香料植物开发利用概述

1、香料植物开发利用概述据史料记载,应用香料植物最早的是帕米尔高原的印度族人,后经印度传入中国和埃及,再到希腊和罗马。香料不仅用于献佛拜神、清洁身心,还用于葬埋死者。16世纪之前,我国及外国所用的香料均系干燥后的花、叶、树皮或芳香树脂等。直到16世纪,发明了水蒸气蒸馏法制取芳香油后,香料的生产才迅速发展起来。到19世纪,由于科学技术和有机化学的发展,发明了香料的化学合成技术,并研究和分析了天然香料的的构成组分,明确了它们的化学结构和利用途径,使香料的生产大大迈进了一步。将各种天然香料和合成香料按比例调和成各种香精。香料和香精被广泛用于饮料、食品、烟草、洗涤机、洗涤剂、化妆品、医药制品以及其他日用品

2、中。“天然原料”,是通过物理分离方法(例如蒸馏和提取从生物或动物材料中获得的物质。最终得到的原料与原材料的化学成分基本相同,只是以一种浓缩的形式存在。这些精练香精通常含上百种不同化学元素。甚至通过这种方式得到的物质与原物质并不确切相同。从天然原料中提取或分离某种单个的化学物质,虽然这种物质占了主导地位,但还是会附带地含有原材料中的其它物质。因此,一般说来,提取的原料越纯,则越昂贵。在香水业,“天然”这个术语指的是原料的来源及物理提取方式,而并非某种物质如何与其来源物相似。“人工香料”是经过化学反应获得的物质,原料通常是石油或松节油。一些人工化学制品可以从自然中分离或只能以人工合成方式产生。自从

3、由化学反应可以获得人工香精的技术产生以来,大量的人工香料随之诞生,而它们各自的纯度各异。众所周知,增加纯度即意味着提高成本。非纯杂质会影响香味质量,化学反应中残留物也会产生影响,因为其中有些物质反应程度强烈,会影响物质的安全性。现代香水中大多数化学成分都是人工合成的。人工香料的使用日渐广泛,毋容质疑,人工合成香料要比调制天然香料更经济。例如,1Kg人工合成的乙醛可能能卖47;而买同样重量的天然乙醛要花费500左右。介于天然和人工香料之间的原料,对天然和人工香料的划分并非十分绝对。一些化学物质既可以人工合成也可以自然提取。虽然基本物质的化学结构是相同的,但其它附带品使天然和人工香精的香味质量有所

4、不同。经过化学处理的天然香料,可以归入天然类;但事实上它并非完全源自天然。产品标准化程度、甚至其原料贵贱经常成为区分原料是天然与否的标准。(一云南1、云南省天然香料产业发展现状全国香料植物约有500多种,云南就有365种,其中可以开发利用的约100多种,目前已开发利用40余种,发展潜力很大。云南香料工业经过三十多年的发展已形成一定的经济规模。香料总产量居全国第四位,天然香料产量已占全国天然香料总产量的30%以上。天然香料工业已成为我省投资效益较好的产业之一。目前全省从事香料生产加工的企业有30余家,从事种植、采集、初加工的农户约40万户、200多万人,香料种植基地(包括桉树和辛香料已达200万

5、亩。全省香料香精年总产量已超过6000吨,工业总产值近3亿元。六个主要天然香料品种桉叶油、香叶油、柠檬草油、香茅油、山苍子油、冬青油的出口创汇已超过1500万美元。全省已能生产天然香料近40余种,其中桉叶油产品获得国家银质奖,含量99%的桉叶素油获1992年全国第三届新技术新产品博览会银奖。-蒎烯、-蒎烯、中国橡苔、依兰-依兰油等产品获国家金龙奖,卷烟香精“云溪牌”云烟浸膏,获国家星火博览会金奖和印尼国际博览会银奖。此外,八角茴油、茴脑、天然樟脑粉、黄樟油、草果、八角、胡椒、肉桂、香兰荚等也是我省具有优势的主要产品。从市场看,云南省的天然香料产品在国内外已形成了较为稳定的销售市场。产品除在国内

6、20个省市销售外,还远销欧洲、美国、加拿大、日本、澳洲、东南亚及港台等国家和地区。在生产布局上已形成以昆明、玉溪为中心的香料、香精深加工生产基地;以西双版纳、德宏、河口为主的热带香料植物种植、加工生产基地;以滇中地区和大理州为主的桉叶、香叶、薄荷种植加工生产基地;以文山、红河、保山为主的辛香料种植、加工生产基地。2、云南省天然香料产业发展重点今后云南省将逐步发展壮大昆明芬美意香料有限公司(原昆明香料厂、玉溪香料厂、思茅香料厂为主的合成、半合成香料生产基地。“十五”期间云南香料产业将有较快发展,香料年产值将达10亿元以上,年出口创汇将超过8000万美元以上。届时,云南将成为我国有特色的最大的天然

