《食品科学》：北京工商大学张玉玉教授等：天然食用香料及其活性成分的功能研究进展

天然食用香料在人类饮食文化中具有不可或缺的作用，它们不仅赋予食品独特的风味和香气，提升食物的感官体验，而且在很多文化中，香料还被应用于传统医学，具有调节身体机能和促进健康的潜在功效。从古老的草药到现代厨房常见的调味品，均富含生物活性成分，具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效，这些成分在促进健康和预防疾病方面表现出巨大的潜力。

天然食用香料主要来源于植物、动物和微生物等自然资源，丰富的化学成分赋予其独特的香味和多种功能活性。近年来，随着科学研究的深入，人们发现许多天然食用香料中的生物活性成分对维护人体健康具有重要作用。

老年营养与健康教育部重点实验室（北京工商大学）的刘夏磊、张莉莉、张玉玉*等从天然食用香料的主要来源和化学成分入手，重点探讨其改善消化、控制血糖、降低胆固醇、抗菌和免疫调节等功能活性及其作用机制，系统性梳理当前天然食用香料的提取和分析技术及其在食品和医药保健工业中的应用现状。最后总结并展望天然食用香料研究与开发中面临的挑战及未来发展趋势，旨在为我国天然食用香料相关领域的研究和行业发展提供参考和借鉴。

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天然食用香料概述

1.1 天然食用香料的定义与分类

天然食用香料是指来源于自然界的动植物或微生物，经过物理方法（如压榨、蒸馏、萃取等）提取或加工而成，保持了原料的天然属性和风味特征，这些物质可直接用于食品调味，或通过加工处理制成食品添加剂。天然食用香料以其天然、安全、健康的特性受到广泛关注，成为现代食品工业中不可或缺的一部分。天然食用香料根据来源可分为植物性、动物性和微生物性香料。其中植物性天然食用香料主要来源于植物的根、茎、叶、花、果实等部位。薄荷、香菜、丁香、肉豆蔻等都是常见的植物性天然食用香料。这些植物性天然食用香料具有独特的香气和风味，是食品工业中常用的调味品。动物性天然食用香料来源于动物的分泌物或排泄物，它们能够提升食品的风味和口感。麝香、灵猫香、海狸香等动物性天然食用香料因其独特的香气在高档酒类、香烟、调味品、肉制品、乳制品和烘焙食品等领域均有广泛的应用。微生物性天然食用香料来源于微生物的代谢产物。通过发酵产生的酒精、乙酸乙酯等物质均具有特定的香气，被应用于食品调味和酿造等领域。天然食用香料作为食品工业中的重要添加剂之一，其来源广泛、种类繁多、香气各异，不仅为食物提供了丰富的口感和香气，还因其独特的生物活性为人体健康带来诸多益处，在提高免疫力、调节血压、改善消化等方面具有显著作用，是健康饮食的重要组成部分。随着对天然食用香料功能活性研究的深入，其在健康保健领域的应用将更加广泛。

1.2 国际天然香料行业概括

食品香料与萃取物制造者协会（FEMA）评估的香料物质主要分为两大类，第1类是化学成分清楚的香料物质，如L-香芹酮（绿薄荷）等；第2类是天然香料混合物，如一些精油和树脂油。FEMA从事香料物质的一般公认安全（GRAS）评估已有50余年，FEMA的GRAS名单上已列有4 000多种物质，在GB 2670—2011《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》的附录B部分，列出了允许使用的食品香料名称，对属于FEMA GRAS名单上的香料物质列出了对应的FEMA编号。目前世界上香料品种约6 500 种，其中合成香料约6 000 种，天然香料约500 种，而以各类香料复配组成的香精种类则多达上万种。国际香料香精行业近年来呈稳步增长的趋势。2023年全球香料香精市场规模约为306亿 美元，预计到2025年将增至321亿 美元。市场增长的主要驱动因素包括消费者对天然产品需求的增加、对健康和保健意识的提高，以及对不含有害化学物质的个人护理产品需求的增加。全球天然香料市场的主要参与者包括巴斯夫、芬美意、奇华顿和高砂香料等，近年来均在加强天然香料中的生物技术研究，以满足消费者对健康、绿色、可持续发展的需求。各国政府对合成色素、香料的生产和销售的限制也推动了天然香料市场的发展。同时，FEMA GRAS名单等行业标准在确保食用香料安全性方面发挥着重要作用。预计在健康饮食消费趋势的推动下，全球天然食品香料市场将继续保持增长势头，特别是在亚太地区和其他发展中国家。

