Tīrs vanilīnsķīmiskais nosaukums ir 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehīds, kas pazīstams arī kā metilprotokatehualdehīds un vanilīns. Tā ir svarīga plaša spektra augstākās klases garšviela, un līdz 2019. gadam tā ir viena no lielākajām garšvielām pasaulē. Tam ir salda pupiņu garša un pulvera garša, un to var izmantot kā fiksējošo, koordinējošo un aromatizētāju. To plaši izmanto pārtikas, dzērienu, kosmētikas, ikdienas ķīmisko vielu, medicīnas un citās nozarēs. Pakārtotajā rūpniecībā izmanto apmēram 50 procentus pārtikas piedevām, 20 procentus farmaceitiskajiem starpproduktiem, 20 procentus barības piedevām un aptuveni 10 procentus citiem mērķiem.
Vanilīns ir viens no šobrīd pasaulē visplašāk izmantotajiem pārtikas garšas pastiprinātājiem, un tam ir "pārtikas garšas karaļa" reputācija. To galvenokārt izmanto kā garšas pastiprinātāju pārtikas rūpniecībā, un to izmanto kūkās, saldējumā, bezalkoholiskajos dzērienos, šokolādē, ceptajās konfektēs un alkoholā. Pievienotais daudzums kūkās un cepumos ir {{0}}.01 procenti ~0,04 procenti , 0,02 procenti ~0,08 procenti konfektēs, maksimālais cepamās pārtikas daudzums. ir 220mg · kg-1, un maksimālais šokolādes izmantošanas daudzums ir 970mg · kg-1, to var izmantot arī kā pārtikas konservantu piedevu dažādos pārtikas produktos un garšvielās; Kosmētikas rūpniecībā to var izmantot kā aromatizētāju smaržās un sejas krēmos; Ikdienas ķīmiskajā rūpniecībā to var izmantot ikdienas ķīmiskajos produktos, lai pārveidotu smaržu; Ķīmiskajā rūpniecībā to izmanto kā putu slāpētāju, vulkanizējošo līdzekli un ķīmisko prekursoru; To var izmantot arī analīzei un noteikšanai, piemēram, aminosavienojumu un dažu skābju testēšanai; Farmācijas rūpniecībā to izmanto kā līdzekli, lai aizsargātu smaku. Tā kā pašam vanilīnam piemīt antibakteriāla iedarbība, to var izmantot kā farmaceitisku starpproduktu farmācijas rūpniecībā, tostarp ādas slimību ārstēšanā. Vanilīnam ir noteikta antioksidanta un vēža profilakses iedarbība, un tas var piedalīties signālu pārraidē starp baktēriju šūnām. Šīs potenciālās pielietojuma jomas veicinās strauju vanilīna tirgus pieprasījuma pieaugumu nākotnē. Līdz 2019. gadam ikgadējais vanilīna patēriņš pasaules tirgū būs aptuveni 20 000 tonnu.
Ir trīs galvenās vanilīna pagatavošanas metodes:
① To iegūst tieši no dabīgiem augiem, piemēram, vaniļas pupiņām, taču šīs metodes izmaksas ir augstas un raža ir zema.
② To sintezē ar ķīmiskām metodēm, kā izejvielu izmantojot rūpnieciskās celulozes atkritumu šķidros un naftas ķimikālijas, bet ķīmiskās sintēzes rezultātā iegūtajam vanilīnam ir viena garša un tas viegli rada vides piesārņojumu, kas neatbilst dabisko izejvielu patēriņa tendencei. pakārtotajā lietojumprogrammu tirgū.
③ Vanilīns tika pagatavots no atjaunojamiem resursiem eugenola un ferulskābes kā dabīgām izejvielām.
Vanilīna pretmikrobu mehānisms:
Vanilīna antibakteriālā mehānisma izpēte galvenokārt ietver trīs aspektus: iedarbojas uz šūnas membrānu un iznīcina membrānas integritāti; Tas iedarbojas uz fermentiem, lai deaktivizētu būtiskos enzīmus; Tas iedarbojas uz ģenētisko materiālu, lai deaktivizētu ģenētisko materiālu vai iznīcinātu tā struktūru.
Iznīcināt šūnu membrānas integritāti
Fenola grupai vanilīnā ir hidrofobitāte, un jo zemāka ir pH vērtība, jo spēcīgāka ir hidrofobitāte, kas var padarīt šūnas membrānu nestabilu, iznīcināt šūnas membrānas struktūru, likt šūnu sieniņai izskatīties ieliektai, šūnas membrānai izvirzīties uz iekšu un citoplazma kondensējas un veidojas vakuoli.
