什么是食物中的香草醛?类型、用途、安全、副作用

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香草醛是一种合成香草香精,是一种由天然物质产生的强效香味。它来自松柏醛,它是从木材中的木质素中提取的。香兰素的化学成分在食品和饮料中有着广泛的应用。

香草醛是食品工业中一种流行的添加剂,从香草豆中提取。这种成分使食物具有额外的风味、香气和味道。在本文中,您将全面了解香兰素的特性、食品和饮料中的用途、安全性和副作用。

什么是香草醛?

香草醛是一种化合物,是天然香草提取物的主要成分。它是一种酚醛,分子式为C8H8O3,具体结构式为(CH)4[(CH)3CO]CHO。香草醛晶体呈针状,有刺激性香气。

香草醛是由香草豆经乙醇或水等溶剂萃取、浓缩、结晶而成;也使用合成方法。该提取物含有约 0.1% 至 2% 的香草化合物和约 30% 的乙基香草醛。香草精的主要成分是香草醛(约 80%),赋予其特有的气味和味道。香兰素也可以通过含木质素的原料(如愈创木酚或松柏醇)加氢,然后水解来人工生产。

香草醛于 1858 年由法国化学家 Eugène-Melchior Péligot 首次从香草荚中分离出来,尽管他将其称为邻苯三酚-邻苯三酚,因为他错误地认为该物质是两种已知化合物的组合:邻苯三酚和邻苯三酚。真正的化学结构由 Marcelin Berthelot 于 1870 年确定,他将其命名为 vanillin(来自 vanille,“香草”)。它是由香草的另一种成分丁香酚合成的。

香兰素是干什么用的?

香兰素用作调味剂。它也用于香水和化妆品中。

香草醛由香草植物的豆类或木质素制成,木质素是赋予木材强度和弹性的聚合物。

大部分香草醛来自木质素,木质素由纸浆木或造纸厂废料制成。这个过程不使用溶剂,但它确实需要刺激性化学品来将香草醛与木质素中的其他产品分离。有些人认为这个过程不环保,因为它使用原油作为原料,并产生必须安全处理的有毒副产品。

香草精中含有2%左右的香草醛,而合成香草醛中含有95%以上的化合物。

香草醛具有温暖、甜美的味道,带有一丝焦糖和果味。它通常与其他口味结合以增强其口味。例如,它可以与可可混合制成巧克力味的饮料或饼干或蛋糕等甜点

什么是香兰素粉?

香兰素粉是一种纯净的香兰素,经研磨成细粉后包装为干品。

香草醛粉末是一种白色至灰白色粉末,带有甜味、奶油味。它在烹饪和烘焙中用作香草豆的替代品。香兰素是一种有机化合物,天然存在于某些树种的边材中。它也可以由木质素合成生产。香草精是通过将香草豆浸泡在酒精中数周或数月制成的。所得液体中含有 35% 至 40% 的酒精和至少 40% 的香草醛。

香兰素是由什么制成的?

香兰素是一种化合物,是较常见的芳香分子香兰素的衍生物,是香草豆的主要成分。香兰素可以通过含木质素废液(纸浆生产过程中剩余的液体产品)的氢化或天然香兰素的还原裂解来合成生产。天然香兰素的主要来源是热带兰花的种子(如vanilla planifolia),其中含有约10%的这种糖苷。

香兰素可以从针叶树,尤其是落叶松(Larix spp.)等植物来源中提取,也可以从木浆废液中提取。

香兰素是如何制成的?

香兰素的制造方法主要有3种:香草豆提取法、化学合成法和微生物发酵法。

自然提取法

传统最古老的方法,从香草豆(兰花荚)中提取,成本高,产量低。

成熟香草豆中香草醛的主要来源是香草醛(vanillin glucoside),可被β-葡萄糖苷水解酶水解生成香草醛。

香草醛糖苷的结构

天然香兰素只能通过这种工艺生产,其独特的香气是合成香兰素难以复制的。

化学合成

在全球市场上,香兰素主要是通过化学合成方法制造的(大约有十种方法可用)。以愈创木酚、木质素或丁香酚为原料,主要用于生产高收率的香兰素。

以下是三个最常用的流程。

愈创木酚 + 乙醛酸

香兰素由愈创木酚(邻苯二酚)在碱性条件下氧化脱羧酸化合成。

这是一个简短的反应方程式:

丁香酚

丁香酚和氧气与强碱和催化剂反应生成香草醛盐,然后盐与酸反应转化为香草醛。由中国顶级制造商嘉兴中华化工有限公司于2014年开发。

这是一个简短的反应方程式:

木质素

木质素是一种可再生资源,可以从多种来源获得。该物质在废木材、秸秆和纸浆废液中含量较高,主要以木质素磺酸钠的形式存在。

香兰素的生产是将木质素磺酸钠在碱性条件下水解,然后进行氧化酸化。

以下是简要反应方程式:

