Was sind die Eigenschaften, Verwendungszwecke und Herstellungsverfahren von Vanillin?

Vanillin Übersicht
Vanillin ist der erste von der Menschheit synthetisierte Aromastoff und wurde 1874 von Dr. M. Hallman und Dr. G. Thiemann aus Deutschland erfolgreich synthetisiert. Es wird gewöhnlich in Methylvanillin und Ethylvanillin unterteilt.
(1) Methylvanillin: weiße oder gelbliche Kristalle, mit dem Aroma von Vanille und reichem Milchgeschmack, die größte Sorte in der Gewürzindustrie, ist der Hauptbestandteil des beliebten cremigen Vanillearomas. Seine Verwendung ist sehr breit gefächert, z. B. in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Tabakindustrie als Weihrauchrohstoff, Korrekturmittel oder fester Aromastoff, wobei Getränke, Süßwaren, Gebäck, Kekse, Brot und frittierte Lebensmittel und andere Lebensmittelprodukte den größten Anteil an der Dosierung haben. Es gibt keinen einschlägigen Bericht, dass Vanillin für den menschlichen Körper schädlich ist.
(2) Ethylvanillin: weiße bis leicht gelbe nadelförmige Kristalle oder kristallines Pulver, ähnlich dem Aroma von Vanilleschoten, das Aroma ist stärker als das von Methylvanillin. Es ist ein Gewürz mit breitem Spektrum, eines der wichtigsten synthetischen Gewürze der Welt und ein wichtiger und unverzichtbarer Rohstoff in der Lebensmittelzusatzstoffindustrie. Sein Aroma ist 3-4 mal so stark wie das von Vanillin, und es hat ein starkes Aroma von Vanilleschoten, und sein Duft hält lange an. Es wird häufig in Lebensmitteln, Schokolade, Eiscreme, Getränken und Kosmetika des täglichen Bedarfs verwendet, um den Geschmack zu verbessern und zu fixieren. Darüber hinaus kann Ethylvanillin auch als Zusatzstoff für Futtermittel, als Aufheller in der Galvanikindustrie und als Zwischenprodukt in der pharmazeutischen Industrie verwendet werden.
Wichtige Aromastoffe
Vanillin ist allgemein bekannt als Vanillepulver, Vanillin, Vanillepulver, Vanilleextrakt, Vanillin, aus der Brassicaceae Pflanze Vanilleschoten in der Gewinnung eines wichtigen Gewürzes, ist eine der größten Produktion von synthetischen Gewürzen, ist der Einsatz von Schokolade, Eis, Kaugummi, Gebäck und Tabak Aroma von wichtigen Rohstoffen. Es kommt natürlich in Vanilleschoten vor, ebenso wie in Nelkenöl, Eichenmoosöl, peruanischem Balsam, Tulpenbalsam und Benzoebalsam.
Vanillin hat ein starkes und einzigartiges Vanillearoma, ein stabiles Aroma und ist bei höheren Temperaturen nicht flüchtig. Es wird leicht durch Licht beeinträchtigt, oxidiert allmählich an der Luft und ändert leicht seine Farbe, wenn es mit Alkali oder alkalischen Substanzen in Berührung kommt. Eine wässrige Lösung reagiert mit Eisenchlorid zu einer blau-violetten Lösung. Es kann in vielen alltäglichen chemischen Geschmacksformeln verwendet werden, wird aber hauptsächlich in essbaren Geschmacksstoffen eingesetzt. Vor allem in Süßigkeiten, Schokolade, Getränken, Eiscreme, Alkohol und auch in Zigarettenaromen ist es weit verbreitet.IFRA hat keine Einschränkungen. Bei der Verwendung in Produkten mit weißem Geschmack ist jedoch Vorsicht geboten, da es zu Verfärbungen führen kann.
Vanillin ist auch ein wichtiges essbares Gewürz, als Grundlage Gewürz, in fast allen Duft, eine große Anzahl von Lebensmittelindustrie, als Lebensmittel-Aroma weit verbreitet in Brot, Sahne, Eis, Weinbrand, etc. verwendet, in der Gebäck, Kekse, die Menge der Zusatzstoffe in der 0,01 ~ 0,04%, Süßigkeiten für 0,02 ~ 0,08%. Es ist eines der meistverwendeten Gewürze in Backwaren und kann in Schokolade, Keksen, Kuchen, Pudding und Eiscreme verwendet werden. Lösen Sie es vor der Verwendung in warmem Wasser auf, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Die maximale Verwendungsmenge beträgt 220mg/kg für Backwaren und 970mg/kg für Schokolade.
Es wird häufig in kosmetischen Aromen als Fixiermittel, Harmonisierer und Modifikator verwendet. Es ist auch ein wichtiger Geschmacksverstärker für Getränke und Lebensmittel. Es wird auch bei der Herstellung von pharmazeutischem L-Dopa und Methyldopa verwendet. Es kann auch als Aufheller für Nickel- und Chrommetallbeschichtungen verwendet werden.
Referenzqualitätsstandard für Vanillin, das in Aromen und Duftstoffen verwendet wird

