生物技术合成天然香料香精全解
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香精香料工艺流程香精香料工艺流程是指将天然或合成的香精香料材料经过一系列工艺处理,制成具有特定香气的产品的过程。
下面将介绍一般的香精香料工艺流程。
首先,香精香料的制备需要选择合适的原料。
原料可以分为天然原料和合成原料两类。
天然原料包括植物、动物、微生物产生的物质,如花朵、树木、果实、树脂、鲸脂等。
合成原料则是通过化学合成得到的香精香料。
根据产品的需求和市场需求选择合适的原料。
接下来是提取和分离阶段。
对于天然原料,常用的提取方法有蒸馏、浸泡、萃取等。
这些方法可以将香精香料的香味物质从原料中分离出来。
同时也可以使用化学合成方法将原料中的化学物质提取出来。
然后可以通过多种分离技术,如挥发分离、溶剂分离等方法,将提取物中香精香料的不同成分分离出来。
第三步是精制过程。
精制是为了提高香精香料的纯度和稳定性。
常用的精制方法有蒸馏、结晶、絮凝等。
蒸馏是根据香精香料不同的挥发性将其分离出来,同时去除杂质。
结晶则是通过温度控制和添加溶剂的方法,将香精香料溶解并重新结晶,达到提纯的目的。
絮凝则是利用絮凝剂将悬浊物聚集成团,沉淀下来,从而去除杂质。
最后是调配和混合阶段。
通过混合不同的香精香料成分和添加剂,可以制作出具有特定香气的产品。
调配是根据产品的配方,将不同的香精香料和添加剂按照一定比例混合在一起。
混合可以使用机械搅拌或挤压方法,确保混合均匀度。
除了以上的基本工艺流程,香精香料的研发和生产还需要进行质量控制和安全保障。
质量控制包括对原料的质量、提取和分离过程的控制、精制过程的控制、混合和调配过程的控制等方面。
保障产品的安全性主要包括对原材料的安全性评估、生产过程的环境和操作的安全控制。
总之,香精香料工艺流程是一个复杂而精细的过程,需要对原料进行提取和分离、精制、调配和混合等处理步骤,以制备出具有特定香气的产品。
同时还需要进行质量控制和安全保障,以确保产品的质量和安全性。
微生物生态学技术制备天然香精香料摘要:天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂。
但原料来源有限且提取成本高.利用生物技术生产这类产品具有广阔的前景。
筒述了发酵工程和酶工程在香精香料中的应用,并探讨了微生物生态学技术制备天然香精香料。
植物内生菌是一个多样性十分丰富的微生物类群,分布于没有外在感染症状的健康植物组织内。
并与宿主植物协同进化,其存在和作用长期以来一直为人们所忽视。
现今我发现在某一植物内存在一稳定的微生物群落,它是由真菌、细菌、原生动物等组成。
经研究与试验,发现将上述群落与某一些天然植物材料投放在封闭的发酵反应器中,在一定条件下,形成一生态系统。
这一系统在发酵反应器中能制备天然香精香料。
由于该群落的整体协同效应,可以利用各种天然植物材料来生产各种各样的天然香精香料,并且还能把微生物生态学技术与酶工程有机相结合,以牛乳为原料来生产天然牛乳香精。
香料、香精对食品、饲料、化妆品和制药工业极其重要。
目前,世界上香料、香精的产量约151亿美元,占据了25%左右的食品添加剂市场.且逐年增长。
遗憾的是,现今生产的香料、香精中约85%的产品是通过化学合成方法得到的。
但是用化学法合成的香料存在以下严重的缺陷:一是大量的化学合成物质滥用给人们的健康带来危害;二是化学方法合成中由于缺乏专一的底物,造成产品纯度下降;三是化学合成的产物中常含消旋混合物,如从中提取目的异构体或手性香料将是非常困难并且花费巨大;四是人们对化学合成的添加剂用于食品、化妆品等日益反感。
