸饮料啦。比如，可乐，雪碧，七喜，芬达等等，它们的香味都是用香精调制成的。
但大部分人应该都会比较喜欢那些用天然原料做成的饮料。其实这个非常好鉴别，从产品名称就能看出来。一般如果产品名称中有「味」这个字的，就是完全靠香精调出来的风味饮料。比如说，如果一瓶饮料上面的产品名称叫做「苹果味饮料」，那它就是完全用香精调成的。如果产品名称是「苹果汁饮料」或者「苹果饮料」，那它里面不仅添加香精，也添加了一些真正的苹果汁。如果产品名称就叫「苹果汁」的话，那它就是%的纯果汁啦。
但是，大部分香精，并不是用来完全代替天然原料的。香精加在食品中，很多情况下是起到一种「锦上添花」的作用。有的时候，只用天然原料做成的食品，味道还不够香浓，或者不够平衡。在这时候，加上一点香精，整体的味道会立马得到改观。这才是香精最主流的应用。香精是不能想怎么加就怎么加的。它一般在食品中，只会添加极其微量。如果香精加多了，或者加错了，后果很可能是整个食物的味道都被毁了。这就像如果一个女孩喷了淡淡的香水，大家会觉得真好闻。但如果像香水不要钱一样狂喷，那大家可能就要捂着鼻子绕道了。
香精除了调香的作用之外，有时也会用在一些意想不到的地方。比如，有很多香肠是要经过烟熏处理，才会呈现出特别的烟熏香味。传统的做法是在烟熏炉里，一种是将木屑加入到电加热器中加热，使之不充分燃烧以获得大量烟雾。另外一种是让木炭在烟熏炉里的摩擦器上摩擦，通过这样来「钻木生烟」。
工业用烟熏炉但传统烟熏法温度很难控制，而温度一旦过高，就会产生各种致癌物质，比如苯并芘等，严重危害人体健康。目前，有很多肉制品企业都会直接用烟熏香精来代替烟熏工艺。这样，工艺的可控性会提高，致癌物质也会少一点。
烟熏香精有很多人都认为香精「不天然」，「不是个好东西」，但在这个例子里，用香精代替传统的「天然」烟熏工艺，反而减少了有害物质的产生，维护了食品的安全。
5香精的安全性很多人可能会比较担心食物中加的这些香精会危害人体健康。实际上，只要是符合法律法规制作出来的香精，安全性都是可以保证的。我国食品添加剂安全标准中，目前批准使用种「气味物质」，调香师通过这些物质的不同组合，调配出各种味道的香精。
GB规定的允许使用的气味物质名单这种物质，都是经过了一系列毒理学实验和安全性评估，证明在通常剂量下对身体无害，才有机会作为合法的添加剂，添加到食品里的。而如果某样风味物质对人体毒性较大，那经过安全性评估之后，这种物质就会直接被食品添加剂体系排除在外。国家标准中，一个食品里添加的香精量，一般是不做限量要求的。但这并不代表企业可以无限制地往食品里加香精。因为，正如前面所说，添加太多香精会把整个食物毁掉。所以食品中添加的香精量是有「自限性」的。一般来说，如果添加量在千分之一，已经算是非常多了。
5总结
人类嗅觉的复杂程度和敏感度非常高，这也造成了食用香精本身的研发难度。香精分为天然和合成两大类，现实中以合成和复合香精比较多见。香精可以尽可能还原食品的气味，但目前无法做到尽善尽美，因此总会存在差异。食用香精是安全的，因为它的原料需要通过安全性验证，而且它的添加量拥有「自限性」。