Puhas vanilliinkeemiline nimetus on 4-hüdroksü-3-metoksübensaldehüüd, tuntud ka kui metüülprotokatehualdehüüd ja vanilliin. See on oluline laia spektriga kõrgekvaliteediline maitseaine ja 2019. aastaks üks suurimaid vürtse maailmas. Sellel on magus oamaitse ja pulbriline maitse ning seda saab kasutada fikseeriva ainena, koordineeriva ainena ja maitseainena. Seda kasutatakse laialdaselt toiduainete, jookide, kosmeetika, igapäevaste kemikaalide, meditsiini ja muudes tööstusharudes. Järeltööstuses kasutatav osakaal on umbes 50 protsenti toidu lisaainete, 20 protsenti farmaatsia vaheainete, 20 protsenti söödalisandite ja umbes 10 protsenti muude otstarvete puhul.
Vanilliin on praegu maailmas üks enim kasutatavaid toidu maitsetugevdajaid ja sellel on "toidumaitse kuninga" maine. Seda kasutatakse peamiselt maitsetugevdajana toiduainetööstuses ning seda kasutatakse kookides, jäätises, karastusjookides, šokolaadis, küpsetatud kommides ja alkoholis. Lisatav kogus kookides ja küpsistes on {{0}}.01% ~0,04% , 0,02% ~0,08% kommides, küpsetatud toidu maksimaalne kasutatav kogus on 220mg · kg-1 ja maksimaalne kasutatav šokolaadikogus on 970mg · kg-1. Seda saab kasutada ka toiduainete säilitusaine lisandina erinevates toitudes ja maitseainetes; Kosmeetikatööstuses saab seda kasutada lõhna- ja maitseainena parfüümides ja näokreemides; Igapäevases keemiatööstuses saab seda kasutada igapäevastes keemiatoodetes lõhna muutmiseks; Keemiatööstuses kasutatakse seda vahueemaldajana, vulkaniseeriva ainena ja keemilise lähteainena; Seda saab kasutada ka analüüsiks ja tuvastamiseks, näiteks aminoühendite ja mõnede hapete testimiseks; Farmaatsiatööstuses kasutatakse seda lõhna kaitsva ainena. Kuna vanilliinil endal on antibakteriaalne toime, saab seda kasutada farmaatsia vaheühendina farmaatsiatööstuses, sealhulgas nahahaiguste ravis. Vanilliinil on teatud antioksüdant ja vähktõve ennetav toime ning see võib osaleda signaaliülekandes bakterirakkude vahel. Need potentsiaalsed kasutusvaldkonnad soodustavad vanilliinituru nõudluse kiiret kasvu tulevikus. Aastaks 2019 on vanilliini aastane tarbimine maailmaturul umbes 20 000 tonni.
Vanilliini valmistamisel on kolm peamist meetodit:
① Seda ekstraheeritakse otse looduslikest taimedest, nagu vaniljekaunad, kuid selle meetodi hind on kõrge ja saagikus madal.
② Seda sünteesitakse keemiliste meetoditega, kasutades toorainena tööstusliku tselluloosi jäätmeid ja naftakemikaale, kuid keemilise sünteesi teel toodetud vanilliinil on üks maitse ja see võib kergesti põhjustada keskkonnareostust, mis ei ole kooskõlas looduslike toorainete tarbimissuundumustega. järgneval rakendusturul.
③ Vanilliini valmistati looduslike toorainetena taastuvatest ressurssidest eugenoolist ja feruulhappest.
Vanilliini antimikroobne mehhanism:
Vanilliini antibakteriaalse mehhanismi uurimine hõlmab peamiselt kolme aspekti: rakumembraanile mõju ja membraani terviklikkuse hävitamine; See toimib ensüümidele, et inaktiveerida olulisi ensüüme; See toimib geneetilisele materjalile, inaktiveerides geneetilist materjali või hävitades selle struktuuri.
Hävitage rakumembraani terviklikkus
Vanilliini fenoolrühmal on hüdrofoobsus ja mida madalam on pH väärtus, seda tugevam on hüdrofoobsus, mis võib muuta rakumembraani ebastabiilseks, hävitada rakumembraani struktuuri, muuta rakuseina nõgusaks, rakumembraan eendub sissepoole ja tsütoplasma kondenseerub ja tekivad vakuoolid.