1.3 天然食用香料的化学成分

天然食用香料中的化学成分丰富多样，主要包括酚类、萜类、类胡萝卜素和类黄酮等，它们是香料能发挥其独特风味、香气和药用价值的基础（图1）。其中酚类化合物广泛存在于各种植物性香料中，酚类化合物的共同特征是含有1 个或多个芳香环，这些芳香环上通常带有1 个或多个羟基，这种结构使酚类化合物具有良好的抗氧化性。因此，它们以其独特的香气以及抗氧化和抗菌等生物活性在食品和医药保健领域具有广泛的应用前景，不仅为食品提供丰富的感官体验，还可以保护食品免受氧化和微生物的损害，延长食品的保质期。萜类化合物是由多个异戊二烯单元及其衍生物组成，具有丰富的香气属性和生物活性。丁香中的丁香酚或薄荷中的薄荷醇等萜类物质不仅能改善食品的风味品质，而且由于其具有抗氧化、抗菌和抗炎等生物活性被广泛应用于食品的保鲜防腐和功能性食品开发。类胡萝卜素是一类天然色素，同时也是一些天然食用香料的重要成分。这些化合物主要存在于植物性和微生物性天然食用香料中，为食品提供丰富的色彩和香气。类胡萝卜素不仅具有抗氧化作用，还能增强食品的视觉效果，这是由于类胡萝卜素通常含有长的共轭双键链，这使它们具有鲜艳的颜色和强抗氧化特性。类黄酮是一类具有多个酚羟基的化合物，主要存在于植物性天然食用香料中，如茴香中的茴香素和姜中的姜黄素等。类黄酮以其独特的颜色（如黄色、橙色和红色）以及较强稳定性和抗氧化性等，被广泛应用于饮料、糖果、肉制品和乳制品等产品，为食品提供天然且健康的着色方案。天然食用香料的化学成分复杂多样，不同的香料含有不同的化学成分，这些成分共同构成香料的独特香气和风味。同时，这些化学成分还赋予香料多种功能活性，如促进消化、提高免疫力、调控血糖、降低胆固醇和抗菌等，使其在食品和医药等领域具有广泛的应用前景。

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天然食用香料的功能活性

天然食用香料作为食品工业中不可或缺的组成部分，其功能远远超越简单的增香调味。它们富含活性成分，这些成分不仅赋予食物独特的风味，更在多个维度上展现出卓越的功能活性，如改善消化、提高免疫力、控制血糖、降低胆固醇和抗菌等。正是这些多样化的功能活性使天然食用香料在提升食品品质、保障食品安全及促进人体健康方面发挥着不可替代的作用。

2.1 改善消化

随着现代生活节奏加快和饮食结构改变，消化系统疾病（如功能性消化不良、胃炎、胃溃疡、肠易激综合征等）的发病率逐年上升。天然食用香料作为食品的重要组成部分，除了赋予食品独特的风味外，还因其含有多种生物活性成分而具有潜在的保健和预防疾病功能。在消化系统疾病的预防方面，天然食用香料表现出积极的效果。许多天然食用香料中的活性成分具有抗氧化、抗菌和抗炎等生物活性，能够有效地保护消化系统健康，预防多种消化系统疾病的发生。有研究表明，姜黄中的姜黄素、肉桂中的肉桂醛等因其具有抗氧化特性，能够清除体内的自由基，减轻氧化应激对消化系统的损害、预防消化系统疾病的发生。研究人员发现，生姜中的姜辣素等物质可以刺激舌头上的味觉神经和胃黏膜上的感受器，通过神经发射增强胃肠蠕动，促进消化液的分泌并缓解呕吐，特别适合孕妇及胃口不佳的人食用。

同时，有些天然食用香料因其具有抗菌活性而有助于消化，它们通过抑制有害细菌的生长、刺激消化液分泌等方式维护肠道健康，促进食物的消化吸收。有研究表明，大蒜中的硫化合物，如大蒜素，具有强抗菌特性，能够抑制大肠杆菌和其他可能导致消化问题的细菌生长，促进食物的消化吸收。El-Maati等研究表明，丁香中的丁香酚对多种致病菌具有抑制和杀灭作用，可以有效减少肠道中的有害细菌，有助于维护肠道健康，从而间接促进消化。孜然中含有的芹菜素具有抗菌作用，有助于减少肠胃内的有害菌群，进一步减轻胃痛和腹胀的症状。一些天然食用香料中活性成分具有抗炎作用，能够减轻炎症反应，缓解消化系统炎症性疾病症状，有助于改善消化系统并促进吸收。研究表明，姜中含有姜烯、姜醇和姜酚等多种活性成分，这些活性因子能够抑制炎性因子的合成，并促进抗炎因子的合成，有助于缓解炎症性肠病的症状，如腹痛、腹泻等。有研究者也发现，胡椒中的胡椒碱、倍半萜等活性成分因其具有抗炎和抗氧化等功效，能够中和体内自由基，减轻氧化应激反应，从而缓解胃炎和胃溃疡等消化系统症状。食品中胡椒的加入可以通过减少胃酸的分泌和胃黏膜的损伤促进胃黏膜的修复。总体来说，大蒜、胡椒、丁香、姜和香菜等天然食用香料不仅为食品增添了独特的风味，而且由于其具有抗菌、抗炎和抗氧等生物活性成分，对消化系统有积极的影响。

