香精到底是什么东西?为什么香精在食品中应用越来越广泛。
目录
一、香精在食品工业中广泛应用
二、香精的基础介绍
三、调香介绍
四、食用香精使用
五、香精的安全性
六、电脑调香
七、仪器分析
食品香料是指能够用于调配食品香精,并使食品增香的物质。它不但能够增进食欲,有利消化吸收,而且对增加食品的花色品种和提高食品质量具有很重要的作用。1、香精发挥作用的关键点香精能在加香产品中发挥良好作用的关键是挥发度的调控,如何做到头香、体香和底香之间的平衡与协调。头香--挥发度大,是决定香精“形象”和“新鲜感”的重要因素。体香--赋予香精特征香气,挥发度适中,亦是香精的主体香型。底香--挥发度小,相应地分子结构比较大而复杂、使香精留香悠久。
2、香精在食品工业中的应用
(1)油质香精适用于硬糖、饼干及其它烘焙食品、肉制品、方便面食品等,一般用量为0.2%左右。但用丙二醇作溶剂的油质香精也可用于汽水、饮料等,一般用量为0.05-0.1%。
(2)水质香精适用于汽水、饮料、雪糕、其它冷饮品、酒等,一般用量为0.07-0.15%。
(3)乳化香精适用于汽水、饮料等,一般用量为0.1%左右;混浊剂用量为0.08-0.12%。
(4)浆状香精适用于汽水、饮料配制底料用,也可直接用于汽水、饮料,一般用量为0.2-0.23%(全色),0.05%(非全色,另补焦糖色0.15-0.18%)。
(5)椰子粉末适用于饼干,其它肉类、蔬菜类、家禽丁粉末适用于饼干,其它肉丁、蔬菜类、家禽丁粉末适用于膨化食品、方便食品和汤料,一般用量为0.3-1%。
(6)酒用香精用量一般为0.04-0.1%,茶叶用香精用量为1%左右。饲料用粉末香精用量一般为0.5‰,饲料香精(用于添加剂)(5%-10%)。
(7)粉末香精适用于方便面、膨化小食品、肉制品、麻辣小食品、速冻制品等,一般用量为0.1-0.5%。
(8)膏体香精适用于方便面、膨化小食品、肉制品、麻辣小食品、速冻制品等,一般用量为0.1-0.5%。
香精,可分为甜味香精和咸味香精两大类。香精组成:香精至少由数种香料原料,甚至几十种天然和合成香料组成,或是有机化合物的复合体。香精的调配可由如下组成:
①香基--显示出香型特征的主体;
②合香剂--以调和各种成分的香气为目的的成分;
③修饰剂--使香精变化格调的成分;
④定香型--本身是不易挥发,并能抑制其它易挥发香料的挥发度,使其挥发减慢;
⑤稀释剂--适当地把香味淡化及对结晶香料和树脂状香脂作溶解和稀释作用。本身应无臭、稳定、安全而且价格低。
头香--挥发度大,是决定香精'形象'和'新鲜感'的重要因素。
体香--赋予香精特征香气,挥发度适中,亦是香精的主体香型。
底香--挥发度小,相应地分子结构比较大而复杂、使香精留香悠久。
香精的一定类型的香气称为香型。
一般分类如下:
(1)甜味香精
①花香:年轻人喜爱常葆青春,有单花香和复合花香;
②果香:中年人喜欢清淡独特,给人诚实可信的效应;
③木香:清凉、高雅、安静、稳重;
④草香:清香,具有绿色情调的清新香气。
(2)咸味香精
①肉味香精:如猪肉、鸡肉、牛肉等口味,也可分为烧烤、清炖、红烧等口味。
②海鲜味香精:如虾、蟹、海鱼等口味。③植物类香精:如孜然、香草、豆蔻、百里香等口味。
微胶囊香精是将香料与包裹剂(如改性淀粉等)通过乳化、喷雾干燥制成,有防止氧化和挥发损失的特点,主要用于固体饮料、调味料等的加香。
水溶性香精是用蒸馏水或乙醇等作稀释剂与食用香料调合而成,主要用于软饮料等的加香。
油溶性香精则是用丙二醇等与食用香料调合所得,主要用于糖果、饼干等的加香。
香料香精的三个值——香比强值、香品值、留香值
