Vanilină

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Vanilină
formula structurală și modelul molecular
Vanillin-3d.png
Numele IUPAC
4-hidroxi-3-metoxibenzaldehidă
Denumiri alternative
vanilină
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută C 8 H 8 O 3
Masa moleculară ( u ) 152,15
Aspect solid cristalin alb
numar CAS 121-33-5
Numărul EINECS 204-465-2
PubChem 1183
ZÂMBETE
COC1=C(C=CC(=C1)C=O)O
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 1,06
Solubilitate în apă 10 g / l la 298 K.
Temperatură de topire 82 ° C (355 K)
Temperatura de fierbere 160 ° C (433 K) (descompunere)
Informații de siguranță
Punct de flacără 153 ° C (426 K)
Simboluri de pericol chimic
iritant
Atenţie
Fraze H 302 - 317 - 319
Sfaturi P 280 - 305 + 351 + 338 [1]
Editați datele pe Wikidata · Manual
Cristale de vanilină la microscop

Vanilina (sau vanilina) este molecula care conferă vanilelor parfumul său tipic.

Chimic este o aldehidă aromatică , exact este 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehidă. La temperatura camerei este un solid cristalin alb (sau galben pal dacă nu foarte pur) cu o aromă caracteristică de vanilie; destul de solubil în apă, se dizolvă mult mai bine în etanol (500 g / l la 20 ° C) și în cei mai comuni solvenți organici.

Vanilina sintetică este acum utilizată mai des decât extractul natural de vanilie ca aromă în alimente, băuturi și produse farmaceutice. [2] Semințele de vanilie conțin un procent între 1,5% și 4%. Extractul natural de vanilie conține un amestec de câteva sute de compuși pe lângă vanilină. Produsul sintetic diferă de cel de origine naturală pentru o probabilitate mai mare de a găsi deuteriu sau unchi mare între metoxil și carbonil pe carbonul inelului.

Istorie

Vanilia a fost cultivată în America Centrală deja în perioada precolumbiană; Europenii l-au descoperit abia în primele decenii ale secolului al XVI-lea , odată cu cucerirea Mexicului de către Hernán Cortés , când au văzut că aztecii îl foloseau ca aromă pentru ciocolată . [3] Cu toate acestea, abia în 1858 Nicolas-Theodore Gobley a identificat vanilina ca o substanță în sine, [4] în timp ce în 1874 chimiștii germani Ferdinand Tiemann și Wilhelm Haarmann au obținut prima sinteză de laborator care o produce pornind de la coniferină, înlocuită curând din eugenolul mai ieftin, apoi din guaiacol . [5] [6]

Sinteza vanilinei lui Reimer

Spre sfârșitul secolului al XIX-lea, vanilina semi-sintetică a fost produsă din eugenol din ulei de cuișoare , care a fost ulterior înlocuit, în anii 1930, de cel produs din deșeuri din industria hârtiei , conținând lignină . [7] În timp ce vanilina este încă produsă din lignină, majoritatea vanilinei sintetice este acum sintetizată într-un proces în doi pași din precursorii guaiacolului și acidului glioxilic . [3] [8]

Pregătirea

Biosinteza

Biosinteza exactă a vanilinei de către V. planifolia este necunoscută, deși există mai multe ipoteze în acest sens. Biosinteza general acceptată a vanilinei este cea a căii fenilpropanoide , începând cu L- fenilalanina , [9] care este dezaminată de fenilalanină amoniac liasă (PAL) pentru a forma acid cinamic . Poziția para a inelului este apoi hidroxilată de enzima citocromului P450 cinamat 4-hidroxilază (C4H / P450) pentru a crea acid p-cumaric. [10] Enzima 4CL leagă apoi acidul p-cumaric de coenzima A (CoA) pentru a crea p-cumaroil CoA. Enzima HCT convertește apoi p-cumaroil CoA în 4-cumaroil chiichimat chinat. Aceasta suferă oxidarea enzimei P450, care produce chinina caffeoyl shichimate. HCT elimină chinina shichimate din CoA pentru a crea cafeină CoA și 4CL elimină CoA pentru a produce acid cafeic . Acidul cafeic suferă metilare prin COMT pentru a da acid ferulic . În cele din urmă, vanilina sintază catalizează hidratarea legăturii duble în acidul ferulic care permite formarea vanilinei. [10]

