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1、香料生产的研究进展与展望2008年11月23日21:04来源:中国香料化学品网作者:李文姜先荣姚建铭摘要:从动植物中提取天然香料受原料来源的限制,从而使天然香料物质的开发和应用受到限制;化学合成的香料又非天然,因此利用生物技术生产天然香料越来越为人们所重视。就生物法生产天然香料的方法、优点及应用前景作一介绍。关键词:香料生产;天然香料;生物技术中图分类号:TS2643文献标识码:B文章编号:1008-9632(2007)02-0044-03香料是能被嗅觉闻出气味或被味觉尝出香味的、用来配制香精或直接给产品加香的物质,属于高附加值的精细化工产品,主要用于食品
2、、日用化工品、烟、酒、化妆品和医药等行业内产品的加香。除个别场合外,香料不能直接用于消费品,只有配成香精后才能用于食品、化妆品等。香精是由多种香料(有时含有一定量的溶剂和其他添加剂)调配出来的、具有一定香型的、直接用于产品加香的混合物。1香料的分类1.1根据来源香料可以分为天然香料和合成香料两大类。天然香料又可以分为动物性天然香料和植物性天然香料两类,即直接从动植物体中获得。合成香料是采用天然原料或化工原料,通过化学合成的方法制取的香料化合物。1.2根据用途香料又可分为日用、食用和其他用途三大类。日用主要有:化妆品、洗涤用品、香皂、洁齿用品、熏香、空气清新
3、剂等。食用主要有:食品、烟用、酒用、药用等。其他用途主要有:塑料、橡胶、人造革、纸张、油墨、工艺品、涂料、饲料、引诱剂等。2香料市场及前景香料工业是投资少、收效快、积累多、换汇高的行业。近20多年来,国际香料香精贸易销售情况呈不断增长的趋势。目前香料香精销售额在世界精细化工大行业中仅次于医药行业,居第二位[1]。香料香精工业与人们生活水平的提高,食品工业的发展密切相关。从世界范围看,近年来,香料香精工业的增长速度一直高于其它工业的平均发展速度。据报道,国际香料工业1970年的销售额约13亿美元,1990年增至5l亿美元,到2000年差不多翻了一番,估计达1
4、00亿美元,据美国《化工市场》报道,2003年世界香料和香精市场年销售为150多亿美元,预计国际市场香料(精)在今后十年每年的增长率为47%,到2008年超过200亿美元。增长最快的地区是亚太地区,而中国由于目前人均消耗量偏低,今后十年将是世界上需求最旺盛的国家。香料香精工业在中国是市场广、用量大的产业,因此称得上为朝阳工业。中国具有得天独厚的天然香料资源,是世界上最大的天然香料生产国,具有原料成本低的优势,因此有着很大的发展空间和市场潜力。3香料的获取方法3.1天然提取法长期以来,动植物是天然香料的主要来源,这也是最早获取香料的方法。植物性天然香料也称植
5、物性精油(essentialoil),是由植物的花、叶、茎、根和果实,或者树木的叶、木质、树皮和树根中提取的易挥发芳香组分的混合物,种类很多,到目前为止,从植物中分离出的有机化合物约3000多种,它们的分子结构异常复杂,唐云松等[2]将其大致分为以下4类:脂肪族化合物、芳香族化合物、萜类化合物、含氮、硫化合物。主要商品形式有精油、净油、浸膏、酊剂等。如玫瑰油、茉莉净油、桂花浸膏、香荚兰酊等。动物性天然香料是从动物体内获得的香料,主要有麝香、灵猫香、海狸香、龙涎香和麝鼠香五种。几个世纪以来,提取法是获取香料的唯一形式,早期使用的香料都是未经加工过的动植物发香
6、部分,大约在8~10世纪,人们已经知道用蒸馏法分离香料,获得单体香料,在13世纪,人们第一次从精油中分离出萜烯类化合物[3]。随着科学技术的发展,当今已有很多种提取天然香料的方法,如超临界CO2萃取、分子蒸馏、降膜高效分馏、水扩散法、微波法等。天然提取法也存在局限性:天然香料的原材料受到气候、环境、运输等诸多因素的影响;而且天然物质中有效香料成分通常含量甚微,或以结合态存在,一方分离带来困难,另一方面,随着人们对于天然香料物质的需求不断增加,对动植物资源采取“杀鸡取卵”的开采,导致天然资源的严重短缺。3.2化学合成法由于天然香料的种类和数量有限,无法满足需
7、求,同时随着化学工业的技术进步和有机合成化学工业的发展,合成香料便应运而生。从19世纪60年代起的合成香料工业,至今已有100多年历史。目前,在所生产的香味化合物中,84%的产品由化学合成法生产[4]。20世纪60~80年代是合成香料发展的黄金时期,以松节油、石油为原料合成萜类香料及其衍生物,在很大程度上改变了香料工业的原料结构,一大批香气独特、产量大、价格适中的产品开发成功,极大地丰富了香料工业的原料来源。然而近年来,人们发现以石油化工产品为主要原料的合成香料可能含有毒杂质,甚至有致癌成分。生产过程对环境污染较大,特别是使用重金属作为催化剂时,污染更大,
8、与天然香料相比,其在使用安全性、旋光活性、香气品质方面都有较大的差