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Introducción

Las especias naturales incluyen especias extraídas de animales y plantas, así como especias sintetizadas mediante biotecnología. La biocatálisis, es decir, la tecnología catalizada por enzimas, es una rama de la biotecnología. El uso de la tecnología biocatalítica para sintetizar especias permite evitar las limitaciones de las materias primas animales y vegetales, como el alto coste y la gran diferencia de calidad. Además, ofrece ventajas en cuanto a salud y seguridad, protección del medio ambiente y desarrollo sostenible.

Los compuestos fenilpropanoides constituyen una importante clase de materias primas químicas orgánicas. Su origen se remonta a la extracción de materias primas vegetales, y posteriormente se utilizaron principalmente derivados del fenol y bromuro de alilo como materias primas. La siguiente figura muestra los aromas y aplicaciones comunes elaborados a partir de materias primas fenilpropanoides:

Las fuentes de estos bioaromatizantes de alto valor añadido suelen ser sustancias como el eugenol, el isoeugenol, la fenilalanina, el ácido ferúlico y la cumarina.

Vanilina

Entre ellas, la vainillina, cuyo nombre químico es 3-metoxi-4-hidroxibenzaldehído, con aroma a vainilla y un fuerte sabor a leche, cumple la función de aromatizante y fijador de aromas, y se utiliza ampliamente en cosméticos, tabaco, confitería, dulces, productos horneados y otras industrias. Es la variedad de especias sintéticas de mayor producción mundial, y su industrialización tiene una larga historia. En comparación con la vainillina sintética, la vainillina natural (incluida la vainillina de origen biológico) tiene un aroma más puro, menos irritante y más natural.

La siguiente figura muestra la síntesis de vainillina natural a partir de diferentes sustratos naturales:

El mecanismo de síntesis biocatalítica de vainillina a partir de isoeugenol puede ser:

El mayor rendimiento reportado en el extranjero para la conversión a vainillina utilizando isoeugenol fue de 32,5 g/L, y el mayor rendimiento reportado a nivel nacional fue de 46,1 g/L. Debido al uso de catálisis bifásica de isoeugenol-agua, no se especificó si el contenido se encontraba en la fase orgánica o en relación con el contenido total del sistema de reacción, con una alta cantidad de sustrato residual.

Con la creciente importancia que se le da a la salud de las personas, aumentará la demanda de sabores naturales, y el uso de la biotecnología, como la biocatálisis, para sintetizar sabores naturales se volverá cada vez más popular.

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