顺便说一句,丁香酚也用于合成香草醛。后面会提到。

生物合成

常以丁香酚(除丁香油)和阿魏酸为底物,以酵母、真菌、细菌等微生物为生产宿主。

世界上大约 5% 的阿魏酸和丁子香酚产量是发酵的。顶级食品和饮料制造商更喜欢它,因为它具有与天然香草醛相似的香气。

这两种来源继续主导着香兰素的全球市场,而香兰素在高端产品中越来越受欢迎。

截至目前,每年的需求量为500-600吨,主要来自全球知名的香精香料公司。

丁香油

有多种天然含有丁香酚的精油。它富含丁香油、月桂叶油和丁香罗勒油。市场上丁香油多作为生产丁香酚的原料。

阿魏酸

在自然界中,酚类化合物有很多,但阿魏酸是含量最多的一种。许多农作物的细胞壁中都含有它,包括米糠、麦麸、玉米糠和甜菜。

索尔维的再制造简要流程如下:

与香草醛类似,它在生物转化中需要的反应更少,从而提高了转化率。因此,阿魏酸是微生物发酵的理想原料。

属性

香草是一种有机化合物,闻起来像奶油香草。对光敏感,随空气逐渐氧化。

其他名称 香草醛、香草醛、仿香草
IUPAC 名称 4-羟基-3-甲氧基苯甲醛
CAS号 121-33-5
化学式 C8H8O3
分子量 152.15
熔点 81°C 到 83°C 之间
FEMA 编号 3107
PH值 4.3, 10g/L 水, 20 °C

溶解度

易溶于有机溶剂,包括乙醇、冰醋酸和油类。微溶于水(1g/100mL,20℃)。

香兰素结构

该酚醛有四个官能团:芳香环、醛基、羟基酚基和甲氧基。

香兰素有什么用途?

香兰素除了用作食品成分外,还是生产合成香草香精的重要原料,用于香水、化妆品和其他个人护理产品。

是各种食品、牙膏、香水、化妆品及个人护理用品、药品中使用最广泛的香精。

食物

调味剂

有许多甜食使用香草醛作为调味剂,包括以下几种:

  • 糖果
  • 冰淇淋
  • 糕点
  • 乳制品
  • 巧克力
  • 软饮料、咖啡饮料
  • 糖果
  • 酱料
  • 婴儿配方奶粉

除了香精香料配方,香兰素还存在于菠萝、樱桃、香蕉、可可、水果混合物等香精中。

由于乙基香兰素的香味比香兰素强,而且可以留香时间长,所以常与香兰素并用。

掩蔽剂

除了掩盖蛋白质(如豌豆蛋白和乳清蛋白)的苦味外,它还可以掩盖高强度甜味剂(如甜叶菊)的苦味。这使其适用于运动营养和体重管理食品。

制药

香草醛用于药物中以掩盖难闻的气味并改善口味。掩蔽剂主要使用它。

化妆品

化妆品、香水、香皂、牙膏都可以通过添加这种成分来增香。

其他

橡胶和塑料也可以用它加工。

香兰素可以安全食用吗?

通常认为少量食用香兰素是安全的。但大剂量服用可能会引起头痛、腹泻等副作用。

根据美国食品和药物管理局 (FDA) 的说法,大剂量的香兰素可能对动物和人类有毒。 FDA 尚未确定供人类食用的香兰素的最大安全剂量;但是,它确实对动物食用有建议限制:每天每公斤体重 10 毫克(mg/kg bw/day)。

FDA

公认安全(GRAS)香兰素是一种合成的调味物质和佐剂。

欧洲食品安全局

根据法规 (EU) No 1334/2008 () 的附件 I,香草醛(FL-no:05.018)可在欧盟用作调味剂。 2008 年,EFSA 重新评估了其作为优惠代理的安全性。作为一种调味物质,EFSA 得出的结论是“没有安全问题”。

JECFA

根据 JECFA 的说法,在目前的摄入量下,用作调味剂时不会造成安全问题。 1967 年 ADI 设定为 0-10 mg/kg BW,在安全性重新评估中得出的结论是“在目前的摄入量水平下没有安全问题。

香草和香草醛有什么区别?

