当前位置:文档之家› 第三章 天然香料加工新技术

第三章 天然香料加工新技术


玫瑰油的分子蒸馏也巳通过技术鉴定,精制级玫瑰
油也已商品化。
三 冷冻干燥技术的应用
冷冻干燥是物质中含有少量水分、让其速冻
结成冰粒,然后在真空下将其以升华的方式除去 的技术,使物料在低温下得以浓缩。它可以保护 原有食的香气,同时还可以消灭细菌,避免食品
受热降解遭到破坏。
目前用此法生产的速溶咖啡已占一定的市场比例,美国 的“雀巢”和德国“Jacobs”公司的商品已经上市。
我国广霍香油、香根油、玫瑰油、茉莉净油、
大花茉莉净油和当归净油等的深加工研究也都应用
了分子蒸馏技术原理,在单级或多级短程降膜式蒸
馏装置上进行了脱色、精制和提纯试验研究,尤其
是广藿香油分子蒸馏已形成生产规模,制成色泽浅
黄,香气油部、柔和。具强烈广藿香特征香、广霍
香醇含量高的分子蒸馏级——特级广霍香油,另外,
品因不受热和溶剂残留的影响,
香气往往特别新鲜、浓郁,具
有天然逼真的特征香,其有效
成分和得率也大大高于常规蒸
馏法、萃取法及压榨法。
在亚临界CO2萃取条件下,
液态CO2对芳香原料呈泡浸形
式。这就避免了料层短路和粘
结现象。芳香物质的溶解、传
递速率均较快,往往得率较超
临界状态为高。
二 分子蒸馏
分子蒸馏又叫短程蒸馏(Short-Path Distillation).是指在高真空条件下,蒸发面和冷 凝面的间距小于或等于被分离物料的蒸汽分子的平 均自由程,由蒸发面逸出的分子,既不与残余空气 的分子碰撞,自身也不相互碰撞毫无阻碍地奔射并 凝集在冷凝面上。
六、超高压萃取技术
超高压(>100MPa)技术是最近十来年新兴起的一门研究 超高静压力下生物的理化及生物学特性变化规律和应用的新兴 技术。
高压处理过程中,物料在液体介质中体积被压缩,形成的 生物高分子立体结构的氢键、离子键和疏水键等非共价键发生 变化,使蛋白质、淀粉等变性,酶失活或激活,细菌等微生物 被杀死,也可用来改善食品的组织结构或生成新型食品。
为首选。传统的超临界溶剂是单一组分的纯气体,如二
氧化碳、乙烷等,在萃取时溶解性选择性不够,因此加
入附加组分得到广泛研究。
1978年世界上第一套用于咖啡豆脱除咖啡因的工
业化超临界萃取装置在德国建立。随后,采用超临
界流体萃取技术的从啤酒花萃取酒花浸膏和从渣油
中脱除沥青的大规模工业化设备先后在德国、美国
在高真空(0.133—1.0 Pa)条件下进行的非平衡蒸馏,具 有特殊的传质传热机理。
分子平均自由程
1
kT
RT
λ
2π d 2π 2π d 2 p 2π d 2 N A p
依据分子蒸馏基本理论,在设计分子蒸馏器时,蒸发面
与冷凝面的间距不得大于分子平均自由程。
物料在加热面上的液膜 形成
分子在液膜表面上的自 由蒸发
概论 七、生物技术制备
利用生物技术得到的第一个单体香味成分可能是乙酸。 酯类是很有价值的香原料,它能应用在许多香型中,如
奶香和水果香。制造天然酯类的一个方法就是利用酶如 脂肪酶的合成能力。近年来,人们已经了解并证实脂肪 酶的这种特性,酯类均可以由相应的酸和醇在无水条件 下反应得到。例如,利用毛霉菌中的脂肪酶合成异戊酸 异戊酯,酯化程度最高可达86.4%。
二氧化碳相图
可以作为超临界流体的物质有CO2、水、乙烷等,
由于超临界C02具有密度大,溶解能力强,传质速率高;
以及临界压力、临界温度适中(临界压力7.37MPa、临界
温度31.05℃),分离过程可在接近室温条件下进行;同
时二氧化碳具有无毒、惰性以及极易从萃取产物中分离
出来等一系列优点,故超临界流体萃取常常以二氧化碳
分子从加热面向冷凝面 的运动
分子在冷凝面上的捕获 馏出物和残留物的收集
分子蒸馏的特点: 操作温度低:分子蒸馏靠不同物质分子运动自由
程差别进行分离,并不需要加热至沸腾。 蒸馏压力低:受热时间短和分离率高的优点。 同时由于生产能力低,限制了其使用的范围。 分离程度及产品收率高。
分子蒸馏较常规蒸馏存在的优势 (1)产品品质高 由于分子蒸馏操作温度低、受热时
菌培养而得到的一种产物。在反应产率和转化率方面, 这种细菌转化过程比传统工艺高的多。传统方法需要3 年,产率为400毫克/千克,微生物法只需要8天,而产 率可达1克/千克。 β—胡萝卜素经花黄素氧化酶氧化得到许多烟草重要 的香味物质,如β一紫罗兰酮、环氧—β—紫罗兰酮 和β—环化柠檬醛。
香兰素是一种广泛使用的重要香要香味物质,它的天然 等同物每年用于食品香精和烟草香精中达1.2万吨,近年 来研究出一种利用生物技术的合成工艺,该工艺具有某 些化学合成方法无法比拟的优点。
脂肪氧合酶是不饱脂肪酸转化成低分子量的醛和 醇的过程中的基本成份,它是绿色组织受伤时产 生cis-3-已烯醇和trans-2-已烯醛的重要原料, 这两种物质在香料工业中是很重要的,它们都赋 予水果和蔬菜香气,以鲜、青香韵为主。
