Vainillina purael nom químic és 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehid, també conegut com a metilprotocatechualdehid i vainil·lina. És un important sabor de gamma alta d'ampli espectre i és una de les espècies més grans del món per al 2019. Té un sabor de mongeta dolça i sabor en pols, i es pot utilitzar com a agent fixador, agent coordinador i agent aromatitzant. S'utilitza àmpliament en aliments, begudes, cosmètics, productes químics diaris, medicina i altres indústries. La proporció que s'utilitza a la indústria aigües avall és d'un 50 per cent per als additius alimentaris, un 20 per cent per a productes intermedis farmacèutics, un 20 per cent per als additius per a pinsos i un 10 per cent per a altres finalitats.
La vainillina és un dels potenciadors del sabor dels aliments més utilitzats al món actualment i té la reputació de "rei del sabor dels aliments". S'utilitza principalment com a potenciador del sabor a la indústria alimentària, i s'utilitza en pastissos, gelats, refrescos, xocolata, dolços al forn i alcohol. La quantitat d'addició en pastissos i galetes és de {{0}}.01 per cent ~0,04 per cent, 0,02 per cent ~0,08 per cent en dolços, la quantitat màxima d'ús d'aliments al forn és de 220 mg · kg-1, i la quantitat màxima d'ús de xocolata és de 970 mg · kg{-1. També es pot utilitzar com a additiu conservador d'aliments en diversos aliments i condiments; A la indústria cosmètica, es pot utilitzar com a aromatitzant en perfums i cremes facials; A la indústria química diària, es pot utilitzar en productes químics diaris per modificar la fragància; A la indústria química, s'utilitza com a antiespumante, agent vulcanitzant i precursor químic; També es pot utilitzar per a l'anàlisi i la detecció, com ara provar compostos amino i alguns àcids; A la indústria farmacèutica, s'utilitza com a agent per protegir l'olor. Com que la vainillina té un efecte antibacterià, es pot utilitzar com a intermedi farmacèutic a la indústria farmacèutica, inclòs en el tractament de malalties de la pell. La vainillina té certs efectes antioxidants i de prevenció del càncer i pot participar en la transmissió del senyal entre cèl·lules bacterianes. Aquests camps d'aplicació potencials promouran el ràpid creixement de la demanda del mercat de la vainillina en el futur. El 2019, el consum anual de vainillina al mercat mundial serà d'unes 20.000 tones.
Hi ha tres mètodes principals de preparació de la vainillina:
① S'extreu directament de plantes naturals com ara les mongetes de vainilla, però el cost d'aquest mètode és elevat i el rendiment és baix.
② Es sintetitza mitjançant mètodes químics, utilitzant residus de polpa industrial líquida i productes químics del petroli com a matèries primeres, però la vainillina produïda per síntesi química té un únic sabor i és fàcil de causar contaminació ambiental, que és incompatible amb la tendència de consum de matèries primeres naturals. al mercat d'aplicacions aigües avall.
③ La vainillina es va preparar a partir de recursos renovables eugenol i àcid ferúlic com a matèries primeres naturals.
Mecanisme antimicrobià de la vainillina:
La investigació sobre el mecanisme antibacterià de la vainillina inclou principalment tres aspectes: actuar sobre la membrana cel·lular i destruir la integritat de la membrana; Actua sobre els enzims per inactivar els enzims essencials; Actua sobre el material genètic per inactivar el material genètic o destruir-ne l'estructura.
Destrueix la integritat de la membrana cel·lular
El grup fenòlic de la vainillina té hidrofobicitat, i com més baix sigui el valor del pH, més forta serà la hidrofobicitat, que pot fer que la membrana cel·lular sigui inestable, destruir l'estructura de la membrana cel·lular, fer que la paret cel·lular sembli còncava, la membrana cel·lular sobresurt cap a dins i el citoplasma es condensa i es formen vacúols.
Tanmateix, la vainillina té diferents graus de dany a diferents cèl·lules. La paret cel·lular dels bacteris gram-positius és més gruixuda que la dels bacteris gram-negatius i el grau de reticulació és alt, cosa que pot prevenir eficaçment l'entrada de vainillina. Els bacteris gramnegatius tenen una estructura fluixa i contenen més lípids, i la vainillina és fàcil de combinar amb ella. Per tant, l'efecte bacteriostàtic sobre els bacteris gram-negatius és significativament més fort que el dels bacteris gram-positius. Això també està relacionat amb la forma dels microorganismes. La superfície dels bacils és més gran que la dels cocs. La seva unitat d'àrea es pot combinar amb més vainillina, de manera que la vainillina té un millor efecte bacteriostàtic sobre els bacils que els cocs. A més de tenir una activitat antibacteriana diferent a diferents microorganismes, la concentració de vainillina també afecta l'activitat antibacteriana. Com més gran sigui la concentració i més llarg sigui el temps d'acció, més gran serà l'activitat antibacteriana.
