食品香料香精的发展趋势
最近海天酱油热度非常大，出现国内外双标事件，只因为在出口日本的海天调味品中没有出现添加剂，所以引发国人质疑。从海天酱油事件中表明，目前国人对食品安全的重视，在食品加工过程中起着非常关键作用的食品添加剂成为众矢之的。恐慌的消费者群体希望退回到食品制作的原始状态,即不使用添加剂,或者只接受全天然的食品添加剂的使用。
雀巢公司鉴于广大消费者这种并非理性的心理需求，此前也宣布巧克力类产品中不再使用任何的人工色素和香料。作为国际食品行业巨头的雀巢公司的这一举措,无疑对整个食品添加剂行业的发展起到了非常重要的导向作用。 作为食品添加剂家族重要成员的香料香精的发展当然也不例外,天然香料香精的需求呈不断上升的趋势。因此近年来在食品香料香精研究领域，安全和天然成为研究问题的核心,相关研究活动非常活跃。
一、天然香料来源
天然香料按照来源可以分为两大类,天然提取物和利用生物技术制备的香料。 目前天然提取物仍然是天然香料香精市场的主要来源,包括各种植物精油以及食物加工废弃物的回收利用。
从长远发展来看,寻找可替代香料作物的天然香料来源成为一种必然的趋势,而生物技术制备的香料被视为天然产品。此外,与传统的有机合成工艺相比,生物技术还具有反应条件温和、立体选择性好、环境污染小等优点,因此利用生物技术制备天然香料成为近二十年中香料领域最受关注的研究热点之一。
香兰素产品基本介绍
香兰素是食品香料中应用最广的香料之一,是香荚兰豆提取物的主要香味成分,但含量很低,大约只有2％。香兰素和香荚兰豆提取物广泛用于巧克力、烘焙食品和冰淇淋中,全球销售额接近6亿美元,总量接近16000t。由于天然提取物生产成本高,来源有限,所占市场份额不足1％。市场上的香兰素主要都是化学合成产品,合成路线主要以丁香酚、木质素或愈创木酚为起始原料。我国是香兰素 的生产大国,采用愈创木酚/ 乙醛酸的方法来生产。
合成香兰素市场价格稳定,每千克大约在 16 美元, 而天然香荚兰豆提取物来源非常不稳定,价格通常大幅波动,2003年曾达到每千克400美元,2005年却跌至每千克32美元。如香兰素的含量按2％计算,即便在香荚兰豆丰收的年份,天然香兰素每千克的价格也要达到一千美元以上,与合成的香兰素价格有着天壤之别。鉴于天然香兰素严重的市场短缺,生物技术制备天然香兰素的研究非常活
跃。
IFF公司成功开发了由葡萄糖 生物合成香兰素的工艺，值得注意的是，由 于香兰素对发酵过程中的微生物有毒,因此在反应体系中要将产物转化为香兰素糖苷,发酵完成后经水解得到香兰素。2014年，IFF已将该技术生产的天然香兰素用于产品中。
BASF公司推出了改进的由阿魏酸制备香兰素的工艺。
目前食品香料工业大量使用的香料化合物仍来自化学合成，但是天然香料的发展壮大已经成为必然的市场趋势。鉴于天然香料所表现出的巨大的市场潜力,一些国际香料公司在天然香料制备方面开展了大量的研究工作。
二、风味物质的利用
在天然产品受到高度推崇的今天,从产品加工过程中回收产品本身的风味物质然后再加回至最终产品中,毫无疑问可以满足消费者对纯天然产品的心理需求。 虽然目前风味物质回收仍然以传统的蒸馏技术为主，但是膜蒸馏技术、超临界流体萃取技术和吸附技术为风味物质的回收带来了更多的选择性。这些新技术克服了传统蒸馏技术中的缺陷,同时对某些特定的重要风味物质还能进行选择性回收。 将这些技术相互结合使用则可使食品在加工过程中最大程度地保持原有风味。
1、蒸馏技术
传统蒸馏技术是风味物质回收中最常采用的一种技术,通常通过汽提的方式提取出大部分的挥发性成分,然后通过分馏将提取液浓缩至100-200倍后,再加回至最终的产品中。该方法的主要缺陷是温度过高,会导致一些异味物质的生成,改变产品原有的风味,同时对一些营养物质也会造成破坏。
2、膜蒸馏技术
近些年膜蒸馏(MD)和真空膜蒸馏(VMD)技术在风味物质回收中的应用报道也非常多。膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，其以疏水微孔膜为介质,在膜两侧蒸气压差的作用下,料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,从而实现分离的目的。与其他常用分离过程相比，膜蒸馏具有分离效率高，操作条件温和，对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求不高等优点。真空膜蒸馏技术则具有操作温度和压力更低的特点，因压差大，透过率更高。
在对葡萄酒风味物质的回收中，真空膜蒸馏技术得到的产物浓度要高 5-6倍。目前该技术的应用研究还包括啤酒、咖啡，以及各种果汁如梨汁、橙汁、黑加仑汁等液体类食物的风味物质回收利用。
3、超临界流体萃取技术
