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香味的调制

2015-09-10金其璋

食品与生活 2015年5期
关键词:薄荷醇香兰素香精

生活中香味无处不在,我们每天都需要和它打交道。烹饪时所使用的八角、桂皮、胡椒、香菜等香辛料总能恰到好处地赋予食材独特的芳香和滋味,让一道原本平淡无奇的菜肴变得滋味无穷。其实,在食品工业中也需要类似的调味过程,不过有所不同的是,在大规模生产过程中使用更多的是食品用香精。

提起香精,不少消费者或许会眉头一锁:这东西是天然的吗?香精是不是安全?使用香精是不是为了偷工减料?其实,这些问题都出自于大家对香精的误解,合理使用香精不仅无害而且还能造福人类。这次就请上海香料研究所教授级高级工程师金其璋为我们介绍有关香精的故事。

调香的历史

自古以来,人类就没有停止过对香味的探索和追求。在上古时代,人们把花、果实、树脂等有香味的物质用作敬神、祭祀和丧葬等用途,后来逐渐用于饮食、装饰和美容上。在我国,《诗经》、《离骚》等古代典籍中多次提到各种植物性和动物性香原料,说明我国几千年前就已经大量使用香料。

到了中世纪,一方面由于香料的需求量不断增加,另一方面因为一些植物不方便处理、运输,尤其像花、果实等无法保证四季供应,人们开始用蒸馏法从花中提油,比原始的用纯粹的天然香料植物来调香有了更大的进步。

尽管如此,18世纪以前,人们主要还是依靠大自然提供的天然香料来调制香精。进入19世纪后,随着有机化学、合成化工的迅速发展,才不断有新的香料通过化学方法人工合成出来。

近年来,为了满足消费者对天然、安全的追求,人们开始考虑通过生物合成来获得香料,主要有微生物发酵、酶工程、细胞工程等方法。可以毫不夸张地说,一个国家使用香精香料的数量和质量与这个国家的生活水平和科技发展水平有着很大的关系。

香精的原料

金其璋介绍,香料又称“香原料”,是调制香精的原料,之前提到的八角、桂皮等都属于天然香原料。除了天然香料,香精的调制过程中更多地会用到合成香料,即采用化学合成的方法制取的香料化合物。世界上的一些国家还将合成香料细分为天然等同香料和非天然等同香料(或称人造香料)。

天然香料 源自天然动植物的原料,用物理方法或酶法(生物技术法)得到,其分子中所有的碳、氢、氧等原子都来源于天然动植物。

天然等同香料 通过化学方法合成得到,其分子结构与天然食品香味成分中的相同。

非天然等同香料 通过化学方法合成,其分子结构在天然食品香味成分中不存在。

金其璋举了几个例子,或许能更好地理解它们的不同。L-薄荷醇是薄荷香味中主要的香味成分,在食品、日用化学品和医药领域都被广泛使用。L-薄荷醇的主要来源之一是从天然薄荷油中用冷冻结晶法(物理法之一)提取,由此得到的便是天然香料,但有时不能稳定地获得天然薄荷油,且这种方法成本较高,于是人们以松节油为基础原料,通过化学合成的方法获得L-薄荷醇。而松节油是一种价廉物丰的天然芳香油。像这种用化学方法从天然原料中加工得到的物质,其化学结构和性质等同于存在于天然产品中的物质,它便是天然等同香料。

同样地,香兰素(Vanillin)又名“香草醛”,是一种广泛运用于食品行业的食用香料,在我们常见的香草冰淇淋、香草巧克力以及牙膏等产品中都能找到它的踪影。天然的香兰素从香荚兰豆中提取,而合成香兰素则以木材中的木质素为原料或者通过愈创木酚法等方法获得。全世界每年要消费大约1.2万吨香兰素,而香荚兰豆的世界年产量仅千余吨,且香兰素在香荚兰豆中的含量仅2%左右。由此可见,天然香兰素不可能满足需求,其价格一般是合成香兰素的50~200倍,只可为高收入人士消费。因此,天然香兰素仅在少量有特殊需要的场合使用,实际使用的香兰素主要是合成香兰素。

除了天然香料,香精的调制过程中更多地会用到合成香料,即采用化学合成的方法制取的香料化合物,可分为天然级香料、天然等同香料和非天然等同香料。

在成功合成了香兰素之后,科学家又在此基础上合成了乙基香兰素。这种化合物在天然植物中并不存在,不仅可以代替香兰素使用,其香味比香兰素强2~4倍。这种便属于非天然等同香料。

