香辛調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 香辛調味品的概念

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

2 香辛調味品的分類

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

表1 香辛調味料按取用部位分類

續 表

3 香辛調味品的特點

3.1 香辛調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分它們，也就是說，它們的辛辣氣味是各具特點的，具有區別于其他調味料的特征氣味，使人們易于感知并將其區分開來。

3.2 絕大多數調味料含有揮發性物質

揮發性物質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 香辛調味料都采用植物富含呈味物質的部分

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，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。因此在使用調味料對食品進行調味時，只要不產生異、惡、邪等不良氣味，可按生產需要添加。

4 香辛調味品的功能

4.1 調配食物口味，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年首先發現丁香具有抗氧化效果，以后又發現黑胡椒、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生，有利于提高肉類、禽類、水產等富含脂肪的食品原料及食品儲存穩定。

4.3 抗菌防腐作用

香辛調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，生成黏液，發生變色、變味等現象，使食物失去食用價值甚至產生有毒有害物質，為避免該類現象發生，實際生產中一方面采用科學的加工工藝，加強衛生；另一方面選擇安全性高的天然防腐劑香辛調味料，不僅可以防腐保質，而且可以增香賦味。

4.4 藥療作用

香辛調料不僅可以調和滋味，而且具有很強的食療保健作用，在我國中醫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靜作用。

5 香辛調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。香辛料中的揮發性物質沒有充分釋放出來，調味效果差。另外就是用量大，香味不穩定、香氣成分易蒸發損失。隨著人們生活水平的提高和生活節奏的加快，人們不但要求香辛料制品使用方便、衛生，還要求其調味效果好、專用性強、有營養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它所包含的液態水來完成的。這經常會使蔬菜類香辛料的外貌和味道發生較大變化。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化為水蒸汽而除去[3]。采用真空冷凍干燥技術能夠保持調味料的色、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進行了試驗，得出了大蔥冷凍干燥工藝過程參數的最佳組合，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工藝參數：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和化學性質，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油溢出、超微粉碎困難的問題。

香辛調味料經過超微粉碎后香氣和滋味更加濃郁，粒度更小，質感更加細膩，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，由此產生的熱量和傳遞給周圍環境的熱量也不相同[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構，呈現方向性排列；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生熱能，使物料從內部在短時間內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；產品質量高，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部分，避免了物質的過熱現象，保證了物質原有的各種特性；反應靈敏、便于控制；熱效率高、設備占地面積小；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，試驗結果表明：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品色澤、形態都好。對于洋蔥的色澤、形態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，通過實驗建立了數學模型，實驗結果表明：微波加熱的功率需控制在一定范圍內，功率過高，洋蔥會發生褐變。在較低功率下干燥，洋蔥的品質較好。

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的固體或液體微滴，包裹在微膠囊內部的物質被稱為芯材，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的物理性質(顏色、外觀、表觀密度、溶解性)，使物質免受環境的影響，提高物質的穩定性，屏蔽膠囊內容物的味道和氣味，減少膠囊內容物向外界擴散，降低物質毒性，將不相容的物質隔離，根據需要控制物質的釋放等優點[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-環糊精包結桂皮醛形成微膠囊進行了研究，解決了肉桂油不穩定、易揮發的問題。討論了影響β-環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，確定了制備穩定的微膠囊乳化液的參數，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、蒸發有機溶劑等方法[21]。

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