香兰素是纯成分,而香兰素是由200多种化合物组成的天然产物,其中香兰素是主要成分。

香草豆是可食用的水果,是兰花家族的商业部分。香草兰在全球有 150 多个品种,但只有 Vanilla planifolia 和 Vanilla tahitensis 有市售。

可以通过用溶剂(通常是乙醇)提取香草荚获得香草提取物。没有任何人造香料或香气可以取代其独特的香气。

香兰素市场

由于食品工业的发展,香兰素全球年需求量仍有可能增加。

其应用如下:60%作为食品添加剂,30%作为香精香料和化妆品添加剂,5%作为药物成分,其余作为饲料原料。

天然香兰素产量低

世界上主要生产香草豆的是马达加斯加、印度尼西亚和科摩罗。每年生产约 2000 吨。

由于种植面积有限、劳动密集型栽培、人工授粉、采摘、提取、提纯以及气候等因素,香草的产量难以提高。

香草荚含有游离分子形式或与糖苷结合的香草醛。腌制香草荚的含量约为 1%–2% w/w。这意味着每年只有大约 20-40 吨天然香兰素可供使用。这个数字仅占世界总产量的 0.1-2%。

天然香兰素极其昂贵,比合成香兰素贵300倍。这就是为什么化学合成和生物合成的香兰素被引入市场的原因。

合成香兰素的缺点

天然香兰素由于价格昂贵,应用较少,主要被化学合成香兰素替代。

尽管具有香草提取物的奶油香味,但合成香兰素在香气方面无法与天然香兰素相比,尽管它确实具有强烈的奶油味。此外,制造过程容易污染环境。

但在许多国家,对人工食品添加剂的监管力度加大,人们的食品安全意识增强,导致对天然香兰素的需求增加。

有前途的生物合成香草醛

微生物法采用丁香酚(原丁香油)和阿魏酸,具有转化率高、环境友好、安全等优点。

根据FDA和欧盟对天然香料的规定,这种生物生产的香兰素也被认为是天然香兰素

香兰素有哪些可能的副作用?

香草醛是一种天然存在的化合物,存在于香草豆中。用于制作烘焙中流行的香草醛糖。

香草醛会引起一些副作用。这些副作用可能包括:

口生疮,口干舌燥,味道不好。如果您服用过多的香草醛或长时间使用,就会发生这些情况。

味觉变化(味觉障碍),尤其是在服用大量香兰素后。

头痛、头晕、疲倦、恶心(感觉恶心)、呕吐(呕吐)、消化不良(反酸)、便秘(硬便)。这些是用于治疗癌症的任何类型药物的常见副作用。

哪里可以买到香草醛?

香兰素可在任何杂货店或亚马逊或 eBay 在线购买。如果您想从当地零售商处购买,请在当地杂货店货架上寻找“香草醛粉”或“香草醛晶体”。

如果您想大量采购,您可以考虑从中国可靠的香兰素制造商和供应商Grade Chemical购买。因为他们的价格比您当地的市场更具竞争力。

常见问题

香草醛是天然的吗?

香兰素是一种由丁香植物自然产生的化合物。它还在实验室中合成生产,并用作香草精和香水等产品的添加剂。你的问题的答案是肯定的,香草醛是天然的,因为它是由丁香植物生产的。

香兰素是人造甜味剂吗?

是的,香草醛是一种人造甜味剂。

香草醛是一种合成化合物,赋予香草独特的香气和风味。该化合物是通过将木质素与丙酮和硫酰氯混合,然后对混合物加热而产生的。

香草醛对你有害吗?

美国食品和药物管理局 (FDA) 已确定香兰素可安全用于食品中。 FDA尚未确定香兰素作为药物或其他产品的添加剂是否安全。

没有已知的与食品或饮料中的香草醛含量相关的健康风险。

香草醛清真和犹太洁食吗?

是的,香草精的主要成分香草醛是一种源自香草豆的化合物。它用作食品、饮料和烟草制品的调味剂。香兰素可以由不同来源的木质素制成,包括木浆和造纸厂废料。

如果香草醛是由木浆或造纸厂废料等非动物材料制成的,则它是清真食品。如果使用乙醇或水或甘油等非酒精溶剂从香草豆的种子中提取,也属于清真食品。

香草醛不含麸质吗?

是的,香草醛不含麸质。香草醛是一种来自香草植物的香料,用于许多食品和饮料中。它通常用于增强甜点和烘焙食品以及烟草产品的味道。香草醛也存在于一些酒精和药物中。

香草醛是素食主义者吗?

是的,香草醛是素食主义者。香草醛是一种化合物,最常用作食品和饮料中的调味剂。香草醛这个名字来源于香草的拉丁词,这是该化合物首次分离出来的地方。今天市售的大多数香草醛是由木质素(木浆生产的副产品)制成的,而不是由香草豆制成。

结论

了解香草醛是什么以及它对食物的作用对于评估它是否可能对您或您的家人有害至关重要。这决定了您是否明智地避免或使用它。本文讨论了它的历史、它是如何制作的、为什么以及如何在各种食品中使用它、这种防腐剂的优点和缺点,以及它对健康的潜在危害。

如果您对此添加剂有任何疑问或意见,请随时在下面的评论中告诉我们。