迷人的制香材料与材质
2021-10-11至理
至理
薰衣草被大量种植,它的香味也非常独特,被用来提炼香草精油。
用于制成香水的精油、精华、净油、浸膏等香料可从植物的不同部位提取,这些部位可以是花、芽、果、叶、树皮、树干、树脂、种子、根茎和地衣。目前,除了蜂蜡净油之外,人类已经用化学合成物取代了各种天然动物原料,但它们的名字里仍保留了“天然来源”,如灵猫香(麝猫)、海狸香(河狸)和麝香(鹿)。还有一类“分离物”,严格来说它不是直接萃取自植物的天然产物,而是具有相应精油气味特征的化学分子,比如玫瑰木精油的成分芳樟醇,香根草精油的成分岩兰草醇,丁香精油的成分丁香油酚,凡此种种。
香料的萃取技艺
天然香料的萃取有很多种方式。
蒸馏法。许多植物都可以在自己的分泌细胞中合成并累积大量精油。在蒸馏过程中,热量会使这些细胞爆裂,释放出的芳香物质再被水蒸气携带出来。这样的混合物通过一段长长的蛇形铜管,并在经过冷水槽的时候被冷凝。离开冷却剂之后,满载着精油的水被“精油分离器”或倾析容器收集。由于密度差异,水和精油会自动分离。从容器中获取的产物即精油;而倾析后的水带有香气,也可直接利用,如玫瑰花水、橙花花水等。
由于蒸馏的植物种类不同,精油产量差异显著。例如:同样提炼1千克精油,木兰花需要5吨,玫瑰花瓣需要4吨,苦橙花需要1吨,快乐鼠尾草需要500千克,而薰衣草只需要120千克。历史上,这门最古老的萃取技术最早由阿拉伯人在9世纪引入西班牙,并于13世纪中叶在法国开始采用。从那以后,人们不断对蒸馏法进行技术改进,而这都要归功于格拉斯地区的香水生产商和锅炉制造商之间一贯友好亲密的合作,后者将技术出口到了世界各地。
压榨法。这种方法专门用于柑橘类水果,因为柑橘类精油具有脆弱性。制取过程直接在柑橘生产区(巴西、意大利和美国的加利福尼亚、佛罗里达等地)就地进行。让柑橘皮着色部位的含油分泌细胞破裂来提取精油,绝大多数情况下无须加热。在18世纪,工人获取精油的方式是手工挤压柑橘皮,将其收集在海绵上;而今则是以机械刮削,从果皮中提取。由于产物中含有水分,因此还要通过倾析将精油从水中分离出来。
法国南部格拉斯附近的小镇,每年8月都有大量工人忙于采摘用于制作“香奈儿5号”的茉莉花朵。
制作“香奈儿5号”的玫瑰花。
制作“香奈儿5号”的玫瑰净油必须很快提取,否則花朵会开始发酵,即使在两三分钟之后,花的气味也会有变化。
挥发性溶剂萃取法可以追溯到19世纪末,在1873年维也纳万国博览会上的首次亮相给人们留下了深刻印象。首先在萃取器中加入挥发性溶剂(正己烷、石油醚、乙醇等),随后加入碾碎的植物(树木、地衣、根茎)或花、叶、树脂状植物。浸渍结束后,提取芳香溶剂倒入浓缩器中,进行初次蒸发、提取、储存,以便进一步萃取。这种散发香气的产物即“浸膏”。接下来,在打浆机中搅拌浸膏和乙醇,冰镇、过滤,从芳香的乙醇中分离出不可混溶的植物蜡。最后,蒸发酒精获得“净油”。整个过程都在低温下操作,以免水蒸气导致水解反应,如此获得的气味也更接近植物本身。挥发性溶剂萃取法的产量通常要高于蒸馏法。加工的植物种类不同,净油的产量也随之变化。比如:提取1千克净油,需要4吨晚香玉,或2吨紫罗兰叶,或1吨玫瑰花瓣,或800千克苦橙花,或600千克茉莉,或300千克金合欢,或100千克薰衣草,或50千克橡树苔。
超临界二氧化碳萃取法是近些年才发明的。当二氧化碳所受压力超过7.38兆帕、温度超过31.1摄氏度的时候,就会进入超临界状态,变为液体。液态二氧化碳具有良好的溶解能力。超临界二氧化碳萃取法可以在低温中加工原料,获取净油,保留原料的真实气味。此外,这种工艺不会导致任何环境污染。
合成产物以石油和萜烯化学为基础,源自苯、甲苯、萘、苯酚类成分,以及松节油(萜烯类化合物)。大多数合成分子和天然分子结构相同。这类合成分子通常是单一化合物,具有天然气味,因此易于选择和使用。如玫瑰的主要成分苯乙醇,气味类似风信子、铃兰和牡丹,由于技术和经济原因,这些香料的气味都不能直接从天然来源中萃取。
到20世纪30年代后期,今天使用的所有主要合成产品均已被发现。尽管大多数成分都是在自然界中被发现的,但其中超过30%的成分无法以自然状态存在。香料化学可以产生自然界中没有的分子,但所选的气味通常还是已知气味的变体,而这促进了味觉的逐渐演变。
高超的分析技术
早在19世纪中叶,分析化学就能通过未知物质与已知物质发生的反应来确定其性质。而今天,我们使用物理学的方法,只需要一次操作就能确定和量化所有的成分。
气相色谱法诞生于20世纪50年代。根据分子在挥发性上的程度差异,可以从极为复杂的天然混合物中分离出各种分子。主要用于气态化合物及受热易蒸发的复合物。20世纪60年代,色谱法与质谱法相结合,加快了精油成分的识别速度。以玫瑰精油为例,1950年确认了其中50种成分,1970年鉴定出200种,到了90年代就达到了400种。其中一些分子随后被复制成为新的合成产物。气相色谱法也被用于检查交付的原料品质,并在20世纪70年代用于识别和量化市场现有的香料中的已知成分。如今,气相色谱法实现了微型化,操作也相对简便,成为所有香水实验室普遍使用的分析技术。