Ванилин пищевая добавка е
| Ванилин | |||
|---|---|---|---|
| Систематическое наименование | 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид | ||
| Традиционные названия | 3-метокси-4-гидроксибензальдегид, 3-метокси-4-оксибензальдегид, Vanillin, 3-Methoxy-4-hydroxybenzaldehyde, 4-Formyl-2-methoxyphenol, 4-Hydroxy-3-methoxybenzaldehyde, 4-Hydroxy-m-anisaldehyde, Lioxin, Methoxyprotocatechuic aldehyde, Methylprotocatechuic aldehyde, p-Hydroxy-m-methoxybenzaldehyde, Rhovanil, Vainillina, Vaniliini, Vanilinas, Vanilla, Vanillaldehyde, vanillic aldehyde, Vanillinum, Wanilina, Zimco[1] | ||
| Хим. формула | C8H8O3 | ||
| Молярная масса | 152,15 г/моль | ||
| Плотность | 1,056 г/см³ | ||
| Температура | |||
| • плавления | 80—81 °C | ||
| • кипения | 285 °C | ||
| • вспышки | 147 °C | ||
| Давление пара | 15 мм рт. ст. (при 170 °C)[1] | ||
| Растворимость | |||
| • в воде | 1 г/100 мл | ||
| Рег. номер CAS | 121-33-5 | ||
| PubChem | 1183 | ||
| Рег. номер EINECS | 204-465-2 | ||
| SMILES | COC1=C(C=CC(=C1)C=O)O | ||
| InChI | 1S/C8H8O3/c1-11-8-4-6(5-9)2-3-7(8)10/h2-5,10H,1H3 MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | YW5775000 | ||
| ChEBI | 18346 | ||
| ChemSpider | 13860434 | ||
| ЛД50 | 2000 мг/кг (крысы, перорально)[1] | ||
| NFPA 704 | 1 1 | ||
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
| Медиафайлы на Викискладе | |||
Ванили́н (ванила́ль) — органическое вещество, бесцветные игольчатые кристаллы с запахом ванили.
Химическая формула ванилина . В его молекуле содержатся альдегидная, эфирная и фенольная функциональные группы.
Ванилин содержится в виде гликозида в плодах и листьях растений рода Ваниль (Vanilla) семейства Орхидные (Orchidaceae)[2][3] и является основным компонентом экстракта ванили.
Натуральный экстракт ванили — это фильтрованная настойка бобов ванили на растворе этанола в воде. Помимо ванилина содержит сотни других химических соединений.
Сейчас применяется, в основном, синтетический, в качестве ароматизатора в пищевой, парфюмерной и фармацевтической промышленности.
Также используется более дорогой, но с более сильным запахом этилванилин. Он отличается от ванилина заменой в молекуле метокси- группы () на этокси- группу ().
Из-за недостатка и дороговизны натурального ванилина были найдены пути его синтеза из более доступных компонентов. Исторически первым был синтез из гваякола. В настоящее время ванилин синтезируют как из гваякола, так и из лигнина — составной части древесины, являющейся побочным продуктом целлюлозно-бумажной промышленности.
Ванилин на основе лигнина имеет более богатый аромат благодаря наличию примеси апоцинина.
Историческая справка[править | править код]
Ваниль культивировалась как ароматизатор жителями доколумбовой Америки; ацтеки использовали её как ароматизатор для шоколада. Европейцы познакомились как с шоколадом, так и с ванилью около 1520 года.
Ванилин был впервые выделен в относительно чистом виде в 1858 году Теодором Николя Гобле, который получил его выпариванием экстракта ванили и последующей перекристаллизацией полученного вещества из горячей воды.
В 1874 году немецкие учёные Фердинанд Тиман и Вильгельм Хаарман определили его химическую структуру и нашли способ синтеза ванилина из кониферина, гликозида изоэвгенола, найденного в сосновой коре. Тиман и Хаарман основали компанию Haarmann & Reimer (сейчас это отделение компании Symrise) и начали первое промышленное производство ванилина в Хольцминдене (Германия). В 1876 году. Карл Реймер синтезировал ванилин (2) из гваякола (1):
В 1874 году был опубликован оригинальный способ синтеза Тимана — Хаармана. В то же время уже был доступен полусинтетический ванилин, производимый из эвгенола и найденный в гвоздичном масле. Запатентованная формула синтетического ванилина стала известна в 1894 году.
