食品香料香精的發展趨勢
最近海天醬油熱度非常大，出現國內外雙標事件，只因為在出口日本的海天調味品中沒有出現添加劑，所以引發國人質疑。從海天醬油事件中表明，目前國人對食品安全的重視，在食品加工過程中起著非常關鍵作用的食品添加劑成為眾矢之的。恐慌的消費者群體希望退回到食品製作的原始狀態,即不使用添加劑,或者只接受全天然的食品添加劑的使用。
雀巢公司鑑於廣大消費者這種並非理性的心理需求，此前也宣布巧克力類產品中不再使用任何的人工色素和香料。作為國際食品行業巨頭的雀巢公司的這一舉措,無疑對整個食品添加劑行業的發展起到了非常重要的導向作用。 作為食品添加劑家族重要成員的香料香精的發展當然也不例外,天然香料香精的需求呈不斷上升的趨勢。因此近年來在食品香料香精研究領域，安全和天然成為研究問題的核心,相關研究活動非常活躍。
一、天然香料來源
天然香料按照來源可以分為兩大類,天然提取物和利用生物技術製備的香料。 目前天然提取物仍然是天然香料香精市場的主要來源,包括各種植物精油以及食物加工廢棄物的回收利用。
從長遠發展來看,尋找可替代香料作物的天然香料來源成為一種必然的趨勢,而生物技術製備的香料被視為天然產品。此外,與傳統的有機合成工藝相比,生物技術還具有反應條件溫和、立體選擇性好、環境污染小等優點,因此利用生物技術製備天然香料成為近二十年中香料領域最受關注的研究熱點之一。
香蘭素產品基本介紹
香蘭素是食品香料中應用最廣的香料之一,是香莢蘭豆提取物的主要香味成分,但含量很低,大約只有2％。香蘭素和香莢蘭豆提取物廣泛用於巧克力、烘焙食品和冰淇淋中,全球銷售額接近6億美元,總量接近16000t。由於天然提取物生產成本高,來源有限,所占市場份額不足1％。市場上的香蘭素主要都是化學合成產品,合成路線主要以丁香酚、木質素或愈創木酚為起始原料。我國是香蘭素 的生產大國,採用愈創木酚/ 乙醛酸的方法來生產。
合成香蘭素市場價格穩定,每千克大約在 16 美元, 而天然香莢蘭豆提取物來源非常不穩定,價格通常大幅波動,2003年曾達到每千克400美元,2005年卻跌至每千克32美元。如香蘭素的含量按2％計算,即便在香莢蘭豆豐收的年份,天然香蘭素每千克的價格也要達到一千美元以上,與合成的香蘭素價格有著天壤之別。鑑於天然香蘭素嚴重的市場短缺,生物技術製備天然香蘭素的研究非常活
躍。
IFF公司成功開發了由葡萄糖 生物合成香蘭素的工藝，值得注意的是，由 於香蘭素對發酵過程中的微生物有毒,因此在反應體系中要將產物轉化為香蘭素糖苷,發酵完成後經水解得到香蘭素。2014年，IFF已將該技術生產的天然香蘭素用於產品中。
BASF公司推出了改進的由阿魏酸製備香蘭素的工藝。
目前食品香料工業大量使用的香料化合物仍來自化學合成，但是天然香料的發展壯大已經成為必然的市場趨勢。鑑於天然香料所表現出的巨大的市場潛力,一些國際香料公司在天然香料製備方面開展了大量的研究工作。
二、風味物質的利用
在天然產品受到高度推崇的今天,從產品加工過程中回收產品本身的風味物質然後再加回至最終產品中,毫無疑問可以滿足消費者對純天然產品的心理需求。 雖然目前風味物質回收仍然以傳統的蒸餾技術為主，但是膜蒸餾技術、超臨界流體萃取技術和吸附技術為風味物質的回收帶來了更多的選擇性。這些新技術克服了傳統蒸餾技術中的缺陷,同時對某些特定的重要風味物質還能進行選擇性回收。 將這些技術相互結合使用則可使食品在加工過程中最大程度地保持原有風味。
