常见日用和食用香料:制备.性能及用途

第六版进行了全面修订和更新，在新版本中增加了过去10年新上市的所有重要香精和香料。从方便使用和原料很新来源的角度，该经典书籍对可以较大规模购买、生产、并使用的天然和合成香料进行了调查总结，涵盖了其性能、生产方法以及应用领域。在新版本中，关于精油的章节已经在产量、可用性和新产品定义等方面进行了全面修订，同时也增加了新的法律规定等，如REACH法规。另外，还对350个单一物质和100种精油的CAS登记号和理化数据进行了更新和修订。

目 录
译者序
英文版第六版序言
英文版第五版序言
英文版第四版序言
英文版第三版序言
英文版第二版序言
英文版版序言
章 绪论 1
1.1 历史 1
1.2 定义 2
1.3 生理意义 2
1.4 天然香料、天然等同香料与人造香料 2
1.5 感官性质与化学结构 3
1.6 挥发性 3
1.7 阈值浓度 3
1.8 感官性质 4
1.8.1 日用香精物质 4
1.8.2 食用香精物质 5
第2章 日用和食用香料工业中的合成单体香料 6
2.1 脂肪族化合物 7
2.1.1 烃类 7
2.1.2 醇 8
2.1.3 醛和缩醛 11
2.1.4 酮 18
2.1.5 酸和酯 20
2.1.6 其他结构的化合物 30
2.2 无环萜类化合物 33
2.2.1 烃类 33
2.2.2 醇 33
2.2.3 醛和缩醛 46
2.2.4 酮 52
2.2.5 酸和酯 53
2.2.6 其他结构的化合物 58
2.3 环萜类化合物 59
2.3.1 烃类 59
2.3.2 醇和酯 63
2.3.3 醛和酮 73
2.3.4 酯类 85
2.3.5 其他结构的化合物 93
2.4 其他脂环族化合物 94
2.4.1 醇和醚 94
2.4.2 醛 103
2.4.3 酮 105
2.4.4 酯类 118
2.4.5 其他结构的化合物 125
2.5 芳香族化合物 125
2.5.1 烃类 125
2.5.2 醇和醚 126
2.5.3 醛和缩醛 133
2.5.4 酮 141
2.5.5 芳香醇和脂肪酸的酯 146
2.5.6 芳香酸 1 50
2.5.7 芳香酸酯和芳脂酸酯 150
2.5.8 其他结构的化合物 153
2.6 苯酚及其衍生物 157
2.6.1 苯酚、苯酚酯和苯酚醚 157
2.6.2 苯酚及其酯 1 65
2.6.3 酚醛 166
2.6.4 酚酮 172
2.6.5 酚酸酯 173
2.7 含氧、氧硫、硫硫杂环化合物 176
2.7.1 环醚 176
2.7.2 内酯 193
2.7.3 缩水甘油酸酯 202
2.7.4 其他结构的化合物 203
2.8 氮及氮硫杂环化合物 204
第3章 日用和食用香料工业中的天然原料 207
3.1 简介 207
3.2 天然日用和食用香料的制备 208
3.2.1 精油 208
3 .2.2 提取物 209
3.3 天然香原料的概况 210
第4章 分析方法及质量控制 278
第5章 安全性评估及监管 280
5.1 食用香料 280
5.2 日用香料 281
参考文献 283
延伸阅读 329
英文词目索引 331
中文词目索引 345
CAS号索引 359

    章 绪论
    1.1历史
    自远古以来，从动植物来源的香料和树脂一直被广泛用作日用和食用香料，其中一部分香料有明确的防腐功效，但有些香料的防腐功效是臆想的。日用和食用香料可以是复杂混合物，也可以是单一化合物。当人们发现天然产物的香味特征成分可以通过简单的加工方法富集时，日用和食用香料的历史就开始了。用橄榄油萃取和蒸馏制备香料的方法从公元前至今一直在被使用。
