Чистый ванилинхимическое название: 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид, также известный как метилпротокатехуальдегид и ванилин. Это важный высококачественный ароматизатор широкого спектра действия, который к 2019 году станет одной из крупнейших специй в мире. Он имеет вкус сладкой фасоли и порошкообразный вкус и может использоваться в качестве фиксирующего агента, координирующего агента и ароматизатора. Он широко используется в пищевых продуктах, напитках, косметике, бытовой химии, медицине и других отраслях промышленности. Доля, используемая в перерабатывающей промышленности, составляет около 50 процентов для пищевых добавок, 20 процентов для фармацевтических промежуточных продуктов, 20 процентов для кормовых добавок и около 10 процентов для других целей.
В настоящее время ванилин является одним из наиболее широко используемых усилителей вкуса пищевых продуктов в мире и имеет репутацию «короля пищевых ароматизаторов». Он в основном используется в качестве усилителя вкуса в пищевой промышленности, а также в тортах, мороженом, безалкогольных напитках, шоколаде, выпечке и алкоголе. Количество добавок в тортах и печенье составляет {{0}}.01% ~0.04%, 0,02% ~0,08% в конфетах, максимальное количество используемой выпечки. составляет 220 мг · кг-1, а максимальное количество использования шоколада составляет 970 мг · кг-1. Его также можно использовать в качестве пищевой консервирующей добавки в различных продуктах питания и приправах; В косметической промышленности его можно использовать в качестве ароматизатора в духах и кремах для лица; В повседневной химической промышленности его можно использовать в повседневных химических продуктах для изменения аромата; В химической промышленности он используется в качестве пеногасителя, вулканизатора и химического предшественника; Его также можно использовать для анализа и обнаружения, например, для тестирования аминосоединений и некоторых кислот; В фармацевтической промышленности он используется в качестве средства для защиты от запаха. Поскольку сам ванилин обладает антибактериальным действием, его можно использовать в качестве полупродукта в фармацевтической промышленности, в том числе при лечении кожных заболеваний. Ванилин обладает определенным антиоксидантным и противораковым действием и может участвовать в передаче сигналов между бактериальными клетками. Эти потенциальные области применения будут способствовать быстрому росту рыночного спроса на ванилин в будущем. К 2019 году годовое потребление ванилина на мировом рынке составит около 20000 тонн.
Существует три основных способа приготовления ванилина:
① Он напрямую извлекается из натуральных растений, таких как ванильные бобы, но стоимость этого метода высока, а выход низок.
② Он синтезируется химическими методами с использованием промышленных жидких отходов целлюлозы и нефтяных химикатов в качестве сырья, но ванилин, полученный химическим синтезом, имеет один аромат и легко вызывает загрязнение окружающей среды, что несовместимо с тенденцией потребления натурального сырья. на рынке последующих приложений.
③ Ванилин был получен из возобновляемых источников эвгенола и феруловой кислоты в качестве природного сырья.
Антимикробный механизм ванилина:
Исследования антибактериального механизма ванилина в основном включают три аспекта: действие на клеточную мембрану и нарушение целостности мембраны; Он действует на ферменты, инактивируя основные ферменты; Он действует на генетический материал, чтобы инактивировать генетический материал или разрушить его структуру.
Нарушить целостность клеточной мембраны
Фенольная группа ванилина обладает гидрофобностью, и чем ниже значение pH, тем сильнее гидрофобность, что может сделать клеточную мембрану нестабильной, разрушить структуру клеточной мембраны, сделать клеточную стенку вогнутой, клеточная мембрана выпячивается внутрь и цитоплазма уплотняется и образуются вакуоли.