Producția naturală

Vanilina β-D-glucozidă

Vanilina naturală este extrasă din păstăile de semințe de Vanilla planifolia, o orhidee originară din Mexic , cultivată acum în zonele tropicale din întreaga lume. Madagascar este în prezent cel mai mare producător de vanilină naturală. La momentul recoltării, păstăile verzi conțin vanilină sub forma glucozidei sale β-D și nu au atât aroma, cât și mirosul distinctiv. [11] După recoltare, aroma caracteristică se dezvoltă printr-un proces de maturare care durează câteva luni, ale cărui metode variază în funcție de producători. În general, păstăile sunt decolorate în apă fierbinte, pentru a opri procesele de deteriorare a țesuturilor plantei . Apoi, timp de 1-2 săptămâni, în timpul zilei, sunt așezate la soare și în fiecare noapte învelite în cârpe și ambalate în cutii etanșe pentru a transpira. În timpul acestui proces, păstăile devin maro închis și enzimele păstăi eliberează vanilina ca o moleculă liberă. În cele din urmă, păstăile sunt uscate și îmbătrânite pentru ca aromele să se dezvolte în continuare. [12]

Producția chimică

Cererea de aromă de vanilie a depășit cu mult oferta de fasole de vanilie. Vanilina de pe piață, utilizată în cofetărie, parfumerie și aproape toate produsele igienice, este de origine sintetică. Se prepară prin oxidarea eugenolului (găsit în uleiul de cuișoare ) cu permanganat de potasiu sau ozon sau prin reacția guaiacolului cu formaldehida într-un proces lent care are timpi de reacție de ordinul zilelor.

O altă sursă industrială de vanilină este deșeurile sulfurice din industria hârtiei. [11] Acestea conțin acid ligninsulfonic care, atunci când este tratat la temperaturi ridicate și presiune ridicată cu agenți oxidanți și alcalini , se descompune în diverse produse, inclusiv vanilină care este ulterior extrasă din amestec și purificată prin distilare și cristalizare.

Se estimează că producția mondială de vanilină sintetică este de aproximativ 12.000 de tone pe an; vanilina de origine naturală, obținută din 2.000 de tone / an de semințe de vanilie recoltate în întreaga lume, se ridică la aproximativ 40 de tone pe an.

Distribuție

Vanilina este aroma principală a vaniliei . Boabele de vanilie condimentate conțin aproximativ 2% vanilină uscată; pe păstăile de înaltă calitate, vanilina relativ pură poate fi vizibilă ca o pulbere albă pe exteriorul păstăi.

Se găsește și în Leptotes bicolor , o specie de orhidee originară din Paraguay și sudul Braziliei , [13] și pinul roșu chinezesc. La concentrații mai scăzute, vanilina contribuie la aroma și profilurile aromelor produselor alimentare la fel de diverse precum uleiul de măsline , [14] untul , [15] zmeura [16] lichi [17] și alte fructe.

Îmbătrânirea în butoaie de stejar conferă aroma de vanilină unor vinuri, oțeturi sau băuturi alcoolice. [18] [19]

În alte alimente, tratamentul termic generează vanilină din alte substanțe chimice. În acest fel, vanilina contribuie la aroma și aroma cafelei [20] și a siropului de arțar [21], precum și a unor produse integrale, cum ar fi fulgi de ovăz . [22]

Utilizări

Vanilina este utilizată în principal pentru acoperirea mirosurilor, precum mirosul drojdiei naturale din patiserie și pentru a încuraja consumul produsului, în special în produsele de cofetărie. [23] Este foarte utilizat în industria alimentară pentru aromatizarea deserturilor la cuptor (așa-numitele „gustări”), prăjituri și creme, înghețate, lichioruri etc. La produsele comercializate, acesta este adesea declarat pur și simplu pe etichetă sub titlul „arome” și face parte din prepararea multor varietăți de ciocolată . Pe piață se găsește sub formă de pulbere albă, vândută în pliculețe sau ca lichid pentru a fi utilizat în picături, conținut în flacoane.

În farmacopeea antică, vanilia era folosită pentru a excita senzația de foame și, prin urmare, a-l ademeni pe individ să mănânce atunci când era în condiții de apatie față de mâncare.