7、香料生产基地和出口创汇基地,其发展重点有:1、香荚兰香荚兰是一种名贵的多年生香料植物,在国际市场上享有“食品香料之王”的美称。广泛用于调剂各种名烟、名酒、特级茶叶;也是可口可乐、百事可乐、高级糖果、糕点、冰淇淋、巧克力、奶油等不可缺少的配香原料。我省于1963年开始引种墨西哥香荚兰,20世纪70年代由云南省热带作物研究所等单位进行了栽培技术的系统研究,以后按照边研究、边种植、边开发的精神,围绕香荚兰组织开展了种植示范与加工试验开发等一系列科学研究工作。先后在景洪、河口试种100亩香荚兰获得成功。1989年云南香荚兰种苗工厂化生产研究通过技术鉴定。目前,我省已建成年产10万株组培苗,5万株扦插苗

8、的种苗生产基地;在西双版纳州勐腊县等地发展集约化种植香荚兰近2000亩,最高亩产已达25-30kg(商品荚,亩产值达1500-1800元。云南香荚兰产业有限责任公司于1997年投资900多万元,建成年产商品香荚兰60吨的现代加工厂,实施香荚兰种植加工销售一体化。我省已形成了一支以科研机构的专家为骨干的香荚兰研究、开发技术队伍。今后我省香荚兰种植基地将发展到一万亩,商品香荚兰年产值达1.5亿元,出口创汇将超过1400万美元。中国肉桂云南省作为肉桂的原产地之一,野生肉桂在热区广有分布。到八十年代中期,红河、文山、西双版纳、德宏、保山等地州种植的肉桂已达数千亩,目前我省肉桂种植总面积已达4.3万亩以

9、上。我省热区的自然条件,适宜肉桂栽培,具有发展肉桂生产的潜力。30多年来,红河州热带作物研究所致力于肉桂良种培育和种植,我省一些农场、企业也积极参与发展肉桂产业,取得很大成绩。河口已种植的3万多亩肉桂,在速生、高产、优质三方面均有明显的优势。按云南肉桂产业发展中期规划:2005年云南肉桂种植面积将发展至10万亩,同时完成精粗、精加工厂建设。项目完成后,全省肉桂系列产品年产值将达1.3亿元,农户自己种植的近3万亩肉桂,投产期每年可收入2000万元以上,具有很好的社会经济效益。3、薄荷薄荷原产中国,主要产地是江苏、安徽、江西、浙江、河南、台湾等省。国外栽培的国家有巴西、巴拉圭、印度、日本、朝鲜、阿

10、根廷、泰国、澳大利亚等国。我国薄荷种植面积和产量居世界第一,其次是印度。薄荷产品(油和脑主要用于牙膏、口腔卫生用品,食品、烟草、酒、清凉饮料、化妆品、香皂的加香;在医药上广泛用于驱风、防腐、消炎、镇痛、止痒、健胃等药品中。薄荷原油由薄荷的地上部份(茎、枝、叶和花序经蒸馏而得,原油再经冷冻、结晶、分离、干燥、精制得到无色透明的薄荷醇(薄荷脑,提取部份左旋薄荷醇后所剩余的薄荷油即为薄荷素油。薄荷脑和薄荷素油是我国传统的大宗出口商品,在国际市场上素负盛誉,畅销欧美及亚太六十多个国家和地区。1996年昆明爱谐香料厂投资60万元,首次将香料研究所培育植成功的国内最优新品种39#薄荷引入云南试种。试种结果

11、表明:云南气候温差较大,雨量充沛,光照时间长,极适宜于薄荷的生长。在宾川种植的39#薄荷,其精油得油率比江苏高1倍;薄荷脑含量比上海、江苏分别高2.9%和2.7%,质量明显优于老品种。目前我省薄荷种植面积已超过2500亩,主要分布于宾川、漾濞、景洪、德宏、思茅、昆明等地。按中期发展规划,我省薄荷种植面积将发展到5万亩,薄荷油、薄荷脑年产量近1200吨,年销售收入达1.9亿元,出口创汇1700万元以上。(二国内外香精香料发展现状目前世界上香料品种约6000种,近几十年来,世界香料行业发展迅速,香料工业的产值从1990年的78亿美元上升到1995年的96亿美元,年均增长5%左右,到2000年预计可