天然食用香料在促进消化吸收和预防消化系统疾病方面展现出积极的效果。其作用机制涉及促进胃液分泌和胃黏膜修复、抑制大肠杆菌等菌群生长和抑制炎性因子合成等多个方面。目前关于天然食用香料在预防消化系统疾病方面的具体机制和最佳剂量等问题仍需进一步探索。未来研究还需要进一步探讨不同香料之间的相互作用和协同效应，以及它们在不同人群中的适用性；此外，现代药理学和分子生物学技术的应用将为天然食用香料在改善消化系统疾病中的应用提供更多的科学依据，进而有助于天然食用香料更好地应用于功能性食品和药物开发领域。

2.2 提高免疫力

天然食用香料中的活性成分（如VC、VE和多酚类化合物等）在赋予食品风味的同时还能通过不同的作用机制提高人体的免疫功能，这些活性成分通过抑制炎症因子的产生减轻炎症反应保护免疫细胞免受损伤，从而增强免疫系统的功能，被广泛应用于感冒和流感的预防。肉桂中的肉桂醛等活性成分能够清除体内的自由基，减少氧化应激对免疫系统的损害，还能促进免疫细胞的正常功能，提高免疫系统的整体效能。Ahmed等研究表明，迷迭香中的迷迭香酸和多种维生素可以刺激免疫细胞活性，促进白细胞的吞噬作用，进而提高人体的免疫力。也有研究发现，一些天然食用香料能够调节免疫系统的功能，如生姜中的姜辣素和大蒜中的蒜氨酸等，这些活性成分能够刺激免疫细胞活性，促进免疫应答的产生，增强免疫系统的抵抗力。姜黄素能够调节免疫细胞因子的表达，抑制促炎因子的产生，同时促进抗炎因子的释放；大蒜素则能够刺激免疫细胞的增殖分化，提高免疫应答的强度和频率，进而提高人体的免疫力。

天然食用香料中的活性成分主要通过增强抗病原体的防御能力、调节免疫反应以防过度活跃、维护免疫细胞的整体健康和功能等增强人体的免疫力。因此，将天然食用香料纳入日常饮食可作为增强免疫力和促进整体健康的一种有效方式。未来，随着对天然食用香料研究的进一步深入，将更全面地了解这些活性成分的作用机制和应用价值，使其在提升免疫系统功能方面的应用更加广泛。

2.3 控制血糖

糖尿病是一种慢性代谢性疾病，其特征是高血糖。随着生活方式改变和人口老龄化，糖尿病的患病率逐年上升，已成为全球性的公共卫生问题。目前除药物治疗外，饮食控制是治疗糖尿病的重要手段之一。已有研究发现，一些天然食用香料在控制血糖水平方面具有重大潜力，这些香料中的活性成分可通过促进胰岛素分泌、提高胰岛素敏感性、抑制葡萄糖吸收等机制影响血糖代谢。因此，在日常饮食中适量添加天然食用香料，有助于糖尿病患者控制血糖水平，降低并发症发生率。研究人员发现，肉桂中的肉桂醛等能够改善胰岛素信号传导途径，提高细胞对胰岛素的敏感性，促进葡萄糖的转运和利用，并且能够抑制肝脏糖异生酶的活性，减少葡萄糖的生成，从而降低血糖水平。Srinivasan研究发现，黑胡椒中的生物碱类物质能够增加机体对营养素的吸收和生物利用率，特别是对降血糖药物的吸收。此外，黑胡椒中的活性成分还能提高机体代谢率，从而辅助控制血糖。

天然食用香料在控制血糖方面的功效已被广泛证实，其可作为糖尿病治疗过程中的一种辅助手段，以改善或控制血糖水平。然而，目前针对天然食用香料中活性成分对血糖调控机制的研究尚不够深入。此外，天然食用香料的降血糖效果可能因人而异，且与食用方式和个体健康状况密切相关。因此，利用天然食用香料调节血糖的有效剂量、长期效果及潜在副作用等需要更多的临床数据支持。总之，天然食用香料在糖尿病治疗和医药保健领域具有广阔的应用前景。