Este utilizat în laborator pentru vizualizarea petelor de pe plăcile utilizate în cromatografia în strat subțire . Reactivul este preparat prin dizolvarea vanilinei în etanol și acid sulfuric , după aplicare este necesară o încălzire; utilizarea este specifică pentru alcooli și cetone .

Precauții

Vanilia și vanilina pot provoca reacții alergice sau migrene la persoanele hipersensibile la produs. [24] [25]

Notă

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. din 10.03.2011
  2. ^ Arun K. Sinha, Upendra K. Sharma și Nandini Sharma, O revizuire cuprinzătoare asupra aromei de vanilie: extracția, izolarea și cuantificarea vanilinei și a altor constituenți , în International Journal of Food Sciences and Nutrition , vol. 59, nr. 4, iunie 2008, pp. 299-326, DOI : 10.1080 / 09687630701539350 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 20 iunie 2018) .
  3. ^ a b Esposito, Lawrence J.; K. Formanek; G. Kientz; F. Mauger; V. Maureaux; G. Robert; F. Truchet (1997). „Vanillin”. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, ediția a IV-a . 24 . New York: John Wiley & Sons. pp. 812-825.
  4. ^ ( FR ) Journal de pharmacie et de chimie: contain the travaux de la Société de Pharmacie de Paris: une revue médicale , Doin, 1858. Adus 6 februarie 2018 ( arhivat 28 aprilie 2021) .
  5. ^ (EN) Ferd. Tiemann și Wilh. Haarmann, Ueber das Coniferin und seine Umwandlung in das aromatische Princip der Vanille , în Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , vol. 7, nr. 1, 1 ianuarie 1874, pp. 608-623, DOI : 10.1002 / cber.187400701193 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 7 februarie 2018) .
  6. ^ (EN) K. Reimer, Ueber eine neue Bildungsweise aromatischer Aldehyde , în Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol. 9, nr. 1, 1 ianuarie 1876, pp. 423-424, DOI : 10.1002 / cber.187600901134 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 27 septembrie 2017) .
  7. ^ Hocking, Martin B. (septembrie 1997). „Vanilină: aromă sintetică din alcoolul uzat de sulfit” Arhivat 2 decembrie 2008 la Arhiva Internet . (PDF). Journal of Chemical Education . 74 (9): 1055-1059. doi: 10.1021 / ed074p1055 Arhivat 28 mai 2021 la Internet Archive.
  8. ^ Kamlet, Jonas & Mathieson, Olin ,. Fabricarea vanilinei și a omologilor săi Brevetul SUA 2.640.083 ( PDF ), la docs.google.com , 1953. Accesat la 6 februarie 2018 ( arhivat la 30 aprilie 2021) .
  9. ^ Dixon, RA (2014). "Biosinteza Vanilinei - Nu este atât de simplă pe cât pare?" Arhivat la 14 iunie 2015 la Internet Archive . (PDF). Manual de știință și tehnologie Vanilla : 292
  10. ^ a b Nethaji J. Gallage, Esben H. Hansen și Rubini Kannangara, Formarea vanilinei din acidul ferulic în Vanilla planifolia este catalizată de o singură enzimă , în Nature Communications , vol. 5, 19 iunie 2014, p. 4037, DOI : 10.1038 / ncomms5037 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 27 decembrie 2018) .
  11. ^ A b Nicholas J. Walton, Melinda J. Mayer și Arjan Narbad, vanilină , în Phytochemistry, voi. 63, nr. 5, pp. 505-515, DOI : 10.1016 / s0031-9422 (03) 00149-3 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 28 mai 2021) .
  12. ^ Dignum, Mark JW; Josef Kerlera; Rob Verpoorte (2001). „Producția de vanilie: aspecte tehnologice, chimice și biosintetice” Arhivat 28 mai 2021 la Internet Archive . Food Reviews International . 17 (2): 119–120.doi: 10.1081 / FRI-100000269 Arhivat 28 mai 2021 la Internet Archive .
  13. ^ (EN) Leptotes bicolor - Biblioteca Flora , pe www.floralibrary.com. Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 30 aprilie 2021) .
  14. ^ Manuel Brenes, Aranzazu García și Pedro García, Compuși fenolici în uleiuri de măsline spaniole , în Jurnalul de chimie agricolă și alimentară , vol. 47, nr. 9, 1 septembrie 1999, pp. 3535-3540, DOI : 10.1021 / jf990009o . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 28 mai 2021) .