Синтетический ванилин стал значительно более доступен в 1930-х годов, когда производство из гвоздичного масла было вытеснено производством из лигнин-содержащих отходов, образующихся при производстве бумаги. В 1987 году лишь одна бумажная фабрика в Онтарио насыщала 60 % мирового рынка синтетического ванилина. Сейчас самым распространённым способом производства ванилина является синтез из гваякола и гликолевой кислоты.
С 2000 года компания Rhodia начала продажи биосинтетического ванилина, полученного действием микроорганизмов на феруловую кислоту, экстрагированную из рисовых отрубей. Этот продукт продаётся под торговой маркой Rhovanil Natural, но не может конкурировать по цене (700 долларов за килограмм) с нефтехимическим ванилином, который продаётся по цене около 15 долларов за килограмм.
Нахождение в природе[править | править код]
Эти зеленые плоды ратения Vanilla planifolia содержат ванилин в его гликозидной форме, и не обладают характерным запахом ванилина.
Ванилин составляет 2 % сухого веса обработанных семян ванили, и он является главным ароматизатором среди 200 других ароматических веществ этого растения. В сушёных стручках высокого качества относительно чистый ванилин может быть виден как белая пыль или «иней» снаружи стручка.
В малых концентрациях ванилин содержится в таких продуктах питания, как оливковое масло, сливочное масло, малина и плоды личи. Выдержка в дубовых бочках придаёт ванильный аромат некоторым винам и спирту. В других пищевых продуктах ванилин выделяется при термообработке — так, например, ванилин вносит вклад в аромат кофе, кленового сиропа и блюд из цельных злаков, включая тортилью и овсяную кашу.
Получение[править | править код]
Натуральный ванилин[править | править код]
Природный ванилин выделяют из плодов вида Vanilla planifolia, лозы орхидей родом из Мексики, но сейчас распространённой в тропиках по всему миру. Главным производителем натурального ванилина является Мадагаскар.
Во время уборки зеленые плоды содержат ванилин в форме β-D-гликозида. Зелёные плоды не имеют запаха ванилина.
После уборки плоды выдерживают в течение нескольких месяцев; процесс подготовки варьируется в разных регионах, но в общих словах выглядит так: семена бланшируют в горячей воде для подавления процессов в живых тканях растения, а затем в течение 1—2 недель поочерёдно греют и распаривают: днём семена лежат на солнце, а каждую ночь их заворачивают в ткань и упаковывают в воздухонепроницаемые контейнеры. В ходе процесса ферментации семена приобретают тёмно-коричневую окраску. Наконец, семена высушивают и дальше выдерживают несколько месяцев, в ходе которых их запах всё больше усиливается.
Существует несколько ускоренных методов выделения ванилина, но они не нашли широкого применения в производстве. Для сокращения затрачиваемого на производство времени семена могут измельчать, замораживать, нагревать другими способами и обрабатывать различными химикатами.
Синтез[править | править код]
В 2002 году мировая потребность в ванилине составляла 12 тыс. тонн, но только 1,8 тонн было произведено из природных источников. Остальное было произведено химическим синтезом. Ванилин впервые был синтезирован из эвгенола (извлекаемого из масла гвоздики) в 1874—1875 годах, меньше чем через 20 лет после того как он был открыт и установлена его химическая структура.
Ванилин производился из эвгенола до 1920-х годов (этот химический процесс можно легко осуществить в лабораторных условиях, используя процедуру, описанную Гэри Лампманом[4]). Позже он был синтезирован из лигнин-содержащей «коричневой жидкости», побочного продукта сульфитного процесса при варке целлюлозы.
«Лигниновый» способ потерял популярность по экологическим причинам, и сейчас большинство ванилина производят из нефтехимического сырья. Это двухстадийный процесс, в котором гваякол (1) реагирует с глиоксиловой кислотой (так называемое электрофильное ароматическое замещение). Образующаяся ванилилминдальная кислота (2) затем в одну стадию окисляется до 4-гидрокси-3-метоксифенилгликолевой кислоты (3) и декарбоксилируется с образованием ванилина (4):
Применение[править | править код]
В основном ванилин используют как ароматизатор в сладостях. Производство мороженого и шоколада потребляет более 75 % рынка ванилина. Для кондитерских изделий дозировка составляет от 0,03 г/кг до 0,5 г/кг. Он также используется в парфюмерии и для подавления неприятного запаха и вкуса медицинских препаратов, моющих средств.
Также тайваньские ученые выяснили, что ванилин может быть использован в медицине для лечения псориаза[5]. Они провели эксперимент с лабораторными мышами, у которых они вызвали проявление псориаза на коже при помощи имиквимода — иммуномодулятора, стимулирующего выработку ряда белков иммунной системы. Затем разным группам мышей стали ежедневно давать различные дозы ванилина 1, 5, 10, 50 или 100 миллиграммов на килограмм массы тела. Контрольная группа мышей ванилина не получала.
