香料是从带香物质中提取或以人工合成方法得到的致香物质的总称,我国香料的使用历史十分悠久,但它在现代食品、日用化工及制药等领域的应用却是在20世纪50年代开始兴起并逐步发展起来的。到如今已具有相当规模。

    根据香料来源,可将其分为天然香料和合成香料两大类。目前已知的天然香料有3000多种,所谓天然香料是指从各种天然植物的花果叶茎根皮或动物的分泌物中提取出来的致香物质。而合成香料更是多达7000余种,并且新的品种还在不断涌现。“香精”是将多种香料按照一定的比例和工艺,经调配而得到的具有一定香型的香料混合物。香精按其溶剂性质可分为水质香精、油质香精、乳化香精和粉末香精等,而微胶囊香精也正在科研开发当中,在我国食品市场上尚很少见到。

    1我国香精香料的应用

    目前我国的食用香精香料的应用非常广泛,饮料冷饮占据一大部分市场,奶饮料市场中水质香精的应用也更加广泛,随着花色奶的科研创新,香精的用量将进一步增大,并且为了克服水质香精易挥发、留香时间短的问题,一些油质香精已在奶类食品中得到很好的应用。而油质香精主要应用于糖果、饼干、糕点等烘烤食品中,这主要是由于油质香精耐高温、留香时间长的原因,因此耐高温实验也是考察油质香精品性的一个重要因素。油质香精与水质香精不同点就在于油质香精大多以丙三醇等作溶剂,而水质香精大多以酒精作溶剂,几乎可以毫不夸张的说:“在我们所有的深加工食品中,都可以看到香精的影子。”乳化香精一般是为了一些特殊的需要而制成的,一般市场上的比较畅销的果汁饮品都有一定的浊度,为了使果汁饮料的色泽、外观看起来更为厚重,口感更厚实,留香更长久而需要加入乳化水果香精,以期达到上述效果。而乳化香精的载体一般都是良好的乳化剂,使得香精更容易溶于各类食品中。粉末香精一般以麦芽糊精作固体载体,它的应用目前正在迅速增长,尤其表现在调味香精方面,目前调味香精产量约占香精总量的20%左右,呈现平稳上升的趋势。随着食品工业的发展和食品科技的进步,调味香精市场将会越来越大。

    当前调味香精主要用于三类食品:肉类加工食品、调味品、复合调味料、素食汤料、休闲食品、冷冻调理食品等。受利益的驱使,更多的香精公司都在往调味香精方面发展,领域不断向深处发展,适合市场的新产品不断涌现,并且逐渐形成一个公司有各自独创的风味领域,比如山东济宁耐特食品公司的热反应肉粉、纯肉粉产品就具有生产规模和成本两方面的优势来与其它香精公司相抗衡[3]。而作为一项新的科研技术微胶囊香精的研发正在如火如荼的进行中,目前在食品工业上尚很少用到,市场上也未见其销售。但微胶囊香精在纺织品,日用化妆品中均已有成功的应用,如利用微胶囊化技术将香精加入到纺织品中,使其长期保香。因此微胶囊化用在食品行业和药品行业都有一个非常良好的前景。例如把微胶囊香精香料应用到药品中,让药品入口的第一感觉是各种各样的芳香水果的味道,抑或是人见人爱的巧克力味道,想必无论哪个制药厂首先攻克了这项技术,都必将赢利额大增并从此改变人们“良药苦口利于病”这一根深蒂固的思想观念,做到从此“良药不再苦口”。所以微胶囊香精香料也应当作为我国各个香精香料公司的科研重点来抓。

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　　2我国香精香料与外国香精香料的发展差异

    2.1国外香精香料现状

    全球著名的香料跨国公司有:美国的IFF、瑞士的奇华顿(Givaudan)和芬美益(Firmenich)、英国的Quest和BBA(BushBookAllen)、日本的高砂(Takasago)和长谷川(Hasegawa)、馨森和德威龙等。世界八大香料公司占有世界2/3的市场份额,其它数百个公司的业务构成了剩下的1/3。世界香料工业在20世纪80年代还是一个高度分散的工业,但随着世界香料工业集团的合并和重组,这些跨国公司的销售额都大为提高,并且都更加重视科研创新。每年的科研创新的费用都是其销售额的5%到10%。

