食用香精复配技术的应用及发展趋势
上海华宝孔雀香精香料有限公司 朱向东 刘君
摘要:本文以应用技术的视角,阐述了食用香精复配技术在食品中应用的成因及发展趋势。
主题词:食用香精、复配技术、应用、发展趋势
一、概述:
食用香精是食品添加剂最重要的组成部分之一,随着我国食品工业的快速发展,食用香精工业也得到同步的发展,与此同时,随着改革开放的逐步深入以及市场经济的逐步成熟,食用香精行业竞争加剧,促使食用香精企业服务细化,应用工程师这一职业应运而生。他们为促进食品企业的产品升级及食用香精的更新换代肩负起了重要的桥梁作用。
食用香精复配技术就是在这样的背景下得到了应用和长足的发展,以下就是作者以应用技术为视角,对这一主题的阐述和理解。
二、食用香精的概念及复配技术的成因
2.1食用香精
食用香精的概念更多是从食品安全角度考虑的,所用的香料,溶剂等原料必须是允许在食品中使用的,其添加量必需符合国际、国内相关法规的强制要求。一般泛指能够用于调配食品的香精,它是由芳香物质、溶剂或载体及某些食品添加剂组成的具有一定香型和浓度的混合体,依食用香精的状态主要分类为水溶性液体食用香精,油溶性液态食用香精,乳化食用香精、粉末食用香精以及其它型食用香精。
2.2食用香精的复配技术及成因
食用香精用于调配食品的目的是使食品增香,赋予食品的特征香气,对增进食欲和提高食品质量具有重要作用。
食用香精复配技术是指以两种或两种以上的食用香精通过对它们各自香气特点的认知和把握,通过应用实验,确定恰当的比例进行混合,以表现食品中特定香味主题的一种综合性应用技术。
食用香精是调香师用各种香原料、溶剂等创造出来的味觉艺术,它体现了香精公司的核心竞争力,与此同时还需要食品应用工程师在具体的食品应用中加以发挥。如果说调香师创造出来的是精美的水彩,那么应用工程师就要利用这些水彩结合食品素材创作出一幅美丽的水彩画了。
中华美食讲究色、香、味俱全,食品生产企业需要差异化经营,不同的消费群体,不同的饮食文化,不同的消费时间及地点、消费者有着不同的味觉诉求,所有这一切都给食用香精及其复配技术留下了无限的创作灵感和创作空间,并推动着食用香精制造及复配技术的不断发展。
三、食用香精复配技术中的基本要求
3.1复配技术中香精的选取要求
香精复配可以弥补单一品种的局限性,香精的香气主要表现在头香、体香和尾香三个有机的过程。
头香是最先感受到的香气特点,香气是生动、较快、飘逸、易感性强。体香是主体香气,在较长时间内稳定一致的香气特征。尾香是最后残留的香气,绵绵留长。不同香精香气的三个过程特征不尽相同,不同调香师所调出的香精香气也不尽相同,因此我们在选用香精时首先要了解单一香精特点:
a) 选择的香精不能有杂气
b) 选择香精头香、体香、尾香三个部分那部分是它特点或特征
c) 选择的香精要达到目的或风格是什么
d) 开发的产品是哪个区域的要求
3.2香精复配的基本原则和要素
单一香精在表达主题香气或体现口感方面往往显得缺乏立体感,食品香精不同于日化香精是表达香气的思维联想。它是实实在在的嗅觉和味觉的高度统一,因此在运用复配技术时要遵循一定的原则:香精复配要把握好一些要素(关键),寻找一些技巧和灵感。有丰富复配技巧外,必须要有高度灵感,这种灵感也就是嗅觉和味觉的高度统一,近似相配。水果类香气主要是清香、甜香和酸香,酯类成分相对比较主要。奶香精主要是奶香和酸香,高碳酸和酯类成分比较主要。坚果类香气主要是甜香、焦香,噻唑和吡嗪成分比较主要。因此,香气搭配要符合“相似相容原理”,即香气类型接近的较易搭配。
