香りの知識

天然香料と合成香料の違いを香りのプロがわかりやすく解説!

【よくわかる!】香料とは?天然香料と合成香料の違い

kaori

香料メーカーで研究職として働いていた経験から、香りや臭いについて情報発信しています|アロマテラピー検定1級|わたしも実際に使っている香水サブスク(COLORIA、SCENTPICKなど)の紹介|みなさんとワクワクしながら香りを楽しめる「香りハピネス」なライフを目指せたらウレシイです♪

悩む人

よく原材料に”香料”って書かれているけど、香料って何なんだろう?

悩む人

香料って天然香料と合成香料があるって聞いたことがあるけど、どんな違いがあるんだろう?

そんな疑問に香料のプロがお答えします。

この記事を書いた人

kaoriのプロフィール画像kaori(@kaori_happines

香料には大きく分けて2種類あります。
この記事はこんな人におすすめ
  • 香料について学びたい人
  • 天然香料と合成香料の違いを知りたい人
  • 香りのプロの話を聞きたい人

この記事は、香料の定義や天然香料・合成香料についてわかりやすく解説します。

突然ですが、あなたは「香料とは何か」と聞かれて答えることができますか?

「・・・香りがするもの?香水に使われているモノではないかな?」

そんな声が聞こえてきそうですが、香料は結構いろんな種類があります。

先に香料について、簡単なまとめを書いておきますね。

香料とは何か?

  • 香料とは、主に商業目的で製造販売される香気を持った化合物や集合体
  • 香料は大きくわけて天然香料合成香料に分けられる。
  • 天然香料の作り方には「水蒸気蒸留、溶剤抽出、圧搾」などの手法がある
  • 合成香料には、「単離香料、半合成香料、合成香料」がある

香料は菓子・ドリンクのような”食品”から、化粧品・柔軟剤・香水のような”香粧品”にまでさまざまな用途で用いられています。

kaori

香料が無ければ、かき氷のシロップもただ甘いだけのシロップに・・・。

イチゴやメロンなどの香りは楽しめなくなってしまうんです😭

洗剤も、香料が入っていないと”独特の油くささ”を感じてしまいます。

香料は、わたしたちが楽しく健やかに生きていくために欠かせないモノなんです!

この記事を読めば、”香料とは何か”理解でき、”天然香料と合成香料の違い”についても理解できます。

これであなたも香料に詳しい人の仲間入りです!

ぜひ最後までお読みくださいね!

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”香料”とは?香りをつけるための液体や固体

香料とは、主に商業目的で製造販売される香気(香り)を持った化合物や集合体です。

ちょっと難しい表現ですが・・・

もっとシンプルに言うと、「お店で食べ物や香粧品などを売る時に、香りをつけるための液体や固体」です。

なお、”香り”や”におい”については

でも解説しているので、ぜひお読みください。

参考記事
【簡単にわかる!】におい・香りとは?
香りとは心地よい”におい”のこと|香りの表現の種類も紹介

参考記事
【なるほど!】においの正体を化学的に理解する
においの正体を化学的に理解|分子量が350以下の揮発性有機化合物

さて、香料は大きく分けて二種類あります。

天然香料合成香料です。

天然香料と合成香料の違い

天然香料は文字通り、動植物などの天然物から採取される香料です。

天然香料は、さらに

  • フレーバ用
  • フレグランス用

に分けることができます。

フレーバー(食品)用の天然香料は、食品衛生法により次のように定義されています。

「動植物から得られたもの又はその混合物で、食品の着香の目的で使用される添加物

食品衛生法第4条3項より)
kaori

少し難しいですよね・・・。
要するに、香りをつける目的で食品に使われる添加物が”食品香料”ということです。

一方、フレグランス用の天然香料は、長年使用されており安全性が確認されている化合物が利用されます。

しかし、天然物からとれる香料はわずかなことが多く、コストが高くなりがちなのがデメリットです。

合成香料は主に有機合成によってつくられた化合物で、単品の化合物であることがほとんどです。

高濃度かつ高純度(95%以上)のものが多く、「ピンポイントで○○の香りを強めたい!」なんて時に使用します。

これまで多くの化学者によって、構造が複雑な化合物が合成・同定され、今でも新規化合物の報告がされています。

フレーバーとフレグランスとは?