2.4 降低胆固醇

天然食用香料含有的多种活性成分（如多酚、黄酮、生物碱等）可通过不同途径调节胆固醇代谢。一方面，它们可抑制胆固醇合成酶的活性，减少胆固醇的合成；另一方面，它们可促进胆固醇的转运和排泄，降低血液中胆固醇的含量。此外，一些天然食用香料还能通过减轻氧化应激和炎症反应降低胆固醇。研究发现，肉桂中的多酚类物质可激活过氧化物酶体增殖物激活受体，进而促进胆固醇的转运和排泄，体内实验结果表明，肉桂可显著降低代谢综合征患者的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油酯水平。生姜中的6-姜酚等活性成分能够激活腺苷酸活化蛋白激酶信号通路，抑制胆固醇合成酶的活性，减少胆固醇的合成，并且生姜中的活性成分还可以促进胆固醇的转运和排泄，降低血液中胆固醇的含量。一些研究发现，连续3 个月每日服用5 g生姜补充剂可降低17%的低密度脂蛋白胆固醇和9%的总胆固醇。Oh等揭示了生姜提取物可增加高脂饮食大鼠肌肉线粒体的生物生成和血清高密度脂蛋白胆固醇水平。马梦梅等也发现，孜然中的活性成分能够降低血糖和胆固醇水平，通过对糖尿病患者的研究发现，连续服用孜然提取物12 周后，其总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平分别下降12%和15%，这表明孜然在降低胆固醇方面具有显著效果。因此，综合考虑饮食（包括天然食用香料）和药物治疗等多种因素对降低胆固醇具有显著作用。

天然食用香料在降低胆固醇方面展现出显著的生物活性，提供了一种潜在的天然降脂途径。然而，对于天然食用香料降低胆固醇的作用机制和安全性等问题的研究目前仍处于初步阶段，且多数研究集中于体外实验或小规模临床试验，因此，通过长期大规模的临床研究以验证天然食用香料降低机体胆固醇的调控途径是有必要的。未来，随着人们对健康饮食和天然疗法关注度的提升，天然食用香料在降低胆固醇和预防心血管疾病等方面的应用将会得到更多的关注。

2.5 抗菌

随着人们生活水平的提高，对食品安全和保鲜的要求也越来越高。传统的食品保鲜方法如添加化学防腐剂，虽然具有一定的保鲜效果，但长期摄入可能对人体健康造成不良影响。因此，开发天然、安全、有效的食品保鲜剂成为当前研究的热点。天然食用香料中含有多种活性成分，如酚类、萜类、醛类等，对多种细菌和真菌具有显著的抑制作用。研究发现，迷迭香中的迷迭香酸能够抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见食品致病菌的生长；大蒜中的大蒜素能够杀死大肠杆菌等致病菌；姜黄中的姜黄素则具有广谱抗菌特性；百里香中的百里香酚对多种食品致腐和致病微生物具有抑制作用；肉桂中的肉桂醛也具有较强的抗菌效果。

天然食用香料的抗菌保鲜机制主要包括以下几个方面：一是直接杀菌，即其活性成分能够直接杀死或抑制微生物的生长。有研究发现，迷迭香中的迷迭香酸和鼠尾草酸等能够破环细菌细胞膜的通透性，导致细胞内的物质外泄，干扰其正常代谢，从而杀灭细菌。研究显示，丁香中的丁香酚等活性成分不仅能够抑制细菌内部酶的活性，阻断细菌的正常代谢过程，还能直接破环其细胞膜，导致细菌死亡。二是抑制菌落形成，即阻碍微生物在食品表面形成生物膜，减少其附着和繁殖。有研究将丁香酚或肉桂醛等活性成分添加到食品中，发现其可以显著降低食品表面微生物的数量，并有效延长食品的保质期，表明这些活性成分对多种食品致病菌如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等具有明显的抑制作用。一项针对肉制品的研究发现，添加芥末提取物可以显著降低肉制品中微生物的数量，并延长其保质期。芥末提取物如芥子油苷在芥子酶的作用下分解产生异硫氰酸酯，可以破环微生物的细胞膜，抑制其生长和繁殖，并阻止其形成生物膜。三是调节微生物菌群，即通过改变食品中微生物菌群结构，使有益菌增多，有害菌的生长被抑制。花椒中的花椒酮能够改变食品中微生物菌群的结构，增加乳酸菌等有益菌的数量。在肉制品中添加花椒提取物可使有害菌数量降低30%，同时使有益菌数量增加约20%。

天然食用香料中的活性成分通过破环微生物的细胞膜、抑制微生物的代谢活动、调节食品的pH值及影响细菌生物膜等作用机制发挥抗菌保鲜的生物作用，使天然食用香料在食品保鲜领域具有广阔的应用前景。它们可作为天然食品保鲜剂，直接添加到食品中，发挥延长保质期和保持食品品质的作用。如将迷迭香、肉桂和丁香等香料添加到肉制品中，可显著延长其保质期并改善口感。其次，天然食用香料还可与其他保鲜技术相结合，如高压处理、真空包装等，形成复合保鲜技术，进一步提高食品的保鲜效果。未来研究应进一步深入探索天然食用香料抗菌保鲜机制和作用机理，优化其在食品工业中的应用方法和配方。同时，还应加强与其他保鲜技术协同作用效果与机制的研究，开发更高效、安全、环保的食品保鲜方案。

