Чист ванилинхимическото наименование е 4-хидрокси-3-метоксибензалдехид, известен също като метилпротокатехуалдехид и ванилин. Това е важен широкоспектърен вкус от висок клас и е една от най-големите подправки в света до 2019 г. Има вкус на сладък боб и вкус на прах и може да се използва като фиксиращ агент, координиращ агент и ароматизиращ агент. Той се използва широко в хранително-вкусовата промишленост, напитките, козметиката, ежедневните химикали, медицината и други индустрии. Делът, използван в индустрията надолу по веригата, е около 50 процента за хранителни добавки, 20 процента за фармацевтични междинни продукти, 20 процента за фуражни добавки и около 10 процента за други цели.
Ванилинът е един от най-широко използваните подобрители на вкуса на храните в света в момента и има репутацията на „цар на вкуса на храните“. Използва се главно като подобрител на вкуса в хранително-вкусовата промишленост и се използва в торти, сладолед, безалкохолни напитки, шоколад, печени бонбони и алкохол. Добавеното количество в торти и бисквити е {{0}}.01 процент ~0.04 процента, 0,02 процента ~0,08 процента в бонбони, максималното използвано количество за печена храна е 220mg · kg-1, а максималното използвано количество шоколад е 970mg · kg-1, Може да се използва и като добавка за хранителен консервант в различни храни и подправки; В козметичната индустрия може да се използва като овкусител в парфюми и кремове за лице; В ежедневната химическа индустрия може да се използва в ежедневни химически продукти за модифициране на аромата; В химическата промишленост се използва като пеногасител, вулканизиращ агент и химически прекурсор; Може да се използва и за анализ и откриване, като тестване на амино съединения и някои киселини; Във фармацевтичната индустрия се използва като средство за екраниране на миризмата. Тъй като самият ванилин има антибактериален ефект, той може да се използва като междинен фармацевтичен продукт във фармацевтичната индустрия, включително при лечение на кожни заболявания. Ванилинът има определени антиоксидантни и предпазващи от рак ефекти и може да участва в предаването на сигнали между бактериалните клетки. Тези потенциални области на приложение ще насърчат бързия растеж на пазарното търсене на ванилин в бъдеще. До 2019 г. годишното потребление на ванилин на световния пазар ще бъде около 20 000 тона.
Има три основни метода за приготвяне на ванилин:
① Той се извлича директно от естествени растения като ванилови зърна, но цената на този метод е висока и добивът е нисък.
② Той се синтезира чрез химически методи, като се използват течности от промишлена целулоза и петролни химикали като суровини, но ванилинът, произведен чрез химичен синтез, има един аромат и е лесно да причини замърсяване на околната среда, което е несъвместимо с тенденцията на потребление на естествени суровини на пазара на приложения надолу по веригата.
③ Ванилинът е приготвен от възобновяеми ресурси евгенол и ферулова киселина като естествени суровини.
Антимикробен механизъм на ванилина:
Изследването на антибактериалния механизъм на ванилина включва основно три аспекта: действие върху клетъчната мембрана и разрушаване на целостта на мембраната; Той действа върху ензимите, за да инактивира основните ензими; Той действа върху генетичен материал, за да инактивира генетичния материал или да разруши неговата структура.
Разрушаване на целостта на клетъчната мембрана
Фенолната група във ванилина има хидрофобност и колкото по-ниска е стойността на pH, толкова по-силна е хидрофобността, която може да направи клетъчната мембрана нестабилна, да разруши структурата на клетъчната мембрана, да направи клетъчната стена да изглежда вдлъбната, клетъчната мембрана да изпъква навътре и цитоплазмата се кондензира и се образуват вакуоли.
Ванилинът обаче има различна степен на увреждане на различните клетки. Клетъчната стена на грам-положителните бактерии е по-дебела от тази на грам-отрицателните бактерии и степента на омрежване е висока, което може ефективно да предотврати навлизането на ванилин. Грам-отрицателните бактерии имат рехава структура и съдържат повече липиди, а ванилинът лесно се комбинира с тях. Следователно бактериостатичният ефект върху грам-отрицателните бактерии е значително по-силен от този върху грам-положителните бактерии. Това също е свързано с формата на микроорганизмите. Повърхността на бацилите е по-голяма от тази на коките. Неговата единица площ може да се комбинира с повече ванилин, така че ванилинът има по-добър бактериостатичен ефект върху бацилите, отколкото коките. Освен че има различно антибактериално действие към различните микроорганизми, концентрацията на ванилин влияе и върху антибактериалната активност. Колкото по-висока е концентрацията и колкото по-дълго е времето на действие, толкова по-висока е антибактериалната активност.