    尽管蒸馏技术不断得到提高，特别是公元9世纪阿拉伯人的改进，但许多香料的生产和使用方法几个世纪以来基本上没有变化。直到13世纪香料制备技术才开始有了全面发展，当时药房开始制备所谓的治疗油，后来这些油的性状和生理作用被记录在药典中。现代调香师和调味师使用的许多精油的制备方法，都是16世纪和17世纪药房通过蒸馏制备而很先开发的。
    在天然香原料历目前，另一个发展的重要阶段是19世纪上半叶。由于一些精油可以用作日用和食用香精的调配原料，市场上对这些精油的需求量持续增加，因此这时精油的生产实现了工业化。1850年前后，单一有机化合物也被开发用于日用和食用香精调配，1834年Dumas和Pèligot从肉桂油中分离出肉桂醛，1837年Liebig和W？hler从苦杏仁油中分离出苯甲醛。为了追求这些芳香油的水果香气，化学工业通过将较低分子量的脂肪酸酯和多种醇反应而合成了这些芳香油，因此1845～1850年，种合成“芳香油”出现了。1859年水杨酸甲酯被合成作为“人造冬青油”香料，1870年苯甲醛被合成作为“人造苦杏仁油”香料。1874年哈门及雷默香精公司(霍尔茨明登，德国)合成了香兰素，1878年该公司合成了香豆素。这些标志着化学工业的一个新分支——化学合成香料工业诞生。
    此后经过对精油和食用香料混合物中各种芳香物质的系统研究，合成生产的日用和食用香料化学品数量持续增长。很初只有天然产物中的主要成分被分离，接着这些主要成分的化学结构被阐明，然后开发了分离制备这些成分的生产工艺或合成方法。然而，随着现代分析技术的发展，现在可以对天然香原料中微量的特征物质进行分离和定性，这些成分的分离和结构鉴定需要使用复杂的光谱和色谱技术。这样人们就可以合成任何感兴趣的香料成分了。
    1.2定义
    日用和食用香料是相对具有强烈嗅香的有机物质，具有特征性气味，通常是令人愉快的香气。因此，日用和食用香料被用于调配香精和对产品加香，也被用于对食品和饮料加香。一种指定的物质到底应该被称为是日用香料还是食用香料，这取决于它是被用作日用香料还是食用香料。与味觉物质一样，日用和食用香料也是化学信使物质，日用和食用香料的受体都是鼻腔的嗅觉细胞[1，2]。
    1.3生理意义
    化学信号对许多动物的存活是至关重要的，这些动物使用化学感受器探寻路径，猎取和检查食物，觉察敌人和危险，寻找异性同类(信息素)。这些功能对于人类来说已不再至关重要。香气和香味对人类和其他哺乳动物的重要性有本质的差别，这是因为人类在更大程度上依赖于声音和光线信号辨别方位，然而人类保留了辨别气味的能力，并且芳香物质确切地能够对人类行为产生影响。
    日用和食用香料分子与嗅觉和味觉受体相互作用产生的感官信息被大脑在特定的区域处理，从而使香料香精分子被感知到。在过去的15年中，围绕感官感受已经有了大量研究，并且报道了许多研究结果，详见文献[2-23]。
    虽然人类对食物的接受程度主要取决于食物的外观和质地，但香和味也很重要。如将香料添加到食物中不是为了增加营养价值，而是为了增加味道和香气，并且在油炸和烘烤过程中产生的香气增加了食物的享受性。与调味品不同，香料对人类来说并不至关重要。在香水中使用香料主要是为了改变感官的情感水平，从而提高愉悦感受。因此，调香师的天赋和想象力对于创造香水是必不可少的，与此同时天然香料通常是他们的优选香料(通常是多种化合物的混合物)。
    1.4天然香料、天然等同香料与人造香料