12、达121美元,仍将保持5%的年增长率;2004年销售额165亿美元;我国在建国以来近50年时间,香料工业从无到有,从小到大,发展成一个较完整的工业体系。但我国目前在世界香料市场中所占份额仅5%左右,与我国12亿人口的大国地位不相适应,日本所占份额达到12%,而美国则达到20%。中国生产的香料约1000种,我国香料香精生产企业近800家(“三资”企业50余家,其中90%以上是小型企业,年销售额在亿元以上的20余家。据统计2003年全国香料香精产量约17.5万吨,销售收入120亿元,同比2002年增长4.2%。2003年香料香精产品出口额约4.6亿美元,出口量67392吨,进口额为1.98亿美元,

13、进口量为26283吨。1、中国我国是天然香料植物资源大国,从南到北都有香料植物的分布,但主要香料产地集中在长江以南地区,以广西、贵州、海南、云南、湖南、广东、福建、四川、湖北等产量最大。据不完全统计,目前我国已发现有开发利用价值的香料植物种类有60多科400多种,其中进行批量生产的天然香料品种已达100多种。传统的出口商品八角茴香(八角茴香油产量占世界总产量的80%和中国桂皮(中国肉桂油产量占世界总产量的90%主要分布于华南各省及福建南部,尤以广东、广西最多;闻名世界的中国薄荷脑及薄荷素油主要产于江苏、安徽、江西、河南等省;山苍子油主要产于湖南、湖北、广西、江西等省;名贵的桂花资源主要分布于贵

14、州、湖南、四川、浙江等省;柏木油主要产于贵州、四川、浙江等省;四川、湖北主要盛产柑桔、甜橙、香橙、柚、柠檬等;一些纯热带香料植物如香荚兰、丁香、肉豆蔻、胡椒等主要栽培于海南和西双版纳地区。我国盛产的香料油品种还有杂樟油及樟脑、香茅油、姜油、桉叶油、留兰香油等。此外,我国每年大量出口的香辛料植物资源如生姜、洋葱、大蒜、辣椒、芫荽、小茴香等在我国南北各地均有栽培。如我国5060年代开发成功的山苍籽油是一个成功的例子,现在山苍籽油已经发展成年产20004000吨的重要的单萜类香料油,成为我国最重要的精油产品之一。2、世界的发展状况近20年来,国外香料工业发展比较迅速。世界上香料工业发达的国家主要有美

15、国、英国、瑞士、荷兰、法国、德国和日本。美国香精香料公司有120多家,最大的公司是国际香精香料公司(Inrandan Flavors and Fragrances Inc,简称IFF,它在38个国家和地区设有工厂、实验室和办公处,2002年销售额达19.3亿美元。英国是以松节油为原料合成萜类香料最发达的国家,香精香料年销售额为6亿美元。主要香料企业是布希-波克-阿兰公司(Bush Boake Allen,简称BBA,在五大洲、24个国家设有办事机构,主要研究中心设在英国和美国。在伦敦、巴黎、克劳卓(德国、美国新泽西、新加坡、东京、马德拉斯和墨尔本有调香中心。瑞士最大的香精香料企业有2家,其中奇

16、华顿公司(Givauden仅次于美国IFF公司,名列世界第二,最近在美国新泽西州的橄榄山建成一家专供.目前世界上香料品种约6000种,年销售额100多亿美元;中国生产的香料约1000种,我国现有香料香精生产企业近600家,其中90%以上是小型企业,年销售额在亿元以上的企业仅有近10家。据统计,国内2000年香精香料出口额为159.30亿元,全年国内使用香精15.10万吨,香料93839吨,香精年销售额为72.86亿元,香料约75.07亿元,其各类加香产品年销售额高达7000亿元。近20年来,国外香料工业发展比较迅速。世界上香料工业发达的国家主要有美国、英国、瑞士、荷兰、法国、德国和日本。美国香

17、精香料公司有120多家,最大的公司是国际香精香料公司(InrandanFlavorsandFra grancesInc,简称IFF,它在38个国家和地区设有工厂、实验室和办公处,年销售额达14.6亿美元(其中包括已被IFF收购的BBA部分销售额0.6亿美元。美国是以松节油为原料合成萜类香料最发达的国家,香精香料年销售额为6亿美元。主要香料企业是布希一波克-阿兰公司(BushBoakeAllen,简称BBA,在五大洲、24个国家设有办事机构,主要研究中心设在英国和美国。在伦敦、巴黎、克劳卓(德国、美国新泽西、新加坡、东京、马德拉斯和墨尔本有调香中心,有消息报道,在2000年第四季度BBA被IFF

