第五章食用香料和香精概述食用香料食用香精香料香精在食品工业中的应用及其制取方法学习目的与要求:熟悉食用香料和香精的概念、分类了解食用香料与香精的特性及其应用。食品在加工过程中,常常要添加少量香精或香料,以改善或增强食品的香气和口味,这些香精和香料被称为赋香剂或加香剂。食品的香气和香味会增加人们的愉快感和引起人们的食欲,促进唾液分泌,增强消化和吸收功能,因此食品的香味成分与食品感官质量有密切关系。食品的香气是通过挥发性香味物质的微粒漂浮于空气中,吸入鼻孔,刺激嗅觉神经,传至中枢神经而被感知的。能用嗅觉辨别出该种物质存在的最低浓度称为香气阈值。香味物质在食品香气中所起的作用是不同的。若以数值定量化,则称为香气值或发香值,香气值是香味物质的浓度与它的阈值之比,即:香味物质的浓度香气值=阈值一般,香气值小于1时,这种香味物质不会引起人们感觉。咀嚼食物时所感知的香味与香气密切有关。咀嚼食物时,香味物质的微粒进入鼻咽部并与呼出气体一起通过鼻小孔进入鼻腔,甚至当食物进入食道,在呼气时也会使带着香味物质微粒的空气由鼻咽向鼻腔移动,这时对食物或饮料的香气感觉最敏锐。食物进入口腔所引起的香味感觉称为香味,可见香气和香味在感知上是相辅相成的。香料的定义:能被嗅觉嗅出香气或味觉尝出香味的物质,是配制香精(Perfumecompound)的原料。香料的市场如何?香精的定义:由各种香料经调配混合而成的。香精质量的重要性:一种加香制品的优劣,是否受消费者欢迎,往往与该产品所加入的香精质量有很大关系。香精的质量取决于香原料的质量与调香技术、香精与加香介质之间的相容性。第一节概述一、香的历史中国:最早是为了祭奠祖先或葬礼中使用,也被当作药物治疗疾病。埃及:B.C.1350已使用香料,对香料的制造、利用有丰富的知识。死后用香料裹尸,使它永存(木乃伊)印度:佛教——点燃檀香木片熏香,烘托庄严的气氛,清除混浊空气。巴比伦:公元前10世纪香料作为商品已很发达,开始用蒸馏法从玫瑰花中提炼玫瑰油和玫瑰水。国外有一种说法:一个国家或者一个民族的文明程度与他们人均使用香料香精的量成正比。(专业人士会说,这句话里的“香料”二字可以去掉,因为在绝大多数情况下,香料是不直接使用的——需要把它们调配成“香精”。)二、香料香精的使用日用:香皂、洗衣粉、牙膏、膏霜、香水、空气清洁剂、熏香食品:糖果、饼干、口香糖、汽水、酒等。其它:内服药、杀虫剂、皮革处理等。香料和香精的作用食用香料和香精是能使嗅觉器官感觉出气味的特殊食品添加剂,在食品的配料中所占比例虽然不大,但能增进食欲,有利于食物的消化吸收,可以给无香气的食品原料赋香,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,稳定和辅助食品固有的香气,对增加食品的花色品种和提高食品的质量起着举足轻重的作用。①辅助作用:某些食品,如高级酒类、天然果汁,由于香气不足,需要选用与其香气相适应的香精来辅助其香气。②稳定作用:天然产品的香气,往往因受地理、季节、气候、土壤、栽培、采收和加工等影响而不稳定。加香后,可以对天然产品的香气起到一定的稳定作用。③补充作用:某些产品如果浆、果脯、水果和蔬菜罐头等,在加工过程中会损失其原有的大部分香气,需要选用与其香气特征相对应的香精进行增香,使香气得到补足。④赋香作用:某些食品本身没有什么香味,如硬糖、汽水、饼干等,通常选用具有明显香型的香精,使其成品具有一定类型的香味和香气。⑤矫味作用:某些食品具有令人难以接受的气味,通过选用合适的香精矫正其气味,使人乐于接受。⑥替代作用:直接用天然品有困难时,如原料供应不足,价格成本过高,或加工工艺困难等,用相应的香精来代替或部分代替。所以,在大多数食品中都需要添加食用香精香料。使用注意事项①香辛料在正常使用范围内无毒,但感官上要求干燥、无霉变、无虫蛀、无杂质、无污染、具有应有的香味。