    天然香料：采用物理法、酶法或微生物法处理天然原料，直接得到的香料产品。过去二十多年中，随着生物技术的发展和应用，今天已经有超过100种天然香料通过生物催化工艺制备得到[24–26]。天然等同香料：用化学法合成生产，但与对应的天然香料化学成分等同的香料产品。人造香料：在植物或动物来源的香料产品中还没有发现的供人类使用的香料物质[27]。醇类、醛类、酮类、酯类和内酯类是天然和人造香精香料中很常见的化合物种类。
    除天然香料外，天然等同香料是专享用于食用香料的合成香料，只有极少数例外。嗅觉和味觉受体的主要功能以及它们的进化发展，可以解释为什么人造香料物质并不重要。用于日用香料产品的相当一部分物质是那些被鉴定为天然香料成分的化合物，如精油或树脂的成分。人造香料的香味特征总是模仿天然香料。
    1.5感官性质与化学结构
    因为不同香料或混合物可以与受体相互作用，在大脑的感受中心产生相似的感官印象，从而就产生了不同物质之间气味的相似性。如麝香香料类化合物(包括大环酮、大环酯、芳香族硝基化合物和多环芳香化合物)，它们具有相似的气味，但化学结构接近不同[28，29]。香料分子结构上的小变化(如在脂肪醇或醛结构中引入一个或多个双键)可以改变人们对该香精的感官印象，也可以使人们对该香气的感官强度提高几个数量级。提高对嗅觉受体构造和功能的认知，可以对日用和食用香料香气和化学结构之间的关系提供更科学的基础，从而有助于更准确地预测未知化合物的气味[30–52]。
    1.6挥发性
    香料必须挥发后才能被感知。因此，除了香料中化合物的官能团和分子结构性质外，分子量也是一个重要因素。香精中常用香料的分子量为200左右，而分子量大于300的香料在香精中很少使用。
    香料之间的挥发性不同，因此一种香精的香气在蒸发过程中会发生变化，依次被分为头香(顶香)、体香(中韵)、基香(香迹)。基香由许多挥发性较小的化合物构成。香气感受在很大程度上也取决于香料的香气强度。因此，香韵特征不只取决于很易挥发的化合物。
    在某些情况下，需要在香水中添加一些物质(定香剂)以减少较易挥发的香精组分挥发太快[53]。
    1.7阈值浓度
    由于嗅觉受体的特异性，一些化合物可以在极低浓度被感知，并且不同化合物之间阈值浓度也有显著差异。阈值浓度定义为：在标准条件下，某一化合物可以被从空白中明确区分出来的大力度优惠浓度。
    对于第2章中描述的化合物，阈值浓度之间的系数差异甚至会达到106～107。这就是为什么有一些日化和食用香料每年的产量只有几千克，而另一些香料每年的产量达到几千吨。
    一种指定化合物(它的嗅觉值或味觉值)在一个香精配方中对香味感受的相对贡献，可以用实际浓度与它的阈值浓度的比值来表示[54，55]。
    1.8感官性质
    单一化合物的气味很好难以明确描述，复杂混合物的气味通常不可能被描述清楚，除非其中的一个组分特征性很强，以至于该组分在很大程度上决定了该香精的香气。虽然对香料香气的描述总是主观性的，但可以用形容词描述一个香料的感官性质，如花香、果香、木香，或干草香，这样就可以将日用或食用香料的香气与具有相似感官印象的天然产物或其他已知事物联系起来[56]。然而，这些术语并不能被严格定义，也不能相互加和，在大多数情况下，同一种香料的感官性质需要用一个以上的术语来描述。
    1.8.1日用香精物质
    与香精的香气变化情况一样，一个香水也能够被分为三种香味作用类别：头香、体香(中韵)、基香。
    在女性和男性类型的经典香水中，体香被头香和基香笼罩，体香由具有花香特征的香料构成，头香由能够被立即感知的香料构成，基香由主要在香迹阶段才被感知的香料和能够赋予该香水持久性的香料构成。在一个对“香氛圈”的生动描述中，体香在圆形的中央，它的上部被头香环绕，下部被基香环绕[57]。包含很重要香味作用类别的部分决定了香水的特征。
