香辛調(diào)味品及其加工技術研究進展

趙樺萍

(齊齊哈爾大學 化學與化工學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

1 香辛調(diào)味品的概念

香辛調(diào)味品是指具有天然味道或氣味等味覺屬性，可用作食用調(diào)料或調(diào)味品的植物特定部位，能夠使食品呈現(xiàn)香、辣、麻、苦、甜等特征氣味的物質(zhì)。美國香辛料協(xié)會認為：凡是主要用來做食物調(diào)味用的植物，均可稱為香辛料[1]。

2 香辛調(diào)味品的分類

世界各地報道的香辛調(diào)味料超過百種。按香辛料所屬植物科目進行分類，見表1[2]。

表1 香辛調(diào)味料按取用部位分類

續(xù) 表

3 香辛調(diào)味品的特點

3.1 香辛調(diào)味料都具有典型滋味或香氣(特征性氣味)

蔥、姜、蒜、辣椒、芥末等均具有辛辣味。但人們能夠通過味覺來區(qū)分它們，也就是說，它們的辛辣氣味是各具特點的，具有區(qū)別于其他調(diào)味料的特征氣味，使人們易于感知并將其區(qū)分開來。

3.2 絕大多數(shù)調(diào)味料含有揮發(fā)性物質(zhì)

揮發(fā)性物質(zhì)是呈味的主要組成成分，如蒔蘿子中含有香芹酮，小茴香中含有茴香醇等。

3.3 香辛調(diào)味料都采用植物富含呈味物質(zhì)的部分

肉桂取用樹皮，白芷取用根，胡椒取用果實。

3.4 絕大部分香辛料具有一定藥理作用

香辛料中許多品種為我國傳統(tǒng)中藥，如八角、白芷、丁香、花椒、肉蔻、砂仁等。

3.5 香辛料在正常使用量內(nèi)，對人體無損害

香辛料不僅對人體無損害，還可以促進機體某些功能的改善。因此在使用調(diào)味料對食品進行調(diào)味時，只要不產(chǎn)生異、惡、邪等不良氣味，可按生產(chǎn)需要添加。

4 香辛調(diào)味品的功能

4.1 調(diào)配食物口味，給食物增色增香

以一種或多種香辛料混合使用可制成不同風味的調(diào)味料，使食品具有獨特口味。

4.2 抗氧化功能

美國在1938年首先發(fā)現(xiàn)丁香具有抗氧化效果，以后又發(fā)現(xiàn)黑胡椒、鼠尾草等多種香辛料具有抗氧化功能。我國與德國合作對60種藥食兼用植物的抗氧化性能進行研究，結(jié)果表明：丁香、香薷、藿香、香櫞、芝麻等具有較強的抗氧化活性，它們可以阻斷脂肪自動氧化的鏈長與鏈傳遞反應，抑制脂肪自動氧化反應的發(fā)生，有利于提高肉類、禽類、水產(chǎn)等富含脂肪的食品原料及食品儲存穩(wěn)定。

4.3 抗菌防腐作用

香辛調(diào)料中含有抗菌防腐性能成分，如酸、醛、丙酯、酮、醚、酯等。食品被微生物污染后，會腐敗變質(zhì)，生成黏液，發(fā)生變色、變味等現(xiàn)象，使食物失去食用價值甚至產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，為避免該類現(xiàn)象發(fā)生，實際生產(chǎn)中一方面采用科學的加工工藝，加強衛(wèi)生；另一方面選擇安全性高的天然防腐劑香辛調(diào)味料，不僅可以防腐保質(zhì)，而且可以增香賦味。

4.4 藥療作用

香辛調(diào)料不僅可以調(diào)和滋味，而且具有很強的食療保健作用，在我國中醫(yī)中藥治療疾病及藥膳保健過程中廣為利用，收到較好效果。如大蒜具有殺菌作用，迷迭香具有鎮(zhèn)咳作用，小茴香、牛膝草、洋蔥、牛至、百里香具有祛痰作用，肉桂、檸檬具有止血作用等。

