天然香料,合成香料和精油
天然香料:
天然香料由精油、净油、有机溶剂提取物、二氧化碳萃取物和从精油的复杂气味中提取的天然芳香成分组成。天然香料是在实验室中制造的,而不是由合成材料制成的。它们是通过从橙子或玫瑰等复杂气味中分离出一种天然芳香成分而制成的。这些单一的气味被称为单离香料。一些精油单离香料的化学结构:1)茴香醚,2)苯甲醛,3)樟脑,4)肉桂醛,5)柠檬醛A, 6)柠檬醛B, 7)香茅醛,8)(S)-香芹酮,9)(R)-香芹酮,10)桉油醇,11)丁香酚,12)(R)-(+)-柠檬烯,13)乙酸芳樟醇,14)薄荷醇,15)蒎烯
天然单离香料是从植物中分离出来的具有气味的单一化学物质。它是天然材料的一部分,而不是用另一种材料人造的。合成香料:
合成香料就像你所期望的那样,是一种由化学成分组成的香味。尤其是对于初学者或第一次购买香水的人来说,合成香料的气味可能和天然香料很相似。
精油:
精油是植物中天然油脂的高度浓缩版本。精油在一瓶精油中含有各种各样的单独成分和气味分子。
水蒸气蒸馏
1.水中蒸馏
将原料放在筛板上或直接放入蒸馏锅中,在锅中加水浸泡料层,并加热锅底。2.水上的蒸馏
将原料放在筛板上。锅内加水量必须满足蒸馏要求,但水面不应高于筛板,并保证水蒸发时不溅湿料层。3.直接蒸汽蒸馏
筛板下方安装有带孔的圆管,外部蒸汽直接通过小孔喷射进入筛孔,对原料进行加热。4.水扩散蒸汽蒸馏
这是近年来应用的一种新型蒸馏技术。水蒸气从蒸馏罐顶部进入,蒸汽由上至下逐渐渗透到料层中。同时,材料层中的空气被挤出。经水分散传质后的精油无需充分气化即可进入底部冷凝器。蒸汽为滤式,蒸馏均匀、一致、完全,水油冷凝水进入冷凝器速度较快,因此所得精油质量较好,收率较高。水蒸汽蒸馏的特点:
1.简单的设备
2.操作方便
3.低成本
4.得率高
提取:
精油
溶剂提取(固液提取或液液提取)
当特定植物对热非常敏感而不能蒸馏时(如茉莉花、晚香玉、树脂、豆类、枣子),我们用挥发性有机溶剂提取植物原料中的芳香成分溶解到有机溶剂中,用己烷或乙醚除去植物物质中的芳香脂质和蜡质。然后用真空除去化学溶剂,这些化学溶剂被回收再利用。芳香的植物蜡和脂质以固体蜡质“浓缩物”的形式存在。浓缩物非常香,但它们在室温下是固体,很难使用。当用乙醇进一步从浓缩物中提取低分子量的香气分子时,结果是“净油”。净油也非常香。它们在室温下粘度更低(更像液体),而且比浓缩物贵。溶剂萃取的特点:
1. 液固萃取不需要加热,除了保留挥发性成分外,还可以提取重要的非挥发性成分。2. 液液萃取一般需要加热,但温度会比蒸馏法低得多。
3. 提取物通常是固体或凝胶状,易于储存和用于再加工。
4. 半成品提取物在低浓度乙醇中不溶。需要用其他方法重新处理。
5. 溶剂消耗高,设备昂贵,生产成本高。
6. 最后的萃取物非常香。
提取:
浓缩物、酊剂、净油
冷榨提取(压榨或挤出)
压榨法是从植物芳香原料中提取精油的方法之一,但使用该方法的品种并不多,应用范围也不如蒸汽蒸馏法广泛。这种方法主要用于柑橘类水果的果皮,如柠檬、甜橙、佛手柑和酸橙。
这种压制方式在加工过程中不受加热,所以又称冷压。
冷榨提取的特点:
1. 得率(萃取率)低于蒸馏。
2. 提取液的香气与天然新鲜橘子相近,相似度达99%。
3. 低成本,低能耗
4. 该方法操作复杂,出油率低,不适合工业化生产
提取:
精油
脂吸法提取(英语:enfleurage,又称油萃法、油脂分离法、萃香法)
脂吸法生产天然香料的原理与溶剂法相似,不同之处是该方法使用非挥发性溶剂或固体吸附剂。脂吸法提取是相当昂贵和劳动密集型的。在脂吸过程中,一层脂肪(动物脂肪或固体植物油,如椰子油)被涂在玻璃板上。精致的花瓣或花朵被放在脂肪层的顶部;它们被尽可能地放在一起,彼此不接触。另一块玻璃板放在花的材料上,重复这个过程。“玻璃-脂肪-花”这种“三明治”可能有多达十层,必须在室温下放置三天。
三天后,仔细拆卸“三明治”,取出用过的花,换上鲜花,重新组装三明治。这样,油脂就浸透了浓缩的花香。最后,经过大约一个月的时间和多达12次的花层更换后,从玻璃板上刮下脂肪作为蜡状的花朵润发油。马诺伊大溪地油是一种用固体椰子油和大溪地马诺伊花制成的润发油。由于含有水分,润发油促进和维持细菌生长。当在香氛润发油中加入乙醇以溶解香油,然后乙醇蒸发掉,只剩下精油,就可以抑制细菌生长了。(部分内容最初发表于2007年6月的Soap Guild Journal)enfleurage extraction in moive.(电影中的脂吸法萃取花香)