    下面列出了典型的头香：
    柑橘味清新的、刺激的柑橘类水果的香气，如柠檬、酸橙、橘子、佛手柑。
    醛味长链脂肪醛的香韵，如脂肪味-汗味、熨衣服味、金属味、清新的海水味、臭氧味、海产品味。
    果香明亮水果香韵，脂肪酸酯类的典型香韵，如苹果、梨、甜瓜的香气；
    黑暗(厚重、甜)的水果香韵，如草莓、覆盆子的香气，桃和椰子内酯的香气。
    青香绿色植物的典型气味，如绿叶、新鲜割草。
    药草香/草本香青药草和香料的气味，如鼠尾草、薄荷、桉树、樟脑、迷迭香、松柏科的冷杉针叶、荒野的泥土。
    下面列出了体香(中韵)中花香香韵的例子：
    明亮的花香玫瑰花。
    花的青香和清丽铃兰花。
    花的清新和药草香天竺葵、薰衣草。
    花的果香如二氢大马酮。
    暗调的花香镇静性的花香，如茉莉花、夜来香。
    花的木香(粉香)如甲基紫罗兰酮
    下面列出了典型的基香：
    芳香甜香到辛香，如蜂蜜、杏仁、八角、车叶草、肉豆蔻、丁香。这部分也包含具有明显烹饪性质的所谓美食香韵，如香荚兰、黑香豆、圆叶当归。
    膏香浓郁甜香，如巧克力、香荚兰、肉桂所具有的树脂气息。
    苔藓味干的、藻类样、焦油样、酚醛树脂、橡苔的香气。
    皮革味、动物味甲酚、异丁基喹啉等类似的气味，粪便等的气味，如吲哚。
    麝香温暖柔软的香气，能让人联想到新洗涤和熨烫的衣服，经常能令人联想到皮肤和动物性情欲吸引力的方面。
    龙涎香温暖、轻微的泥土、樟脑、木质香韵，让人联想到天然的龙涎香，典型代表是龙涎香氧化物。
    木香雪松木(铅笔的香韵)、广藿香、檀香和香根草等天然香原料散发的清爽香气。
    除了这些通用性质之外，还使用了许多特定术语来更详细地描述香原料，如脂肪香、蜡味、烧焦味、酚味、鱼腥味、硫磺味、霉味、药草香[57]。
    1.8.2食用香精物质
    食用香精物质的感官性质可以被放在圆形“风味轮”中[58]的某些位置来简单地说明，具体包含如下描述术语：
    青草香、药草香、辛香、水果的酯样香、热带雨林味、黑加仑味、蔬菜味、坚果味、焦糖味、烟熏味、焦烤香、牛肉味、猪肉味、羊膻味、鸡肉味、咸肉汤味、脂肪香、酸奶酪味、蘑菇的土壤香、松露味、大蒜味、洋葱味。
    第2章 日用和食用香料工业中的合成单体香料
    本章对商业上重要的日用和食用香料按照Beilstein系统的官能团依次介绍，而不是根据其感官性质，因为香气和结构之间的关系难以关联。当然，在个别香料的介绍中，为了更实用，没有采用Beilstein系统的次序。在每一类母体化合物中，首先介绍了烃类化合物和含氧化合物，含氮和含硫化合物都被放在该类化合物的末尾，且被归类到其他结构的化合物中。2.1节先介绍脂肪族化合物，之后是萜烯类化合物。由于萜烯(简称萜)是一类很好重要的化合物，因此被细分为无环萜(2.2节)和环萜(2.3节)类化合物。2.4节介绍非萜类脂环族化合物，2.5节介绍芳香族化合物。2.6节单独介绍苯酚及其衍生物，这是因为它们的生源和香气关系相近，因为同样的原因，亚甲二氧苯基衍生物也放在2.6节介绍，尽管从结构系统性上说亚甲二氧苯基衍生物属于含氧杂环化合物(2.7节)。对因香气强度高而产量很小但很重要的香料，只进行了简介，没有详细介绍。
    在可能的情况下，也列出了每种日用和食用香料的商品名称。下面列出了香精香料供应商的名字：