超临界流体萃取利用处于温度高于临界温度、压力高于临界压力的热力学状态的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到分离目的。其特点是萃取剂在常压和室温下为气体，萃取后易于分离; 在较低温度下操作，特别适合于热敏性的天然物质的分离；并可调节压力、温度和引入夹带剂等措施调整超临界流体的溶解能力,提高萃取过程的选择性。 超临界流体萃取已经在天然产物的提取中得到广泛应用,目前该技术在风味物质的回收方面也有了一些研究报道，如从含醇饮料中分离回收酯类化合物,从苹果汁中分离2-己烯醛和己醛,从植物油中分离脂肪酸酯等。
4、吸附技术
吸附技术因操作简单,而且各种天然或合成吸附剂品种丰富,在污水处理中应用广泛。 吸附过程通常在温和的条件下进行，不会对吸附的成分造成破坏作用，这一特点非常有利于风味物质的回收。最近一些研究探讨了该技术在风味物质回收中的应用，活性炭为最常采用的吸附剂，对咖啡中的重要风味物质苯甲醛、2-苯乙醇、乙酸乙酯和糠醛、梨汁中非常特征的风味成分 2,4-癸二烯酸乙酯等都能进行有效回收。众所周知，在各种植物精油生产所产生的蒸馏水中也含有比例很高的香料化合物。利用活性炭填充柱对薄荷精油、香茅草油和留兰香油三种精油生产中的蒸馏水含有的香料化合物进行了回收,回收率可以达到70％-98％,通常亲水性的成分比疏水性成分的回收率更高。
三、咸味香精
以糖类、蛋白酶解物等为原料通过美拉德反应制备的咸味香精也属于天然产品的范畴。咸味香精在我国食品香料香精行业占有重要的地位,近些年增长态势非常突出。2012年中国咸味香精产能为18.54万吨，产量达到16.88万吨，销售额达 31亿元。到 2016年，咸味香精产能增长至30.64万吨，产量为27.87 万吨。
中国食品科学技术学会食品添加剂分会对国内咸味香精、调味料行业具有代表性的20家企业进行的统计中,其销售额2015年为46.63亿元，2016年为53. 87亿元。
我国咸味香精企业主要分布在华东、华南、华中三个区域，其中华东区域占据了半壁江山，成为从业人员最关注的地区。 咸味香精行业的客户群以方便面、肉制品、调味品、休闲食品、速冻调理食品、餐饮业为主要市场。
四、新技术的发展
1、减盐增鲜技术。我国居民钠的日摄取量远高于世界卫生组织(WHO)的推荐量,减少膳食中钠的摄取，对国人来说，首要的是减盐。盐减少了，还不希望口感下降,这就要靠新的替代品。 咸味香精企业此前在减盐方面做过很多尝试,目前比较热门的研究有咸味肽的开发，利用其协同作用欺骗味蕾, 同时减少膳食中盐的用量。此外,香精企业也致力于饮食习惯的研究。辣味对咸味有明显的替代效应，如何利用类似的方法减少盐的摄取，将成为未来研究的热点。
2、风味低温驻留技术。生活中，人们发现冰箱中冻久了的肉，无论怎么烹饪都有一股不新鲜的味道。 肉在低温储藏过程中的风味劣变是个十分复杂的过程，这也是消费者认为现包现煮的水饺比速冻水饺好吃的原因。香精在速冻食品 中没有起到太大的作用，原因在于香精企业过去更多地关注于如何让香精耐高温,而低温下香辛料等风味矫正剂自身的风味衰减过快，导致速冻食品货架期的风味不确定性大大增加。为此，需要香精企业研究各风味成分的耐低温性。根据各原料的特性，采取不同的技术手段，增加其驻留时间。目前，采用纳米乳化技术尝试延长风味驻留时间进行研究。
3、现代分析技术。中国的传统发酵食品种类繁多、风味独特，在中餐领域应用普遍。很多代表性的中式菜肴,其特征风味都源于发酵原料的贡献。 多年来,科技人员利用各种现代分析技术拆解这些发酵食品的风味组成,意在通过人工模拟的手段进行再现，但始终没有做到神似。后续研发人员将关注于引入更高灵敏度的分析仪器。 另一方面,中餐的风味形成不仅仅依赖于配方，还跟烹饪工艺有密切关系。很多中式菜肴烹饪工序多，手段复杂，寻找形成特征风味的关键点将成为大家关注的热点。这项工作将依赖于在线式多任务型分析仪器的辅助，这种需求有可能推动分析仪器厂家研究热点的转移。
五、食品香料香精的发展
食用香精作为食品添加剂的一个分支,对现代食品工业做出了自己的贡献。 但社会上对于香精的误解颇深，严重时将食品安全事件和食品造假都归罪于食 用香精。个别食品企业推波助澜，广告词中有意强调未添加某种食品添加剂成分，造成了公众对食品添加剂更多的反感。针对这些情况,业内人士首先要通过专业学习,强化自信。用权威、公正、科学的声音占据主流媒体时，业内人士才更有底气做好自己的本职工作，公众对食品添加剂,对香精的认可才可能是水到渠成的事。
香精的研发看似简单,其实 内在的规律至今仍不清晰。 增进同行的交流,可以互通有无，发挥头脑风暴的优势，实现共同进步。
消费者普遍认为“天然的”即是“安全的”,对天然产品的追求，从可持续发展角度来讲更有意义。如采用生物技术制备香料,确实比传统的有机合成方法污染小,反应条件温和,而且原料底物为可再生的资源,更符合绿色化学的原则,因此天然的食品香料香精的发展是必然的趋势。目前很多的生物技术还存在转化率低、成本过高的缺陷，阻碍了其在香料工业制备中的广泛应用。除生物技术的应用外，天然提取物绿色提取技术的开发与利用、农副产品加工废弃物的回收利 用也是天然香料可持续发展的重要方向。天然香精将会继续保持其市场优势,新的技术开发将为其发展注入新的活力。