水果类与水果类香精搭配,水果类与奶类香精易搭配,坚果类与奶类易搭配,坚果类与坚果类易搭配,而水果与坚果之间较难搭配(也有例外),香气之间搭配往往主题要鲜明,辅香要协调。
水果香精之间的搭配常见的有:甜橙搭配柠檬,甜橙搭配西番莲,甜橙搭配芒果和西柚,甜橙搭配芒果和菠萝,西瓜搭配西红柿,山楂搭配苹果等等。
坚果类香精方面搭配,如咖啡,可可,巧克力,花生辅之核桃,板栗,杏仁,香草,榛子,等等
奶类香精复配相对比较灵活,以奶类香气为主的复配较多,可以根据不同消费群体的爱好进行千变万化的复配,在此就不一一列举。
总之,香精复配要主题鲜明,复配香精要真实,要再现自然的口感,根据香韵间的过渡,寻找共同点,香韵间的过渡越完善,香气的协调性就越好。食品香精复配最终目的是提供好产品,好产品是香气和口感的统一,也就是嗅觉好不是香精的最终目的,口感好才是最终目的。
3.3食用香精复配技术中对应用工程师的基本要求
a) 食品应用工程师应具有良好的嗅感和味感。
b) 食品应用工程师应具有香精的基础理论知识和应用实践经验。
c) 食品应用工程师要熟悉食品产品的生产工艺过程,并对设备条件、工艺要求及食品原料有较深刻的认知。
3.4嗅感、味感学说与食用香精的特殊性
a) 嗅感:挥发性物质刺激鼻腔嗅觉神经,并在中枢神经引起的感觉,嗅觉是一种比味觉更敏感更复杂的感觉现象,嗅觉是用阈值来评价的,嗅觉的阈值就是嗅觉器官感觉道气味时,嗅觉物质的最低浓度,嗅的阈值随不同的呈味物质,和感受人的身体状况,心理状态实际经验的不同而不同。
嗅感特征:人的嗅觉相当敏锐,可感觉到一些浓度很低的嗅感物质。不同人嗅觉差别很大。训练有素的专家能辨别4000种以上不同的气味,持续的刺激易使嗅觉细胞产生疲劳处于不灵敏状态。患萎缩性鼻炎时,嗅觉细胞不能正常工作,这是食品应用工程师最忌讳的。嗅感机理,嗅感过程的解释分为化学学说,震动学说和酶学说。
b) 味感:呈味物质溶解后对口腔内味感受体(味蕾、自由神经末梢)的刺激,通过收集和传递信息的神经感觉系统传导到大脑的味觉中枢,经大脑的综合神经中枢系统的分析处理,使人产生味感,味感亦是用阈值来评价的。阈值是指可以感觉的特定味的最小浓度。每个人味的阈值是不同的。
味感的机理学说:现在普遍接受的机理是呈味物质分别以原子键、盐键、氢键和范德华力形成4类不同化学键结构,对应酸、咸、甜、苦4种基本味。
c) 特殊性食品香精与日用或其他食用香精(如牙膏、烟草、口腔清洁剂、内服药香精等)不同,日用香精的香气只通过人们的鼻腔嗅觉到,而食品香精出来鼻子能嗅觉到外,还包括从口腔进入鼻腔的嗅感,以及香精对食品口味感和其他一些感觉所产生的影响。
食品香精的特殊性主要表现在以下几个方面:
1) 食品香精以再现食品的香气或风味为根本目的,因为人类对食品具有本能的辨别能力,对未经验过的全新的香气或风味常常是品尝性地食用。
2) 食品香精应该考虑味感上的调和(配方设计)。
3) 人类对食品香精的感觉比日用香精灵敏很多。这是因为食用香精可以通过鼻腔、口腔等不同途径产生嗅感和味感。在香精复配过程中,应用工程师应考虑在产品配方的合理性基础上进行香精复配,才能达到食用者对嗅感和味感的满足。
四、结合食品工艺及产品特性,探讨食用香精复配技术在食品中的应用(以冰淇淋产品为例)
4.1冰淇淋的产品工艺特征及对调香的影响