Vanilliinil on aga erinevate rakkude kahjustused erineval määral. Gram-positiivsete bakterite rakusein on paksem kui gramnegatiivsetel bakteritel ja ristsidumise aste on kõrge, mis võib tõhusalt takistada vanilliini sisenemist. Gramnegatiivsed bakterid on lahtise struktuuriga ja sisaldavad rohkem lipiide ning vanilliini on sellega lihtne kombineerida. Seetõttu on bakteriostaatiline toime gramnegatiivsetele bakteritele oluliselt tugevam kui grampositiivsetele bakteritele. See on seotud ka mikroorganismide kujuga. Batsillide pindala on suurem kui kokkidel. Selle pindalaühikus võib olla rohkem vanilliini, mistõttu vanilliinil on bakteriostaatiline toime batsillidele parem kui kokkidel. Lisaks erinevatele mikroorganismidele erinevale antibakteriaalsele toimele mõjutab vanilliini kontsentratsioon ka antibakteriaalset toimet. Mida kõrgem on kontsentratsioon ja pikem toimeaeg, seda suurem on antibakteriaalne toime.
Deaktiveerige olulised ensüümid
Organismid koosnevad rakkudest. Iga rakk näitab ensüümide olemasolu tõttu erinevaid elutegevusi ja ainevahetust kehas saab läbi viia. Spetsiifilisi keemilisi reaktsioone katalüüsivad valgud, RNA või nende kompleksid on biokatalüsaatorid. Enamiku ensüümide keemiline olemus on valk ja nende tegevust mõjutavad mõned välised tingimused, nagu pH, soolaioonide kontsentratsioon, temperatuur jne. Vanilliin hävitab rakumembraani ja põhjustab muutusi rakusiseses keskkonnas, pärsib kaudselt ensüümide aktiivsust. ja mõjutab rakkude ainevahetust. Näiteks vanilliin pärsib DNA polümeraasi aktiivsust.
Inaktiveerige geneetiline materjal või hävitage struktuur
Enamiku organismide (rakustruktuuriga organismid ja DNA viirused) geneetiliseks materjaliks on DNA, mis võib juhtida valkude sünteesi, kontrollides seega ainevahetust ja bioloogilisi omadusi. Vanilliin võib pärssida geneetilise materjali sünteesi ja ekspressiooni mikroobide viivitusperioodil, mis võib olla tingitud rakumembraani hävimisest, pärssides kaudselt geneetilise materjali sünteesis ja ekspressioonis osalevaid ensüüme; Teised uuringud on näidanud, et vanilliin võib mõjutada transporter-mRNA ekspressiooni roti maksas.
Vanilliini ohutus ja rakendusega seotud probleemid:
Vanilliin on looduslik taimne koostisosa ja seda peetakse ohutumaks toidulisandiks. Toidule lisatud väikese vanilliini koguse tõttu ei ole 2015. aastaks leitud ühtegi asjakohast aruannet vanilliini kahjustuste kohta inimorganismile. Hiinas ei ole vanilliini lisamisel muudesse toodetesse piiranguid, välja arvatud see, et vanilliini ei tohi tuvastatud 0-6 kuu vanuste imikute toitudes.
Vanilliini ohutus on tihedalt seotud selle kasutusomadustega. Vanilliin on looduslik toidulisand, millel on mitu funktsiooni ja mis võib väikestes annustes mängida mitut rolli. Vanilliin võib pärast igapäevase toiduga allaneelamist katsehiirtel tõhusalt vähendada seerumi triglütseriidide ja triglütseriidide taset koos erinevate lipoproteiinidega ning vanilliini tõhus kasutamine vere lipiidide vähendamisel on kooskõlas vanilliini kasutamisega väikese koguse toidulisandina. toidus. Mõned teadlased on väitnud, et kui hiired võtavad vanilliini suukaudselt, suureneb antioksüdantsete toimeainete tase veres koos vanilliini kontsentratsiooni suurenemisega, mis näitab, et vanilliini antioksüdantne aktiivsus võib igapäevases tervishoius mängida suuremat rolli. Seetõttu võib vanilliin mängida väikestes annustes mitut rolli ja on tervisele kasulik, mis on selle kasutamise ohutuse aluseks.
Vanilliini lisamine võib aga halvasti mõjuda ka puu- ja juurviljade säilivusele, mis on vanilliini kasutamise põhiprobleemiks. On teatatud, et kui vanilliinikilega kaetud ananassi hoitakse temperatuuril 10 kraadi, väheneb VC sisaldus kiiresti ja on madalam kui kontrollrühmal. Kuigi vanilliiniga töötlemine võib ananassi kollast värvi suurendada, suurendab see vilja välimuse atraktiivsust ja toob kaasa toitainete kadu. Lisaks, kuna vanilliin ise on tugeva piimamaitsega ja kuumuse käes ebastabiilne, mõjutab see ka toidutoorme omapärast aroomi. Tootmises tuleks lisatud vanilliini kogust rangelt kontrollida vastavalt tegelikule olukorrale ning tootmis- ja töötlemistehnoloogia ning toimimine tuleks rangelt standardida, et vältida kahjulikku mõju toidu sensoorsele kvaliteedile. Selleks, et vanilliini enda omadustest tulenevaid probleeme tõhusalt vältida, on vaja põhjalikult uurida ka selle mehhanismi, töötlemistehnoloogiat ja muid aspekte.