Tomēr vanilīnam ir atšķirīga bojājuma pakāpe dažādām šūnām. Grampozitīvo baktēriju šūnu siena ir biezāka nekā gramnegatīvajām baktērijām, un šķērssavienojuma pakāpe ir augsta, kas var efektīvi novērst vanilīna iekļūšanu. Gramnegatīvajām baktērijām ir vaļīga struktūra un tās satur vairāk lipīdu, un vanilīnu ar to ir viegli kombinēt. Tāpēc bakteriostatiskā iedarbība uz gramnegatīvajām baktērijām ir ievērojami spēcīgāka nekā uz grampozitīvām baktērijām. Tas ir saistīts arī ar mikroorganismu formu. Baciļu virsmas laukums ir lielāks nekā cocci. Tā platības vienība var apvienoties ar vairāk vanilīna, tāpēc vanilīnam ir labāka bakteriostatiskā iedarbība uz baciļiem nekā kokiem. Papildus tam, ka tam ir atšķirīga antibakteriālā iedarbība pret dažādiem mikroorganismiem, vanilīna koncentrācija ietekmē arī antibakteriālo aktivitāti. Jo augstāka koncentrācija un ilgāks darbības laiks, jo augstāka ir antibakteriālā aktivitāte.
Deaktivizējiet būtiskos enzīmus
Organismi sastāv no šūnām. Katra šūna parāda dažādas dzīvības aktivitātes fermentu esamības dēļ, un vielmaiņa organismā var tikt veikta. Proteīni, RNS vai to kompleksi, kas katalizē specifiskas ķīmiskas reakcijas, ir biokatalizatori. Lielākajai daļai enzīmu ķīmiskā būtība ir olbaltumvielas, un to darbību ietekmē daži ārējie apstākļi, piemēram, pH, sāls jonu koncentrācija, temperatūra uc Vanilīns iznīcina šūnu membrānu un izraisa izmaiņas intracelulārajā vidē, netieši kavē enzīmu darbību. un ietekmē vielmaiņu šūnās. Piemēram, vanilīns kavē DNS polimerāzes aktivitāti.
Deaktivizēt ģenētisko materiālu vai iznīcināt struktūru
Lielākajai daļai organismu (organismu ar šūnu struktūru un DNS vīrusiem) ģenētiskais materiāls ir DNS, kas var vadīt olbaltumvielu sintēzi, tādējādi kontrolējot vielmaiņu un bioloģiskās īpašības. Vanilīns var kavēt ģenētiskā materiāla sintēzi un ekspresiju mikrobu kavēšanās periodā, kas var būt saistīts ar šūnu membrānas iznīcināšanu, netieši inhibējot enzīmus, kas iesaistīti ģenētiskā materiāla sintēzē un ekspresijā; Citi pētījumi ir parādījuši, ka vanilīns var ietekmēt transportētāja mRNS ekspresiju žurku aknās.
Vanilīna drošība un lietošanas problēmas:
Vanilīns ir dabiska augu sastāvdaļa un ir atzīta par drošāku pārtikas piedevu. Tā kā pārtikā ir pievienots mazs vanilīna daudzums, līdz 2015. gadam nav atrasts attiecīgs ziņojums par vanilīna kaitējumu cilvēka ķermenim. Ķīnā vanilīna pievienošanai citos produktos nav ierobežojumu, izņemot to, ka vanilīnu nedrīkst konstatēts pārtikā, kas paredzēts zīdaiņiem vecumā no 0-6 mēn.
Vanilīna drošība ir cieši saistīta ar tā lietošanas īpašībām. Vanilīns ir dabiska pārtikas piedeva ar vairākām funkcijām un var pildīt vairākas lomas mazās devās. Vanilīns var efektīvi samazināt seruma triglicerīdu un triglicerīdu līmeni kombinācijā ar dažādiem lipoproteīniem eksperimentālajām pelēm pēc uzņemšanas ar ikdienas uzturu, un efektīva vanilīna lietošana asins lipīdu samazināšanai atbilst vanilīna lietošanai kā nelielam pievienotās pārtikas piedevas daudzumam. pārtikā. Daži zinātnieki ir ierosinājuši, ka pelēm iekšķīgi lietojot vanilīnu, antioksidantu aktīvo vielu līmenis asinīs palielinās, palielinoties vanilīna koncentrācijai, norādot, ka vanilīna antioksidanta aktivitātei var būt lielāka nozīme ikdienas veselības aprūpē. Tāpēc vanilīnam var būt vairākas lomas mazās devās un tas ir labvēlīgs veselībai, kas ir tā lietošanas drošības pamatā.
Tomēr vanilīna pievienošana var arī slikti ietekmēt augļu un dārzeņu saglabāšanos, kas ir galvenā problēma vanilīna lietošanā. Tiek ziņots, ka, uzglabājot ar vanilīna plēvi pārklātu ananāsu 10 grādu temperatūrā, VC saturs strauji samazinās un ir zemāks nekā kontroles grupā. Lai gan apstrāde ar vanilīnu var uzlabot ananāsu dzelteno krāsu, tā palielina augļa izskatu pievilcību un izraisa barības vielu zudumu. Turklāt, tā kā pašam vanilīnam ir spēcīga piena garša un tas ir nestabils karstuma ietekmē, tas ietekmēs arī pārtikas izejvielu raksturīgo aromātu. Ražošanā pievienotā vanilīna daudzums ir stingri jākontrolē atbilstoši faktiskajai situācijai, un ražošanas un pārstrādes tehnoloģijai un darbībai jābūt stingri standartizētai, lai izvairītos no negatīvas ietekmes uz pārtikas sensoro kvalitāti. Lai efektīvi izvairītos no paša vanilīna īpašību radītajām problēmām, nepieciešams arī padziļināti izpētīt tā mehānismu, apstrādes tehnoloģiju un citus aspektus.