香料的研究

西北民族大学化工学院学院（部）期末考试文献检索与利用考查方案方案（A）专业:课程代码:19020027学号:姓名:每位学生自选题目，查阅文献,写一篇综述性论文，字数不少于3000字（要求：1.中文摘要,关键词,英文摘要,keyword,参考文献写全;2.参考文献不少于20篇，其中外文文献不少于5篇，并附引用外文文献的Abstract及出处）。一．中文摘要及关键词、英文摘要及keyword（40分）二．正文部分（40分）三．参考文献（20分）总分题号一二三核分人题分404020复查人得分得分评卷人得分评卷人得分评卷人香料的研究摘要综述了几种常见的香料及其应用，了解最新香料萃取技术。关键词合成香料天然香料萃取超声波ThestadyofperfumeAbstractThistextintroducesnewtecknologyofextractionthein,applicationandthecommonvaritiesofperfumeKeywords:sythesisaromaticnaturalflavorextractionultrasound引言随着经济的快速发展，人们的生活得到了极大的改善，更加重注重物质与精神各方面的享乐，而香料不仅会增加食物的的口感，更能带给人清新愉悦的精神享受。本文就介绍几种常见的香料品种及最新的萃取技术和其发展趋势。1我国天然香料资源开发现状中国对天然香料植物资源的利用有着悠久的历史,早在明朝李时珍编著的/本草纲目0中就编有芳香篇,共记载各种香料植物三大类218种。天然香料及其产品曾经是古代中国传统的对外贸易商品。新中国诞生后,我国天然香料资源的开发利用得到了迅速的发展,到1999年底,全国天然香料植物种植基地已发展到45.67万公顷,天然香料产品达240多种,年创汇额达6亿美元以上[1],天然香料植物资源开发利用已成为部分省、区的新兴产业。1.1天然香料资源的分布我国是天然香料植物资源十分丰富的国家之一,据初步统计含芳香油的植物就有62科500余种,人工栽培的天然香料植物很多,从南到北都有香料植物分布,但天然香料的产地主要集中在长江以南地区,以广西、贵州、海南、云南、湖南、广东、福建、四川、湖北等产量最大。据不完全统计,现已开发利用的近200种,亟待开发的约100种,其中进行批量生产的天然香料产品品种已达100多种,不少产品在国际上享有盛名[2],如广东、广西和云南生产的传统的出口商品八角茴香产量占世界总产量的80%,中国肉桂油产量占世界总产量的90%;闻名世界的中国薄荷脑及薄荷素油主要产于江苏、安徽、江西、河南等省;山苍子油主要产于湖南、湖北，广西、江西等省;名贵的桂花资源则主要分布于贵州、湖南、四川、浙江等省。一些国外热带香料植物如香荚兰、丁香、肉豆蔻等也在国内引种成功,并主要栽培于海南和云南省的西双版纳地区。目前我国在国际市场上占有较大市场份额的天然香料品种还有杂樟油及樟脑、香茅油、姜油、桉叶油、留兰香油等。1.2产业发展概况近几十年来,世界香料行业发展迅速,香料工业的产值从1990年的78亿美元上升到1995年的96亿美元,年均增长5%左右,到2002年预计可达130美元,将保持5%的年增长率。随着全球经济一体化的发展,中国、印度等国家将成为世界新的天然香料发展中心[3]。我国在建国以来50多年时间里,香料工业从无到有,从小到大,目前己发展成一个较完整的工业体系。尤其是改革开放以来我国的香料产业得到了较快的发展,到1998年全国约有不同经济类型的香料生产企业580余户,职工约50000人,年产值100余亿元。然而目前我国香料产品在世界香料市场中所占的份额仅为5%左右,与我国12亿人日的大国地位不相适应。而日本生产的香料产品在国际市场所占份额达到12%,而美国则达到20%。随着我国加入WTO后和人民生活质量的不断提高,将给我国天然香料资源的开发利用和香料工业的发展带来难得的机遇。l.3技术开发进展我国的天然香料提取分离技术还处于相对落后的状态。