①香比强值(以“b”表示)香比强值是香料或香精的香气强度用数字表示的一种方式。
把苯乙醇的香气强度定为10,其他各种香料香精都与他比较,根据它们各自的香气强度给予一定值。如香叶醇的香气强度是苯乙醇的15倍,那么它的香气强度值就是150。
②香品值(以“p”表示)香品值是一个香精或香料“品位”的高低,是一个相对概念,由大家熟悉的香气作为“参比物”,由专业调香师进行打分,因此有很大主观性。
③留香值(以“l”表示)留香久不久是香精或香料的一个重要技术指标。把香气在不到一天就嗅不到的香料系数定为“1”,超过100天还能嗅到的香气的系数定为“100”,这个系数称为“留香值”。
香料的分类:
天然香料是用纯粹物理方法从天然芳香植物或动物原料中分离得到的物质。通常认为它们安全性高。包括精油、酊剂、浸膏、净油和辛香料油树脂等。
天然等同香料是用合成方法得到或由天然芳香原料经化学过程分离得到的物质。这些物质与供人类消费的天然产品(不管是否加工过)中存在的物质,在化学上是相同的。这类香料品种很多,占食品香料的大多数,对调配食品香精十分重要。
合成香料通常按有机化合物的官能团分类,主要有烃类、醇类、醚类、酸类、酯类、内酯类、醛类、酮类、缩醛(酮)类、腈类、酚类、杂环类及其他各种含硫含氮化合物。各种合成香料的分子量一般不超过300,挥发度同其香气的持久性有关。
天然香料:主要有植物性和动物性两种。
植物性天然香料:最常见的如橙油,来自于甜橙果皮,用水蒸气蒸馏法,压榨法或用磨桔机轧制提取。柠檬油,从柠檬果皮中通过压榨或蒸馏而得。A萜烯类系列
萜烯或萜烯醇是植物性精油中含量最高的萜烯化合物,此类化合物不溶于水。根据生物合成中的基础物质即由C5构成的异戊二烯数的不同,又分成5类:含有C10的萜烯为单萜烯;含有C15的萜烯为倍半萜烯;含有C20的萜烯为双萜烯;含C30的萜烯为三萜烯;C5单位个数超过20的为聚萜烯。
B酚类物质
酚类物质具有多种生物功能,其中最主要的作用是对草食动物、昆虫和微生物的防御功能。酚类的类鱼藤酮是很强的杀虫剂,而异构体类黄酮具有抗雌激素作用,导致家畜的不孕。类黄酮存在于很多花和绿色植物叶子中,其功能是吸收过量的紫外线,只允许可见光通过,起到保护植物的作用。当紫外线增加时,植物体内的黄酮和黄酮醇的合成量也增多。此外,植物体内的植物抗毒素也具有抑制病原体侵入及抗菌作用。
C生物碱系列
生物碱是很多植物中发现的含氮有机化合物,它在植物体内的生长调节作用不是很清楚,但人类大量食入生物碱时,显示出毒性。如士的宁、阿托品和毒芹碱等有一定的毒性,但少量服用时有医疗效果。吗啡、可待因、阿托品和麻黄素等是药用植物生物碱,可卡因、咖啡因和烟碱等可作为非处方类兴奋剂或镇静剂。
植物香料制造:
植物性天然香料是用芳香植物的花、枝、叶、草、根、皮、茎、籽或果实等为原料,用水蒸气蒸馏法、浸提法、压榨法、吸收法等方法,生产出来的精油、浸膏、酊剂、香脂、香树脂和净油等,例如玫瑰油、茉莉浸膏、香荚兰酊、白兰香脂、吐鲁香树脂、水仙净油等。植物性天然香料用途最广泛、种类很多,主要商品形式有精油、净油、浸膏、酊剂等。这些都是用植物的花、叶、枝、皮、根、茎、果、种子等为原料生产出来的多种成分的混合物。
动物性天然香料:
动物性天然香料最常用的商品化品种有麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香和麝香鼠香5种,它们均是很好的定香剂,广泛应用在香水或高级化妆品中。A麝香(Musk)