1、蒸餾技術
傳統蒸餾技術是風味物質回收中最常採用的一種技術,通常通過汽提的方式提取出大部分的揮發性成分,然後通過分餾將提取液濃縮至100-200倍後,再加回至最終的產品中。該方法的主要缺陷是溫度過高,會導致一些異味物質的生成,改變產品原有的風味,同時對一些營養物質也會造成破壞。
2、膜蒸餾技術
近些年膜蒸餾(MD)和真空膜蒸餾(VMD)技術在風味物質回收中的應用報導也非常多。膜蒸餾(MD)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程，其以疏水微孔膜為介質,在膜兩側蒸氣壓差的作用下,料液中揮發性組分以蒸氣形式透過膜孔,從而實現分離的目的。與其他常用分離過程相比，膜蒸餾具有分離效率高，操作條件溫和，對膜與原料液間相互作用及膜的機械性能要求不高等優點。真空膜蒸餾技術則具有操作溫度和壓力更低的特點，因壓差大，透過率更高。
在對葡萄酒風味物質的回收中，真空膜蒸餾技術得到的產物濃度要高 5-6倍。目前該技術的應用研究還包括啤酒、咖啡，以及各種果汁如梨汁、橙汁、黑加侖汁等液體類食物的風味物質回收利用。
3、超臨界流體萃取技術
超臨界流體萃取利用處於溫度高於臨界溫度、壓力高於臨界壓力的熱力學狀態的流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出特定成分，以達到分離目的。其特點是萃取劑在常壓和室溫下為氣體，萃取後易於分離; 在較低溫度下操作，特別適合於熱敏性的天然物質的分離；並可調節壓力、溫度和引入夾帶劑等措施調整超臨界流體的溶解能力,提高萃取過程的選擇性。 超臨界流體萃取已經在天然產物的提取中得到廣泛應用,目前該技術在風味物質的回收方面也有了一些研究報導，如從含醇飲料中分離回收酯類化合物,從蘋果汁中分離2-己烯醛和己醛,從植物油中分離脂肪酸酯等。
4、吸附技術
吸附技術因操作簡單,而且各種天然或合成吸附劑品種豐富,在污水處理中應用廣泛。 吸附過程通常在溫和的條件下進行，不會對吸附的成分造成破壞作用，這一特點非常有利於風味物質的回收。最近一些研究探討了該技術在風味物質回收中的應用，活性炭為最常採用的吸附劑，對咖啡中的重要風味物質苯甲醛、2-苯乙醇、乙酸乙酯和糠醛、梨汁中非常特徵的風味成分 2,4-癸二烯酸乙酯等都能進行有效回收。眾所周知，在各種植物精油生產所產生的蒸餾水中也含有比例很高的香料化合物。利用活性炭填充柱對薄荷精油、香茅草油和留蘭香油三種精油生產中的蒸餾水含有的香料化合物進行了回收,回收率可以達到70％-98％,通常親水性的成分比疏水性成分的回收率更高。
三、鹹味香精
以糖類、蛋白酶解物等為原料通過美拉德反應製備的鹹味香精也屬於天然產品的範疇。鹹味香精在我國食品香料香精行業占有重要的地位,近些年增長態勢非常突出。2012年中國鹹味香精產能為18.54萬噸，產量達到16.88萬噸，銷售額達 31億元。到 2016年，鹹味香精產能增長至30.64萬噸，產量為27.87 萬噸。
中國食品科學技術學會食品添加劑分會對國內鹹味香精、調味料行業具有代表性的20家企業進行的統計中,其銷售額2015年為46.63億元，2016年為53. 87億元。
