香精香料综述

一、香精香料概述1.1香精香料的介绍香精香料是以改善、增加和模仿食品的香气和香味为主要目的的食品添加剂，也称增香剂。香料：也称香原料，可用来调制香精的原料。香精香料是伴随着现代工业发展而出现的集“高、精、新”技术于一身的产物，其已被广泛使用于食品、日化、烟草等行业，与人们的日常生活息息相关。香料是一种在自然界原生态中能够被嗅觉嗅出香气或味觉尝出香味的物质，是配制香精的主要原料。香料可分为天然香料、合成香料两大类；香精是以天然香料、合成香料和辅料为原料按相应配方混合而成的产品。香料的分类分类用途香料天然香料植物性香料调配香精，亦可直接食用动物性香料合成香料合成香料天然香料包括天然植物性香料和天然动物性香料。天然植物性香料是以致香植物为原料，用水蒸气蒸馏法、浸提法等方法，提炼成的精油、浸膏等；天然动物性香料是以动物的分泌物等为原料，通过科学手段提取或收集的致香物质。代表性的植物有檀香、玫瑰、薄荷和八角茴香、肉桂以及熏衣草等。虽然含有精油的植物很多,但常用的约200余种。产量较大的有松节油、薄荷油、香茅油、柑橘油以及桉叶油等。合成香料则是通过化学合成的方法制取的芳香物质。天然香料中，绝大多数成分可通过有机合成的方法合成出来。合成香料已成为精细有机化工的重要组成部分。香精是以天然香料和合成香料为原料，通过分析技术、生物工程技术、新型分离和深加工技术等段萃取或混合而成的芳香类混合物。香精具有品种多、用量少、作用大以及专用性和配套性强等特点，是现代香精香料工业“高、精、新”技术的集中体现。香精的分类1、根据产品应用领域的不同，通常将香精划分为食用香精、烟用香精和日化香精等。产品分类主要用途食用香精乳品、饮料、糖果、烘焙、冰品、休闲食品、速冻食品、肉制品等烟用香精烤烟、混合型烟日化香精口腔护理等卫生制品、皂用、化妆品、洗涤、清洁用品其他除臭剂、熏香、昆虫引诱剂、纸张、皮革等2、根据香精的香型分类它可以分为日用香精和食用香精两类。日用香精按香型一般可以分为花香型香精（比如玫瑰、茉莉等）和非花香型香精（比如蜜香、粉香等）两类。而食用香精按照香型分类一般与一种食物或天然存在的可食性生物的香型相联系，有一种食品，就是一种对应的香型。例如，水果香型香精可以分为苹果、葡萄、草莓、柠檬等多种香型。3、根据香精的形态分类它可以分为液体香精和固体香精两类。其中，液体香精又可以细分为水溶性香精、油溶性香精和乳化香精三类；固体香精又可以细分为担体吸收型香精、粉碎型粉末香精和冷冻干燥型香精三类。1.2各类香精香料的用途（1）食用香精用途食用香精是香精中的一个重要分支，虽然其在食品配料中所占比例较低，但却对食品的香气和口味起着举足轻重的作用。它可以给食品原料赋香，矫正食品中的不良气味，也可以补充食品中原有香气的不足，稳定和辅助食品中的固有香气，在食品工业中的应用十分广泛。例如在糖果如硬糖、充气糖果、焦香糖果、果汁糖、凝胶糖果、口香糖、泡泡糖及粉糖等的生产中，食用香精是其不可缺少的重要添加成分。在肉制品、膨化食品、饼干和方便面等方便食品生产中，适当添加食用香精可以弥补香气不足的缺陷，让消费者享受到“色、香、味”俱全的美味食品；在含乳制品如冰淇淋、雪糕和乳酸饮料的生产中，添加适量食用香精，能使其保持新鲜怡人的口感。在饮料中食用香精起到赋香、固香、调解口味、中和口感等作用，通过添加不同风味组分的香精可调配出符合市场消费需求的各类新型饮料产品。（2）烟用香精用途烟用香精一方面能调节卷烟的香气和口味、提升卷烟品质；另一方面能修饰或掩盖烟叶原料的缺陷，具有弥补、增强、调节及改善卷烟的理化特性的作用。烟用香精在现代烟草加工业中得以广泛应用。（3）日化香精用途用于对香水、化妆品、盥洗用品和工业制品加香矫味的香精。主要应用于香水、古龙水、花露水、美容化妆品、护肤化妆品、香皂、浴用剂和洗涤剂等。二、香料的常用提取方法、分离方法以及检测方法2.1香精香料的提取方法2.1.1共水蒸馏法共水蒸馏法中原料直接受热，易焦化并会破坏某些香气成分，目前很少使用。2.1.2水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏是使水蒸气连续地流过容器中样品混合物来进行蒸馏的方法。该法避免了精油长时间在高温下发生破坏分解、水解或聚合，使精油的质量和提取率都得到了一定程度的提高。2.1.3分子蒸馏分子蒸馏法是根据分子运动的平均自由程的差别，在极高真空条件(0.1～0.001Pa)使液体在远低于其沸点的温度下分离。是目前较好的一种蒸馏方法。该方法特别适合分离沸点高、黏度大、热敏性的天然产物。许松林[4]等利用分子蒸馏的特点对多种精油进行一系列精制提纯研究，成功出去了产品中的杂味和颜色，避免了传统加工方法的缺陷。2.1.4溶剂萃取溶剂萃取法的优点是操作简单，且可以通过选择不同的萃取溶剂有选择的提取香气成分。