具有令人愉悅的香氣和(或)香味,能用於調配香精的有機化合物。按來源有天然香料和合成香料之分;按用途有日化(日用)香料和食用香料之分,但也有兼用的。

  沿革 香料的應用有著悠久的歷史。古代主要用於敬天祭神、祛邪治病和防腐,而在醫藥和浸酒中應用以中國最早。屈原在《楚辭》中提到的“桂酒”、“椒漿”,是香料制酒的的應用。宋玉在《神女賦》中提到的“蘭澤”即用蘭草浸制的發用香油。11世紀後發展的水蒸氣蒸餾法,是最早從芳香植物提取芳香成分(即精油,又稱芳香油)的基本方法,經不斷改進,成為現代提取精油的主要技術。有機化學和化工技術的進步推動香料工業及其相關行業的發展。19世紀香豆素、香蘭素硝基麝香紫羅蘭酮等合成成功,成為合成香料發展的裡程碑。20世紀50~80年代,隨著分析技術的發展,許多精油中珍貴的微量成分先後被發現(如香葉油中的玫瑰醚、保加利亞玫瑰油中的β–突厥烯酮以及大花茉莉中的茉莉酮系列化合物等),這促使一系列著名的合成香料新品種相繼湧現。

  天然香料 來自植物、動物或微生物原料的香料。包括從這類原料經酶法或傳統的制備工藝(如幹燥、焙烤或發酵)加工所得的香料。根據來源通常分為動物性、植物性和發酵香料三大類。

  動物性香料 較珍貴的來自動物的香料。在調香中除起圓和諧調、增強香氣等作用外,還有使香氣持久的定香作用。主要有4種:麝香、靈貓香、海貍香和龍涎香。通常以乙醇制成酊劑,並經存放令其圓熟後使用。除龍涎香為抹香鯨胃內不消化食物所產生的病態產物外,其他三者是從動物腺體分泌的引誘異性的分泌物。動物性香料在未經稀釋前,香氣過於濃烈反而顯得腥臊,稀釋後即能發揮特有的賦香效果。動物性香料一般用於日用香精。

  植物性香料 來自芳香植物的天然香料。芳香植物的花、果、葉、枝、皮、根或地下莖、種子等含有精油的器官及天然分泌物(包括天然油樹脂、膠、膠性樹脂和膠性油樹脂)經適當的物理方法加工後可得各種不同形態的天然香料產品:精油(包括果汁精油)、浸膏、凈油、油樹脂、酊劑、花香脂及香樹脂等。①精油。芳香植物原料經水蒸餾或水蒸氣蒸餾、冷榨冷磨、幹餾所得的產物。是具有揮發性的芳香油狀液體,無色或呈深淺不同的顏色。一般不溶或微溶於水,易溶於有機溶劑。大多數精油的比重小於水。精油具有易燃性和熱敏性。精油中的含氧化合物常為其主香成分。將精油中的萜烯化合物除去後所得的產物稱除萜精油。根據萜烯成分被除去的多少有不同濃縮倍數的除萜精油,如兩倍濃縮甜橙油等。除萜精油水溶性較好,是配制水溶性香精的重要原料。②浸膏。用非水溶劑(包括超臨界二氧化碳)從新鮮芳香植物原料中提取所得的具有特征氣味的物質。呈黏稠膏狀液體或半固體,有時會有結晶析出。浸膏所含成分常較精油更為完全,但含有相當數量的不揮發物(植物蠟、色素等),在乙醇中溶解度較小,色深,使用上受到一定限制。③花香酯。一種有特征香氣的脂肪。由花朵經冷吸(花朵的香氣成分擴散進入脂肪)或熱吸(將花朵浸在熔化的脂肪中)而得。④香樹脂。用非水溶劑(包括超臨界二氧化碳)從幹燥的芳香植物原料中提取所得的具有特征氣味的物質。⑤凈油。浸膏、花香脂或香樹脂在室溫下用乙醇提取所得的一種有氣味的產物。⑥果汁精油。果汁在濃縮加工或超高溫瞬時殺菌(UHT)處理中所得的精油。⑦油樹脂。辛香料或芳香草本植物的提取物。具有特征香氣和(或)風味。⑧酊劑。天然原料在不同濃度乙醇中經浸漬所得的溶液。

  發酵香料 食品原料或動植物材料(不管是處於原始狀態或經過食品制備的加工過程)經微生物或酶的作用而生成的有香氣和(或)風味的物質。它可以是單體(如發酵法產生的丁二酮、酯、內酯),也可以是混合物(如酶法水解的動植物蛋白、乳香風味料)。主要用於食用香精。