2.6 其他生物活性

一些天然食用香料还具有改善睡眠质量、缓解焦虑和压力、抗病毒和寄生虫等作用，对预防和治疗相关疾病具有一定的帮助。有研究表明，具有清香气味的迷迭香可提神醒脑，同时也有助于改善睡眠质量，其通过促进机体新陈代谢帮助排除体内毒素和其他代谢废物，使人放松，缓解疲劳，从而改善睡眠质量。洋甘菊提取物能够减轻炎症，进而显著减轻广泛性焦虑症患者的症状。姜黄中的姜黄素在动物研究中表现出抗焦虑作用，该化合物可促进人体更有效地合成ω-3脂肪酸，通过调节神经递质如多巴胺和5-羟色胺等帮助机体镇定和放松。生姜、肉桂、茴香等天然食用香料也具有抗病毒特性，研究表明，它们可作为一种辅助手段增强免疫力和预防疾病。丁香、迷迭香等的活性成分能够抑制多种寄生虫的生长和繁殖，从而起到驱虫的作用，这使它们在防治寄生虫感染方面具有一定的应用潜力。

总之，天然食用香料不仅为食品增添了丰富的风味，还具备多种对人体健康有益的生物活性。这些生物活性包括提高免疫力、改善消化、控制血糖、降低胆固醇、抗病毒、抗寄生虫及缓解焦虑等（表1）。随着全球对健康和天然疗法兴趣的增加，天然食用香料将因其丰富的生物活性和较低的副作用受到越来越多的关注。

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天然食用香料生物活性成分的提取和分析

天然食用香料中的活性成分在食品、医药和化妆品等工业中具有重要的应用价值，因此如何高效地从天然食用香料中提取、分析活性成分是当今研究的热点之一。目前对天然食用香料中活性成分的提取方法主要包括水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界流体提取法和微波辅助提取法等（图2）。其中水蒸气蒸馏法是一种广泛应用于提取天然食用香料中挥发性物质的技术。这种方法基于挥发性物质在水蒸气中的高溶解度，通过加热使香料中的挥发性物质随水蒸气一起馏出，再经过冷凝和分离，最终得到纯净的挥发油。在提取薄荷、柠檬等香料的挥发油时，常采用水蒸气蒸馏法。这些挥发油不仅具有独特的香气，还具有一定的生物活性，如抗菌、抗炎和抗氧化等。通过水蒸气蒸馏法可以简单、高效、环保地提取挥发油，广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。有机溶剂提取法特别适用于从天然食用香料中提取活性成分，其使用乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂对香料进行提取，通过调节溶剂极性、浓度和极性条件，可以选择性提取不同类型的活性成分。有机溶剂提取法是一种高效、灵活且经济的提取技术，在香料等天然产物的开发中具有重要的应用价值。超临界流体提取法是一种先进的提取技术，它利用超临界流体（如二氧化碳）作为提取剂，在高压、低温条件下对香料中的活性成分进行提取，高效、选择性好、操作简单、无溶剂残留等优点使其成为现代提取技术的重要发展方向之一。微波辅助提取法通过微波辐射加速细胞内物质的释放，在提取过程中，微波能量可能对样品的物质结构产生影响，从而改变样品的形态和物质结构，达到提取成分的目的。微波辅助提取法广泛应用于食品分析检测、中药提取及农药残留分析等多个领域，是一种具有快速、高效、节能等特点的先进提取技术。天然食用香料中活性成分的提取方法多种多样，每种方法都具有其独特的优点和适用范围。在选择提取方法时，需要根据具体的研究目的和实验条件综合考虑。随着科技的不断进步和提取技术的成熟，纳米技术等更加高效、环保和经济的提取方法将被广泛应用，为天然食用香料中活性成分的提取和应用提供更好的技术支持。

天然食用香料的活性成分分析主要通过气相色谱-质谱联用、高效液相色谱、紫外-可见光谱、核磁共振光谱等现代分析手段（图2），对香料中的酚类、黄酮类、生物碱等成分进行定性和定量分析。通过深入分析这些成分，可以更好地理解天然食用香料在食品、医药和化妆品等领域的应用潜力，为食品科学和健康产业的发展提供有力支持。未来的研究需继续优化分析方法，提高分析速度、准确性和成本效益。

天然食用香料中的活性成分具有广泛的应用前景，其提取和分析方法对于深入了解这些成分的结构和生物活性具有重要意义。未来，随着科学技术的不断发展，新的提取和分析方法将不断涌现，为天然食用香料的研究和应用提供更加有力的支持。同时，对天然食用香料的安全性和稳定性等问题也需加以关注，确保其在食品工业中的广泛应用。

