Чисти ванилинхемијско име је 4-хидрокси-3-метоксибензалдехид, такође познат као метилпротокатекуалдехид и ванилин. То је важан врхунски укус широког спектра и један је од највећих зачина на свету до 2019. Има слатки укус пасуља и укус праха, а може се користити као средство за фиксирање, средство за координацију и арому. Широко се користи у храни, пићу, козметици, дневним хемикалијама, медицини и другим индустријама. Удео који се користи у низводној индустрији је око 50 процената за адитиве за храну, 20 процената за фармацеутске интермедијере, 20 процената за адитиве за сточну храну и око 10 процената за друге сврхе.
Ванилин је тренутно један од најчешће коришћених појачивача укуса хране у свету и има репутацију „краља укуса хране“. Углавном се користи као појачивач укуса у прехрамбеној индустрији, а користи се у колачима, сладоледу, безалкохолним пићима, чоколади, печеним слаткишима и алкохолу. Додатна количина у колачима и колачићима је {{0}}.01 проценат ~0.04 процената, 0,02 процената ~0,08 процената у слаткишима, максимална употребна количина печене хране је 220мг · кг-1, а максимална употребна количина чоколаде је 970мг · кг-1. Такође се може користити као адитив за конзервирање хране у разним намирницама и зачинима; У козметичкој индустрији, може се користити као арома у парфемима и кремама за лице; У свакодневној хемијској индустрији, може се користити у дневним хемијским производима за модификацију мириса; У хемијској индустрији користи се као средство против пене, средство за вулканизацију и хемијски прекурсор; Такође се може користити за анализу и детекцију, као што је тестирање амино једињења и неких киселина; У фармацеутској индустрији се користи као средство за заштиту од мириса. Пошто сам ванилин има антибактеријски ефекат, може се користити као фармацеутски интермедијер у фармацеутској индустрији, укључујући и лечење кожних обољења. Ванилин има одређене антиоксидативне ефекте и превенцију рака, и може учествовати у преносу сигнала између бактеријских ћелија. Ова потенцијална поља примене ће промовисати брзи раст потражње на тржишту ванилина у будућности. До 2019. годишња потрошња ванилина на глобалном тржишту биће око 20.000 тона.
Постоје три главне методе припреме ванилина:
① Директно се екстрахује из природних биљака као што је пасуљ ваниле, али цена ове методе је висока, а принос је низак.
② Синтетизује се хемијским методама, користећи отпадну течност индустријске целулозе и хемикалије за нафту као сировине, али ванилин произведен хемијском синтезом има јединствен укус и лако изазива загађење животне средине, што није у складу са трендом потрошње природних сировина на тржишту низводних апликација.
③ Ванилин је припремљен од обновљивих извора еугенола и ферулне киселине као природних сировина.
Антимикробни механизам ванилина:
Истраживање антибактеријског механизма ванилина углавном обухвата три аспекта: деловање на ћелијску мембрану и уништавање интегритета мембране; Делује на ензиме да инактивира есенцијалне ензиме; Делује на генетски материјал да би деактивирао генетски материјал или уништио његову структуру.
Уништити интегритет ћелијске мембране
Фенолна група у ванилину има хидрофобност, а што је нижа пХ вредност, то је јача хидрофобност, што може учинити ћелијску мембрану нестабилном, уништити структуру ћелијске мембране, учинити да ћелијски зид изгледа конкавно, ћелијска мембрана вири унутра и цитоплазма се кондензује и формирају се вакуоле.