成分:黑褐色的麝香粉末,大部分为动物树脂及动物性色素等所构成,其主要芳香成分是仅占2%左右的饱和大环酮——麝香酮。1906年Walbaum从天然麝香中将此大环酮单离出来,1926年Ruzicka确定其化学结构为3-甲基环十五烷酮。后来,Mookherjee等对天然麝香成分进行进一步研究,鉴定出其香成分还有5-环十五烯酮、3-甲基环十三酮、环十四酮、5-环十四烯酮、麝香吡喃、麝香吡啶等十几种大环化合物。B灵猫香(Civer)
成分:灵猫香中大部分为动物性黏液质、动物性树脂及色素。其主要成分为仅占3%左右的不饱和大环酮——灵猫酮。1915年Sack单离成功,1926年鲁齐卡确定其化学结构为9-环十七烯酮,后来,Mookherjee、WanDorp等对天然灵猫香成分进行了进一步分析,鉴定出其香成分还有二氢灵猫酮、6-环十七烯酮、环十六酮等8种大环酮化合物。C海狸香(Castoreum)
成分:海狸香的大部分为动物性树脂,除含有微量的水杨苷(C17H18O7)、苯甲酸、苯甲醇、对乙基苯酚外,其主要成分为含量4%~5%的结构尚不明的结晶性海狸香素(Castorin)。1977年瑞士化学家在海狸香中分析鉴定出海狸香、喹啉衍生物、三甲基吡嗪和四甲基吡嗪等含氮香成分。D龙涎香(Ambergris)
成分:在龙涎香中除已查明含有少量的苯甲酸、琥珀酸、磷酸钙、碳酸钙外,尚含有有机氧化物、酮、羟醛和胆固醇等有机化合物。据称,龙涎香醇是龙涎香气的主要成分,其分子式为C30H52O.E麝香鼠香(Muskrat)
成分:麝香酮、降麝香酮、环十七酮等。近年来,瑞士、美国、德国、日本和韩国等国家对天然香料的应用研究很活跃,主要趋向于研究天然香料的功能性,如免疫性、神经系统的镇静性、抗癌性、抗老化性、抗炎性和抗菌性等。目前,中国有关天然香料提取的研究很多。
调香的基本流程:
(1)香精配方的设计;
(2)熟练配制香精;
(3)香精配方的检查
(4)香精与加香产品之间的验证。
设计配方的必备条件
高嗅商左右脑均衡发展;
扎实的化学化工知识;
熟悉各行各业生产工艺、配方特点;
博爱。
1、设计配方的组成
香精的组成按挥发度分头香--挥发度大,是决定香精'形象'和'新鲜感'的重要因素。
举例:“玫瑰香精”头香——苦杏仁油、香柠檬油、柠檬油,肉豆蔻油,罗勒油,玫瑰草油;体香——愈创木油,鸢尾净油,防臭木油,丁香油,香叶油,玫瑰精油,依兰油等;基香——灵猫香净油,广藿香油、岩兰草油,檀香油等。
2、调香是艺术创作
所谓调香,就是将各种各样香的、臭的、难以说是香的还是臭的东西调配成令人闻之愉快的、大多数人喜欢的、可以在某种范围内使用的更有价值的混合物。
调香工作是一种增加(有时是极大地增加)物质价值的有意识的行为,是一种创造性、艺术性甚高的行动,但又不能把它同艺术家的工作划等号。
调香必备高嗅商
嗅商的英文SQ(smellquotient),就是鼻子嗅闻、辨别香气的能力。
嗅商怎么测试呢?对从来没有接受过专门训练的人员,使用A道具,让你嗅闻然后打分,得分为0-100分;对厂里一般的管理人员和工人,使用B道具,得分为100-150分;对调香师和评香师,使用C道具,得分为150-200分。
“道具”就是一系列(10-20瓶)有香味的东西:A都是天然香料,B是合成香料和香精,C是名牌香水和各种加香产品。主要评测方法,看区分能力。
举个实际例子:
调一个咖啡香精,样品的烤焦味比较重,怎么办?咖啡香精的主体特征风味为糠硫醇、硫代丙酸糠酯。
调香时可以以咖啡提取物或咖啡酊为基础进行调配。
烤焦味:我个人觉得可能是吡嗪、吡啶类物质添加的多了,考虑一下阙值范围,调整一下,就不会有焦苦味了。
3、香精配方的检查;
香精配方中的香原料必须是国家允许使用的!!!
