香蘭素化學(xué)名為4-羥基-3-甲氧基苯甲醛，又名甲基原兒茶醛、香草醛，為一種重要的廣譜型高檔香料，是目前全球產(chǎn)量最大的香料之一，具有清甜的豆香、粉香氣息，可用作定香劑、協(xié)調(diào)劑及調(diào)味劑，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、化妝品、日用化學(xué)品及醫(yī)藥等行業(yè)。在下游行業(yè)中的使用比例分別為食品添加劑約50%、醫(yī)藥中間體20%、飼料添加劑20%，其他用途約為10%。
香蘭素是目前全球使用最多的食品賦香劑之一，有“食品香料之王”的美譽(yù)，在食品行業(yè)中主要作為一種增味劑，應(yīng)用于蛋糕、冰激凌、軟飲料、巧克力、烤糖果和酒類中，在糕點(diǎn)、餅干中的添加量為0.01%～0.04%，糖果中為0.02%～0.08%，焙烤食品最高使用量為220mg/kg，巧克力最高使用量為970mg/kg，也可作為一種食品防腐添加劑應(yīng)用于各類食品和調(diào)味料中；在化妝品行業(yè)，可作為調(diào)香劑調(diào)配于香水和面霜中；在日用化學(xué)品行業(yè)，可以用在日化用品中修飾香氣；在化學(xué)工業(yè)上，作為消泡劑、硫化劑和化學(xué)前體；還可應(yīng)用于分析檢測，如用來檢驗(yàn)氨基化合物和某些酸質(zhì)；在制藥行業(yè)，作為屏蔽氣味的藥劑。由于香蘭素本身具有抑菌作用，可作為醫(yī)藥中間體應(yīng)用于制藥工業(yè)，包括應(yīng)用于皮膚病的治療藥物中。香蘭素具有一定的抗氧化性和預(yù)防癌癥的作用，且能參與細(xì)菌細(xì)胞間的信號傳遞，未來這些潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋龠M(jìn)香蘭素市場需求的快速增長。
我國香蘭素市場概述
在我國，香蘭素已有50 多年的生產(chǎn)歷史，目前已成為香蘭素生產(chǎn)和供應(yīng)大國。1983年，我國制訂了香蘭素產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3861-1983，并于2008年完成改版GB 3861-2008，在2008 版的標(biāo)準(zhǔn)中采用了氣相色譜法來分析香蘭素產(chǎn)品的純度，要求純度在99.5%以上。同時(shí)，還可以分析出香蘭素產(chǎn)品中的愈創(chuàng)木酚、鄰位香蘭素、5-醛基香蘭素等雜質(zhì)的含量，對于控制其產(chǎn)品品質(zhì)十分有利。目前香蘭素全球市場年消費(fèi)量在2萬噸左右，我國香蘭素的產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的70%左右，產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)國際先進(jìn)水平。我國生產(chǎn)的香蘭素產(chǎn)品具有質(zhì)量好、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，且同等香蘭素產(chǎn)品價(jià)格與國外相比較低，因此在全球市場上有很強(qiáng)的競爭力。當(dāng)前我國香蘭素每年有近萬噸的出口量，在北美、歐洲、東南亞等地享有良好聲譽(yù)。同時(shí)，目前我國的香蘭素年消費(fèi)量在2 000～2 500t，其消費(fèi)分布占比如下：食品工業(yè)占比55%，醫(yī)藥中間體占比30%，飼料、調(diào)味劑占比10%，化妝品等占比5%。
香蘭素的主要制備方法
目前香蘭素的制備方法主要有3種：
①直接從天然的植物如香莢蘭豆中提取，但此法成本高昂，產(chǎn)量也較低。