Опыты продолжались 1 неделю. В результате выяснилось, что ванилин значительно улучшал состояние мышей, избавляя их кожу от проявлений псориаза. Причем эффективность лечения повышалась с увеличением дозы препарата. Генетическое исследование показало, что гены, активность которых была увеличена под действием имиквимода, снизили активность из-за влияния ванилина. Среди них были и гены, ответственные за синтез интерлейкинов 17 и 23[6].
Ванилин используется как химический полупродукт в производстве фармацевтических препаратов и других химических соединений. В 1970 году более половины произведённого ванилина использовалось в производстве других химических препаратов, но в 2004 году уже только 13 % используется для этих целей.
Добавление ванилина в электролит при электрохимическом цинковании способствует получению гладких блестящих покрытий, обладающих повышенной твердостью, а также позволяет расширить интервал рабочих плотностей тока[источник не указан 299 дней].
Дополнительно ванилин может быть использован как проявитель общего назначения в тонкослойной хроматографии для визуализации компонентов разделяемой смеси.
В быту ванилин (в виде водных или масляных растворов или смеси с детским кремом) также применяется в качестве репеллента от комаров и гнуса[7]. Считается единственным безопасным для грудных детей репеллентом[источник не указан 299 дней].
Экология[править | править код]
Жуки вида Заболонник струйчатый (лат. Scolytus multistriatus) Scolytus multistriatus), один из переносчиков голландской болезни вяза, по запаху ванилина находят дерево-хозяин во время откладки яиц[8].
Примечания[править | править код]
Источник
Навигация:
1.Глутамат натрия
2.Ванилин
3.Етил ванилин
4.Мальтол
5.Этилмальтол
6.Глюконат Натрия
1.Глутамат натрия (en: sodium glutamate, E621)
Пищевая добавка E621 известна как глутамат натрия и представляет собой соль натрия, встречающуюся в природе в неосновных аминокислотах глутаминовой кислоты. В пищевой промышленности глутамат натрия используется в качестве усилителя вкуса. Химическая формула вещества: C5H8NNaO4. В чистом виде пищевая добавка E621 выглядит как твердый белый кристаллический порошок, который при контакте с водой распадается на катионы натрия и анионы глутамата. Впервые глютамат натрия был обнаружен и описан в 1866 году немецким химиком Карлом Генрихом Леопольдом Ритхаузеном.
Начало промышленного использования глутамат натрия берет в Восточной Азии, а точнее Японии, где на протяжении многих столетий для улучшения вкусовых свойств продуктов использовали экстракт водорослей, богатых глутаминовой кислотой. В 1907 году добавка впервые была получена в чистом виде путем ферментации из углеводов и ее производство запатентовано крупной японской корпорацией. Начинается ее промышленное получение и реализация. С тех пор она начала распространятся в мировой пищевой промышленности с огромной скоростью. В 1947 году добавка официально начинает использоваться в США как усилитель вкуса, а вскоре утверждается в роли пищевой добавки и в Европе.
С начала промышленного производств и до 60-х годов ХХ века добавка изготовлялась из клейковины пшеницы. Сейчас в промышленном производстве глутамат натрия добывается в основном методом бактериального брожения. Исходным сырьем является крахмал, сахарная свекла, сахарный тростник или патока. В брожении участвуют бактерии дрожжевых видов: Brevibacterium, Arthrobacter, Microbacterium и Corynebacterium. В год продается и используется более полутора миллионов тонн глутамата натрия.
Глутамат содержится в живых клетках многих организмов, в основном как часть белка. Но лишь в свободном виде он обладает свойствами усиления вкуса. К натуральным продуктам, в которых глютамат натрия содержится в свободномв виде можно отнести: дрожжевые и соевые экстракты, соевый соус, бобовые растения, некоторые виды водорослей. В ходе многочисленных споров и исследований было установлено что в небольших количествах глутамат натрия можно счтитать безопасной добавкой. Но при систематическом его употреблении в больших количествах у человека может наблюдаться ряд побочных эффектов в виде головной боли, повышенного потоотделения, покраснение лица и шеи, усиленного сердцебиения, болей в груди, общей слабости и др. Проявление данных признаков вследствие употребления большого количества глутамата называют «синдромом китайского ресторана» в связи с тем что в восточной кухне эта добавка используется во многих продуктах в больших количествах. Также в Японии было проведено исследование, в ходе которого ученные на подопытных крысах доказали, что глутамат натрия влияет на ухудшение зрения. Результаты исследования были опубликованы в научных журналах в 2002 году. Крысы получали очень большие дозы вещества (10% и 20% от дневного рациона) на протяжении долгого времени. В малых дозах глутамат не приводил к ухудшению зрительного восприятия. Однако через некоторое время в интернете поползли слухи, что глутамат натрия накапливается в кристаллике глаза и приводит к ранним заболеваниям органов зрения. Верить этому или нет — личное дело каждого. Научных подтверждений этому нет, но увлекаться употреблением добавки, наверное, не стоит.