鸢尾酮是由鸢尾根中香味前体经Serratia Pseudomons
日、美、法、英等发达国家竞相研究开发该项技术,不少产 品已商业化,展现出巨大的发展潜力。
传压 介质 物 料
封头Biblioteka p传压介质单层筒
增压器 P100MPa, T60C
❖ 优越性:
保持天然风味;营养成份;节约能源;加工时间 短;实现特殊要求等
❖ 局限性:
一次性投入大;易损件寿命;连续作业;研究数 据不足
等地投产。
我国经历20多年的努力,在超临界流体萃取技
术的研究和应用方面也取得显著成绩,例如小麦胚
芽油、卵磷脂、菊花油等的提取。
食品上常见到的萃取对象:黄葵籽、当归籽、茴香
籽、八角茴香、苹果、山金车、罗勒、甜橙、奶油、白
菖蒲根、金盏花、葛蒌子、小豆蔻、胡萝卜根、胡萝卜
籽、芹菜籽、春黄菊、桂皮、丁香花蕾、可可、咖啡、
(2)香料风格可定向调控,通过调节发酵原料组成、配比、菌种 及发酵条件,同时采取各种提取、分离手段将产物分为不同的组分 如酸性、中性组分,甚至某几种重要香气成份,则可以定向改变发 酵香料的香气特征,以满足各类型卷型加香要求。
(3)原料易得,成本低,反应简捷,条件温和。国内在此方面研 究近期比较活跃。
l—薄荷醇对映异构体的拆分业是利用生物技术合成 香料得很好例子
利用生物技术生产卷烟专用香料有许多优点:
(1)香料的风格独特,产香微生物发酵产生的香料系由多组分构 成,香气浓郁,集果香、焦糖香、烤香、酱香、药草香于一体,不 仅能显著提高香气质量,使烟气醇和,细腻饱满,而且能产生由化 学合成及天然植物提取香料所达不到的效果。
间短,因而大大提高产品品质,特别适用于高沸点、热 敏性及易氧化物质的分离,对于保持天然物质的品质有 着特殊的功能。 (2)产品能耗小 由于分子蒸馏整个分离过程热损失 少,且由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其内部压降 极小,因而可大大节省能耗。 (3)产品成本低 由于分子蒸馏的分离效率高,产品 收率高,因而可大大降低产品生产成本。
柱温 150
压力 KPa 6.65
160
101.3
220
101.3
五 膜分离技术的应用
要分离出在液体中含有的一些微小悬浮物或分离溶液中不同
分子的溶质和溶剂,这可以采用人工合成的膜来过滤将它们分离。
通常的膜是有机聚合物涂在孔径较大的基板而形成的,例如在
0.1—1um孔径、厚度为50—100um的多孔基板上涂一层0.2—0.5um
高压处理基本是一个物理过程,对维生素、色素和香味物质 等低分子化合物的共价键无明显影响,从而使食品较好地保持了 原有的营养价值、色泽和天然风味,这也是高压技术在目前各种 食品杀菌、加工技术领域所独具的特点。
除杀菌时间短、节省能源,减少污染外,是人们目前发现的 能最好保持食物天然色、香、味和营养成份的加工方法。
从60年代发明以来,以在分析化学领域大显身手。天然
松节油中含有α蒎烯和β蒎烯,它们的沸点相差仅6度,
所以靠精密分馏塔来分离是困难的。
项目
进料组成
从苯甲醇中分离苯甲醛 苯甲醇99.5%
苯甲醛0.1%
其他0.4%
α和β蒎烯的分离
α蒎烯70%
β蒎烯30%
从丁香油中提取丁香酚 75%丁香酚
产品质量
99.6% 0 0.4% 99%α+1%β 2%α+98%β
的醋酸纤维素制成,按所形成不同大小的孔径来分离不同对象,基
本分为三类:
反渗透(Reverse Osmosis RO)、 超滤(Ultra Filtration UF)、 微滤(Micro-Filtration MF) 和一般过滤(Filtration F)能 去掉水中固体颗粒范围的示意图
(1)微滤(Micro Filtration):用于过滤粒径在0.1—1um之间的大分 子物质。
冷冻干燥法生产速溶咖啡的条件是:先制成固体含量在 20—25%的萃取液,在-25℃— -43℃的条件下冷却: 然后升华.最终产品含有1—3%的水分。这样低温干燥 条件下生产的咖啡能保持原有的香味,比高温干燥法要 香得多。
其他果汁、奶制品、抗生素、血浆都可应用。
四 色谱柱分离法的应用
这是一种用于对混合的化合物进行精密分离的技术:
第三章 天然香料加工新技术
一 超临界流体萃取
超临界流体(Supercritical Fluid,简称SCF)就是物
质处于其临界温度(Tc)和临界压力(pc)以上的一种物质状
态。对该状态的流体加压,流体不会液化,仅密度增大,
此状态流体既具有液态性质,同时保留有气体性能,这种
状态的流体表现出若干特殊性质。
利用酶可以发酵脂肪酸生成重要香原料:γ一内酯和δ一
内酯。例如,γ-癸内酯,它可以由candida Lipolytica
相关主题