Међутим, ванилин има различите степене оштећења различитих ћелија. Ћелијски зид грам-позитивних бактерија је дебљи од зида грам-негативних бактерија, а степен умрежавања је висок, што може ефикасно спречити улазак ванилина. Грам-негативне бактерије имају лабаву структуру и садрже више липида, а ванилин се лако комбинује са њим. Дакле, бактериостатски ефекат на грам-негативне бактерије је знатно јачи од оног на грам-позитивне бактерије. Ово је такође повезано са обликом микроорганизама. Површина бацила је већа од површине кока. Његова јединична површина може се комбиновати са више ванилина, тако да ванилин има бољи бактериостатски ефекат на бациле од кока. Поред различитог антибактеријског деловања на различите микроорганизме, концентрација ванилина утиче и на антибактеријску активност. Што је већа концентрација и дуже време деловања, већа је антибактеријска активност.
Деактивирајте есенцијалне ензиме
Организми се састоје од ћелија. Свака ћелија има различите животне активности због постојања ензима, а метаболизам у телу може да се одвија. Протеини, РНК или њихови комплекси који катализују специфичне хемијске реакције су биокатализатори. Хемијска природа већине ензима је протеин, а на њихову активност утичу неки спољни услови, као што су пХ, концентрација јона соли, температура итд. Ванилин уништава ћелијску мембрану и изазива промене у интрацелуларној средини, индиректно инхибира активност ензима. и утиче на метаболизам ћелија. На пример, ванилин ће инхибирати активност ДНК полимеразе.
Деактивирајте генетски материјал или уништите структуру
Генетски материјал већине организама (организама са ћелијском структуром и ДНК вируса) је ДНК, која може да води синтезу протеина, контролишући тако метаболизам и биолошке карактеристике. Ванилин може да инхибира синтезу и експресију генетског материјала током периода микробног кашњења, што може бити последица уништавања ћелијске мембране, индиректно инхибирајући ензиме укључене у синтезу и експресију генетског материјала; Друге студије су показале да ванилин може утицати на експресију мРНК транспортера у јетри пацова.
Безбедност ванилина и проблеми у примени:
Ванилин је природни биљни састојак и препознат је као сигурнији адитив за храну. Због мале количине ванилина који се додаје у храну, до 2015. године није пронађен релевантан извештај о штетности ванилина по људски организам. У Кини не постоји ограничење додавања ванилина у друге производе, осим што се ванилином не сме откривен у храни за одојчад узраста од 0-6 месеци.
Безбедност ванилина је уско повезана са карактеристикама његове употребе. Ванилин је природни адитив за храну са вишеструким функцијама и може играти више улога у малим дозама. Ванилин може ефикасно да смањи нивое серумских триглицерида и триглицерида у комбинацији са различитим липопротеинима код експерименталних мишева након уноса свакодневном исхраном, а ефикасна употреба ванилина у смањењу липида у крви је у складу са употребом ванилина као мале количине додатка храни. у храни. Неки научници су предложили да када мишеви узимају ванилин орално, ниво антиоксидативних активних супстанци у крви расте са повећањем концентрације ванилина, што указује да антиоксидативна активност ванилина може играти већу улогу у свакодневној здравственој нези. Према томе, ванилин може имати вишеструку улогу у малим дозама и благотворан је за здравље, што је основа његове безбедности употребе.
Међутим, додатак ванилина може лоше утицати и на очуваност воћа и поврћа, што је главни проблем у примени ванилина. Пријављено је да када се ананас обложен ванилин филмом чува на 10 степени, садржај ВЦ се брзо смањује и нижи је него у контролној групи. Иако третман ванилином може побољшати жуту боју ананаса, он повећава привлачност изгледа воћа и резултира губитком хранљивих материја. Поред тога, пошто сам ванилин има јак укус млека и нестабилан је када је изложен топлоти, он ће такође утицати на инхерентну арому прехрамбених сировина. У производњи, количину доданог ванилина треба строго контролисати у складу са стварном ситуацијом, а технологију производње и прераде и рад треба строго стандардизовати како би се избегли негативни ефекти на сензорни квалитет хране. Да би се ефикасно избегли проблеми изазвани сопственим карактеристикама ванилина, неопходно је и дубинско истраживање његовог механизма, технологије обраде и других аспеката.