Действие добавки основано на усилении чувствительности рецепторов человеческого организма, в связи с тем что глутамат натрия действует на нейромедиаторы, увеличивая тем самым проводимость нервных каналов и силу импульса. Эффект действия добавки длится около 20 минут.
В пищевой промышленности применяется в приправах в бульонных кубиках, приправах, соусах, консервированных и замороженных полуфабрикатах, картофельных чипсах, сухариках и других продуктах. (наверх)
2.Ванилин (en: vanillin)
Ванилин представляет собой кристаллический порошкообразный ароматизатор, полученный химическим путем. Ванилин считается наиболее известным и одним из самых древних пищевых ароматизаторов в мире. Он был синтезирован для замены натурального ароматизатора – ванили. Родиной ванили является Южная Америка, где ваниль используют с давних времен. Считается что первым европейцем, попробовавшим ваниль, был Христофор Колумб. Ванилин добывают из плодов ванили – мексиканской тропической лианы семейства орхидей. Основным веществом, входящим в состав плодов ванили, является ванилин. Его содержание не превышает 3% даже в лучших сортах ванили.
Искусственно синтезированный ванилин является ароматизатором, абсолютно идентичным натуральному ванилину по химическому составу и вкусовым качествам, однако его стоимость в десятки и сотни раз ниже.
Внешний вид: кристаллический порошок от белого до светло-желтого цвета с запахом и вкусом ванили.
Области использования:
кондитерские изделия, шоколад, кремы,
хлебобулочные изделия, сдоба, выпечка,
молочные продукты, творожные сырки,
мороженое,
жевательная резинка,
безалкогольные и алкогольные напитки, сиропы,
концентраты и сухие полуфабрикаты.
А также в парфюмерии и косметике.
Чаще всего ванилин используют в пищевой промышленности для придания аромата ванили продуктам питания. При этом наибольшее количество ванилина уходит на производство сладостей: более трех четвертей от всего потребляемого в мире ванилина уходит на производство шоколада и мороженного. Также весьма активно ванилин используется в парфюмерной и медицинской отраслях. При производстве духов ванилин использовали повсеместно уже в XVII веке. Фармацевты применяют ванилин для придания приятного ванильного вкуса и аромата лекарственным препаратам.
Кроме придания приятного аромата ванилин обладает еще одной особенностью – способностью скрывать запахи. Так в сельскохозяйственной промышленности ванилин применяют при производстве комбикормов. Это позволяет скрыть запах промышленной переработки и стимулирует аппетит у животных.
Кроме того ванилин применяется при производстве алкогольной продукции. Некоторые виды крепленых вин, коньяков и бренди производятся с добавлением ванилина. Ванилин добавляется практически во все ликеры, особенно кремовые и шоколадные, для придания им приятного аромата.
Вообще сложно назвать отрасль промышленности, где для готового продукта важен конечный запах и не используется ванилин. (наверх)
3.Етил ванилин (en: Ethyl vanillin E 901 )
Этилванилин – мелкие белые или слегка желтоватые кристаллы, либо кристаллический порошок с сильным запахом, близким к запаху ванилина, но в 3-4 раза более интенсивным.
Самый популярный искусственный ароматизатор. Применяется для придания продуктам и напиткам ванильного аромата, усиления других, например шоколадного или клубничного, ароматов, а также маскировки или смягчения нежелательных побочных привкусов и запахов, например привкуса кипячения в молочных продуктах или жира в сдобе. Используется в кондитерском производстве, в производстве сдобы, творожных сырков, мороженого, ликёро-водочных изделий и т.д. как дешёвый заменитель ванилина. Способ применения тот же, но дозировка примерно в 4 раза меньше.