Physikalische und chemische Eigenschaften
Vanillin hat ein starkes und einzigartiges Vanillearoma, das natürlich in Vanilleschoten, aber auch in Nelkenöl, Eichenmoosöl, Perubalsam, Tulubalsam und Benzoe vorkommt. Durch die Sulfit-Nadelholzpulpe rote Flüssigkeit oder Ligninsulfonat in alkalischen Bedingungen, durch Hochdruck-Oxidation Hydrolyse der Ausfällung von weißem bis hellgelbem kristallinem Pulver oder nadelartigen Kristallen.
Die aus Petrolether gefällten können auch tetragonale Kristallsystem Kristalle, aromatisches Gas, leicht süß, allmählich oxidiert in der Luft, leichte Zersetzung, Alkali Verfärbung, relative Molmasse von 152,15, relative Dichte von 1,056. Schmelzpunkt variiert je nach dem kristallinen Typ, tetragonalen Kristallsystem für 81-83 ℃, Nadelkristalle für 77-79 ℃, Siedepunkt von 285 ℃ (in der Kohlendioxid-Gas), 170 ℃ (2,00 × 10e3Pa), Siedepunkt von 2,00 × 10e3Pa. 10e3Pa), 162℃(1,33×10e3Pa), 146℃(0,533×10e3Pa), Sublimation ohne Zersetzung, Flammpunkt 162℃, schwach löslich in kaltem Wasser, löslich in heißem Wasser, löslich in Ethanol, Ether, Aceton, Benzol, Chloroform, Schwefelkohlenstoff, Eisessig, Pyridin und flüchtigem Öl. Wässrige Lösung reagiert mit Eisen(III)-chlorid unter Bildung einer blau-violetten Lösung. Orale LD(50) der Ratte 1580mg/kg, perkutane LD(50) der Ratte 1500mg/kg.
Das industrielle Herstellungsverfahren besteht darin, dass Eugenol in Gegenwart von Kaliumhydroxid Isoeugenol erzeugt und dann mit Essigsäureanhydrid reagiert, um Isoeugenolacetat zu erzeugen, das dann durch Oxidation und Hydrolyse hergestellt wird. Es ist ein wichtiger Rohstoff für Schokolade, Eiscreme, Kaugummi, Gebäck und Tabakaroma. Es kann auch als Harmonisierer und Parfümfixierer für kosmetische Düfte verwendet werden. Es ist auch ein Rohstoff für die pharmazeutische Industrie.
In den letzten Jahren in der Vanillin-Ware erschien eine neue Mode. Nelkenöl oder Nelke Basilikumöl extrahiert Eugenol als Rohstoff, durch Isomerisierung und Oxidation des Vanillins erhalten, weil es als ein natürliches Äquivalent betrachtet werden kann, so ist es als das natürliche Niveau von Vanillin bekannt und geben Sie die Gewürzmarkt, ist der Preis etwa 5 mal so viel wie die synthetischen Produkte. Funktionen und Verwendungen
(1) Essbarer Geschmacksstoff: Vanillin ist ein essbarer Aromastoff, mit dem Aroma der Vanilleschote und starkem Milchgeschmack, es ist ein unverzichtbarer und wichtiger Rohstoff in der Lebensmittelzusatzstoffindustrie, und ist weit verbreitet in einer Vielzahl von Aromastoffen Lebensmittel, die den Milchgeschmack zu erhöhen müssen, wie Kuchen, kalte Getränke, Schokolade, Süßigkeiten, Kekse, Instantnudeln, Brot und Tabak, aromatisierte Liköre, Zahnpasta, Seifen, Parfüms und Kosmetika, Eiscreme, Getränke sowie Kosmetika für den täglichen Gebrauch zur Verstärkung des Geschmacks und zur Fixierung des Aromas. Es kann in Kosmetika verwendet werden, um den Duft zu verstärken und zu fixieren. Es kann auch in Seife, Zahnpasta, Parfüm, Gummi, Kunststoff und Pharmazeutika verwendet werden. Es erfüllt die FCCIV-Norm.
(2) Inländisches Vanillin wird hauptsächlich in Lebensmittelzusatzstoffen verwendet. In den letzten Jahren hat sich die Anwendung im Bereich der Medizin ausgeweitet und ist zum potentesten Anwendungsbereich von Vanillin geworden. Derzeit beträgt der Inlandsverbrauch von Vanillin: Lebensmittelindustrie 55%, pharmazeutische Zwischenprodukte 30%, Aromastoffe für Futtermittel 10%, Kosmetika und so weiter 5%.
Die Anwendungsbereiche von Vanillin im Ausland sind sehr breit gefächert, eine große Anzahl von ihnen wird bei der Herstellung von pharmazeutischen Zwischenprodukten verwendet, außerdem als Pflanzenwachstumsförderer, Fungizid, Schmierölentschäumer, galvanisches Aufhellungsmittel, leitfähiges Mittel für die Herstellung von Leiterplatten und so weiter.
Verfahren zur Herstellung von Vanillin
(1) Konzentriertes Vanillin Konzentriertes Vanillin hat ein starkes und anhaltendes Aroma von Nelken und Vanille, und seine Aromaintensität beträgt das 16-25fache von Vanillin. Konzentriertes Vanillin wurde bereits in den 1920er Jahren erfolgreich entwickelt. Der ursprüngliche Syntheseweg ist die Verwendung von Safrol als Rohstoff, die Alkohollösung mit Kaliumhydroxid für die Heißdruckreaktion, um den Ring zu öffnen, und dann Natriumethylsulfat, um den Ring auf dem Hydroxyl ethyliert zu machen, und schließlich in der Ethanollösung mit Schwefelsäure Hydrolyse wird stark duftenden Vanillin erhalten werden. Aufgrund der mangelnden Reinheit des Aromas der Produkte dieser Methode wird sie in der Praxis jedoch nur selten angewendet.
In den 1950er Jahren wurde ein synthetischer Weg zur Herstellung von Vanillin aus Eugenol entwickelt (US-Patent 2663741), der die industrielle Produktion von Vanillin ermöglichte, und in den 1960er Jahren entwickelten die Aromachemiker der Sowjetunion erfolgreich einen synthetischen Weg, bei dem das billigere und leichter verfügbare Catechol als Rohstoff verwendet wurde. Erstens, Catechol Monoalkylierung mit Allylchlorid, Ausbeute 75%; gefolgt von Umlagerungsreaktion, Ausbeute 35% bis 38%; und dann Monoethylierung mit Natriumethylsulfat, Ausbeute 82%; und schließlich Isomerisierung mit Kaliumhydroxid erhalten werden dicke Fu Fu Vanillin, Ausbeute 84%, das rohe Produkt Schmelzpunkt nach Umkristallisation von 85,5 ~ 86 ℃.

