Rent vanillinDet kemiska namnet är 4-hydroxi-3-metoxibensaldehyd, även känd som metylprotokatekualdehyd och vanillin. Det är en viktig brett spektrum high-end smak, och är en av de största kryddorna i världen 2019. Den har en söt bönsmak och pulversmak, och kan användas som fixeringsmedel, koordinerande medel och smakämne. Det används ofta i mat, dryck, kosmetika, dagliga kemikalier, medicin och andra industrier. Andelen som används i nedströmsindustrin är cirka 50 procent för livsmedelstillsatser, 20 procent för farmaceutiska intermediärer, 20 procent för fodertillsatser och cirka 10 procent för andra ändamål.
Vanillin är en av de mest använda matsmakförstärkarna i världen för närvarande, och har ryktet om att vara "kungen av matsmak". Den används främst som smakförstärkare inom livsmedelsindustrin, och används i kakor, glass, läsk, choklad, bakat godis och alkohol. Tillsatsmängden i kakor och kakor är {{0}}.01 procent ~0,04 procent, 0,02 procent ~0,08 procent i godis, den maximala användningsmängden bakad mat är 220mg · kg-1, och den maximala användningsmängden choklad är 970mg · kg-1. Den kan också användas som konserveringsmedelstillsats i olika livsmedel och smaktillsatser; Inom kosmetikindustrin kan den användas som smakämne i parfym och ansiktskräm; I den dagliga kemiska industrin kan den användas i dagliga kemiska produkter för att modifiera doften; Inom den kemiska industrin används det som skumdämpare, vulkaniseringsmedel och kemisk prekursor; Den kan också användas för analys och detektion, såsom testning av aminoföreningar och vissa syror; Inom läkemedelsindustrin används det som ett medel för att skydda lukten. Eftersom vanillin i sig har antibakteriell effekt kan det användas som en farmaceutisk mellanprodukt i läkemedelsindustrin, inklusive vid behandling av hudsjukdomar. Vanillin har vissa antioxidanter och cancerförebyggande effekter och kan delta i signalöverföring mellan bakterieceller. Dessa potentiella användningsområden kommer att främja den snabba tillväxten av efterfrågan på vanillinmarknaden i framtiden. År 2019 kommer den årliga konsumtionen av vanillin på den globala marknaden att vara cirka 20 000 ton.
Det finns tre huvudsakliga beredningsmetoder för vanillin:
① Det är direkt extraherat från naturliga växter som vaniljbönor, men kostnaden för denna metod är hög och avkastningen är låg.
② Det syntetiseras med kemiska metoder, med användning av industriell massaavfallsvätska och petroleumkemikalier som råmaterial, men vanillin som produceras genom kemisk syntes har en enda smak och är lätt att orsaka miljöföroreningar, vilket är oförenligt med konsumtionstrenden av naturliga råvaror på marknaden för nedströmsapplikationer.
③ Vanillin framställdes av förnybara resurser eugenol och ferulsyra som naturliga råvaror.
Antimikrobiell mekanism för vanillin:
Forskningen om vanillins antibakteriella mekanism omfattar huvudsakligen tre aspekter: verkan på cellmembranet och förstöra membranets integritet; Det verkar på enzymer för att inaktivera viktiga enzymer; Det verkar på genetiskt material för att inaktivera genetiskt material eller förstöra dess struktur.
Förstör integriteten hos cellmembranet
Fenolgruppen i vanillin har hydrofobicitet, och ju lägre pH-värde desto starkare hydrofobicitet, vilket kan göra cellmembranet instabilt, förstöra cellmembranets struktur, göra att cellväggen ser konkav ut, cellmembranet sticker ut inåt och cytoplasman kondenserar och vakuoler bildas.
Vanillin har dock olika grad av skada på olika celler. Cellväggen hos grampositiva bakterier är tjockare än hos gramnegativa bakterier, och graden av tvärbindning är hög, vilket effektivt kan förhindra inträngning av vanillin. De gramnegativa bakterierna har lös struktur och innehåller mer lipider och vanillin är lätt att kombinera med det. Därför är den bakteriostatiska effekten på gramnegativa bakterier betydligt starkare än på grampositiva bakterier. Detta är också relaterat till formen på mikroorganismer. Bacillernas yta är större än kockernas. Dess enhetsarea kan kombineras med mer vanillin, så vanillin har bättre bakteriostatisk effekt på baciller än kocker. Förutom att ha olika antibakteriell aktivitet till olika mikroorganismer, påverkar koncentrationen av vanillin även den antibakteriella aktiviteten. Ju högre koncentration och ju längre verkanstid, desto högre antibakteriell aktivitet.