    因此所有这些跨国公司都在广招人才,改进生产条件,装备更先进的仪器设备,市场逐年扩大,而且各大公司都是融香精和香料于一体,视香精为最终产品,以香精占领市场的目标十分明确。

    2.2国内香精香料现状

    目前我国香精香料公司正处于一个非常年轻并快速增长的阶段,主要存在的问题有:①产品品种少。世界上已知的合成香料有7000多种,我国由于科研开发不足,生产的只有1000多种。②生产水平低,工艺改造缓慢,科研开发不足。一方面由于香料公司规模小,难以有足够的资金投入,另一方面是由于科研与生产割裂,中试阶段无人负责。③生产规模小,集中程度低,低水平重复建设严重。如2002年我国主要的香精公司有上海爱普、广州美益、百花、苏州和田、杭州杭曼等重要的几家公司,而到2005年我国的香精香料公司仍然以这几家公司为主导,其中曾经辉煌灿烂的上海孔雀与上海华宝公司进行了合并,有望走出低谷,但在短短4年内,许许多多的小型香精香料公司却如雨后春笋,一个个破土而出。

    可见生产规模小,集中程度低,低水平重复建设问题在香精香料公司中的严重性。④加工技术低,产品的技术含量低,因此要加快开发研制香精香料加工新技术,提高产品的技术含量,最终提高产品的附加值,在这一方面,我个人认为我国的苏州和田香精香料公司做的比较好,2003年和田的TW047蛋黄香精申请了国家专利,技术含量较高,在市场上销售良好。所以我国应尽快解决上述问题,进一步加快我国香精香料行业的发展。

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　　3香精香料的分析方法进展

    3.1天然香料的提取方法

    从芳香植物中提取天然香料的方法可分为4大类:水蒸汽蒸馏法、浸提法、榨磨法、吸附法。水扩散蒸汽蒸馏是新近才发展起来的一种新颖的蒸馏技术。它的优点是:蒸汽是呈渗透形式往下进行渗透和穿质,料层不会打洞和短路,蒸馏较均一,完全;避免了精油因受高温时间长而造成破坏性分解、水解、聚合反应,所得精油质量好、收率高、能耗低,且蒸馏时间短,设备简单。

    超临界萃取是20世纪80年代以来出现的一种新的分离技术,目前国内外常采用CO2作为超临界流体的提取剂。CO2萃取的香料特征是成品无残留溶剂,无异味,保持头香原貌,有更多尾香成分,香料的收率更高,用超临界CO2萃取的产品因未受热和溶剂残留的影响,香气往往特别新鲜、浓郁,具有天然逼真的特征香,其有效成分和收率也大大高于常规蒸馏法、萃取法、压榨法。全世界有42家超临界萃取工厂,超临界萃取是一个极有发展潜力的新工艺。吸附法是利用只吸附香气成分的吸附剂提取低沸点的香气成分,其最大特点是能富集、提取沸点较低的香气成分且不会破坏香气的组分和性质,但高沸点的组分较少,因此精油的收率一般都很低。

    3.2香精香料的分离方法

    香精香料的组分可以按照其沸点的高低大致分为挥发性组分和非挥发性组分两类。对于香精香料中的挥发性组分,气相色谱(GC)仍然是目前最常用的分离手段。气相色谱中最先是用填充柱色谱来分离香气成分,但填充柱的柱效不高,难以满足分析复杂香精样品的要求,现在柱效更高的玻璃毛细柱管柱及石英毛细管柱已经成为香精成分分析的主流柱型。另外,随着毛细管柱外涂层技术的进步,出现了使用高温达440℃温度的毛细管柱,使可分离对象的沸程得到了大幅度的扩展。另外,全二维气相色谱(GC×GC)以其分辨率高、峰容量大(是两根色谱柱各自峰容量的乘积)、灵敏度高(比通常的一维色谱高20~50倍)、分析时间短、定性可靠性强等特点,使得该技术在复杂体系样品如香气、精油等的分离分析中占有越来越重要的地位。对于香精香料中的非挥发性成分,其主要的分析方法是薄层色谱法(TLC)和高效液相色谱法(HPLC),但由于分离速度慢等缺点,目前一般采用超临界流体色谱(SFC)来分析难挥发、易热解的香精成分。