  15. ^ René JJ Vreuls, Arnold van der Heijden și Udo A. Th Brinkman, Determinarea la nivel de urmărire a compușilor de aromă polară din unt prin extracție în fază solidă și cromatografie gazoasă - spectrometrie de masă , în Journal of Chromatography A , vol. 844, nr. 1-2, pp. 295-305, DOI : 10.1016 / s0021-9673 (99) 00351-9 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 28 mai 2021) .
  16. ^ Roberts, Deborah D.; Terry E. Acree (1996). "Efectele încălzirii și adaosului de cremă asupra aromei proaspete de zmeură folosind un simulator de aromă retronazală și olfactometria cu cromatografie în gaz". Jurnalul de chimie agricolă și alimentară . 44 (12): 3919–3925.
  17. ^ Peter KC Ong și Terry E. Acree, Cromatografia gazelor / Analiza olfactivă a litchiului (Litchi chinesis Sonn.) , În Jurnalul de chimie agricolă și alimentară , vol. 46, nr. 6, 1 iunie 1998, pp. 2282-2286, DOI : 10.1021 / jf9801318 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 28 mai 2021) .
  18. ^ (EN) Miguel Carrero Gálvez, Carmelo García Barroso și Juan Antonio Pérez-Bustamante,Analiza compușilor polifenolici ai diferitelor probe de oțet , în Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung, vol. 199, nr. 1, 1 iulie 1994, pp. 29-31, DOI : 10.1007 / BF01192948 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 21 noiembrie 2018) .
  19. ^ Viriot, Carole; Augustin Scalbert; Catherine Lapierre; Michel Moutounet (1993). "Ellagitanine și lignine în îmbătrânirea băuturilor spirtoase în butoaie de stejar". Jurnalul de chimie agricolă și alimentară . 41 (11): 1872-1879.
  20. ^ (EN) Semmelroch P., G. Laskawy și I. Blank, Determinarea aromelor puternice în cafeaua prăjită prin analize stabile de diluare a izotopilor , în Flavour and Fragrance Journal, vol. 10, nr. 1, 1 ianuarie 1995, pp. 1-7, DOI : 10.1002 / ffj.2730100102 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 7 februarie 2018) .
  21. ^ S. Kermasha, M. Goetghebeur și J. Dumont, Determinarea profilelor compușilor fenolici în produse de arțar prin cromatografie lichidă de înaltă performanță , în Jurnalul de chimie agricolă și alimentară , vol. 43, nr. 3, 1 martie 1995, pp. 708-716, DOI : 10.1021 / jf00051a028 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 28 mai 2021) .
  22. ^ ( DE ) Helmut Guth și Werner Grosch,Geruchsstoffe von extrudiertem Hafermehl, Veränderungen bei der Lagerung , în Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuchung und Forschung , vol. 196, nr. 1, 1 ianuarie 1993, pp. 22-28, DOI : 10.1007 / BF01192979 . Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 24 februarie 2021) .
  23. ^ Fond pentru cercetare în dezvoltare industrială, creștere și echitate (FRIDGE) (2004). Studiu privind înființarea unui lanț valoric pentru produse chimice fine pentru parfumuri și parfumuri în Africa de Sud, partea a treia: Produse chimice aromatice derivate din materii prime petrochimice Arhivat la 30 septembrie 2007 la Arhiva Internet. Consiliul Național pentru Dezvoltare Economică și Muncă.
  24. ^ AH van Assendelft, Lista de verificare a reacțiilor adverse la medicamente. , în British Medical Journal (Clinical research ed.) , vol. 294, nr. 6571, 28 februarie 1987, pp. 576-577. Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 28 mai 2021) .
  25. ^ M. Saint Denis, MW Coughtrie și JC Guilland, [Migrenă indusă de vanilină] , în Presse Medicale (Paris, Franța: 1983) , vol. 25, nr. 40, 21 decembrie 1996, p. 2043. Adus la 6 februarie 2018 ( arhivat la 17 februarie 2018) .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 4572822-7
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Vanillina&oldid=121910763 ”