注意要领
首先要注意香精的香韵和香质,这就是说既要能诱发又要留香持久、前后香气一致无异味出现。所以在选用单体香料时就要注意品质纯正,这样才能保持整体香精的头香、基香和尾香3个香气层次,尽量能够保持前后散香稳定,尾香不能留有单体气味。
在调配香精中也可添加适量的天然香料或精油,有利突出香气的气质。
任何一种香精的创造、定型,是要经过香精配方的拟订和详细检查,最后还要进行香精的试配和验证等。
1、肉制品香精使用:
(1)西式肉灌肠、西式火腿类产品:
根据肉制品生产厂家的设备、工艺条件不同,香精的添加使用方法也会有所不同,主要有三种方法:
采用注射(或不注射)、滚揉工艺生产西式火腿类肉制品,如盐水火腿、庄园火腿、啤酒火腿、烤肉、烤通脊、三文治火腿等产品,可将香精溶解在腌制液中,随注射或滚揉加入肉块中;
采用精绞、拌馅工艺生产半乳化香肠产品,可在拌馅过程中加入;
使用斩拌机加工乳化型香肠,宜在斩拌时加入。
(2)中式产品(酱卤类):
中国地域广阔,中式产品加工工艺与用料特点差异明显。无论是白卤还是酱卤类产品可以结合本地风味特点选用适当调味香精来为制品增香添味。
采用西式注射、滚揉工艺生产的酱卤制品,宜在注射时加香精于腌制液中;
酱煮时卤汤中同样可以补充添加适量的香精。如:(酱牛肉、禽类制品)对于事先采用腌制工艺处理的产品(湿腌法),可将香精溶于腌制液中,静态腌制六个小时以上。
(3)直接添加于卤汤(老汤)中:
肉制品用香精的加香量是对肉制品配方中配料总量而言的,确切地说是以最终出成品的重量(实际出品率)计算的。一般情况下:
出品率(%)
100-200
200-300
用量(%)
0.15-0.2
0.2-0.3
香精复配使用时,单品种香精的使用量要不高于建议加香量。酱卤制品一般按卤汤(老汤)量的0.3%-0.6%的比例添加。
2、肉制品用香精复配使用知识介绍:
肉制品用香精的复配使用不仅可以满足消费者对肉制品风味需求的多样化,而且也是肉制品加工企业实现自我保护的重要手段之一。
(1)肉味香精之间的复配根据肉制品用香精在加香产品的功能作用,可进行香精之间复配使用。增强产品的头香。具体比例可根据产品的风味来确定。提供头香为主和提供底味为主的调味香精可以复配使用,可以克服使用单一香精加香的局限性。为了实现肉制品的美味要求,猪肉香精可以和鸡肉香精复配使用。猪肉香精也可以和牛肉香精复配使用。
(2)肉味香精与香辛料香精的复配
用户可以根据自己产品的风味特点,进行肉味香精与香辛料香精复配使用。
3、香精使用中需注意的问题
(1)液体香精或膏状香精使用时要摇匀,为了便于膏状香精使用,可用温水(50℃左右)预热一下。加香时最好将香精(主要指粉状和膏状)用适量水稀释后加入,务必保证香精在肠馅中均匀分布。
(2)产品须保存于避光阴凉处。开启包装后应尽快使用,没有用完的,若为液体、膏状香精,每次用后须加盖拧紧密封;若为粉状香精,则应将袋口密封,防止香气损失、吸潮或变质。
影响食品香精安全性的关键因素是其原料,主要有三类:
1、香料食品香精调香中只能使用经过毒理学评价试验证明对人体安全的香料。任何食品香料的安全性保证都是建立在其产品质量和使用量基础之上的。食品香料生产商、销售商和使用者都必须严格保证食品香料的质量。使用者必须保证在允许的使用量范围内使用这些食品香料。
事实上,人们完全不必担心由于香料使用过量而对食品安全性造成危害,因为食品香料在使用时具有“自我限量”的特性,即任何一种食品香料当其使用量超过一定范围时其香味会令人不快,使用者不得不将其用量降低到合适的范围,多加的效果适得其反。
3、溶剂和载体食品香精的辅助原料如溶剂、固体载体等必须是允许在食品中使用的品种,其质量必须符合要求。
食品香精生产中所使用的香料、热反应原料和其它辅料必须是允许在食品中使用的、质量合格的产品,其用量必须在允许的范围内,生产过程和产品包装必须符合食品卫生的有关规定。符合上述条件的咸味食品香精对食品的安全不会造成影响。
电脑虽然成不了调香师,却能成为调香师的得力助手。设计得当,功能强大的电子计算机可以让调香师工作效率提高几十倍!