4.5 芳香治療作用

許多香辛料如橘皮、八角、薄荷、肉桂等精油能揮發(fā)出令人愉快、清鮮、醒腦的香氣，具有解除疲勞、恢復體力的作用，有些還具有一定的提神或鎮(zhèn)靜作用。

5 香辛調(diào)味品的加工方法研究進展

香辛料的原始加工方法是不進行任何加工，直接添加在食品中，或加工成粉末。這樣雖然方便，但存在許多缺點。香辛料中的揮發(fā)性物質(zhì)沒有充分釋放出來，調(diào)味效果差。另外就是用量大，香味不穩(wěn)定、香氣成分易蒸發(fā)損失。隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，人們不但要求香辛料制品使用方便、衛(wèi)生，還要求其調(diào)味效果好、專用性強、有營養(yǎng)或具有一定的保健作用。因此對不同的香辛料，應選擇不同的加工方法進行深加工，提高其賦味能力、穩(wěn)定性。

5.1 真空冷凍干燥技術

將濕物料干燥通常是通過蒸發(fā)它所包含的液態(tài)水來完成的。這經(jīng)常會使蔬菜類香辛料的外貌和味道發(fā)生較大變化。真空冷凍干燥技術又稱為冷凍升華干燥、分子干燥等。它的簡單定義是把濕的物料先進行冷凍，然后在真空度較高的條件下將冰直接轉(zhuǎn)化為水蒸汽而除去[3]。采用真空冷凍干燥技術能夠保持調(diào)味料的色、香、味、形。

朱紅英等[4]將真空冷凍干燥技術應用于青胡椒加工中，結(jié)果表明：真空冷凍干燥加工的青胡椒外觀色澤最佳，微波真空干燥加工的青胡椒所需能耗相對最低。

崔清亮等[5]利用正交試驗法對大蔥冷凍干燥工藝過程參數(shù)進行了試驗，得出了大蔥冷凍干燥工藝過程參數(shù)的最佳組合，并分析了大蔥凍干工藝曲線和含水率的變化情況。

王亞輝等[6]研究了生姜真空冷凍干燥的最優(yōu)工藝參數(shù)：物料厚度2 mm、干燥室真空度0.09 MPa、干燥時間 12 h, 在此試驗條件下可得到色、香、味俱佳的生姜干制品。

5.2 超微粉碎技術

超微粉碎一般是指將3 mm以上的物料顆粒粉碎至10～25 μm以下的過程，超微粉體具有獨特的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，例如良好的固香性、分散性、吸附性、化學活性等。許多可食性動植物，包括微生物等原料都可用超微粉碎技術加工成超微粉，甚至動植物的不可食用部分也可通過超微化被人體吸收。

嚴國俊等[7]采用正交試驗法確定了丁香超微粉碎的最佳工藝條件。粉碎過程中加入輔料解決了丁香揮發(fā)油溢出、超微粉碎困難的問題。

香辛調(diào)味料經(jīng)過超微粉碎后香氣和滋味更加濃郁，粒度更小，質(zhì)感更加細膩，分散性、流動性、吸收性均有大幅度提高[8]。

5.3 微波技術

微波是一種頻率介于300 MHz～300 GHz之間的電磁波，波長在1 mm～1 m，因其波長介于遠紅外線和短波之間，故稱微波。常用的加熱頻率為2450 MHz，吸收微波能的程度不同，由此產(chǎn)生的熱量和傳遞給周圍環(huán)境的熱量也不相同[9]。

5.3.1 微波干燥技術

此類技術是使物料與微波直接作用，物料中的極性分子吸收微波以后，就可以改變物料原有的分子結(jié)構，呈現(xiàn)方向性排列；極性分子隨外電磁場的變化進行極性運動，并以與微波頻率相同的速度進行摩擦碰撞產(chǎn)生熱能，使物料從內(nèi)部在短時間內(nèi)溫度迅速升高達到加熱效果。

微波干燥具有以下特點：干燥速度快、干燥時間短；產(chǎn)品質(zhì)量高，可以保持加工原料的色、香、味，維生素破壞也較少；加熱均勻；加熱過程具有自動熱平衡性能，微波不會集中在已干的物質(zhì)部分，避免了物質(zhì)的過熱現(xiàn)象，保證了物質(zhì)原有的各種特性；反應靈敏、便于控制；熱效率高、設備占地面積??；改善勞動條件。

