食品加工和制造過程中，為了提高和改善食品的香味和香氣，通常添加少量的香精或香料，這些香精和香料被稱為增香劑或賦香劑。
食用香料按其來源和制造方法等的不同通常分為天然香料、天然等同香料和人造香料三大類。天然香料是通過物理方法從天然芳香植物或動物原料中分離得到的物質(zhì)，通常認(rèn)為其安全性較高。如精油、酊劑、浸膏、凈油和辛香料油樹脂等。天然等同香料是用合成方法得到或由天然芳香原料經(jīng)化學(xué)方法分離得到的物質(zhì)，這些物質(zhì)與供人類消費的天然產(chǎn)品中存在的物質(zhì)，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是相同的。天然等同香料品種很多，占食品香料的絕大多數(shù)，對調(diào)配食品香精十分重要。人造香料是供人類消費的天然產(chǎn)品中尚未發(fā)現(xiàn)的香味物質(zhì)。此類香料品種較少，均由化學(xué)合成方法制成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)迄今為止在自然界中尚未發(fā)現(xiàn)?；诖耍@類香料的安全性引起人們極大的關(guān)注。在我國，凡列入GB/T14156-93《食品用香料和編碼》中的這類香料，均經(jīng)過一定的毒理學(xué)評價，并被認(rèn)為對人體無害(在一定劑量條件下)，除經(jīng)過充分毒理學(xué)評價的個別品種外，目前均列為暫時許可使用。值得注意的是，隨著科學(xué)技術(shù)和人們認(rèn)識的不斷深入發(fā)展，有些原屬人造香料的品種，在天然食品中發(fā)現(xiàn)有所存在，也可列為天然等同香料，例如我國許可使用的人造香料己酸烯丙酯，國際上現(xiàn)已將其改列為天然等同香料。
食用香精是由各種香料經(jīng)過調(diào)配，由芳香物質(zhì)、溶劑或載體及其某些食品添加劑組成的具有一定香型和濃度的混合體。食用香精的分類按用途分可分為：飲料用、糖果用、焙烤食品用、方便食品用和酒用等；按香型可分為：柑橘型、果香型、薄荷香型、豆香型、辛香型、乳品香型和肉香型等；按性能可分為：水溶性香精、油溶性香精、乳化香精、粉末香精和微膠囊香精等。
第一部分、香料香精的組成、性質(zhì)及作用
一、香料香精的組成和性質(zhì)
(一)香料的性質(zhì) 大多數(shù)香料是天然的，自然界可以合成出眾多類型食品的香味。有資料表明90%以上有化學(xué)定義的單體香料化合物存在于食品中，由食品本身而來的香料攝入大于外加的香料攝入。天然香料的有效成分大多數(shù)是順式化合物，而一般的合成香料是反式的。利用光化學(xué)反應(yīng)可以得到順式產(chǎn)品。目前，微環(huán)境對有機化合物光化學(xué)和光物理的影響已引起人們的極大興趣。微環(huán)境的改變，有時使不可能進(jìn)行光反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)；難以進(jìn)行光反應(yīng)的物質(zhì)變得可以順利進(jìn)行。
(二)香精的組成和性質(zhì) 香精通常是多種物質(zhì)的混合物，大部分成份(例如薄荷腦和桂圓醛)提供香型，其他成分則提供非香料的功能，例如防腐劑(HHA)、溶劑(乙醇)、改良劑(新橘皮二氫查耳酮)和乳化劑等。一種香料物質(zhì)在不同風(fēng)味中通常具有不同的使用量。
1954年，英國著名調(diào)香師Poucher按照香料香氣揮發(fā)度，在辨香紙上揮發(fā)留香時間的長短，分為頭香、體香、基香。香精由頭香香料、體香香料和基香香料三部分組成。頭香香料屬于揮發(fā)度高，擴(kuò)散力強的香料，在評香紙上留香時間小于2h，頭香賦予人最初的香味，作為對香精的第一印象很重要。體香香料具中等揮發(fā)度，在評香紙上留香時間2～6h，構(gòu)成香精香氣特征，是香精香氣最重要的組成部分?；阆懔弦喾Q尾香，揮發(fā)度低，富有保留性，在評香紙上殘留時間6h以上，也是構(gòu)成香精香氣特征的一部分。
確定香精的配方首先要明確所配香精的香型、香韻、用途和檔次。其次考慮香精組成，即哪些香料可以作主香劑、協(xié)調(diào)劑、變調(diào)劑和定香劑。然后根據(jù)香料的揮發(fā)度，確定香精組成的比例，一般頭香香料占20～30%，體香香料占35～45%，基香香料占25～35%，提出香精配方初步方案，然后正式調(diào)配。