香精的调制

金其璋特别强调,刚才提到的薄荷醇和香兰素分别是薄荷味和香草味的主要香味成分,而食品中的香气成分通常是非常复杂的混合物,单一香味物质在大部分情况下不能表征该食品的香气和香味。以草莓为例,草莓的香气成分所含化合物达百种以上,包括醇类、酸类、酮类、醛类、酯类等化合物。

所以,单一的香料除了极个别之外,绝大多数都不能直接用于加香产品,而是将几种甚至几十种香料通过一定的调配技艺调制成各种香精,然后才能使用。生产香精首先需要拟定配方,然后再根据配方生产香精产品。

香精在食品中的作用

香精与人们的生活水平息息相关,在食品、日化等工业生产中有着广泛而重要的作用。那么,香精在食品中有哪些作用呢?

有些食品如硬糖、汽水、面团等本身并无特别的香味,香精可以赋予产品特定类型的香味。还有一些食品如糕点、果蔬汁等虽具有香味但香气的浓度或强度不足,也需要加相应香味的香精加以辅助。

而果酱、果脯以及蔬菜水果等罐装食品在加工过程中损失了原有的大部分香气,或改变了原有的风味,这时候就需要香精来弥补损失的部分香味或校正风味。还有些食品可能具有令人难以接受的气味(如鱼腥味等),那么选用合适的香精便可以克服、矫正、修饰其气味,使人们乐于接受。

总之,香精虽没有营养价值,但如果没有香精赋予食品美好的嗅觉和味觉特征,从而大大改善食品的品质,再有营养的食品也不会被人接受。所以香精是食品工业化生产中必不可少的组成部分。

香精无罪

从以上香兰素的例子中可以清楚地看到,随着人们对生活品质的要求日益提高,香精香料的需求也快速增长,仅靠天然香料已远不能满足社会发展的需要,人造香料、合成香料的迅速发展,大大缓解了这一矛盾。然而,消费者始终对非天然的产品持怀疑的态度,那么这些人工合成的香精香料安全吗?

前面提到,大多数食用香精是由食品香料调制而成,因而食用香精的有效成分香料是影响食用香精安全性的主要因素。金其璋介绍,目前我国批准使用的1 800多种食品香料都经过严格的毒理学评价试验,证明对人体无害。

另外,食用香精与其他一些食品添加剂的不同在于其属于“自我限量”的产品,即在使用过程中添加量极小,因为香精在食品中存在与否、添加多少以及质量好坏,消费者都可以在食用过程中作出准确的判断。加香过量,味道“特冲”的食品,消费者是不会接受的。

许多消费者认为,天然的产品肯定比人工合成的更好,其实不然。一些人工合成的香精相比天然香料可能安全性更高。因为天然香料中的成分非常复杂,也多少存在一些天然有害物质,如果处理不当反而可能会有危害人体健康。而人工合成的香精对纯度的要求非常高,一些不希望含有的杂质在生产过程中都会被去除。

再比如,人们在食用生鱼片、刺身等时要用到芥末,芥末的主要成分是一种叫“异硫氰酸烯丙酯”的物质,它赋予芥末特有的辛辣味道。许多人不知道,天然的异硫氰酸烯丙酯是一种毒性非常强的物质,具有刺鼻的辛辣味和强烈的刺激作用,能使皮肤发红、发热,甚至引起水肿。在少量食用时,它起杀菌作用而不危及人体健康。然而,通过人工合成异硫氰酸的其他酯类(都是食品用香料),其毒性则大大降低,它们已被用来配制人造芥末。

之所以现在香精给一些消费者留下不太好的印象,主要是因为少数不法分子将香精用来掩盖其产品的某些缺陷,以次充好。比如用香精为劣质猪肉增香制成“香精包子”,或在猪肉或鸭肉中添加羊肉香精来冒充涮羊肉。然而,只要是按照标准正规生产的香精,其安全性是没有问题的。

虽然说香精本身无害,目前世界上也没有一起因食用香精而引发的食品安全事件,但香精也存在掺假的问题,最常见的就是用人工合成香精冒充天然香精。虽然规范生产的人工合成香精在正常使用的情况下并不会对人体造成危害,但上述行为属于欺骗消费者。

金其璋介绍,目前通过同位素分析的方法,不仅可以检测香精产品是天然的还是合成的,而且可以获知分子的来源。因为像香兰素、柠檬醛、薄荷醇等各种风味物质有着不同的同位素信息,就如同人的指纹,可以据此判断香精产品的来源。

许多消费者认为天然的产品肯定比人工合成的更好,其实不然。一些人工合成的香精相比天然香料可能安全性更高。

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