Vanillinkonzentrat kann in Lebensmittelgeschmacksformulierungen wie Süßigkeiten, Getränken, Eiscreme usw. verwendet werden. FEMA Nr. 2922 kann es auch in kosmetischen und täglichen Geschmacksformulierungen wie Seife verwendet werden. Es kann nicht nur als Geschmacksstoff, sondern auch als Synergist und Antioxidans verwendet werden. Die Aromatiker in der ehemaligen Sowjetunion hatten eine andere Auffassung von den aromatischen Eigenschaften des stark parfümierten Vanillins. Sie fügten es zu Schokolade und anderen Lebensmittelaromen hinzu und stellten fest, dass das Produkt kein Vanillinaroma aufwies, so dass sie glaubten, es könne nicht als Vanillinersatz in Lebensmittelaromen verwendet werden. Allerdings, wenn in Seife Beduftung Test verwendet, fand mit seiner Seife Proben mit starken Nelke und Vanille-Aroma, sondern auch mit Vanillin und Isoeugenol unterscheidet sich von der starken Forte Vanillin auf Alkali, Licht, Oxidation ist sehr stabil, Seife Proben durch die Lagerung der Farbe nicht ändern. Es wird davon ausgegangen, dass Vanillin ist geeignet, um in der täglichen chemischen Aromen Formulierungen verwendet werden, besonders geeignet für Fantasy-Typ-Aromen.
(2) Die industrielle Produktion von Vanillin Methode der industriellen Produktion von Vanillin hat eine Geschichte von mehr als 100 Jahren, die Menschen haben eine Reihe von synthetischen Wege und Methoden der Produktion, sondern auf groß angelegte industrielle Produktion der folgenden drei Methoden.
A. Lignin-Route. Man nimmt das Ligninsulfonat, das in der Sulfit-Zellstoff-Abfallflüssigkeit der Papierindustrie enthalten ist, als Rohstoff, hydrolysiert es durch alkalische Hochtemperatur und hohen Druck, entwässert es und oxidiert es dann. Kanada und die Vereinigten Staaten verwenden diese Methode hauptsächlich zur Herstellung von Vanillin.