②水溶性香精易于挥发,故适用冷饮及配制酒;在果汁及水果罐头生产中,香精应在加工后期即冷却后添加;水溶性香精使用中计量要准、分布要匀,并注意不得与碱性剂混合使用,以防止色变等影响。③油溶性香精适用于饼干、糕点、面包等焙烤食品和糖果食品的生产。油溶性香精虽耐热性好,但高温下亦有挥发,故饼干焙烤食品等生产中其使用量要稍高些,且不可直接接触化学膨松剂等碱性物;糖果生产中的防挥发问题,虽不可过早加入香精,但过晚加入会因糖坯黏度增大难于搅匀,故应掌握好添加的时机。三、香料香精的特点品种多,产量小,专用性、配套性强,用量少,作用大,一地生产多地使用。四、国际香料香精工业发展现状目前世界上有香料香精企业1000多家,产值超过100万美元的企业有300多家,主要的跨国公司有15家。国际香精香料发展的特点1.高速发展2.高度垄断全球10大香料公司约占总销售额的70%。3.高额投入应用研发的投入远远超过食品工业。4.更高重视国际上有“食品香料工业国际组织(I0FI)”“国际日用香精工业协会(IFRA)”五、中国香料香精行业发展概状我国GB2760食品添加剂有2000多种其中香料占84%。中国是世界上最大的天然香精香料生产国,目前有香料香精生产企业800多家,其中“三资”企业50多家,国际著名的香料香精生产企业已基本在中国建厂落户。当前香料香精生产企业90%以上为中小型,年销售额亿元以上的企业有20几家。香料香精发展的问题我国在香精香料发展上有独特的优势,是世界最大的天然香料生产国等。促进食品香精和对我国占优势的天然香料植物,如薄荷、留兰香、香叶、薰衣草、兰桉等品种的选育和推广新品种工作。保持我国对我国特产的天然香料桂花、茴香、桂皮、茉莉等,应全面提高加工技术的优势。有选择、有重点地发展合成香料。如:香兰素、香豆素、洋茉莉醛、β-苯乙醇、酯类等。加大科技投入力度,开发利用新设备,全面提高生产加工技术。国内重点企业上海爱普香料有限公司杭州西湖香精香料有限公司深圳冠利达波顿香料有限公司上海华宝孔雀香精香料有限公司高砂鉴臣香精有限公司(与日合资)上海香料总厂广州百花香料股份有限公司第二节食用香料香与化学结构之间有着密切的关系。香料之所以发香,就是由于其分子中含有一个或数个发香团。由于发香团在分子中的结合方式与数量的不同,使食用香料产生的香气与香味不同。发香团有:羟基、羰基、醛基、羧基、醚基、酯基、苯基、硝基、亚硝酸基、酰氨基、氰基、内酯等。香料分类(1)天然香料天然香料又可分为动物性香料和植物性香料。动物性香料是指从某些动物的生殖腺分泌物和病态分泌物中提取出来的含香物质。植物性香料是从发香植物的花、果等组织中提取出来的香料。天然香料广泛分布于:植物如香花、香叶、香木中,称为植物香料。动物如麝香、灵猫香、龙涎香、海狸香。(2)单体香料单体香料包括单离香料和合成香料两类。单离香料(Perfumeryisolates)是指采用物理或化学的方法从天然香料中分离出来的单体香料化合物。合成香料(Syntheticperfume)是指采用各种化工原料(包括单离香料),通过化学合成的方法制备的化学结构明确的单体香料。香料按化学结构、官能团的特征分类:(1)醇类香料(2)羟酸类香料(3)酯类香料(4)醛类香料(5)酮类香料(6)酚类和醚类香料(7)麝香类香料(8)烃类等。一、天然香料产品名称定义及状态生产方法精油用水蒸气蒸馏和压榨等方法制取的天然香料,通常呈芳香挥发性油状物;水蒸气蒸馏法、压榨法、超临界流体萃取法浸膏、香树脂、油树脂用挥发性有机溶剂浸提植物原料,含有植物蜡、色素、糖粉等杂质,通常呈半固态膏状;原料为鲜花,提取的芳香成分称浸膏;原料为树脂,提取的芳香成分称香树脂;原料为辛香料,提取的芳香成分称油树脂。