18、兼并。瑞士最大的香精香料企业有2家,其中奇华顿公司(Givauden仅次于美国IFF公司,名列世界第二,最近在美国新泽西州的橄榄山建成一家专供日化香精制造与销售的工厂,总面积达82000平方尺,投资达5500万美元。据经济分析家最近估计,新近重组的奇华顿公司市值达40亿美元,将成为世界上最大的香料公司IFF的主要竞争对手。瑞士的另一家芬美意公司(Fir menich已连续十个年头销售增长,到2000年6月底,年销售额达到近1亿瑞士法郎,在12个月的统计周期内增长率达到22%,芬美意现已开展其电子商务(S。这是一种首创的、用于合成香料的电子贸易,它将提供一种动态的和有效的程序布置系统以及方便的在

19、线(On-line产品和样品管理形式,这个网络现已为许多客户服务,它还将扩展更多的功能。法国哈门·莱默尔公司(HaarmanReimer,简称HR已经有120年的历史,德威龙(Dragoco也是世界十大香料公司之一。法国香精香料年销售总额约占世界总额的10%左右。法国是天然香料生产最发达的国家,主要集中在法国东部地中海岸的山区城市格拉斯(Grasse,该地区有20多家天然香料企业,著名的有P.Robertet公司,V.MaheFils 公司、LautievFils公司和Charabot公司。日本有香精香料企业100多家,最大的企业是高砂香料公司,创建于1920年,公司本部在东京,分支

20、机构和销售网点遍布五大洲。高砂公司2000年的总营业额为9.1亿欧元,赢利1.4亿欧元,估计到2003年该集团的营业额可达到30亿欧元,另外,长谷川香料株式会社也是世界十大香料公司之一。日本公司以生产合成香料为主,天然香料仅占1%,每年需要从国外进口大量的天然香料。奎斯特(Quest是由原来的荷兰Naarden公司与美国的PPF公司合并而成。食品香精和香料的研究与生产中心位于荷兰纳尔登,日化香精的研究中心设于美国肯特阿什福。其年销售额也要占世界总额的10%左右。四大发展趋势香精香料工业持续高速发展香精香料工业与人们生活水平的提高、食品工业的发展密切相关,从世界范围看,近几年来香料香精工业的增长

21、速度一直高于其他工业的平均速度。据报道,国际香料工业1970年的销售总额约13亿美元,1990年增至51亿美元,到2000年差不多翻了一番,估计达到100亿美元。在中国改革开放20多年来,随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,对香精香料的需求量猛增,要求也越来越高。如中国1980年共生产天然香料约6000吨,合成香料1000吨,香精6600吨,生产总值4.6亿元。1994年香料生产共46340吨,香精37237吨,共有香料企业450家,总产值约84亿元,到2000年国内使用的香精达15.1万吨,香料93839吨,共有香料企业近600家,香料香精年销售额近150亿元。由此可以预见,在今后相当长

22、的一段时间内,香料工业还将以高于其他工业平均增长的速度持续高速发展。香料香精新品种的开发目前,全世界天然香料和合成香料的品种已超过6000种,每年都有新品种问世,我国能够生产的品种约1000种,差距很大,需要加大力度开发新品种。最近山东食品发酵工业研究设计院承担的国家"九五"科技攻关项目"天然乳香香味剂的研制(中试"于2000年8月通过国家级鉴定,该项目的研制成功,为食品工业提供了一种新的香原料,开创了利用生物技术制备天然食品香料的新途径。今后应继续开发那些使用效果好,填补国内空白的香料品种,还要加大研究开发投入,研制出具有国内特色的天然级香料新品种。因

23、为天然级香料在欧美市场上很受欢迎,其价格也远高于普通的合成香料。目前我国已开始生产天然级香料并全部出口。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高以及回归自然意识的增强,天然级香料必将在国产香精中得到应用。新技术、新设备在香料工业中的应用随着气相色谱(GC、高效液相色谱(HPLC、质谱(MS、核磁共振谱(NMR、红外分光光度法(IR和紫外分光光度法(VV在有机分子结构分析中的广泛应用,人们对天然香料和食品成分的研究进展加快了,发现了一批很有价值的新型香料化合物。1967年以前已知天然香料中所含化学成分只有750种左右,而到1977年已达3000种,10年间增加了4倍。根据最近10年来国外对数十种食品中所含香成分分离分析资料,列举数例:大米成分数170种,米饭196种,面包190种、牛肉240种,茶叶305种,咖啡580种,啤酒340种,葡萄280种等,从这些分析工作中,发现了数以千计的新香料化合物。例如在马铃薯中已鉴定的227种化合物中,包括52种烃类、14种卤代烃、13种酸、22种醇、23种醛、17种酮、19种酯、9种呋喃、29种吡嗪、2种 唑、3种噻唑和其他一些化合物。2-乙基-6-乙烯基吡嗪等杂环化合物在马铃薯香味中起着重要作用。在分离分析方面所作的大量工作,对确定主香成分及