但是萃取液的残留和香气成分的损失是萃取法的缺陷。2.1.5蒸馏-萃取法(SDE)蒸馏-萃取法将水蒸气蒸馏和馏出液的溶剂萃取两步合二为一，可把mg/L级的挥发性有机成分从脂质或水质介质中浓缩数千倍。同时，由于SDE法所获得的是挥发油在有机溶剂中的溶液，体积较大，便于操作，避免了通常蒸馏法提取精油时在器壁上吸附损失及转移微量精油时的操作困难。辛广等[5]运用SDE法提取南国梨果皮中挥发油物质，运用GC/MS确认出58种化合物。2.1.6超临界萃取法(SPE)超临界萃取使以临界温度和压力下的超临界流体作为萃取剂进行萃取的方法。该方法适用于易氧化、热敏性的物质，可得到纯度高、安全性好、芳香物质损失少的风味物质。广泛用于从各种香料、草本植物中提取有效成分。香精香料的分离方法1.1.1气相色谱香精香料按照其沸点高低大致可分为挥发性组分(如萜、醇、酯、烃等)和不挥发性组分(如香豆素、黄酮、黄烷酮、花青素等)两类。对于挥发性组分的分析，气相色谱仍为当前最为常用的方法。气相色谱最先是用填充柱气相色谱来分离香气成分，但填充柱的柱效不高，难以满足分析复杂的香精香料样品的要求，现在柱效更高的毛细管柱成为分析香气成分的主要工具。另外随着毛细管柱外涂层技术的发展，出现了使用温度为440℃的高温毛细管柱，使得分离对象的沸点范围得到大幅度提高。1.1.2二维色谱(GC+GC)一根色谱柱仅适用于几十种到几百中物质的样品分析，复杂的香精样品往往难以得到预期的分离效果。偶合柱系统是研究分离复杂香精成分的新方法。GC+GC一般采用中心切割法，从第一根色谱柱预分离后的部分馏分，被再次进样到第二根色谱柱作进一步分离，而样品的中其它组分或被放空或也被中心切割。这样可以通过增加中心切割的次数来实现对感兴趣组分的分离。1.1.3全二维气相色谱(comprehensivetwo-dimensionalgaschromatography)全二维气相色谱(GC×GC)是多维色谱的一种，但又不同于通常的二维色谱，而提供了一个真正的正交分离系统。它把分离机理不同而又相互独立的两根色谱柱以串联的方式结合组成二维气相色谱。在两根色谱柱之间装一个调解器，该调解器起捕集再传输的作用。经第一根柱分离后的每一馏分，先进入调制器，进行聚焦后再以脉冲方式送到第二根色谱柱进行进一步的分离，所有组分从第二根色谱柱进入检测器。信号经数据处理后，得到以第一根柱上保留时间为第一坐标，第二根柱的保留时间为第二坐标，信号强度为纵坐标的三维色谱图，或二维轮廓图[6]。三、香精香料行业的现状和前景全球香精香料市场概况在过去十年来，国际香料香精贸易销售情况呈不断增长的趋势，全球销售额年平均增长率为5.7%。2000年为121亿美元，2001年为127亿美元，2007年为199亿美元。2009年总销售额为200.2亿美元。销售增长率呈现周期性下降趋势。2002-2005年间销售增长率不断下降；2006年增长率恢复至12.5%，但在随后的三年，年销售增长率继续下降，2009年受经济危机影响，增长率为-2.3%。2010年全球香精香料工业得到恢复性上涨，增长率近10%。据研究报告显示：未来四年全球香精香料需求市场的增长推动依赖发展中国家需求增长，在新兴发展中国家食品和饮料加工业需求增长和消费者支出增加等因素刺激，未来四年全球香精香料市场将以年均4.3%的速度增长，到2014年的全球香精香料市场总额将达到235亿美元。我国香精香料的工业现状1、我国香精香料工业取得的成就目前世界上香料品种约6000种。中国生产的香料就有100种，我国也是世界上最大的天然香精香料生产国。总的来说，我国香精香料工业发展迅速，取得了长足的进步，也涌现了一批自主创新龙头企业。具体来说，出口贸易额不断扩大；从完全依靠进口到部分产品大量出口；从小作坊式生产到工业化生产；从仿制到开发；从进口设备到自主设计专业设备；从感官评价到使用高精度仪器检测；从拜师学艺到培训专业人才；从野生资源采集到引种栽培和建立基地等，使中国的这一新兴工业发展成为国民经济中一个较完整的体系。截至2006年10月底，全国共有香精香料身材企业800多家，大部分都生产食用香精香料。从有关部门统计的数字来看，香精香料行业呈现出良好的发展势头，2000年为110亿元，2002年为115亿元，2003年为120亿元，2005年达到144亿元。200年上半年，全国生产香精香料产品的销售收入已达到100亿元。2、我国香精香料工业存在的问题虽然我国香精香料工业取得巨大的成就，但是与国际先进水平相比，任然存在很大的不足。我国香料工业在产品开发上和产品的研制仍是仿制为主，具有自主知识产权的产品不多，因而极其缺乏核心竞争能力；香精香料产品结构不合理；技术水平落后；香料生产工艺与设备落后，原材料浪费严重，生产规模小，集中程度低，低水平重复建设问题严重；企业管理与营销水平较低，创新力不足；相关高级专门人才缺乏。