Desactivar enzims essencials
Els organismes estan formats per cèl·lules. Cada cèl·lula mostra diverses activitats vitals a causa de l'existència d'enzims, i es pot dur a terme el metabolisme del cos. Les proteïnes, l'ARN o els seus complexos que catalitzen reaccions químiques específiques són biocatalitzadors. La naturalesa química de la majoria dels enzims és proteïna, i les seves activitats es veuen afectades per algunes condicions externes, com el pH, la concentració d'ions de sal, la temperatura, etc. La vainillina destrueix la membrana cel·lular i provoca canvis en el medi intracel·lular, inhibeix indirectament l'activitat dels enzims. i afecta el metabolisme de les cèl·lules. Per exemple, la vanillina inhibirà l'activitat de l'ADN polimerasa.
Inactiva el material genètic o destrueix l'estructura
El material genètic de la majoria d'organismes (organismes amb estructura cel·lular i virus d'ADN) és l'ADN, que pot guiar la síntesi de proteïnes, controlant així el metabolisme i les característiques biològiques. La vainillina pot inhibir la síntesi i l'expressió del material genètic durant el període de retard microbià, que pot ser degut a la destrucció de la membrana cel·lular, inhibint indirectament els enzims implicats en la síntesi i expressió del material genètic; Altres estudis han demostrat que la vainillina pot afectar l'expressió de l'ARNm transportador al fetge de rata.
Seguretat de la vainillina i problemes d'aplicació:
La vainillina és un ingredient natural de les plantes i està reconeguda com un additiu alimentari més segur. A causa de la petita quantitat de vainillina que s'afegeix als aliments, no s'ha trobat cap informe rellevant sobre el dany de la vainillina al cos humà el 2015. A la Xina, no hi ha cap restricció a l'addició de vainillina en altres productes, tret que no es pot afegir vainillina. detectat en aliments per a nadons de 0-6 mesos.
La seguretat de la vainillina està estretament relacionada amb les seves característiques d'ús. La vainillina és un additiu alimentari natural amb múltiples funcions i pot tenir múltiples funcions a dosis baixes. La vainillina pot reduir eficaçment els nivells de triglicèrids i triglicèrids sèrics combinats amb diverses lipoproteïnes en ratolins experimentals després d'ingerir-se amb la dieta diària, i l'ús efectiu de la vainillina per reduir els lípids en sang és coherent amb l'ús de vainillina com a petita quantitat d'additiu alimentari afegit. en els aliments. Alguns estudiosos han proposat que quan els ratolins prenen vainillina per via oral, el nivell de substàncies actives antioxidants a la sang augmenta amb l'augment de la concentració de vainillina, cosa que indica que l'activitat antioxidant de la vainillina pot tenir un paper més important en la cura diària de la salut. Per tant, la vainillina pot tenir múltiples funcions a dosis baixes i és beneficiosa per a la salut, que és la base de la seva seguretat d'ús.
No obstant això, l'addició de vainillina també pot tenir un efecte dolent en la conservació de fruites i verdures, que és el principal problema en l'aplicació de la vainillina. S'informa que quan la pinya recoberta amb pel·lícula de vainillina s'emmagatzema a 10 graus, el contingut de VC disminueix ràpidament i és inferior al del grup control. Tot i que el tractament amb vainil·lina pot millorar el color groc de la pinya, augmenta l'aspecte atractiu de la fruita i provoca la pèrdua de nutrients. A més, com que la vainillina té un fort sabor a llet i és inestable quan s'exposa a la calor, també afectarà l'aroma inherent de les matèries primeres alimentàries. A la producció, la quantitat de vainillina afegida s'ha de controlar estrictament segons la situació real, i la tecnologia i el funcionament de producció i processament s'han d'estandarditzar estrictament per evitar efectes adversos sobre la qualitat sensorial dels aliments. Per tal d'evitar eficaçment els problemes causats per les característiques pròpies de la vainillina, també cal dur a terme una investigació en profunditat en el seu mecanisme, tecnologia de processament i altres aspectes.