脂吸法提取特点:
1. 它不需要加热,芳香成分不易被破坏,保留了最佳的香气特性。
2. 适用于某些名贵花卉香气成分的提取。
3. 缺点是吸附剂的吸附体积小。当处理能力较大时,吸附剂的消耗量较大,并且吸附剂需要再生,这也给生产过程的连续化、自动化操作带来了一定的困难。提取:
润发油,精油
超临界CO2萃取
超临界流体萃取是20世纪80年代以来出现的一种从原料中提取芳香化合物的相对较新的技术,通常采用超临界CO2作为萃取溶剂。当二氧化碳被置于略高于室温的高压下时,就会形成超临界流体(在常压下,二氧化碳直接从固体变为气体,这一过程被称为升华)。由于非极性化合物中的CO2具有低表面张力和易湿性,因此可用于从植物材料中提取典型的疏水性芳香物质。这个过程与制作脱咖啡因咖啡的技术相同。在超临界流体萃取中,使用高压二氧化碳气体(高达100 atm.)作为溶剂。由于在提取过程中使用的低热量和相对不活跃的溶剂,得到的芳香化合物通常与原料的原始气味非常相似。与溶剂萃取一样,CO2萃取在低温下进行,提取出多种化合物,并使芳香物质不受高温影响,使所得精华更忠实于原始成分。由于二氧化碳在正常大气压下是气体,它在最终产物中也不会留下任何痕迹,因此可以直接得到净油,而不必处理浓缩物。这是一个低温过程,溶剂很容易被去除。用这种方法生产的提取物被称为二氧化碳提取物。超临界流体萃取的特点:
1. 最终萃取物无溶剂残留,无异味,保持了前调和后调的原貌。
2. 比蒸馏得率高。
3. 超临界流体萃取法不适合提取水分过多的水果天然香精。
4. 设备投资大,技术要求高。
提取:
精油
分子蒸馏萃取(短径蒸馏)
分子蒸馏是一种新型的高技术液液分离或精细分离方法。
分子蒸馏不同于传统的蒸馏方法。其原理是利用不同物质分子运动的平均自由程的差异,从而实现物质的分离,并能在远低于沸点的温度下进行操作。分子蒸馏在低氧条件下运行,物料加热时间短,操作压力低(高真空)。分离度高,收率高,产品质量好。蒸馏过程中天然物质的组成不会受到氧气和溶剂的污染。所以提取物的香气和纯度都非常好。
特别适用于高沸点、热敏性、易氧化物料的分离纯化。该技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域,尤其适用于天然物质的提取和分离。分子蒸馏的特点:
1. 分子蒸馏技术可以分离传统蒸馏难以分离的物质。
2. 它具有很高的真空度,通常分子蒸馏是在很低的压力下操作的,所以物料不容易被氧化损坏。3. 提取物的纯度非常高。
4. 操作温度低,精馏时间短,适合热敏性原料。
5. 昂贵的设备。
提取:
精油
旋转椎体柱蒸馏(Spinning Cone Column (SCC))
旋锥塔(SCC)是一种新型的精馏技术,尤其在风味物质的制备分离领域具有重要的应用价值。旋转锥柱分离装置的核心是SCC分离塔,它被看作是蒸馏或汽提塔。它属于填料塔、板塔、泡塔等传质装置的一种。主要部件是一个直立的不锈钢圆筒,中心有一个转轴,由交替旋转锥和固定锥堆叠而成。所述旋转锥与轴连接,所述固定锥安装在筒体内壁上。工作时,物料沿锥体表面逐层下降,蒸汽在真空条件下从液体或浆状物质中提取分离出香气和可溶性物质。SCC的最大特点是由于锥形圆盘的旋转,离心作用可以将产品扩散成薄膜,使蒸汽完全提取原料中的挥发性物质。同时,由于蒸汽与薄膜之间有充分的接触,相互之间进行充分的传热传质,可溶物质可被完全提取并溶解在溶剂中。这样既可以提取挥发性物质,也可以提取可溶性物质。pictures from flavourtech.com
SCC的特点:
1. 提取的挥发性物质最完整,收率最高
2. 原料的粘度可以非常高,高达20,000cps
3. 低能耗
4. 蒸馏时间短(小于20s)
5. 温度控制范围宽(30-120摄氏度)
提取:
精油
这些优点使其在加工热敏性原料时能保持天然风味,这也是SCC受到广泛关注的主要原因。目前,SCC在20多个国家使用,应用范围广泛。世界知名的香精香精公司,都使用与此法相对应的设备,生产天然香精。