冰淇淋是冷冻乳制品,但又不同于乳制品,它是乳制品和其它食品或非乳食品原料的进步组合,以冰凉甜美,醇厚持久,幼滑细腻,紧密柔软等优良风味特点为消费者所喜爱。近二十年内已成为现代食品工业的重要产品。
a) 配方设计的合理性
冰淇淋的香气、口味、质地等风味特征,主要取决于各种配料的种类和含量,配料的平衡恰当是保证质量的关键性因素。乳脂肪,非脂乳固体,糖类,稳定剂,乳化剂等是冰淇淋的质构主要成分。另外,辅料还有果料、果仁、蛋制品、调味剂、香味剂、着色剂等体现风味的成分。虽然冰淇淋的种类很多,所选用的原料种类和数量亦有不同,但冰淇淋主要成分含量有一个大致的范围,见表(1)
冰淇淋的主要成分含量
单位:%
成分
|
脂肪
|
蛋白质
|
糖
|
乳化稳定剂
|
总固形物
|
含量
|
6-12
|
2.5-3.5
|
13-17
|
0.4-0.5
|
32-42
|
冰淇淋物理论结构主要由大量平均直径为4.5-5μm的冰晶(冰晶径向的平均距离为0.6-0.8μm,其次是平均直径为1-2μm的凝固的脂肪小颗粒,乳蛋白质不络合盐类,乳糖结晶粒子等固形物。还有大量平均直径11-18μm的微小气泡(气泡之间平均距离为10-15μm)以及以液态存在的未速冻物质这3个部分组成的三相系统。气泡被均匀分散在含有无数冰晶粒子,凝固的脂肪小颗粒等固形物的液相内,该液相还含有蔗糖、乳糖、其它糖类、盐类等可溶物。
混合物种的含水量约为58%-68%,凝冻使大约30%的水分凝冻成直径极为细小的冰晶,70%左右水分将以结合水的成分存在,这是冰淇淋组织细腻的主要条件,也是冰淇淋的独特组成。为了得到微细的冰晶和气泡,要求凝冻机搅拌器必须锋利,且与凝冻筒壁间隙越小越好(间隙不超过0.2mm)。同时控制冷凝时凝冻机的制冷量。
在整个过程中,冰淇淋状态结构的好坏,乳化稳定剂起到很大的作用。为此,冰淇淋配方设计对于最终口感和调香具有相当重要的地位。
b) 配方设计中需掌握的要点:
1) 原料选取
选择适合冰淇淋的原料,并对所选取的原料的特征做到充分而细致了解或研究。
2) 熟练掌握冰淇淋生产工艺及工艺参数。
3) 充分了解所选择的原料在生产工艺中所起的作用和变化,以及所要达到的目的。
4) 产品的成本。
c) 生产工艺对最终产品香气的影响
冰淇淋生产主要工艺流程
调香 调香
配料→煮料→杀菌——→均质→老化——→凝冻→成型→速冻→贮存
工艺过程的合理性决定了最终产品的结构和口感。
煮料:煮料是冰淇淋相对关键的工艺步骤,比较理想的煮料设备和工艺是采用整套杀菌煮料系统,它的优点是煮料和杀菌一次性完成,且混合料在瞬时达到烧料杀菌的目的,保证产品原有风味,煮料温度一般控制在65-70℃之间最理想。
均质:均质是必不可少的工序之一,能够在通常状态下难以均匀混合,含有较大微粒的液体,在外力作用下进行微粉碎以制成一种各相均匀的混合物,通过物质使脂肪球和其它粒子直径均变为1-2μm,有效的防止分离,混合料经均质后形成稳定的乳状液,避免脂肪球整体粗大,使脂肪球数量大为增加,降低乳状液的黏度,有利于工艺操作。
黏度也是优质冰淇淋的关键,黏度适中,料浆稳定性就好,黏度过高或过低均对产品质量有不利影响。
老化:老化是将混合料在2-4℃的低温下冷藏一定时间,一般在4小时左右,使其在物理上成熟的过程。老化的作用和目的是:老化加强了蛋白质、脂肪和乳化稳定剂的水化,提高了混合料的稳定性和黏度,防止脂肪上浮,改善冰淇淋的组织,挥发部分不良气味,有利于香气的调配。
4.2冰淇淋产品中的香精复配规律
1) 根据主题,科学设计配方(底料)