    3.3香精香料的检测方法

    每种检测器只对某类物质特别敏感,响应值高,而对另一类物质却不敏感,响应值很低,一般来说,很难利用单一的检测器对未知物进行定性。Parliament等采用玻璃内衬的不锈钢流路分离器,同时用FID/FPD/NPD测定香料和香味领域中很重要的一些含氮和含硫化合物,这些化合物对许多食品的香味起很大作用。如咖啡中的糠基硫醇等微量组分,用常规方法很难分离测定,但用多维检测系统则能很好的得以解决。质谱检测器(MS)与色谱联用技术的应用使香精香料成分研究的效率得到了大幅度的提高。通过GC预分离,MS进行检测分析,通过谱库检索就能给出化合物的可能的结构信息,一个复杂的混合物在较短时间内就可以分析完毕。所以GC/MC是目前香精香料分析中应用最多的一种手段。由于香精组成十分复杂,MS/MS的应用为复杂样品的定性、定量分析提供了新的途经。MS/M可以将色谱柱上不能分开的共流物利用时间编程和多通道检测将其完全分开。以飞行时间(TOF)作为质量分析器的MS检测器采用了延迟引出技术和离子反射技术,高速扫描(≥100次/s),分辨率达到20000以上(FWHM),TOF-MS与GC×GC联用对全二维色谱的定性分析很有帮助。

    3.4其它分析方法

    对GC或LC与傅立叶变换红外光谱(FTIR)以及二维核磁共振联用,也是当今香精成分分析中的常用方法,对香精等复杂混合物的分析鉴定更有价值。同位素质谱(IRMS)则是近两年才被用作在线分析检测的,GC-IRMX联用不仅可用于分析复杂混合物的组分,而且可以推断组分来源。

    1958年,Chien建立起一种以计算机技术为基础的模式识别法,使精油的分析效率得到了大幅度的提高,该方法的核心是一种对比法,即用K氏最临近归类法比较待测与已知样品的成分,若误差在规定范围内,即可判定两者的成分相似或相同。对于香精香料这类可能含有数百种成分的混合物,传统的识别鉴定方法费时费力,而计算机模式识别方法则可对照GC对不同样品的描述图谱快速识别混合物中的成分,也可将一组作为一个整体识别出来。其最突出的特点是预测力强、快速准确、操作方便。1993年,Stampanon报道了一种不借助任何仪器的定量香味剖析(QFP)技术。这种技术着眼于嗅觉、味觉等对香味、香气感受的模仿,通过训练个体识别来量化其对某种产品的感觉,不仅比其他所有一切分析方法都直观,而且能对现有仪器无法作出响应的特定气味作出反应。

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　　4对我国香精香料未来发展的展望

    在2004年我国食品添加剂协会香精香料专委会上,中国食品添加剂协会香精香料专业委员会秘书长杜世祥高工强调,我国现有的国家标准和行业标准远远不能满足企业生产和外贸出口的需要,在加强行业标准和国家标准制定、修订的同时,应鼓励企业积极制定高水平的企业标准,杜工认为,我国食用香精香料还有一些亟待解决的问题:第一,仍有相当一批食品香精香料生产企业漠视法纪法规,私自生产、经销和使用我国未经批准的食品香料,直接危害人民健康。第二,必须有适合我国国情的食用香料生产规范。由卫生部食品卫生监督检验所和上海香料研究所共同负责起草的《食品香精良好生产规范》,根据国家食品添加剂标准化技术委员会的意见,已经广泛听取了食品香精香料企业的意见和建议,并多次做了修改,为了有效加强对食品香精香料行业的管理,规范企业行为,协会秘书处尽快上报实施。第三,自《食品标签通用标准》实施以来,目前有些地方的权威机构,要求香精生产企业在产品标签上表明香精的成分。当发现不标成分的产品时,不仅禁止销售,还要处以罚款。但鉴于我国尚没有香精标签的现状,希望我国尽快制定香精标签标准。第四,卫生部颁布《食品添加剂卫生管理办法》正式实施近两年,但香精香料行业普遍反应实施困难,媒体也做了很多次报道,但至今尚未解决。希望通过本次会议,将提出的意见向卫生部反映,争取早日解决。

    5结束语

    当今世界科学技术飞速地向前发展,香精香料工业的发展也日新月异,我国的香精香料企业应视香精为龙头及市场的最终产品。靠香精走向市场,创造效益,再回过头来提供科研经费,扩大生产,形成良性循环。应充分利用计算机技术和现代分析技术等各种先进技术手段配合调香,应使分离技术不断更新进步,使其应用领域不断加深扩大。

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