食品中天然香料的应用及制备方法

（一）食品用天然香料产品类型

根据食品用天然香料产品和产品形态可大略分为辛香料、精油、浸膏、净油、酊剂、油树脂等以及单体香料制品。其产品具有以下一些特点：

（1）辛香料（Spices） 主要是指在食品调香调味中使用的芳香植物或干燥粉末。此类产品中的精油含量较高，具有强烈的呈味、呈香作用，不仅能促进食欲，改善食品风味，而且还有杀菌防腐功能。包括具有热感和辛辣感的香料，如辣椒、姜、胡椒、花椒等；具有辛辣作用的香料，如大蒜、葱、洋葱、韭菜、辣根等；具有芳香性的香料，如月桂、肉桂、丁香、孜然、众香子、香荚兰豆、肉豆蔻等；带有香草类香料，如茴香、葛缕子（姬茴香）、甘草、百里香、枯茗等。这些辛香料大部分在我国都有种植，资源丰富，有的享有很高的国际声誉，如八角、茴香、桂皮、桂花等。

（2）精油（Essential Oil）又称香精油、挥发油或芳香油，是植物性天然香料的主要品种。对于多数植物性原料，主要用水蒸气蒸馏法和压榨法制取。例如玫瑰油、薄荷油、八角茴香油等均是用水蒸气蒸馏法制取的精油。对于柑橘类原料，则主要用压榨法制取精油，例如红橘油、甜橙油、圆橙油、柠檬油等。液态精油是我国目前天然香料的最主要的应用形式。世界上总的精油品种在3000种以上，用在食品上的精油品种140多种。

（3）浸膏（Concrete）一种含有精油及植物蜡等呈膏状浓缩的非水溶剂萃取物。用挥发性有机溶剂浸提香料植物原料，然后蒸馏回收有机溶剂，蒸馏残留物即为浸膏。在浸膏中除含有精油外，尚含有相当量的植物蜡、色素等杂质，所以在室温下多数浸膏呈深色膏状或蜡状。例如，大花茉莉浸膏、桂花浸膏、香荚兰豆浸膏等。

（4）油树脂（Oleoresin） 一般是指用溶剂萃取天然辛香料，然后蒸除溶剂后而得到的具有特征香气或香味的浓缩萃取物。油树脂通常为黏稠液体，色泽较深，呈不均匀状态。例如辣椒油树脂、白胡椒油树脂、黑胡椒油树脂、姜黄油树脂等。

（5）酊剂（Tincture） 又称乙醇溶液，是以乙醇为溶剂，在室温或加热条件下，浸提植物原料、天然树脂或动物分泌物所得到的乙醇浸出液，经冷却、澄清、过滤而得到的产品。例如咖啡酊、可可酊、香荚兰豆酊等。

（6）净油（Absolute） 用乙醇萃取浸膏、香脂或树脂所得到的萃取液，经过冷冻处理，滤去不溶的蜡质等杂质，再经减压蒸馏蒸去乙醇，所得到的流动或半流动的液体通称为净油。如玫瑰净油、小花茉莉净油、大花茉莉净油等。

（二）食品用天然香料产品制备

1.制备方法概况

天然香料的制备多采用直接提取和浓缩的方法，如蒸馏法、压榨法、萃取（浸提）法、吸收法、超临界萃取法等。其生产方法如图9-6所示。对单体香料的分离制备往往需要在提取的基础上进一步进行分离和纯化后获得。

图9-6 天然香料生产方法

2.常用提取方法

①蒸馏法：用于提取精油，最常用的方法就是水蒸气蒸馏。微波辅助蒸馏技术和分子蒸馏技术虽然出现得较晚，但目前都已发展为比较成熟的技术了，其中分子蒸馏技术主要制备单体香料。

②压榨法：适用于柑橘、柠檬类精油的提取。压榨法的最大特点是生产过程可以在室温下进行，这样柑橘油中的萜烯类化合物不会发生化学变化，可以确保精油质量，使其香气逼真，但操作复杂，出油率低。

③浸提法：即采用水、酒精、石油醚、油脂及其他溶剂对芳香原料（包括含精油的植物各部分、树脂树胶以及动物的泌香物质等）做选择性萃取，提取芳香成分。根据所用的溶剂不同，可分为冷浸法、温浸法和浸提法三种。

④吸附法：主要用于捕捉鲜花和食品中的一些挥发性香味成分。目前，常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、硅酸、分子筛、XAD-4树脂和多孔聚合物，如Chromosorb 100、Porapak-Q和R、Tenax-GC、TA等，尤其以易脱附的XAD-4树脂和Tenax-GC应用最广。