Однако ванилин имеет разную степень повреждения разных клеток. Клеточная стенка грамположительных бактерий толще, чем у грамотрицательных бактерий, а степень сшивки высокая, что может эффективно предотвращать проникновение ванилина. Грамотрицательные бактерии имеют рыхлую структуру и содержат больше липидов, с ними легко соединяется ванилин. Следовательно, бактериостатическое действие на грамотрицательные бактерии значительно сильнее, чем на грамположительные. Это также связано с формой микроорганизмов. Площадь поверхности бацилл больше, чем у кокков. Его единица площади может сочетаться с большим количеством ванилина, поэтому ванилин оказывает лучшее бактериостатическое действие на бациллы, чем на кокки. Помимо различной антибактериальной активности по отношению к разным микроорганизмам, концентрация ванилина также влияет на антибактериальную активность. Чем выше концентрация и больше время действия, тем выше антибактериальная активность.
Деактивировать основные ферменты
Организмы состоят из клеток. Каждая клетка проявляет различную жизнедеятельность благодаря наличию ферментов, и может осуществляться обмен веществ в организме. Белки, РНК или их комплексы, катализирующие определенные химические реакции, являются биокатализаторами. Химическая природа большинства ферментов белковая, и на их активность влияют некоторые внешние условия, такие как рН, концентрация солевых ионов, температура и др. Ванилин разрушает клеточную мембрану и вызывает изменения внутриклеточной среды, опосредованно угнетает активность ферментов. и влияет на метаболизм клеток. Например, ванилин подавляет активность ДНК-полимеразы.
Инактивировать генетический материал или разрушить структуру
Генетический материал большинства организмов (организмов с клеточной структурой и ДНК-вирусов) представляет собой ДНК, которая может направлять синтез белков, тем самым контролируя метаболизм и биологические характеристики. Ванилин может ингибировать синтез и экспрессию генетического материала в период микробной задержки, что может быть связано с разрушением клеточной мембраны, косвенно ингибируя ферменты, участвующие в синтезе и экспрессии генетического материала; Другие исследования показали, что ванилин может влиять на экспрессию мРНК транспортера в печени крыс.
Безопасность ванилина и проблемы в применении:
Ванилин является натуральным растительным ингредиентом и признан более безопасной пищевой добавкой. Из-за небольшого количества ванилина, добавляемого в пищу, к 2015 году не было найдено ни одного соответствующего отчета о вреде ванилина для организма человека. В Китае нет ограничений на добавление ванилина в другие продукты, за исключением того, что ванилин нельзя обнаружен в пищевых продуктах для детей в возрасте 0-6 месяцев.
Безопасность ванилина тесно связана с его потребительскими характеристиками. Ванилин является натуральной пищевой добавкой с множеством функций и может выполнять множество функций в малых дозах. Ванилин может эффективно снижать уровни триглицеридов в сыворотке крови и триглицеридов в сочетании с различными липопротеинами у экспериментальных мышей после ежедневного приема внутрь, а эффективное использование ванилина для снижения уровня липидов в крови согласуется с использованием ванилина в качестве небольшого количества добавляемой пищевой добавки. в еде. Некоторые ученые предположили, что когда мыши принимают ванилин перорально, уровень антиоксидантных активных веществ в крови увеличивается с увеличением концентрации ванилина, что указывает на то, что антиоксидантная активность ванилина может играть большую роль в ежедневном уходе за здоровьем. Следовательно, ванилин может играть несколько ролей в низких дозах и полезен для здоровья, что является основой безопасности его использования.
Однако добавление ванилина может также плохо сказаться на сохранности фруктов и овощей, что является основной проблемой при применении ванилина. Сообщается, что при хранении ананаса, покрытого ванилиновой пленкой, при температуре 10 градусов содержание ВК быстро снижается и ниже, чем в контрольной группе. Хотя обработка ванилином может усилить желтый цвет ананаса, она увеличивает привлекательность внешнего вида плода и приводит к потере питательных веществ. Кроме того, поскольку сам ванилин имеет сильный молочный привкус и неустойчив при нагревании, он также будет влиять на присущий пищевому сырью аромат. В производстве количество добавляемого ванилина должно строго контролироваться в соответствии с реальной ситуацией, а технология производства и обработки и операции должны быть строго стандартизированы, чтобы избежать неблагоприятного воздействия на органолептические качества пищи. Чтобы эффективно избежать проблем, вызванных собственными характеристиками ванилина, также необходимо провести углубленное исследование его механизма, технологии обработки и других аспектов.