(三)新技術(shù)在調(diào)香過程中的應(yīng)用
香精產(chǎn)品必須針對用戶的具體要求進(jìn)行優(yōu)化，包括調(diào)整香精的香味特征，在產(chǎn)品中的表現(xiàn)和香氣釋放系統(tǒng)以適應(yīng)消費者、市場、食品技術(shù)、生產(chǎn)工藝及最終產(chǎn)品的需求。所有這一切都必須建立在科學(xué)的并且經(jīng)實踐驗證的樣本、數(shù)據(jù)和工具的基礎(chǔ)上。新產(chǎn)品的開發(fā)要經(jīng)過感觀評定，產(chǎn)品風(fēng)味描述，食品技術(shù)組成和香精釋放系統(tǒng)的創(chuàng)意開發(fā)、生產(chǎn)以及應(yīng)用。
設(shè)計消費者喜歡的風(fēng)味是產(chǎn)品成功的重要因素之一。為食品工業(yè)開發(fā)新風(fēng)味類型，需要尋找具有地方特色的芳香物質(zhì)。尖端分析技術(shù)能夠直接分析香精在口中釋放的過程，采用仿真香氣合成系統(tǒng)能夠縮短調(diào)香過程，并且加強創(chuàng)香能力。計算機支持的香精調(diào)整能使香氣釋放和其最終應(yīng)用達(dá)到最優(yōu)化的程度，從而保證香氣釋放的準(zhǔn)確時間以保持新鮮并且保證方便快速的食品生產(chǎn)。先進(jìn)的風(fēng)味描述系統(tǒng)能比較和成功開發(fā)消費者喜愛的產(chǎn)品。新的香精推薦需要考慮原材料和相關(guān)加工過程，分銷渠道，保質(zhì)期和消費者定位等。
基于科學(xué)分析結(jié)果或調(diào)香師的專業(yè)知識進(jìn)行的創(chuàng)香過程往往缺乏精確性。但是，結(jié)合兩者加上仿真香氣合成系統(tǒng)，在創(chuàng)香過程中將是非常有力的工具。該系統(tǒng)基本上能即時混合香氣組分、迅速評估新成分；成分將被儲藏于計算機內(nèi)用于比較分析。少于5sec的快速平衡過程給調(diào)香師大膽嘗試新組合的機會，用以往30min兩、三個試驗的時間，現(xiàn)在可以嘗試上百個組合；同時得到出乎意料的結(jié)果。仿真香氣合成系統(tǒng)對交流香氣的印象和想法特別重要。交流香氣是非常困難的，需要特殊培訓(xùn)。
香精生產(chǎn)不是車間中的一個簡單混合過程。必須適應(yīng)不斷細(xì)分化、并且滿足客戶的短期需求；必須能處理上千種原物料、中間體和最終產(chǎn)品?，F(xiàn)代ISO9001證明，全面計算機化的工廠建立在管理完善的原材料供應(yīng)鏈和能通過條形碼及良好的批次記錄來防止錯誤的質(zhì)量控制系統(tǒng)上。它還包括一些特殊部分，如那些用于天然植物油和精油的抽提、蒸餾和精煉過程及生化和化學(xué)的轉(zhuǎn)化過程都是由計算機自動控制的，從而保證了生產(chǎn)質(zhì)量的連續(xù)性和穩(wěn)定性；最后，經(jīng)專門成型過程得到市場需要的香精釋放系統(tǒng)。國際競爭日趨激烈的市場環(huán)境對香精生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)合理化、短周期和全球化倉儲貨運提出了更高要求。
二、香料香精的作用
食用香料和香精是能使嗅覺器官感覺出氣味的特殊食品添加劑，在食品的配料中所占比例雖然不大，但能增進(jìn)食欲，有利于食物的消化吸收，可以給無香氣的食品原料賦香，矯正食品中的不良?xì)馕?，也可以補充食品中原有香氣的不足，穩(wěn)定和輔助食品固有的香氣，對增加食品的花色品種和提高食品的質(zhì)量起著舉足輕重的作用。歸納起來，食品香精香料主要有如下幾點作用：(1)輔助作用。某些食品，如高級酒類、天然果汁，由于香氣不足，需要選用與其香氣相適應(yīng)的香精來輔助其香氣。(2)穩(wěn)定作用。天然產(chǎn)品的香氣，往往因受地理、季節(jié)、氣候、土壤、栽培、采收和加工等影響而不穩(wěn)定。加香后，可以對天然產(chǎn)品的香氣起到一定的穩(wěn)定作用。(3)補充作用。某些產(chǎn)品如果漿、果脯、水果和蔬菜罐頭等，在加工過程中會損失其原有的大部分香氣，需要選用與其香氣特征相對應(yīng)的香精進(jìn)行增香，使香氣得到補足。(4)賦香作用。某些食品本身沒有什么香味，如硬糖、汽水、餅干等，通常選用具有明顯香型的香精，使其成品具有一定類型的香味和香氣。(5)矯味作用。某些食品具有令人難以接受的氣味，通過選用合適的香精矯正其氣味，使人樂于接受。(6)替代作用。直接用天然品有困難時，如原料供應(yīng)不足，價格成本過高，或加工工藝?yán)щy等，用相應(yīng)的香精來代替或部分代替。所以，在大多數(shù)食品中都需要添加食用香精香料。