B. Guajakol-Formaldehyd-Route. Guajakol ist der wichtigste Rohstoff für die Synthese von Vanillin, und der Syntheseweg mit Guajakol, Formaldehyd und p-Nitrosodimethylanilin als Rohstoffen ist auch als Nitrosylmethode bekannt. Diese Methode wird hauptsächlich in Ländern wie der ehemaligen Sowjetunion und China angewandt.

C.Guajakol-Glyoxalat-Route . Guajakol und Glyoxalsäure werden als Rohstoffe verwendet, und Vanillin wird durch Kondensation, Oxidation und Decarboxylierung hergestellt.

Das Verfahren ist vor allem von der französischen Firma Rhone-Poulenc erfolgreich erforscht und entwickelt worden und wird in großem Maßstab hergestellt. Die verwendete Glyoxalsäure kann durch Ozonolyse von Dimethylmaleat hergestellt werden (Deutsches Patent 3224795). Dieser Syntheseweg gilt derzeit als die am besten geeignete Methode, da die Rohstoffe leicht zu beschaffen sind, weniger Reaktionsschritte erforderlich sind, die Kosten niedriger sind und die Verschmutzung durch drei Abfälle geringer ist.
Inhaltliche Analyse
Methode 1: Analyse durch Ultraviolett-Absorptionsspektrophotometrie (siehe GT-29). Herstellung der Standardlösung Etwa 100 mg des pharmazeutischen Referenzstandards Vanillin werden genau eingewogen, in einen 250-ml-Messkolben gegeben und mit Methanol gemischt. Von dieser Lösung werden 2,0 ml in einen 100-ml-Messkolben gegeben und mit Methanol gemischt. Vorbereitung der Probelösung Wiegen Sie die Probe genau ab (ca. 100 mg), die Vorbereitungsmethode ist die gleiche wie die Vorbereitung der Standardlösung oben. Die oben genannten Lösungen werden in eine 1cm-Quarzküvette gegeben, um bei der maximalen Absorptionswellenlänge von 308nm die Absorption zu bestimmen. Berechnen Sie den Gehalt (X) an Vanillin (C8H8O3) in der Probe (mg) nach der folgenden Formel: X=12,5c(Au/As), wobei c - Konzentration von Vanillin in der Standardlösung, μg/ml; Au - Absorptionsgrad der Probenlösung; As -Au - Absorptionsgrad der Probenlösung; As - Absorptionsgrad der Standardlösung. Methode 2: Bestimmung durch Gaschromatographie (GT-10-4) mit unpolarer Säulenmethode.
Toxizität und Verwendungsgrenzwerte
LD(50)oral in Ratten,Meerschweinchen:1580,1400mg/kg(Jenner)Verwendungsgrenze FEMA(mg/kg):Soft Drinks63;Kaltgetränke95;Süßwaren200;Backwaren220;PuddingsChemikalienbuch120;Gummibonbons270;Pralinen970;Laminierschichten 150; Margarine 0.20; Sirup 330～20000. nach FAO/WHO: der zulässige Höchstgehalt für Babynahrung in Dosen und Getreide, die in Fertiggerichten verwendet werden, beträgt 70mg/kg (1992).
Lebensmittelzusatzstoffe Höchstzulässiger Verwendungswert Höchstzulässiger Rückstandswert Standard