随着人们生活水平的提高,对食品添加剂需求趋向于天然、健康、安全、营养和多功能性。
天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂,而原来从天然动、植物提取的天然香料,由于原料有限,提取成本高,远远满足不了市场的需求。
因此。
人们对香料的生物合成越来越感兴趣,同时生物技术将在天然香精香料研究和制备中发挥越来越大作用,这也是对生物技术发展的挑战和机遇。
1原有的香料生物技术对天然香料的定义:(1)原料必须为天然动、植物材料;(2)加工工艺包括:蒸馏,萃取、发酵、酶解、水解、加热、焙烤;(3)产物包括:果汁精油、精油、油树脂、萃取物、酶解物、发酵产物、馏出物、焙烤产物。
一、香精香料概述1.1香精香料的介绍香精香料是以改善、增加和模仿食品的香气和香味为主要目的的食品添加剂,也称增香剂。
香料:也称香原料,可用来调制香精的原料。
香精香料是伴随着现代工业发展而出现的集“高、精、新”技术于一身的产物,其已被广泛使用于食品、日化、烟草等行业,与人们的日常生活息息相关。
香料是一种在自然界原生态中能够被嗅觉嗅出香气或味觉尝出香味的物质,是配制香精的主要原料。
香料可分为天然香料、合成香料两大类;香精是以天然香料、合成香料和辅料为原料按相应配方混合而成的产品。
香料的分类天然香料包括天然植物性香料和天然动物性香料。
天然植物性香料是以致香植物为原料,用水蒸气蒸馏法、浸提法等方法,提炼成的精油、浸膏等;天然动物性香料是以动物的分泌物等为原料,通过科学手段提取或收集的致香物质。
代表性的植物有檀香、玫瑰、薄荷和八角茴香、肉桂以及熏衣草等。
虽然含有精油的植物很多,但常用的约200余种。
产量较大的有松节油、薄荷油、香茅油、柑橘油以及桉叶油等。
合成香料则是通过化学合成的方法制取的芳香物质。
天然香料中,绝大多数成分可通过有机合成的方法合成出来。
合成香料已成为精细有机化工的重要组成部分。
香精是以天然香料和合成香料为原料,通过分析技术、生物工程技术、新型分离和深加工技术等段萃取或混合而成的芳香类混合物。
香精具有品种多、用量少、作用大以及专用性和配套性强等特点,是现代香精香料工业“高、精、新”技术的集中体现。
香精的分类1、根据产品应用领域的不同,通常将香精划分为食用香精、烟用香精和日化香精等。
2、根据香精的香型分类它可以分为日用香精和食用香精两类。
日用香精按香型一般可以分为花香型香精(比如玫瑰、茉莉等)和非花香型香精(比如蜜香、粉香等)两类。
而食用香精按照香型分类一般与一种食物或天然存在的可食性生物的香型相联系,有一种食品,就是一种对应的香型。
例如,水果香型香精可以分为苹果、葡萄、草莓、柠檬等多种香型。
利用微生物发酵生产香料香精将生物酶或微生物用于香料生产,称为生物法合成香料。
随着生物技术的发展,生物法生产香料已取得了很大进展。
目前消费者需要更多的天然香料及更好性能的产品,采用生物转化法生产香料可以满足这些需求。
生物合成法是模拟天然动植物代谢过程,生产出香料化合物,这些香料化合物已被欧洲和美国食品法规界定为“天然的”。
微生物发酵可采用生物合成法或生物转化法进行天然香精香料的制备。
如内酯是广泛存在于自然界中具有生物活性的一类香精香料,在食品和化妆品工业中有重要的应用价值。