第二部分 香料香精的應(yīng)用范圍、方法與技術(shù)
香料香精廣泛用于軟飲料、冰淇淋和冷凍食品、糖果制品、焙烤制品和肉制品等等，食品工業(yè)的多樣性和特殊性使香精香料的應(yīng)用千變?nèi)f化，不同的食品會因其原料、品種、工業(yè)地區(qū)、消費年齡和消費水平的不同而需要使用不同的香精香料。
如前所述，香精通常是多種物質(zhì)的混合物，大部分成份(例如薄荷腦和桂圓醛)提供香型，而其他則提供非香料的功能，例如防腐劑(HHA)、溶液(乙醇)、改良劑(新橘皮二氫查耳酮)和乳化劑。一種香料物質(zhì)在不同風(fēng)味中通常具有不同的使用量。消費者希望香精香料賦予的風(fēng)味與食品風(fēng)味盡可能相同，添加量過多很容易影響食品的風(fēng)味，因此通常每種成分用量都很低，且具有自限性。美國國家科學(xué)院的調(diào)查表明98%的香料攝入量100mg/天，90%的香料攝入量1mg/天。
食品中香料物質(zhì)的天然存在并不能預(yù)示其安全性。很多香料有長期的使用史和少量的安全使用依據(jù)，但大部分食用香料沒有經(jīng)過細(xì)致和全面的毒性試驗。有證據(jù)表明人體攝人后產(chǎn)生一些不良后果，如辣椒素、姜素和薄荷醇使用后發(fā)現(xiàn)的過敏和特異性不耐受性。因此，僅僅根據(jù)食用香料是天然來源的，并不能保證其安全，同樣傳統(tǒng)的使用也不能成為安全性的可靠依據(jù)，黃樟素是天然來源的(從樟木中提取的油)，在證明它出具有肝毒性和致癌性之前已有了很長的使用史。故天然香料也不能排除進(jìn)行適用于食用香料的毒理學(xué)評價。
目前一些國家和國際組織已制定了香料的安全性評價標(biāo)準(zhǔn)，如FAO/WHO食品添加劑聯(lián)合專家委員會(JECFA)，世界衛(wèi)生組織特別工作小組(WHO，1987)，歐洲理事會香料專家委員會，歐盟食品科學(xué)委員會(SCF，1991)，美國香料和萃取物生產(chǎn)商協(xié)會國際專家小組(FEXPAN)。
1997年，衛(wèi)生部根據(jù)我國傳統(tǒng)使用的食品香料進(jìn)行分類管理，公布了一批允許使用或暫時允許使用的食品香料名單共149種。至2000年底，正式批準(zhǔn)允許使用的品種已達(dá)1073種，均列入GB2760-1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》以及每年的增補品種名單中，每種香料除了我國編號和中文名稱之外，還列出了FEMA(美國食用香料制造者協(xié)會)編號和英文名稱，便于對照和使用。對于香料的安全性毒理學(xué)評價，GB15193.1-94《食品安全性毒理學(xué)評價程序和方法》規(guī)定在評價時可參考國際組織和國外的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，分別決定需要的試驗。
香料使用時應(yīng)注意以下三點：
1.香辛料在正常使用范圍內(nèi)無毒，但感官上要求干燥、無霉變、蟲蛀、無雜質(zhì)、無污染、具有應(yīng)有的香味。
2.水溶性香精易于揮發(fā)，故適用冷飲及配制酒；在果汁及水果罐頭生產(chǎn)中，香精應(yīng)在加工后期即冷卻后添加；水溶性香精使用中計量要準(zhǔn)、分布要勻，并注意不得與堿性劑混合使用，以防止色變等影響。
3.油溶性香精適用于餅干、糕點、面包等焙烤食品和糖果食品的生產(chǎn)。油溶性香精雖耐熱性好，但高溫下亦有揮發(fā)，故餅干焙烤食品等生產(chǎn)中其使用量要稍高些，且不可直接接觸化學(xué)膨松劑等堿性物；糖果生產(chǎn)中的防揮發(fā)問題，雖不可過早加入香精，但過晚加入會因糖胚黏度增大難于攪勻，故應(yīng)掌握好添加的時機。
食用香精和香料的應(yīng)用范圍包括：冷飲飲料用，約占總量的50%；糖果餅干用，約占25%；調(diào)味品用，約占17%；其他約占7%。