Inaktivera viktiga enzymer
Organismer är sammansatta av celler. Varje cell uppvisar olika livsaktiviteter på grund av förekomsten av enzymer, och metabolismen i kroppen kan utföras. Proteiner, RNA eller deras komplex som katalyserar specifika kemiska reaktioner är biokatalysatorer. Den kemiska naturen hos de flesta enzymer är protein, och deras aktiviteter påverkas av vissa yttre förhållanden, såsom pH, saltjonkoncentration, temperatur, etc. Vanillin förstör cellmembranet och orsakar förändringar i den intracellulära miljön, hämmar indirekt aktiviteten hos enzymer och påverkar metabolismen av celler. Till exempel kommer vanillin att hämma aktiviteten av DNA-polymeras.
Inaktivera genetiskt material eller förstör struktur
Det genetiska materialet för de flesta organismer (organismer med cellstruktur och DNA-virus) är DNA, som kan styra syntesen av proteiner och på så sätt kontrollera metabolism och biologiska egenskaper. Vanillin kan hämma syntesen och uttrycket av genetiskt material under den mikrobiella fördröjningsperioden, vilket kan bero på förstörelsen av cellmembranet, indirekt inhibera de enzymer som är involverade i syntesen och uttrycket av genetiskt material; Andra studier har visat att vanillin kan påverka uttrycket av transportör-mRNA i råttlever.
Säkerhet för vanillin och problem vid användning:
Vanillin är en naturlig växtingrediens och är erkänd som en säkrare livsmedelstillsats. På grund av den lilla mängden vanillin som tillsätts i livsmedel har ingen relevant rapport om vanillins skador på människokroppen hittats senast 2015. I Kina finns det ingen begränsning för tillsats av vanillin i andra produkter, förutom att inget vanillin kan användas upptäckts i livsmedel för spädbarn i åldern 0-6 månader.
Säkerheten för vanillin är nära relaterad till dess användningsegenskaper. Vanillin är en naturlig livsmedelstillsats med flera funktioner och kan spela flera roller vid låga doser. Vanillin kan effektivt minska nivåerna av serumtriglycerider och triglycerider i kombination med olika lipoproteiner i experimentmöss efter att ha intagits med daglig diet, och den effektiva användningen av vanillin för att minska blodlipider är förenlig med användningen av vanillin som en liten mängd livsmedelstillsats. i mat. Vissa forskare har föreslagit att när möss tar vanillin oralt, ökar nivån av antioxidantaktiva substanser i blodet med ökningen av vanillinkoncentrationen, vilket indikerar att vanillins antioxidantaktivitet kan spela en större roll i den dagliga hälsovården. Därför kan vanillin spela flera roller vid låga doser och är fördelaktigt för hälsan, vilket är grunden för dess användningssäkerhet.
Men tillsatsen av vanillin kan också ha en dålig effekt på bevarandet av frukt och grönsaker, vilket är huvudproblemet vid applicering av vanillin. Det rapporteras att när ananas belagd med vanillinfilm lagras vid 10 grader, minskar VC-innehållet snabbt och är lägre än kontrollgruppens. Även om vanillinbehandling kan förstärka den gula färgen på ananas, ökar den fruktens utseende attraktionskraft och resulterar i förlust av näringsämnen. Dessutom, eftersom vanillin i sig har en stark mjölksmak och är instabil när det utsätts för värme, kommer det också att påverka den inneboende aromen av matråvaror. I produktionen bör mängden tillsatt vanillin kontrolleras strikt i enlighet med den faktiska situationen, och produktions- och bearbetningstekniken och driften bör strikt standardiseras för att undvika negativa effekter på matens sensoriska kvalitet. För hur man effektivt kan undvika de problem som orsakas av vanillins egna egenskaper är det också nödvändigt att bedriva djupgående forskning i dess mekanism, processteknik och andra aspekter.