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天然食用香料的应用

4.1 天然食用香料在食品工业中的应用

天然食用香料作为食品工业中不可或缺的一部分，不仅为食品提供了丰富多样的风味，还在食品添加剂、调味品、功能性食品开发、风味改善和保鲜技术等方面展现出广泛的应用潜力。天然食用香料在食品添加剂与调味品中的应用十分广泛，它们可作为增香剂、调味剂等，为食品提供独特的香气和口感（图2）。如在糖果、巧克力、冰淇淋等食品中添加天然食用香料如香草、柠檬等，可以赋予产品清新自然的风味；在肉制品中添加八角、丁香、肉桂等天然食用香料，可以丰富食品的口感和风味层次；在调味品中，桂皮、草果等香料在炖肉、炒菜等烹饪过程中能够发挥出色的调味作用；肉桂、香草、姜和胡椒等也常被用于烘焙产品中增添风味。这些天然食用香料不仅提供独特的风味，还能激发消费者对传统和自然食品的偏好。此外，天然食用香料的应用还体现出健康和天然等优势。将姜黄、肉桂等富含抗氧化物质的天然食用香料添加到果汁、酸奶等食品中，可以提高这些食品的抗氧化能力，满足消费者对健康食品的需求。且相比于合成香料，天然食用香料更加安全、健康，符合现代消费者对健康饮食的追求。总之，天然食用香料在食品添加剂与调味品中的应用广泛而重要。它们不仅能够为食品提供独特的香气和口感，还能满足消费者对健康和天然食品的需求。随着消费者对食品品质要求的不断提高，天然食用香料在食品工业中的应用前景将更加广阔。

随着消费者对健康食品的需求日益增长，天然食用香料在功能性食品开发中的应用也逐渐受到重视。一些天然食用香料在赋予食品风味的同时，因其活性成分具有抗菌、抗氧和抗炎等作用，还赋予食品特定的保健功能。研究表明，在开发降血糖、降血脂的功能性食品过程中，在酸奶、果汁或谷物早餐中添加姜黄，既可以增加食品的营养价值，又可以利用其保健功能满足消费者的健康需求；也有研究发现，在开发糖尿病患者功能性食品的过程中，在燕麦片、无糖饼干或低糖饮料中添加肉桂，既可以提供独特的香气，又能提高胰岛素敏感性，有助于控制血糖；在开发促进消化的功能性饮料或糖果时，添加薄荷中的活性成分薄荷醇，不仅使其口感清新，还能缓解胃部不适和消化问题；在开发富含VC的功能性饮料或果汁时，在柠檬蜂蜜水、柠檬绿茶等饮品中添加柠檬汁或柠檬提取物，不仅使其更加酸甜可口，还能提供丰富的VC和其他营养成分。因此，将天然食用香料应用于功能性食品的开发，可开发出具有多种保健功能的食品，满足消费者的健康需求。

天然食用香料在风味改善与保鲜技术中也具有重要作用。一方面，通过添加天然食用香料可以改善食品的风味，使其更加符合消费者的口味需求。另一方面，一些天然食用香料还具有抗菌、抗氧化等保鲜作用，可以延长食品的保质期。将五香粉、花椒等加入到肉制品中能使其更加美味，回味无穷，增强了产品味道的层次感；将迷迭香添加到油脂类食品、肉制品和水产品中能抑制食品中微生物的生长，延长食品保质期；柠檬、柑橘等天然食用香料则富含抗氧化物质，可以防止食品中脂肪和蛋白质的氧化变质。因此，将天然食用香料应用于食品的风味改善和保鲜技术，不仅可以提高食品的品质和口感，还可延长食品的保质期，减少食品浪费。

尽管天然食用香料在食品工业中具有广泛的应用前景，但其在实际应用中仍存在一些局限性。天然食用香料的香气释放不完全和分布不均、稳定性与持久性较差等问题亟需解决。未来需要加强对天然食用香料的研究和开发，探索新的提取和纯化技术，提高天然食用香料的品质和稳定性；同时，还需加强天然食用香料在食品工业应用中的研究，探索其最佳使用条件和剂量，以确保其在食品中的安全和有效性。此外，随着消费者对食品安全和健康的关注度不断提高，未来的研究可以关注天然食用香料与食品成分的相互作用、天然食用香料在食品中的安全性等方面，以进一步推动天然食用香料在食品工业中的应用和发展。