我國鹹味香精企業主要分布在華東、華南、華中三個區域，其中華東區域占據了半壁江山，成為從業人員最關注的地區。 鹹味香精行業的客戶群以方便麵、肉製品、調味品、休閒食品、速凍調理食品、餐飲業為主要市場。
四、新技術的發展
1、減鹽增鮮技術。我國居民鈉的日攝取量遠高於世界衛生組織(WHO)的推薦量,減少膳食中鈉的攝取，對國人來說，首要的是減鹽。鹽減少了，還不希望口感下降,這就要靠新的替代品。 鹹味香精企業此前在減鹽方面做過很多嘗試,目前比較熱門的研究有鹹味肽的開發，利用其協同作用欺騙味蕾, 同時減少膳食中鹽的用量。此外,香精企業也致力於飲食習慣的研究。辣味對鹹味有明顯的替代效應，如何利用類似的方法減少鹽的攝取，將成為未來研究的熱點。
2、風味低溫駐留技術。生活中，人們發現冰箱中凍久了的肉，無論怎麼烹飪都有一股不新鮮的味道。 肉在低溫儲藏過程中的風味劣變是個十分複雜的過程，這也是消費者認為現包現煮的水餃比速凍水餃好吃的原因。香精在速凍食品 中沒有起到太大的作用，原因在於香精企業過去更多地關注於如何讓香精耐高溫,而低溫下香辛料等風味矯正劑自身的風味衰減過快，導致速凍食品貨架期的風味不確定性大大增加。為此，需要香精企業研究各風味成分的耐低溫性。根據各原料的特性，採取不同的技術手段，增加其駐留時間。目前，採用納米乳化技術嘗試延長風味駐留時間進行研究。
3、現代分析技術。中國的傳統發酵食品種類繁多、風味獨特，在中餐領域應用普遍。很多代表性的中式菜餚,其特徵風味都源於發酵原料的貢獻。 多年來,科技人員利用各種現代分析技術拆解這些發酵食品的風味組成,意在通過人工模擬的手段進行再現，但始終沒有做到神似。後續研發人員將關注於引入更高靈敏度的分析儀器。 另一方面,中餐的風味形成不僅僅依賴於配方，還跟烹飪工藝有密切關係。很多中式菜餚烹飪工序多，手段複雜，尋找形成特徵風味的關鍵點將成為大家關注的熱點。這項工作將依賴於在線式多任務型分析儀器的輔助，這種需求有可能推動分析儀器廠家研究熱點的轉移。
五、食品香料香精的發展
食用香精作為食品添加劑的一個分支,對現代食品工業做出了自己的貢獻。 但社會上對於香精的誤解頗深，嚴重時將食品安全事件和食品造假都歸罪於食 用香精。個別食品企業推波助瀾，廣告詞中有意強調未添加某種食品添加劑成分，造成了公眾對食品添加劑更多的反感。針對這些情況,業內人士首先要通過專業學習,強化自信。用權威、公正、科學的聲音占據主流媒體時，業內人士才更有底氣做好自己的本職工作，公眾對食品添加劑,對香精的認可才可能是水到渠成的事。
香精的研發看似簡單,其實 內在的規律至今仍不清晰。 增進同行的交流,可以互通有無，發揮頭腦風暴的優勢，實現共同進步。
消費者普遍認為「天然的」即是「安全的」,對天然產品的追求，從可持續發展角度來講更有意義。如採用生物技術製備香料,確實比傳統的有機合成方法污染小,反應條件溫和,而且原料底物為可再生的資源,更符合綠色化學的原則,因此天然的食品香料香精的發展是必然的趨勢。目前很多的生物技術還存在轉化率低、成本過高的缺陷，阻礙了其在香料工業製備中的廣泛應用。除生物技術的應用外，天然提取物綠色提取技術的開發與利用、農副產品加工廢棄物的回收利 用也是天然香料可持續發展的重要方向。天然香精將會繼續保持其市場優勢,新的技術開發將為其發展注入新的活力。