2) 根据质料先选择合适的香精(两种或两种以上)
两种香精复配的规律:y=nx,n为系数,且n<1,数值随厂家和品种不同而不同;y为主香,x为辅香。
三种香精复配规律:y=nx+a,同样y为主香,x为次香,a为辅香,a的添加量随香精不同而不同,但一般有一个固定的数值。
在香精复配的使用中,确定y、x、a的量后,加香的顺序也有讲究的。例如:在冰淇淋调香过程中,耐高温的香精或油质香精应在料浆均质前加入,其余的香精可在老化缸中加入。
在香精复配中,头香一般选择酒精作溶剂的香精较为普遍,体香选择丙二醇作溶剂较为普遍。任何香精在使用中香精的量是随底料的变化而变化,不是一成不变的,要灵活应用。
鉴于技术上的讨论,不宜列举香精名品和香精复配的比例,同时,因为香精及食品千差万别,给出固定的比例是不现实的。在香精复配应用过程中没有绝对的值,只有相对的量。在食品生产中使最终产品达到一个尽善尽美的高度,这就要求应用人员不但要达到味感和嗅感的高度统一,还必须具备对工艺熟练地把握和丰富的调香经验。
限于篇幅,文章仅就冰淇淋产品中复配技术作了简介,而在乳品、饮料、烘焙、糖果等一系列门类的产品工艺特性在此不在赘述,就其中食用香精复配技术的应用与冰淇淋产品有相似性,亦有特殊性,这要依靠应用工程师对自己专业门类的产品特性把握,工艺特性把握以及香精知识的理解,综合应用,做到科学用香,科学加香,为食品企业提供优质的服务,为消费者奉献出美味的食品。
五、食品香精复配技术应用的发展趋势
5.1复配技术日趋成熟和多元化
食用香精复配技术是著名香精公司服务细化和食品工业快速发展而产生的一门复配技术。它是由食品调香师和应用工程师共同来完成的工作,现在的香精企业已基本上都有应用技术部门。复配技术也已走过了由简到繁和由繁到简的轮回,成熟的应用产品亦不再是五、六种甚至更多种香精的“群英会”,而是能够互补的二、三种复配香精的优雅聚会。食品企业的研发人员及香精公司的应用工程师也大胆地打破了国别,门第观念,只要有“妙恋”,而不在乎国别,厂别,实现了味觉的新突破,这在大型食品企业的产品中已较多见。此举大大推动了香精复配技术的成熟,但需提醒的是选择复配时一定要到质量和供货都很稳定的“新郎”或“新娘”,否则的话,虽有一时美味,但只是“半路夫妻”修不成正果。
5.2适应新产品,新工艺的需求
5.2适应新产品,新工艺的需求
随着食品工业的快速发展,食品企业的机械装备及工艺水平已有了很大提高,“辐照”、“闪蒸”、“真空”、“超高温瞬时灭菌”、“低温无菌灌装”,等一系列新技术在食品行业中应用,对香精及复配的稳定性提出了更高的要求,与此同时,香精公司的“酶解”、“天然”、“玻璃体包埋”、“复配溶剂”、“微胶囊”,等新技术也在香精复配、复配上紧跟食品工业步伐,更快适应食品工艺发展。
5.3加强应用工程师队伍建设
鉴于应用工程师的桥梁作用不可或缺,这支队伍的专业性和稳定性显得的更加重要,现在大部分应用工程师是来自工厂的生产技术人员,其香精理论基础和实践经验明显较弱,与调香师的交流尚有一定的障碍,同时有一部分来自调香人员,但食品生产实践又略显缺乏,从趋势看应用工程师这一新兴行业,应加大对相关知识的综合学习,因为从事的是复配的技术,因而需要多方面的素质和综合性的人才。
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参考文献:
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