4.2 天然食用香料在医药与保健领域的应用

天然食用香料在药物治疗领域的应用日益受到关注。许多天然食用香料中的活性成分具有抗炎、抗菌、抗病毒等生物活性，为药物治疗提供了新的思路（图2）。研究发现，肉桂中的肉桂醛具有抗炎、抗菌和降血糖的作用，已被用于治疗关节炎、糖尿病等疾病。丁香中的丁香酚也具有抗菌和镇痛作用，可用于口腔和牙科疾病的治疗。姜黄中的姜黄素因其具有抗炎和抗氧化特性而被应用于治疗慢性炎症和某些癌症类型疾病。同样，大蒜中的大蒜素具有抗菌和降血脂的效果，被用于心血管疾病的辅助治疗。天然食用香料也是许多功能性食品和营养补充品中的关键组分。研究表明，肉桂因其具有血糖调节作用而被添加到糖尿病患者的食品中；薄荷和姜被用于制造帮助消化的营养补充品，如助消化茶和胃舒缓药片；姜黄中的姜黄素具有抗氧化性，已被广泛应用于功能性食品和营养补充品的开发。此外，天然食用香料在日常保健和疾病预防中也具有重要作用。研究发现，迷迭香和百里香含有的抗氧化剂有助于减缓老化过程并可能降低患慢性疾病的风险；辣椒中的辣椒素已被证明在缓解疼痛和控制体质量方面具有潜在益处；姜中的姜辣素具有促进血液循环、驱寒暖身的功效，被应用于治疗关节疼痛和肌肉疲劳的药物；胡椒中的胡椒碱有助于促进食欲、帮助消化和抗菌，并有助于维护肠道健康，已被应用于具有助消化功能的保健食品中。由此可知，天然食用香料在医药和保健领域具有广阔的应用前景。这些香料中的活性成分不仅具有丰富的生物活性，且来源广泛、价格低廉、安全性高，具有很大的开发潜力，然而由于其效果往往因人而异，且依赖于剂量和形式。未来的研究需进一步验证这些天然成分的安全性和有效性。同时，跨学科研究将有助于优化这些香料的医疗和保健应用，使其在现代医药领域中的作用更加明确、有效。总之，天然食用香料在医药和保健领域的应用表现出强大的潜力和多样性，它们的传统用途和现代科学研究相结合，为健康管理和疾病预防提供了新的视角和解决方案。随着更多科学证据的积累，这些天然食用香料有望在全球健康和福祉中发挥更大的作用。

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天然食用香料的研究趋势与挑战

5.1 新型天然食用香料的开发

随着食品工业的快速发展和消费者对食品品质要求的提高，天然食用香料在食品工业和医药等领域的重要性日益凸显。为满足市场的多样化需求，新型天然食用香料的开发已成为食品科学研究的热点之一。现代生物技术、提取技术和分析技术的进步也为新型天然食用香料的开发提供了有力支撑。超临界流体萃取等技术能够实现对天然食用香料成分的精准提取。在针对不同植物、微生物等天然资源的筛选中，需要对各种天然资源进行系统的分析和评估，包括香味特征、稳定性、安全性等方面，以鉴定出具有独特香味和生物活性的新型天然食用香料。根据食品的风味需求和消费者的口味偏好，可进一步将不同的天然香料进行复配，以开发出更加复杂、丰富的风味效果。研究新型天然食用香料在食品加工和贮藏过程中的稳定性，包括香味、色泽的稳定性等方面，有助于确保新型天然食用香料的应用效果和品质。然而，新型天然食用香料的开发面临的首要挑战是原料资源限制。许多具有独特香味的植物、微生物或其他自然资源存在分布有限，产量不高，且受到地理、气候、土壤等自然条件影响大，难以大规模采集和生产的局限。其次，新型天然食用香料的品质和安全性直接关系到食品的质量和消费者的健康，因此，需要建立严格的标准化和质量控制体系，确保产品的质量和安全性。相比于合成香料，新型天然食用香料的生产成本增加，价格更贵。因此，需要寻找降低生产成本的方法，如优化工艺、提高生产效率等。新型天然食用香料的开发是食品工业的重要方向之一。通过筛选与鉴定、提取与纯化、稳定性研究等步骤，可以开发出具有独特香味和生物活性的新型天然食用香料。未来，新型天然食用香料的开发也会更加注重健康与功能性、绿色环保和个性化需求等方面。同时，随着科技的不断进步和创新，新型天然食用香料的开发将呈现出更加多样化、高效化和智能化的趋势。

5.2 活性成分作用机制的深入研究

天然食用香料中的活性成分主要包括酚类、萜类、类胡萝卜素和类黄酮等，这些活性成分具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种生物活性，并通过各种分子机制发挥其健康益处。然而，目前对于天然食用香料中活性成分的作用机制尚未完全明确，未来需要进一步深入研究其分子机制和作用靶点。通过高通量筛选、分子生物学、细胞生物学等技术手段，解析活性成分在细胞、分子水平上的作用机制，为开发新型功能性食品和药物提供理论基础。基于天然食用香料中的活性成分具有抗氧化、抗菌及抗炎等生物活性，开发含有特定活性成分的食品和保健品，以及针对癌症等严重疾病开发以天然食用香料为基础的抗肿瘤药物等均具有强大的潜力。天然食用香料的研究为食品科学和医学领域带来了新的视角和机遇。通过深入研究其作用机制，可以更好地利用这些天然资源，开发出具有更高价值的新型功能性食品和药物。