  提取方法 為使植物性原料符合加工要求,在加工前,要進行篩選分級、儲存陳化、發酵生香、浸漬、幹燥或粉碎等處理,稱為前處理。如鳶尾蒸餾前的陳化生香,玫瑰花的清水或鹽水浸漬等。常用的提取方法有4種:①水蒸氣蒸餾法。適用於香氣成分不因水蒸氣加熱而產生顯著變化的原料。此法實施簡便,應用較廣。利用精油的揮發性,雖其沸點大都在150~300℃,但通入水蒸氣即可在低於100℃時被蒸餾出。在蒸餾前應先將原料適當幹燥、粉碎,均勻裝入帶篩板的蒸鍋中,從篩板下面通入水蒸氣,上升的水蒸氣均勻通過料層,精油通過水滲作用從植物組織中溢出,隨水蒸氣上升,經蒸餾鍋上方導氣的鵝頸管、冷凝管進入油水分離器,最後分離出精油。②萃取法。對香氣成分受熱易變質或一部分香氣成分溶解於水、不適於用水蒸氣提取的原料,尤其是對某些鮮花原料,精油含量較低,宜采用萃取法。最常用的是揮發性溶劑萃取法。所用溶劑有石油醚、苯、二氯乙烷或混合溶劑等。所制的浸膏在香氣上與原香料植物的香氣仍有差別,但尚能滿足調香的要求。如玫瑰、茉莉、白蘭、紫羅蘭、金合歡、黃水仙、香石竹、金雀花等比較嬌嫩的鮮花,都采用這種方法加工。操作時,將鮮花和溶劑放入靜置或轉動的萃取器中,通常在室溫下進行。分離出的萃取液,經澄清過濾後用蒸餾法在較低溫度下回收溶劑,最後脫凈溶劑制成浸膏,或者再經乙醇萃取,脫除蠟類物質制成凈油。近年來以超臨界流體,尤其是超臨界二氧化碳,萃取芳香植物的香味成分已越來越普遍。此萃取法生產過程較安全,產品也不含有害溶劑殘留,適用於食品加香。③冷榨冷磨法。用於從柑橘類果實或果皮獲得精油的方法。經壓榨刺磨可在室溫下將油囊壓裂或刺破,使精油流出。從油囊釋出的精油連同破碎的果皮組織、細胞碎屑以及細胞液噴淋水一起流出,再將油、水和渣屑分離、澄清,即得產品。實施的方法有:手工銼榨法,利用銅質的具有尖刺的銼榨器,手工進行銼榨使精油流入漏鬥回收;機械壓榨法,利用以銼榨法原理設計的各種銼榨或壓榨機,如輥榨機、螺旋壓榨機;機械磨削法,從整果的外面進行磨削取油。④吸附法。最早應用的吸附法為冷吸附法。將采摘下來的鮮花,如茉莉和晚香玉等花朵放在塗有精制油脂的花框上,然後將花框疊起置放在低溫室中,經過一段時間要更換花朵,多次更換後使油脂所吸附的鮮花的香成分達到飽和,然後用乙醇進行萃取,制成的產品稱為花香脂凈油。此外,利用活性炭吸附的原理,將上述類型鮮花采摘後放入頂端置有活性炭床層的吸附室中,通入一定溫度和流量的純凈空氣,空氣通過花層將鮮花釋出的頭香成分帶入活性炭床層中被吸附,經過一定時間後,將飽和的活性炭用溶劑脫附,可制成產品。近來開發瞭多種新的多孔聚合物吸附劑,並發展使用液化二氧化碳為脫附溶劑,使產品質量和合格率有顯著提高。

  合成香料 指天然等同香料和人造香料。以不同原料通過化學方法制得。主要原料有得自精油的某些成分,其中除含氧化合物檸檬醛、香茅醛、丁香酚等外,更多的是萜烯類的利用,如松節油中的α–蒎烯、β–蒎烯以及倍半萜烯長葉烯,柑橘油中的α–苧烯,丁香油中的石竹烯,柏木油中的柏木烯等;其次是石油、煤炭等化工原料,如異戊二烯、二聚戊二烯、芳烴、苯酚等;也有一些來自其他行業的中間體。合成香料的生產不太受自然條件的影響,質量、產量和價格較穩定。

  分類和結構 根據化學結構可分為烴、醇、酯、醛、酮、縮醛(酮)、腈、酚、醚、內酯、雜環以及雙官能團和含硫化合物等。分子量在50~300之間,分子量愈大,香氣愈淡弱,可用閾值(即同樣體積空氣中可感察的最低含量)表示。香料分子結構的微小變化包括取代基或雙鍵的位置不同、幾何異構、立體異構等均可導致香氣差異,如香蘭素(3–甲氧基–4–羥基苯甲醛)具有濃鬱的香莢蘭豆香氣,而其異構體2–羥基–3–甲氧基苯甲醛則有類似苯酚樣的氣味;橙花醇和香葉醇是順、反式幾何異構體,前者香氣更為柔和而清甜;順、反式玫瑰醚是立體異構體,香氣以順式為佳。

  生產方法 合成香料的生產屬精細有機化工,常用的有機反應有氧化、還原、酯化、縮合、取代、加成、環化以及異構化等。合成的香料產品除應達到要求的理化規格,如沸程、折光、相對密度、含量(純度),有的還有熔點、旋光外,還應具有合格的香氣質量,因此生產中精制過程是極重要的環節,常用的精制手段是減壓分餾和結晶。

  香料通過香精的形式使用於各類加香產品中,它必須對人體安全,對環境無害。自20世紀60年代以來有關香料安全使用的行業自律措施和國傢法規逐步完善,使香精的質量更精美而臻自然、安全,用途也日益廣泛。香料已成為日化、食品、煙草等行業中不可或缺的原料。