フレーバーフレグランスという用語が出てきたので簡単に説明します。

フレーバーは食品用香料、フレグランスは香粧品用香料のことです。

【いまさら聞けない?】フレーバーとフレグランスの違いは”たった1つ”」でわかりやすく解説しているので、ぜひ参考にしてください。

参考記事
【いまさら聞けない?】フレーバーとフレグランスの違いは”たった1つ”
フレーバーとフレグランスの違いは”たった1つ”、香りのプロが解説

日本では、フレーバー(食品香料)とフレグランス(香粧品用香料)だと、フレーバーのシェアが85%以上であることが知られています。

市場におけるフレーバーとフレグランスの割合
フレーバー
85%
フレグランス
15%

意外でしたか?

香りハピネスでは、それぞれの香料統計を基にした各香料のシェア比率を計算した記事も書いています。

興味があればぜひお読みください。

参考記事
【最新版】香料統計 フレーバー(食品香料)のシェアが85%以上
香料統計を図解|フレーバー(食品香料)のシェアが85%以上
kaori

それでは、さらに詳しく天然香料と合成香料をみてみましょう。

天然香料とは?

天然香料は動植物を原料として、水蒸気蒸留や溶剤抽出、圧搾などの物理的方法や酵素処理で取り出した物が代表例となります。

その種類は・・・なんと1500種類以上あるとも言われます。

日本国内では数百種類利用されていますが、海外から輸入しているものばかりです。

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天然香料の主な作り方3つ

天然香料の作り方には大きく分けて3つの方法があります。

  • 水蒸気蒸留
  • 溶剤抽出
  • 圧搾

水蒸気蒸留とは?

水蒸気蒸留は、沸点の高い物質を水と蒸留して、その物質の沸点よりも低い温度で留出させる蒸留法です。

沸点の高い物質の蒸気圧と水の蒸気圧の和が全圧になります。

水蒸気圧が高い沸点の成分の蒸気圧を減少させることで、低い温度で蒸留ができます。

よって、精油の沸点(150〜350℃)よりも低い温度で蒸留ができる歴史ある蒸留法です。

スケールが大きい生産の場合において、もっともよく使われます。

溶剤抽出とは?

エタノール、ヘキサンなどの有機溶剤に天然物を漬け込み、におい成分を採取する方法です。

最近では超臨界CO2抽出という抽出溶剤としての残留性がない抽出法もあります。

非加熱な抽出法なのでにおいの変化も少ないのがメリットですが、コストがかかるのがデメリットです。

圧搾とは

レモンなどの柑橘類を絞ってエッセンシャルオイル(におい成分を含む揮発性油)を採取する方法です。

たとえばレモンでは、油胞(ゆほう)に精油が含まれます。

果皮を絞る(圧搾)と油胞が破壊されることで、精油を集められます。

天然香料の種類:動物由来香料と植物由来香料

動物由来原料の天然香料のうち、フレグランス用として利用される香料があります。

動物由来香料

代表例は以下の4つです。

  • ムスク(麝香:ジャコウジカのオスの生殖腺嚢の分泌物)
  • シベット(霊猫香り:ジャコウネコの雌雄の分泌腺嚢の分泌物)
  • カストリウム(海狸香:ビーバーの雌雄の分泌腺嚢の分泌物)
  • アンバーグリス(竜涎香:マッコウクジラの腸内結石)
kaori

分泌物や内臓にできる結石から”良いにおい”がするなんて、おもしろいですよね?

しかし、現在ではワシントン条約による動物愛護の観点から、動物性香料を入手することは極めて困難です

とはいえ、たまにアンバーグリスが浜辺に打ち上げられていて、それを拾った人は1kgあたり300万円近いお金を手にすることも・・・!

kaori

もし海辺で拾ったら、kaoriにおすそ分けしてくださいね(笑)

他にも動物由来の香料は、畜肉・乳製品に対する加熱・酵素反応などにより作られます。

植物由来香料

植物由来の香料は、植物のさまざまな部位から作ることができます。

  • 樹皮
  • 根茎
  • 果実
  • 種子

などなど・・・

kaori

植物も部位によって”におい”が全く異なるので、どこの部位から香りを抽出するかは大事なポイントです。

例えば、花ではバラやジャスミンなどから採取します。

バラ
バラ
jasmine
ジャスミン

バラの花を5t(トン)用意して、ようやく1kgの精油が採れます。

収率としては、たったの0.02%程度・・・😱

そのためコストもどうしても高くなります。

バラの天然香料では1kgあたり数百万円することもザラにあります。

kaori

特に花由来の天然香料は高価なものが多いので、こぼしたら大変!💦

樹皮ではシナモン、種子ではコショウやポピーなども有名ですね。

Cinnamon
シナモン(cinnamon)
黒胡椒(black pepper)
黒胡椒(black pepper)
ポピー(poppy seeds)
ポピー(poppy seeds)

合成香料とは?