目前传统的天然植物香料提取方法主要有水蒸气蒸馏法、浸提法、压榨法、吸收法、结晶法等。在这些传统方法提取过程中，不可避免要经历加热过程，从而导致天然植物香料中某些热敏性或化学不稳定性成分被破坏，令天然香料的独特香韵和风味有所改变。因此，探索新型天然香料提取方法减对有效成分的破坏，有效提取出香成分，使天然植物香料的香气更加纯正，成为了近些年来我国天然香料行业的发展方向，而超声波辅助萃取技术便是其中的研究热点。超声波辅助萃取是利用超声波辐射压强产生的强烈空化效应、扰动效应、高加速度、击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进提取的进行［4］。超声波辅助萃取与传统的萃取技术相比，具有快速、价廉、高效的优点；与超临界流体萃取相比，超声波萃取的设备更加简单，可以提取多种化合物，无论其极性如何，因为超声波萃取可用任何一种溶剂；与微波辅助萃取相比，超声波萃取的步骤更少，萃取过程简单，不易对萃取物造成污染，更安全，某些情况下的萃取速度更快。目前，其中天然植物香料提方面的研究异常活跃，如利用香料植物不同部位香料品质的差异，对其根，茎，叶用超声波萃取已取得显著效果，具有较高的工业产值［5～9］2几种常见香料2.1天然食用香料天然香辛料的主要产区在热带国家和地区,但大规模工业生产仍局限于少数几个国家和地方,如南亚和东南亚主产黑，白胡椒，斯里兰卡主产肉桂,中国主产肉桂、八角、茴香、小豆蔻,印度、巴基斯坦生产辣椒和姜黄,牙买加是生姜、众香子的生产基地。香辛料种类很多,也广泛应用于烹饪食品和食品工业中,其主要作用是调香、调味及调色。香辛料中有丰富的营养物质(矿物质和挥发油),还具有散寒、温中，行气的药理功效。香辛料所含的呈味物质可以刺激味蕾或嗅球,使人产生香、辛、麻辣、苦、甜滋味,在肉制品加工中常用的形式主要包括以下几种。［10～15］(1)整体物。即原形保持完好的完整香辛料,不经任何加工,如月桂叶、芝麻籽,使用时一般通过在水中与食物一起煮制,使气味和滋味溶于水中,让食物吸收,达到调味的目的,这是最传统、最原始的使用方式,这种方法常见于中式肉制品中,其香味比较纯正,能够提供给肉制品以醇厚的回味。(2)粉碎物。是香辛料经过晒干、烘干等干燥过程,再经粉碎机粉碎成不同粒度的颗粒状或粉状。使用时一般直接加到食品中混和。这里面还包括一些预混合香辛料。主要应用于高档的西式肉制品和一些烧烤类的产品,目前品质较好的属应用超低温粉碎技术之产品。(3)抽提物。将香辛料通过蒸馏萃取等工艺,使香辛料的有效成分—精油,提取出来。通过稀释后形成液态油,使用时直接加到食品中去。目前较好品质的是超临界萃取技术的抽提物,这种提取物是具有香气香味的浓缩萃取物,具有逼真浓烈的香味且速溶,1份油树脂相当于10份香辛料加到调味香精中,既能烘托肉香又能增强风味,且耐高温。这种香辛料浓度较高,用量较少,比较逼真。(4)胶囊型。将提取物放入含有阿拉伯胶和糊精等胶体赋形剂的水溶液中混合、乳化,得到水包油型的乳胶体,最后通过喷雾,干燥,制成有胶层包裹的粉末状制品。具有分散性比较好,抑臭效果好,香味不易挥发,产品不易氧化,质量稳定的特性。(5)吸附型。是使香辛油吸附在食盐、乳糖、葡萄糖或淀粉钠等赋型剂上的一种类型。产品易氧化,香气易挥发,因此在贮存和使用时要多注意。目前,食用香精香料市场最流行的健康理念是低糖、低能、低脂肪、维生素，矿物质强化和不含添加剂防腐剂,但不同地区之间存在区别美国流行低脂肪和低能量的产品,英国流行低脂肪的产品,而亚太地区则强调不含添加剂的食品。低脂、低能量、低糖食品的饮食消费趋势使消费者主动避免食用不同形式的脂肪和糖类。逐渐增强的健康意识令消费者考虑的还有低钠,非致敏性无乳糖,无谷蛋白无抗菌素激素等。在食用香精香料行业,开发适合功能性食品的香精香料将成为发展趋势。