Деактивирайте основните ензими
Организмите са съставени от клетки. Всяка клетка показва различни жизнени дейности поради наличието на ензими и метаболизмът в тялото може да се извърши. Протеини, РНК или техни комплекси, които катализират специфични химични реакции, са биокатализатори. Химическата природа на повечето ензими е протеинова и тяхната дейност се влияе от някои външни условия, като рН, концентрация на солеви йони, температура и др. Ванилинът разрушава клетъчната мембрана и предизвиква промени във вътреклетъчната среда, индиректно инхибира активността на ензимите и влияе върху метаболизма на клетките. Например, ванилинът ще инхибира активността на ДНК полимеразата.
Дезактивирайте генетичния материал или унищожете структурата
Генетичният материал на повечето организми (организми с клетъчна структура и ДНК вируси) е ДНК, която може да ръководи синтеза на протеини, като по този начин контролира метаболизма и биологичните характеристики. Ванилинът може да инхибира синтеза и експресията на генетичен материал по време на периода на микробно забавяне, което може да се дължи на разрушаването на клетъчната мембрана, индиректно инхибиране на ензимите, участващи в синтеза и експресията на генетичен материал; Други проучвания показват, че ванилинът може да повлияе на експресията на транспортната иРНК в черния дроб на плъх.
Безопасност на ванилин и проблеми при приложението:
Ванилинът е естествена растителна съставка и е признат за по-безопасна хранителна добавка. Поради малкото количество ванилин, добавено в храната, до 2015 г. не е намерен съответен доклад за вредата от ванилин за човешкото тяло. В Китай няма ограничение за добавянето на ванилин в други продукти, освен че ванилин не може да се използва открити в храни за кърмачета на възраст 0-6 месеца.
Безопасността на ванилина е тясно свързана с неговите характеристики на употреба. Ванилинът е естествена хранителна добавка с множество функции и може да играе много роли при ниски дози. Ванилинът може ефективно да намали нивата на серумните триглицериди и триглицеридите, комбинирани с различни липопротеини при експериментални мишки след приемане с ежедневната диета, а ефективната употреба на ванилин за намаляване на кръвните липиди е в съответствие с употребата на ванилин като малко количество добавена хранителна добавка в храната. Някои учени предполагат, че когато мишки приемат ванилин перорално, нивото на антиоксидантните активни вещества в кръвта се повишава с увеличаването на концентрацията на ванилин, което показва, че антиоксидантната активност на ванилина може да играе по-голяма роля в ежедневните грижи за здравето. Следователно ванилинът може да играе много роли в ниски дози и е полезен за здравето, което е в основата на неговата безопасност при употреба.
Добавянето на ванилин обаче също може да има лош ефект върху запазването на плодовете и зеленчуците, което е основният проблем при прилагането на ванилин. Съобщава се, че когато ананас, покрит с ванилов филм, се съхранява при 10 градуса, съдържанието на VC намалява бързо и е по-ниско от това на контролната група. Въпреки че третирането с ванилин може да подобри жълтия цвят на ананаса, то увеличава привлекателността на външния вид на плода и води до загуба на хранителни вещества. В допълнение, тъй като самият ванилин има силен аромат на мляко и е нестабилен, когато е изложен на топлина, той също ще повлияе на присъщия аромат на хранителните суровини. При производството количеството на добавения ванилин трябва да бъде строго контролирано в съответствие с действителната ситуация, а технологията и операцията на производство и обработка трябва да бъдат строго стандартизирани, за да се избегнат неблагоприятни ефекти върху сензорното качество на храната. За това как ефективно да се избегнат проблемите, причинени от собствените характеристики на ванилина, също е необходимо да се проведат задълбочени изследвания на неговия механизъм, технология на обработка и други аспекти.