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Shortensformulawritingtouptoaquarterofthetime
Realtimecostingofcompoundsduringcreating
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八、仪器分析
调香师独立的创作某种香气,必须建立在对现有物质的香气深入了解的基础之上。仪器分析对于调香师来说是一门最为基础的课程。
1、气相色谱(Gaschromatogram-GC)气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快,因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多,因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器,使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。
2、质谱(MassSpectrum一MS)质谱仪种类繁多,不同仪器应用特点也不同,一般来说,在300C左右能汽化的样品,可以优先考虑用GC-MS进行分析,因为GC-MS使用EI源,得到的质谱信息多,可以进行库检索。毛细管柱的分离效果也好。如果在300℃左右不能汽化,则需要用LC-MS分析,此时主要得分子量信息,如果是串联质谱,还可以得一些结构信息。如果是生物大分子,主要利用LC-MS和MALDI-TOF分析,主要得分子量信息。
质谱分析法对样品有一定的要求。进行GC-MS分析的样品应是有机溶液,水溶液中的有机物一般不能测定,须进行萃取分离变为有机溶液,或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强,在加热过程中易分解,例如有机酸类化合物,此时可以进行酯化处理,将酸变为酯再进行GC-MS分析,由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化,那就只能进行LC-MS分析了。进行LC-MS分析的样品最好是水溶液或甲醇溶液,LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源,对于非极性样品,采用APCI源。
3、电子鼻
电子鼻是模拟人类的嗅觉系统,设计研制的一种智能电子仪器,可适用于许多系统中测量一种或多种气味物质的气体敏感系统。其基本结构包括下面3个部分:
(1)气体传感器阵列,由具有广谱响应特性、较大的交叉灵敏度以及对不同气体有不同灵敏度的气敏元件组成。工作时气敏元件对接触的气体能产生响应并产生一定的响应模式。它相当于人类鼻子的嗅觉受体细胞。
(2)信号预处理单元,他对传感器的响应模式进行预加工,以达到漂移补偿、信息压缩和降低信号(随样品)起伏的目的,完成特征提取的任务。
(3)模式识别单元,对信号预处理单元所发出的信号做进一步的处理,完成对气体信号定性和定量的识别。包括数据处理分析器、智能解释器和知识库。他相当于人类的大脑。
4、高效液相色谱
高效液相色谱仪可分为“高压输液泵”、“色谱柱”、“进样器”、“检测器”、“馏分收集器”以及“数据获取与处理系统”等部分。
文末附一:
《香精调配技术实验(食用/日化)》,上海应用技术学院
《香精概论》,孙宝国、何坚编著,化学工业出版社,2006年3月第2版
《香料化学与工艺学》,何坚,孙宝国,中国科学技术出版社,1996《调香笔记》,D.P.阿诺尼丝,中国轻工业出版社,2000《食品香精制备技术》,周耀华、肖作兵等,轻工业出版社,2007《实用香精配方》,王建新、王嘉兴、周耀华编,中国轻工业出版社,1990年10月
《合成香料产品制备实验》,上海应用技术学院自编
《天然香料加工工艺学》,毛海舫,中国轻工业出版社,2006《萜类香料化学》,黄致喜,中国轻工业出版社,1999《咸味香精调配手册》,田怀香
《食品调香》、《食用香精工艺学》肖作兵
《香精调配技术原理》,肖作兵
附二:
国际香料组织机构和专用术语RIFM(国际日用香料研究所):ResearchInstituteforFragranceMaterialsIFRA(国际日用香料香精协会):InternationalFragranceAssociationFEMA(美国食用香料与提取物制造者协会):FlavorandExtractManufacturesAssociationoftheUniteStatesFDA(美国食品及药物管理局):FoodandDrugAdministrationCEorCOE(欧洲理事会):CouncilofEuropeEOA(美国精油协会):EssentialOilAssociationUSAGRAS(一般认为安全):GenerallyRecognizedasSafeADI(—日允许摄入量):AcceptableDailyIntake