Entwicklungsstand der Industrie
Laut "China Vanillin Market Development Research and Investment Value Report (2019 Edition)", veröffentlicht von Lignite Consulting, liegt der jährliche Verbrauch von Vanillin auf dem Weltmarkt bei 16.000-20.000 Tonnen und der jährliche Verbrauch von Vanillin in China bei 2.000-2.500 Tonnen. Die wichtigsten inländischen Unternehmen sind Jiaxing Zhonghua Chemical, Liaoning Shixing Pharmaceutical and Chemical, Ningbo Wanglong, usw. Angebot und Nachfrage sind im Wesentlichen ausgeglichen.
Es gibt zwei Hauptprobleme für inländische Unternehmen. Erstens haben die inländischen Unternehmen relativ einfache Produkte, eine unzureichende Integration der vor- und nachgelagerten Industriekette und gewisse technologische Defizite. Zweitens sind Unternehmen wie Jiaxing Zhonghua nicht im Park angesiedelt, und die Abwassereinleitung von Guajakol ist groß, so dass die Geschäftsaussichten mit einiger Unsicherheit behaftet sind.

 

Darüber hinaus sind die Hauptprodukte von Kunshan Yaxiang Natural Flavors Eugenol-Vanillin und Ferulasäure-Vanillin, d. h. Vanillin, das aus erneuerbaren Stoffen wie Eugenol und Ferulasäure usw. hergestellt wird, und das Unternehmen hat sich zu einem der größten Hersteller solcher Produkte in der Welt entwickelt. Das Unternehmen wird im Jahr 2019 insgesamt etwa 200 Tonnen der genannten Produkte verkaufen, was etwa 30% des Weltmarktanteils ähnlicher Produkte ausmacht, wobei die wichtigsten Kunden Chihuateng, ABT aus den Vereinigten Staaten und andere sind.
Brother Technology plant, 1,26 Milliarden RMB in den Bau einer 20.000-Tonnen-Phenylendiol- und 31.100-Tonnen-Phenylendiol-Derivate-Produktion im Isan-Industriepark zu investieren, die in zwei Phasen durchgeführt werden soll. In der ersten Phase wird das Projekt 10.000 Tonnen Hydrochinon (davon 6.000 Tonnen Catechol und 4.000 Tonnen Hydrochinon), 3.430 Tonnen Guajakol, 2.625 Tonnen Ethylguajakol, 3.000 Tonnen Vanillin, 2.500 Tonnen Ethylvanillin, 500 Tonnen Resveratrol-Ether, 500 Tonnen p-Phenylendianisol und 2.000 Tonnen p-Hydroxyanisol usw. produzieren. Das Projekt soll in zwei Phasen durchgeführt werden.