天然香料は数多くの化合物の組み合わせで成り立っていますが、合成香料は高純度の単一の有機化合物です。

なお、高純度とは一般的に95%以上の含有率を表すことが多いです。

さて、こんな質問が聞こえてきそうです。

悩む人

天然香料があるなら、天然香料を使えばいいんじゃないの?

悩む人

わざわざ合成香料なんて作らなくてもいいんじゃないの?なんか危なそうだし・・・

天然香料は良い香りがしますが、次のようなデメリットがあります。

  • 天然香料は化合物の集合体だから、他の香料を作るときに特定の香りだけ強めることができない
  • コストが大きい
  • 品質にムラがある(におい成分のバラつきが年により異なる)
  • 天災の影響で香料の元となる植物の収穫量にブレがある(価格が変動しやすくなる)

上記のような理由から、いまや合成香料はわたしたちの生活に欠かせない存在になっています。

kaori

もちろん、合成香料は安全面に十分配慮されて作られているので安心してくださいね。

また、天然香料に含まれている成分すべてが、必ずしもにおいに貢献しているわけではありません

例えば、レモンなど柑橘類の精油に9割程度含まれる化合物として、”リモネン(limonene)”があります。

しかし、実はこのリモネン・・・

匂いの寄与度はとても小さいんです!

たくさん含まれているのにも関わらず、におい自体はそれほど強くありません。

むしろ、ごく微量しか含まれていない成分こそが、かなり強い”におい”を持つことがあります。

そのため、有機合成によって本当に”におい”に効く化合物をピンポイントで合成し、合成香料として利用することは理にかなっていると言えます。

合成香料の種類

合成香料もまた、いくつかの種類に分けることができます。

  • 単離香料
  • 半合成香料
  • 合成香料

単離香料

動植物由来の原料から、蒸留・抽出・再結晶・昇華などにより単体として得た香料

単利香料の具体例としては、ℓ-メントールがあります。

kaori

ℓ-メントールは、ハッカキャンディのように”スースー”する香りがする化合物です。
清涼感を出すためによく使われます。

ℓ-メントールはハッカ油を再結晶という処理をすることで、天然香料から簡単に得ることができます。

なお、国内最大手の香料メーカー”高砂香料株式会社”が、立体的に特異なℓ-メントールを工業的に合成することに成功した話は、あまりに有名です。

1983年に野依良治博士(2001年ノーベル化学賞)らとの産学協同で、天然物から誘導されるミルセンを原料とした触媒的不斉異性化技術によるl-メントールの工業的合成に成功しています。

出典:高砂香料株式会社公式HPより(https://www.takasago.com/ja/news/2004/1122_1522.html)

半合成香料

単離香料として精油から得られた化合物に対して、さらに有機合成を行い得られる香料

合成香料

既存の単体香料を用いて、有機合成を駆使して得られる香料

合成香料を作る際は次のようなポイントがあります。

  • 工程数を可能な限り少なくする
  • 収率の高い合成ルートを選択する
  • 安い原料を用いる
  • 安全な手法を用いる

工程数を限りなく少なくすることは重要です。

例えば、一回有機合成を行うと90%の収率で目的の化合物が得られるとします。

90%も変換できたら良い収率です。

しかし、工程数が多くなるとどうでしょう?

2回収率90%の反応を行うと0.9×0.9=0.81です。

収率が81%になってしまいました。

3回収率90%の反応を行うと0.9×0.9×0.9=0.73です。

収率が73%になってしまいました・・・。

このように、ひとつひとつの反応が収率90%でも、工程数が増えれば増えるほど全体の収率としてはどんどん下がってしまいます。

kaori

合成のステップ数を可能な限り減らし、収率よく合成するのが研究者の腕の見せ所です。

合成香料は環境にやさしい?

天然香料の話でも触れましたが、ワシントン条約により動物から天然香料を製造することはできなくなりました

しかし、においに効く成分を化学の力で作ることができれば、動物を傷つけずに済みますよね?

もちろん、人は独特な素晴らしい香りを、より安価に楽しむことができます。

合成香料は動物のことも考えた、”やさしさ”のある香料なんです。

まとめ

この記事では、「香料の定義」や「天然香料と合成香料の違い」について解説しました。

  • 香料とは、主に商業目的で製造販売される香気を持った化合物や集合体
  • 香料は大きくわけて天然香料合成香料に分けられる。
  • 天然香料の作り方には「水蒸気蒸留、溶剤抽出、圧搾」などの手法がある
  • 合成香料には、「単離香料、半合成香料、合成香料」がある
kaori

少し難しい内容もあったかもしれませんが、何度か読み直して勉強してみてくださいね!

カラリア
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