生物合成法是指利用真菌和酵母菌的自身代谢作用,在静置期合成和积累对于细胞生长非必需的次生代谢产物——内酯;生物转化法是指以羟基脂肪酸,非羟基脂肪酸和脂肪酸酯等为底物,在微生物体内酶的作用下转化成γ-羟基脂肪酸,然后再进一步转化为内酯。
发酵工程在天然奶味香精中的应用比较广泛。
微生物发酵法产奶味香精是指采用乳杆菌,乳链球菌等微生物,以牛奶或稀奶油为底物,发酵生产奶味香精的方法。
由于微生物细胞内含有的酶系种类繁多,发酵产生的奶味香气多样化,包含有机酸、醇类、羰基类,各种酯类、内酯类、硫化物等近百种香味成分,与天然牛奶十分接近,其香气自然、柔和,是纯人工调配技术所难以达到的。
此外,产品的赋香效果好,添加这类香精,牛奶的奶香味饱满、绵长、逼真 ,能明显提高加香产品的质量档次。
以牛奶为底物,利用双乙酰乳酸乳杆菌发酵牛奶制备双乙酰奶味香精。
实验证明,向发酵液中添加0.01mol/L CuSO4可提高双乙酰的形成活性,添加0.1%柠檬酸钠可部分阻遏双乙酰还原酶的产生。
所制备的奶味香料具有双乙酰所特有的纯正的奶油香味。
墨西哥的Esanm Illa-Hur Tadoml等,采用戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus和嗜酸乳酸菌Lactobacillus acidophilus的混合菌,以基于淀粉的培养基发酵可获得135.76mg/L双乙酰,而当采用半固体的玉米基料为培养介质,其发酵产物中双乙酰的含量可达779.56 mg/kg。
利用微生物发酵生产香料香精将生物酶或微生物用于香料生产,称为生物法合成香料。
随着生物技术的发展,生物法生产香料已取得了很大进展。
目前消费者需要更多的天然香料及更好性能的产品,采用生物转化法生产香料可以满足这些需求。
生物合成法是模拟天然动植物代谢过程,生产出香料化合物,这些香料化合物已被欧洲和美国食品法规界定为“天然的”。
微生物发酵可采用生物合成法或生物转化法进行天然香精香料的制备。
如内酯是广泛存在于自然界中具有生物活性的一类香精香料,在食品和化妆品工业中有重要的应用价值。
生物合成法是指利用真菌和酵母菌的自身代谢作用,在静置期合成和积累对于细胞生长非必需的次生代谢产物——内酯;生物转化法是指以羟基脂肪酸,非羟基脂肪酸和脂肪酸酯等为底物,在微生物体内酶的作用下转化成γ-羟基脂肪酸,然后再进一步转化为内酯。
发酵工程在天然奶味香精中的应用比较广泛。
微生物发酵法产奶味香精是指采用乳杆菌,乳链球菌等微生物,以牛奶或稀奶油为底物,发酵生产奶味香精的方法。
由于微生物细胞内含有的酶系种类繁多,发酵产生的奶味香气多样化,包含有机酸、醇类、羰基类,各种酯类、内酯类、硫化物等近百种香味成分,与天然牛奶十分接近,其香气自然、柔和,是纯人工调配技术所难以达到的。
此外,产品的赋香效果好,添加这类香精,牛奶的奶香味饱满、绵长、逼真 ,能明显提高加香产品的质量档次。
以牛奶为底物,利用双乙酰乳酸乳杆菌发酵牛奶制备双乙酰奶味香精。
实验证明,向发酵液中添加0.01mol/L CuSO4可提高双乙酰的形成活性,添加0.1%柠檬酸钠可部分阻遏双乙酰还原酶的产生。
所制备的奶味香料具有双乙酰所特有的纯正的奶油香味。
墨西哥的Esanm Illa-Hur Tadoml等,采用戊糖片球菌Pediococcus pentosaceus和嗜酸乳酸菌Lactobacillus acidophilus的混合菌,以基于淀粉的培养基发酵可获得135.76mg/L双乙酰,而当采用半固体的玉米基料为培养介质,其发酵产物中双乙酰的含量可达779.56 mg/kg。