5.3 天然食用香料的安全性与法规标准的制定和消费者接受度与市场推广

天然食用香料作为食品工业中的重要组成部分，其安全性和法规标准的制定及消费者接受度与市场推广至关重要。天然食用香料主要来源于植物、动物和微生物等自然资源，其安全性受到原料来源、提取工艺、添加剂使用等多方面因素的影响。在原料来源方面，天然食用香料应来源于符合食品安全标准的植物、动物或微生物，避免使用受污染或含有有害物质的原料。在提取工艺方面，应选用安全、环保的提取方法，避免使用有害溶剂或产生有害物质。在添加剂使用方面，应严格控制添加剂的种类和用量，确保不会对人体健康造成危害。因此在制定法规标准时，需要综合考虑原料来源、提取工艺、添加剂使用等多方面的因素，确保标准的科学性和合理性。同时，还需关注国际标准和趋势，与国际接轨，提高我国天然食用香料在国际市场上的竞争力。

消费者接受度和市场推广是天然食用香料能否在市场上取得成功的重要因素。为提升消费者接受度，需加强科普宣传，提高消费者对天然食用香料的认识和了解。同时，还需关注消费者的需求和偏好，根据市场需求调整产品策略，满足消费者的多样化需求。未来，随着消费者对健康、天然食品的需求不断增加，天然食用香料的市场前景将更加广阔。为保障天然食用香料的安全性和促进其发展，需要继续加强科学研究和技术创新，完善法规标准和监管体系，提高消费者接受度和市场推广效果。同时，还需要加强国际合作和交流，共同推动天然食用香料产业的健康发展。

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结语与展望

食用香料作为食品工业的重要组成部分，其活性成分的作用效果一直是科学研究的热点。本文总结近年来天然食用香料在功能活性及其应用方面的研究进展，并对其未来的研究趋势及挑战进行展望。首先，天然食用香料中的活性成分具有显著的生物效应，包括控制血糖、降低胆固醇、提高免疫力、抗菌和改善消化等。这些活性成分不仅能够保护食品免受微生物污染和氧化变质，延长食品保质期，还能够对人体健康产生积极影响，如降低慢性疾病风险、增强免疫力等。其次，天然食用香料在食品和医药保健工业中的应用具有广阔的前景。这些香料中具有抗氧化性的活性成分可用于保护油脂类食品免受氧化，延长其保质期；具有抗菌性的活性成分可用于制作低糖或无糖食品，抑制微生物生长；具有抗炎性的活性成分可开发为辅助治疗相关疾病的药物。然而，天然食用香料中的活性成分通常含量较低，目前的提取和纯化技术效率较低，尚不支持其在各领域中的大规模应用。并且天然食用香料中活性成分的作用机制、稳定性及安全性等问题也需要大量的临床科学数据加以论证。总之，天然食用香料功能活性的研究和应用具有强大的潜力。未来，需要进一步深入研究天然食用香料中的活性成分及其作用机制，探索更有效的提取和纯化方法，提高其在食品和医药保健领域中的应用效果。同时，还需关注天然食用香料在应用加工过程中的稳定性和安全性问题，以确保其在各领域应用中安全、有效。

通信作者：

张玉玉教 授，2013年6月毕业于中国农业大学食品科学与营养工程学院，博士；2010年6月，毕业于北京工商大学化学与环境工程学院，硕士；2005年6月，毕业于中国海洋大学食品科学与工程学院，学士。2019年12月至今，北京工商大学，轻工科学技术学院应用化学系，教授；2015年11月—2019年11月，北京工商大学食品学院应用化学系，副教授；2013年7月—2015年10月，北京工商大学食品学院应用化学系，讲师。主要研究领域为食用香料香精化学及其应用。主持国家自然科学基金项目2 项，“十三五”国家重点研发计划项目课题1 项，企业课题项目5 项。入选2018年度“北京高校卓越青年科学家计划项目”。出版学术专著1 部，申请发明专利18 项，授权2 项。以第一作者及通信作者发表论文56 篇，其中SCI论文16 篇，EI论文13 篇。科研项目：“十三五”国家重点研发计划项目子课题“方便新型调味料的创制及其制造关键技术开发”（2016YFD0400705），2016.07—2020.12，课题负责人；国家自然科学基金青年基金项目“热反应肉味香精中5-羟甲基糠醛的形成机理及动力学研究”（31401604），2015.01—2017.12，项目负责人；国家自然科学基金面上项目“鸡汤鲜味肽与受体T1R1/T1R3互作呈味分子效应机制研究”（31972191），2020.01—2023.12，项目负责人。

本文《天然食用香料及其活性成分的功能研究进展》来源于《食品科学》2025年46卷第10期299-314页，作者：刘夏磊，张莉莉，梁莉，徐嘉良，张玉玉。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240902-014。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新，加速科研成果向实际生产力的转化，助力产业实现高质量、可持续发展，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社将与江西农业大学、江西科技师范大学、 南昌师范学院、 家禽遗传改良江西省重点实验室 共同举办的“ 2025年动物源食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2025年10月25-26日 在 中国 江西 南昌 召开。

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