浸取法(也称浸提法、萃取法)香脂用非挥发性溶剂等吸收生产的香料,呈固态膏状;非挥发性溶剂吸收法净油浸膏或香脂用高纯度的乙醇溶解,滤去植物蜡等杂质,将乙醇蒸除后得到的浓缩物,呈质地清纯液状;浸取法、吸收法酊剂用乙醇浸提芳香物质,呈液状;浸取法精油以芳香植物不同部位的组织(如花蕾、果实、种子、根、茎、叶、皮等)或分泌物为原料,采用压榨、冷磨、萃取、水蒸汽蒸馏、吸附等方法,提取得到的由萜烯、脂环族、脂肪族等组成的混合物成分十分复杂,多的可达数百种。其含量常因原料的栽培地区和条件等的不同而有很大差异,香味亦可有明显不同。提取方法,最普遍的是水蒸汽蒸馏,亦常采用溶剂萃取。唯所用溶剂应采用食用级产品。世界上精油品种在3000种以上,其中具有商业价值的约数百种,适用于食品的约百余种。在各种精油中,中国生产的桂皮油在世界市场上占有重要地位。酊剂:用一定浓度的乙醇,在室温下浸提天然动物的分泌物或植物的果实、种子、根茎等并经澄清过滤后所得的制品。浸膏:用有机溶剂(如石油醚)浸提香料植物组织的可溶性物质,最后脱脂、浓缩得到的膏状物质。香树脂:用有机溶剂浸提香料植物所渗出的带有香成分的树脂样分泌物,最后经除去所用溶剂和水分的制品。净油指植物浸膏用乙醇重新浸提后再除去溶剂而得的高纯度制品。也有的经冷冻处理,滤去不溶于乙醇的蜡、脂肪和萜烯类化合物等全部物质,再在减压低温下蒸去乙醇后所得的物质,属高度浓缩、完全醇溶性的液体香料,是天然香料中的高级品种。如:玫瑰净油油树脂用有机溶剂浸提香辛料后除去溶剂而得的一类天然香料,呈粘稠状液体。主要成分为精油、辛辣成分、色素和树脂,有时也含非挥发性油脂及部分糖类。油树脂为天然香辛料有效成分的浓缩液,其浓度约为香辛原料的10倍。如黑胡椒油树脂等。1.精油类八角茴香油性状与性能:无色透明或浅黄色液体,具有大茴香的特征香气,味甜,温度下降时会有片状结晶折出。常用的烹调用辛香料,用于食品,可使之具有八角茴香的香气,特别是用于酒、饮料中,效果尤佳;毒性:未发现用于食品而导致影响健康的事例。应用:酒类、碳酸饮料、糖果、焙烤食品等柠檬油(lemonoil)性状与性能;浅黄色至深黄色,或绿黄色挥发性精油,具有清甜的柠檬果香气,味辛辣微苦。柠檬油赋予糖果、饮料、面包制品以浓郁的柠檬鲜果皮的特征气味。毒性:大鼠、兔子经口LD505.0g/kg。GRAS应用:糖果、面包制品、软饮料,用量按正常生产需要而定。生姜油性状与性能:蒸馏油为淡黄色至黄色液体,有姜的辛辣气味,而口感辣味不大。用于调配食用香精可增加姜的辛辣气味,有一定的抗氧化能力。毒性:GRAS应用:蛋糕、曲奇饼干、含醇饮料、碳酸饮料以及草莓及菠萝和薄荷香精等肉桂油(cassiaoil)性状与性能:淡黄色至红棕色流动液体,具有中国肉桂油的特征香气,味辛香和辣香,与铁接触易变质。肉桂油调配食品香精,可增强肉桂油特征香气——辛辣香味。应用:允许使用的食品香料量其他:甜橙油、橘子油、留兰香油、薄荷素油、白柠檬油、玫瑰花油、丁香叶油、月桂叶油等2.浸膏类桂花浸膏(osmanthusconcrete)性状与性能:黄色或棕黄色膏状物,具有桂花的清甜香气,桂花浸膏具有桂花香气,可直接用于桂花香型食品。应用:按GB2760规定使用的食用香精料。岩蔷薇浸膏(Labdanumextract)性状与性能:绿黄色至棕褐色膏状物体,具有类似琥珀龙诞的香气,具有良好的赋香性能。除食品外,还在香精配制中有其特殊用处,如烟草香精的配制。毒性:FAD/WHO(1984)对ADI未规定。应用:按GB2760规定使用的食用香料。玫瑰浸膏(roseextract)性状与性能:黄色、橙黄色或褐色膏状或蜡状物,溶于乙醇和大多数油脂,微溶于水。毒性:FAD/WHO(1984)对ADI未规定。应用:按GB2760规定使用的食用香料。香荚兰豆浸膏(vanillaextract)性状与性能:棕褐色黏稠液体,具有清甜的辛香和木香,有轻度的兴奋作用,香荚兰豆浸膏与香荚兰豆酊同,但应用更广泛。毒性:FAD/WHO(1984)对ADI未规定。应用:按GB2760规定使用的食用香料。甘草流浸膏(Licoricerxtract)性状与性能:棕色或红褐色的