黃金忠[10]采用正交試驗法確定了蒜片和洋蔥微波干燥的最佳工藝參數(shù)，試驗結(jié)果表明：微波干燥可以明顯縮短干燥時間，微波干燥的蒜片比熱風干燥的產(chǎn)品色澤、形態(tài)都好。對于洋蔥的色澤、形態(tài)兩種干燥方法沒有多少差異。

李升升[11]認為洋蔥的干燥過程符合page方程，通過實驗建立了數(shù)學模型，實驗結(jié)果表明：微波加熱的功率需控制在一定范圍內(nèi)，功率過高，洋蔥會發(fā)生褐變。在較低功率下干燥，洋蔥的品質(zhì)較好。

5.3.2 微波萃取技術

微波萃取技術是指使用微波及合適的溶劑在微波反應器中從物質(zhì)中提取各種化學成分的技術和方法。采用微波萃取技術可以縮短萃取時間，降低能耗和溶劑的消耗，提高產(chǎn)品的收率和提純物的純度[12]。

王婕[13]以大蒜素提取率為指標討論了微波輔助萃取大蒜素的影響因素，確定了最佳工藝條件。實驗結(jié)果表明：微波輔助萃取具有速度快、成本低、效率高等特點。

王友志等[14]以胡椒堿收率為指標，討論了胡椒堿提取的影響因素，確定了提取的最佳工藝條件：在提取時間為 60 min、提取溫度為55 ℃、料液比為80∶50、乙醇體積分數(shù)為80%及微波功率為500 W的條件下，微波輔助提取胡椒堿的效果最佳，收率可達4.12%。

5.4 微膠囊技術

微膠囊是指一種具有聚合物壁殼的微型容器或包裝物，它能包封和保護其囊芯內(nèi)的固體或液體微滴，包裹在微膠囊內(nèi)部的物質(zhì)被稱為芯材，包裹在微膠囊外部的材料被稱為壁材[15]。微膠囊的直徑一般為2～200 μm，囊壁厚10～20 μm，此種微膠囊產(chǎn)品在一定條件下可有控制地將所包裹的材料(稱為芯材)釋放出來。微膠囊技術具有改善被包裹物質(zhì)的物理性質(zhì)(顏色、外觀、表觀密度、溶解性)，使物質(zhì)免受環(huán)境的影響，提高物質(zhì)的穩(wěn)定性，屏蔽膠囊內(nèi)容物的味道和氣味，減少膠囊內(nèi)容物向外界擴散，降低物質(zhì)毒性，將不相容的物質(zhì)隔離，根據(jù)需要控制物質(zhì)的釋放等優(yōu)點[16]。采用此類技術就可以保證部分食材保持原有的生理活性，改善工藝流程。

張清峰等[17]對β-環(huán)糊精包結(jié)桂皮醛形成微膠囊進行了研究，解決了肉桂油不穩(wěn)定、易揮發(fā)的問題。討論了影響β-環(huán)糊精桂皮醛微膠囊中桂皮醛含量的影響因素，并對二者的包合比進行了測定。

劉冬文[18]利用噴霧干燥微膠囊技術制備了大蒜油微膠囊。通過正交試驗，確定了制備穩(wěn)定的微膠囊乳化液的參數(shù)，即以阿拉伯膠作壁材，添加20%的大蒜油作芯材，乳化溫度30 ℃。該條件下得到的微膠囊化大蒜油外形近球型，溶解度大于90%。

5.5 超臨界流體萃取技術

超臨界流體萃取是以高壓、高密度的超臨界流體為溶劑，從液體或固體中溶解所需的組分，然后采用升溫、降壓、吸收(吸附)等手段將溶劑與所萃取的組分分離，最終得到所需純組分的操作[19]。

李麗梅等采用超臨界CO2萃取工藝，考察了干燥方式、含水量、粒度對洋蔥油得率的影響[20]。結(jié)果表明：凍干洋蔥的萃取率高于烘干洋蔥，含水率6%的洋蔥提取率高于含水率15%的洋蔥粉，粒度0.45～0.90 mm的洋蔥粉比粒度小于0.45 mm和粒度大于0.90 mm的洋蔥粉提取率高。

葛保勝等確定了CO2超臨界萃取大蒜精油的工藝條件，采用發(fā)酵醇提預處理的方法可以明顯提高蒜素的得率。要得到純度較高的大蒜油，還需用乙醚萃取、蒸發(fā)有機溶劑等方法[21]。

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