②用化學(xué)方法合成，以工業(yè)紙漿廢液和石油化學(xué)品作為原材料，但化學(xué)合成的香蘭素香型單一、容易引發(fā)環(huán)境污染，不符合下游應(yīng)用市場對天然原料的消費(fèi)趨勢。
③以可再生資源丁香酚、阿魏酸作為天然原料制備香蘭素。香蘭素天然存在于香莢蘭豆等植物中?？蓮臒釒悴萏m花的豆莢中提取香蘭素，熱帶香草蘭花主要生長在馬達(dá)加斯加、印度尼西亞和中國等國，由于香草蘭花莢植物對土壤及氣候因素的要求非常高，而且天然加工的發(fā)酵處理工藝復(fù)雜，所以香蘭素的天然來源非常有限。從天然植物中提取的香蘭素產(chǎn)品在全球產(chǎn)量中的占比不到1%；而且香莢蘭豆等天然香草植物的種植、采收、提取和制備過程需要大量的勞工，使得其成本是化學(xué)合成產(chǎn)品的100多倍，天然香蘭素產(chǎn)品價(jià)格也是合成產(chǎn)品的50～200倍。
香蘭素是全球最早合成的香料品種之一。為滿足市場的需求，19世紀(jì)出現(xiàn)了以鄰甲氧基苯酚等作為原料合成的、與天然結(jié)構(gòu)完全相同的香蘭素。隨著科技的進(jìn)步，香蘭素的生產(chǎn)方式不斷完善，化學(xué)合成方法有近10種之多，原料來源供應(yīng)充足，生產(chǎn)技術(shù)穩(wěn)定，市場價(jià)格也較低，是市場上主要的香蘭素生產(chǎn)方法，其市場份額超過90%。合成香蘭素的生產(chǎn)過程穩(wěn)定，原料充足，反應(yīng)理較明確，主要雜質(zhì)檢測可控制；但不足是產(chǎn)品香型較為單一，缺乏天然香蘭素的復(fù)合香氣。同時(shí)，其生產(chǎn)過程中也容易引發(fā)環(huán)境污染問題。目前全球采用以石油化工為起始原料合成香蘭素的主要生產(chǎn)企業(yè)有法國羅地亞公司、挪威鮑利葛公司、我國嘉興中華化工等。
當(dāng)前以丁香酚、阿魏酸等可再生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的香蘭素約占世界產(chǎn)量的5%，由于其可再生性，且質(zhì)量接近天然產(chǎn)品而受到重視。丁香酚存在于多種天然精油中，其中丁香油、月桂葉油、丁香羅勒油中丁香酚含量最高，樟腦油、紫羅蘭油、依蘭油和金合歡油中均有存在。由于以丁香酚作為原材料制得的天然級香蘭素香氣誘人、食用安全且實(shí)用價(jià)值高，因此受到高端食品飲料市場的青睞。阿魏酸是目前全球最為豐富的酚類化合物之一，廣泛存在于木質(zhì)纖維素、植物細(xì)胞壁、玉米和小麥等農(nóng)作物的細(xì)胞壁上，且對微生物的毒性作用小，對于轉(zhuǎn)化生產(chǎn)香蘭素是一種較好的底物。以阿魏酸作為底物酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的香蘭素產(chǎn)品工藝簡便，具有收效高、低能耗、污染小及食用安全等優(yōu)點(diǎn)。在世界石油資源日益消耗和枯竭的背景下，以丁香酚、阿魏酸等可再生物質(zhì)為天然原料生產(chǎn)香蘭素的技術(shù)的普及對全球香精香料市場具有重要意義。
近年來，以丁香酚、阿魏酸等天然原料制備的香蘭素越來越受到高端市場的青睞，全球市場需求量持續(xù)增長，目前年需求量為500～600t，其需求主要來自于全球知名的香料香精企業(yè)，如奇華頓公司，全球香料香精行業(yè)排名第一的企業(yè)。
生產(chǎn)企業(yè)
在我國，以天然提取物丁香酚制備香蘭素的主要生產(chǎn)企業(yè)是昆山亞香公司；國外的主要生產(chǎn)企業(yè)是印尼Indesso Aroma公司，因?yàn)橛∧崾侨蜃钪饕亩∠阌秃投∠惴赢a(chǎn)地，其丁香酚香蘭素生產(chǎn)具有原料優(yōu)勢。