Применяют в кондитерской, хлебопекарной, ликеро-водочной промышленности, при производстве мороженого и некоторых молочных продуктов, а также в парфюмерно-косметической промышленности.(наверх)
4.Мальтол (en: Maltol E 636 )
Мальтол (пищевая добавка E636) – кристаллический порошок белого (реже грязно-белого) цвета, обладающий ярко выраженным фруктовым карамельным запахом, и хорошо растворимый в горячей виде. В природе мальтол находится в молоке, хвое, пережаренном сахаре, образуется при карамелизации сахара. Мальтол высокой чистоты (90-95%) получают также их игл сибирской пихты, путем экстракции хвои и последующей обработкой эфирного масла. Химическим путем его получают щелочным гидролизом солей стрептомицина. Химическая формула: C6H6O3. Мальтол практически нетоксичен. Это вещество обладает целым комплексом полезных свойст и считается безвредным для употребления в пищу. Допустимая суточная норма продукта – 1400 мг/кг. В пищевой промышленности применяется в качестве ароматизатора и вкусоароматической добавки, которая обладает свойством стабилизировать, усиливать или изменять вкус и аромат продуктов. Используется в изготовлении шоколада, эссенций, безалкогольных напитков, фруктовых и овощных консервов, хлебобулочных изделий, чая, кофе, какао. Часто добавляется к табаку, как ароматизатор. Другие применения мальтола: – в сельскохозяйственной промышленности, как ускоритель прорастания семян; – в медицине, обладая способностью усиливать действия некоторых препаратов, а также проявляя свои бактерицидные свойства; – в парфюмерной промышленности, в качестве душистого вещества. (наверх)
5.Этилмальтол (en: Ethil maltol E 637 )
Этилмальтол (пищевая добавка E637) – кристаллический порошок белого цвета, обладающий ярко-выраженным карамельным запахом и сладким вкусом, отлично растворимый в воде. Получают его химическим путем – щелочным гидролизом производных стрептомицина. Химическая формула: C7H8O3 Этилмальтол используется в пищевой промышленности в качестве ароматизатора и стабилизатора. Его вкусовая сила превышает такое же свойство мальтола в 4-6 раз. Ароматизирующее вещество этилмальтола заметно усиливает восприятие некоторых ароматов. Не смотря на то, что чаще всего это вещество используется в сладких продуктах, его также применяют для улучшения аромата многих гастрономических продуктов. Например, этилмальтол часто добавляют в майонез. Это делается для того, чтобы сгладить резкий вкус уксусной кислоты и гармонизировать остроту. Кроме того, обладая низкой калорийностью, он может добавлять ощущение жирности таким продуктам, как майонез, йогурт, мороженое. Вкус этих продуктов гармонизируется, а калорийность заметно снижается. Также это вещество добавляют в порошкообразные смеси, такие как растворимые супы, желе и др. Другие применения этилмальтола: – в парфюмерии, в качестве душистого вещества; – в фармацевтике. (наверх)
6.Глюконат Натрия (en: Sodium GluconateE 576 )
Формула С6H11NaO7. Белый кристаллический порошок. Глюконат натрия в пищевой промышленности – добавка-комплексообразователь и усилитель вкуса (пищевая добавка, предназначенная для усиления вкусовых ощущений, за счёт увеличения чувствительности вкусовых рецепторов языка.
По некоторым данным E576 при увеличенных дозах может вызывать “синдром китайского ресторана”. Опасен для здоровья, употреблять не более 20 г в день.
Глюконат натрия E-576 хорошо растворим в воде (100мл, при 20°C: 60), tпл °C: 206-209.
Согласно СанПиН 2.3.2.1078 – 01: “Пищевые добавки, не оказывающие вредного воздействия на здоровье человека при использовании для изготовления пищевых продуктов” в соответствии с Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 14 ноября 2001 г. N 36 разрешен для применения.
Глюконат натрия — ценный комплексообразователь для щелочных индустриальных чистящих растворов. В этих условиях Глюконат натрия в высокой степени эффективен перед другими агентами такими как ЭДТА и НТА. Глюконат натрия, как правило используется в жидких растворах с другими ингредиентами такими как поверхностно-активные вещества, силикат натрия, фосфаты. Глюконат натрия незаменимый продукт в щелочных формулах.
Области применения в промышленности:
– для мытья бутылок;
– в мойке мембран ультрафильтрация в молочной промышленности;
– для удаления накипи в пивной промышленности;
– в мойке твердых поверхностей в промышленности;
– для чистки форм в стекольной промышленности;
– в качестве присадки в бетон и строительные смеси;
– в качестве присадки в цемент для нефтедобывающей отрасли;
– в металлургии;
– в пищевой промышленности.
Поставляется в мешках по 25кг. (наверх)
Источник