辛香料精油、树脂普遍具有的抗氧化能力使其在香精香料配方中的比重将继续增大玛氏公司的研究表明巧克力能够增加体内的多酚类物质,尽管巧克力对人体心脏健康的关系还没有最终的定论,但越来越多的消费者接受了巧克力有利于健康的论断。因此,巧克力在香精特别是咸味香精配方中的比例将会不断加大。kansas州立大学的在几年前发现一些辛香料有抑制微生物的特性。现在美国癌症研究院,已经对辛香料和中草药的抗癌功能进行研究，发现八角，姜黄等有抗癌作用。2.2合成香料2.2.1藿檀酯的合成藿檀酯具有木香香气,并有广藿香和岩兰草香韵,适用于香皂洗涤剂等日化香精,也是木香型香水的理想香基。杨奕梅等[16]利用单环单萜烯含量90%(质量分数,下同)的工业双戊烯经过超强酸异构化制出A-松油烯(含量40%以上)的粗产品,在精制或者不精制的条件下再与丙烯酸甲酯在催化剂中回馏反应可合成藿檀酯。2.2.2香芹酮的合成香芹酮又名葛缕酮,主要用于食品香精,也用于医药口腔清洁剂。香芹酮主要天然存在于留兰香油、薄荷油、兰桉油等70多种精油中。陈慧宗等[17]把工业双戊烯通过精馏,得到双戊烯含量为80%~84%的原料,分别用一步法和三步法来合成香芹酮:一步法常用的催化剂有钯[18]醋酸钴,向含适量的双戊烯、醋酸及醋酸钴的溶液中通入氧气,在45~50e之间搅拌18h,蒸去剩余醋酸,水洗,乙醚萃取,减压蒸馏,收率40%。三步法,双戊烯与亚硝基氯化物在10摄氏度下反应2h,加入5%草酸溶液回流至反应液pH值为0.7~0.9,继续回流2h,得到香芹酮肟,乙醚萃取,10%碳酸氢钠水溶液洗涤,蒸去溶剂,减压蒸馏得到香芹酮,收率39%。2.2.3香芹醇的合成[19]香芹醇可用于留兰香香精、化妆品,也用于其它香原料。由双戊烯通过生化氧化生成香芹醇,转化率可达90%。2.2.4橙花酮的合成用dl-孟烯-1为原料合成橙花酮。此化合物具有香柠檬和橙汁类似的香气、稳定性好、耐碱耐晒,可以取代部分天然橙叶油、橙花酮,有顺反之别,顺式橙花酮香气香浓,反式异构体几乎无气息,但香气与其旋光性无关。工业双戊烯经氢化生成对孟烯-1,经酰化后得到的是左旋顺式橙花酮和右旋反式橙花酮的混合物。2.2.5由双戊烯制备双戊烯醇(酯)化合物双戊烯在聚甲醛、乙酸中反应得到醇的异构体,酯化得到乙酸酯。这些都具有柑橘玫瑰香且有清凉的香气,可作为调配皂用、洗涤剂香精。2.2.6乙酸松油酯的合成[20]乙酸松油酯是配制薰衣草油、柠檬油、橙汁油等的香原料,常用于薰衣草、古龙、松针等香精中。由固体超强酸AlCl3-D72催化双戊烯合成乙酸松油酯,在40~60e下96%的双戊烯和乙酸反应10h,产率可达58%。3香精的发展趋势［21～23］近年来,由于分析仪器不断改进、分析手段大大提高,使得食品中的少量甚至微量成分逐步被发现,研发人员进一步了解了食品中香气、香味的成分,又通过合成手段,开发了大量新的食品香精。科技人员经过努力,将这些新的香精配制到食品香精之中,就开发出了新的香精,如鸡肉香精,就完全采用香料配制而成的。肉类香精的发展非常迅速,品种越来越多,我国在这方面的发展要比外国,特别是欧洲的香精企业差得很远,国际上比较大的香精企业像奇华顿、IFF等等全部是国外的,我们要汲取外国企业的长处,来发展我们自己的香精行业,同时,我国在这方面的研究还要加强,自主研发,为我国的企业提供更多更好的香精。同时寻求安全无毒的香料原料及合成香料将成为研究热点。参考文献[1]刘树荃.新世纪浅析中国香料工业过去现在与未来[J],国内外香料香精信息摘译，2009，l，l~7[2]吴忠.中国香精香料行业的现状与预测[J],全国轻工信息周刊,2001,(3):10~11[3]陈煜强.世界香料工业动态与未来预测[J],香精香料化妆品,1997,(4):17~34[4]李婷，侯晓东，陈文学，豆海港，仇厚援．超声波萃取技术的研究现状及展望［Ｊ］．安徽农业科学，2006，34（13）：1883190．[5]陈晓颖．用GC／MS法比较姜黄挥发油的两种提取方法［Ｊ］．广东药学院学报，2011，17（4）：293－296．[6]仝其