⑤超临界萃取法（supercritical Fluid Extraction，SFE）：是20世纪60年代兴起的一种新型分离技术。超临界流体（Supercritical Fluid）的密度接近于液体，而其黏度、扩散系数接近于气体，因此其不仅具有与液体溶剂相当的溶解能力，还有很好的流动性和优良的传质性能，有利于被提取物质的扩散和传递。超临界流体萃取技术正是利用其特殊性质，通过调节系统的温度和压力，改变溶质的溶解度，实现溶质的萃取分离。

3.食品用天然单体香料的制备(www.xing528.com)

食品用天然复合香料是多种化合物的混合物，其成分一般多达数百种。在这些天然香料中，如果其中某一种成分或几种成分含量较高，根据实际使用的需要常将它们从天然香料中分离出来，称为单离。单离出来的香料化合物称为单体香料，通常是纯度很高的单一化合物。

单体香料同属于天然香料范畴。单体香料的香气一般比普通天然香料稳定，在调香中使用起来很方便。另外，单体香料是合成其他香料的重要原料。由于单体香料属于天然香料，具有可再生特点。单体香料的生产方法分为两大类（图9-7）。

图9-7 单体香料的生产方法分类

①分馏法：是从天然香料中单离某一化合物最常用的一种方法，适用于在常压或减压下要单离化合物的沸点与其他的组分的沸点有较大差距的天然香料。例如从芳樟油中单离芳樟醇，从香茅油中单离香叶醇，从松节油中单离蒎烯等。分馏法生产的主要设备是填料塔，为防止分馏过程中温度过高引起香料组分的分解、聚合，通常均采用减压分馏。

②冻析法：是利用低温使天然香料中的某些化合物呈固体析出，然后将析出的固体化合物与其他液体成分分离，从而得到较纯的单体香料，适用于单离的化合物与其他组分的凝固点有较大差距的天然香料。例如从薄荷油中提取薄荷脑，从樟脑油中提取樟脑等。

③分子蒸馏：也称短程蒸馏（Short-path Distillation），是一种在高真空度下（0.1～100Pa）进行液液分离操作的连续蒸馏过程，其实质是分子的蒸发过程。分子蒸馏法是一种温和的分离技术，具有真空度高、蒸馏温度低、物料受热时间短、分离程度高等特点。目前，国内已具备了单级和多级短程降膜式分子蒸馏装置的制造能力和应用技术，并应用于多种产品的生产中。

另外，化学法是利用对天然香料中的单离成分基团的衍生、修饰和转化，再进行分离和提取的方法。如硼酸酯法是利用硼酸与精油中的醇反应生成高沸点的硼酸酯，经减压分馏，先将精油中的低沸点成分回收，所剩高沸点的硼酸酯经皂化反应使醇游离出来，分离出来的醇再经减压蒸馏即得到精醇；酚钠盐法是采用酚类化合物与碱作用生成溶于水而不溶于有机溶液的盐，将酚钠盐分离出来后，再经过酸化，酚类化合物便可重新析出。

4.制备实例

（1）亚洲薄荷油（Mint Oil）原料为亚洲薄荷的地上部分（茎、枝、叶和花序），采用水上蒸馏，得油率0.5%～0.6%。

①工艺条件：鲜薄荷草收割后晒至半干进行蒸馏。加水量以距离蒸垫15cm为宜。蒸馏器装料量为150～200kg/m³。蒸馏速度保持1h馏出液为蒸馏器容积的7%左右，蒸馏时间为1.5～2.0h。蒸馏的蒸汽经冷凝，冷凝液经油水分离器分离得到薄荷原油，薄荷原油经冷冻结晶，过滤分出液体薄荷油素得到粗薄荷脑，最后粗薄荷脑经重结晶得到薄荷脑。

②工艺流程：见图9-8。

图9-8 亚洲薄荷油工艺流程

（2）桂花浸膏（Osmanthus Concrete）原料为桂花，以石油醚为溶剂，采用转鼓式浸提器，浸膏得率0.13%～0.2%。

①工艺条件：转鼓式浸提器每立方米装150～200kg鲜花。桂花与石油醚的配比为1kg：3L。室温浸提，浸提器转速为6r/min，浸提时间90min，分出浸提液，然后用石油醚洗涤浸提物2次，每次20min，合并洗涤液和浸提液。

合并的石油醚溶液先常压蒸馏回收石油醚，然后在4℃、80kPa条件下真空蒸馏制取粗膏。

粗膏中加入5%的无水乙醇，加热搅拌溶解。在50℃、90kPa条件下真空蒸馏回收乙醇、石油醚共沸物，即可得到桂花浸膏。

②工艺流程：见图9-9。

图9-9 桂花浸膏工艺流程