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Introdução

Especiarias naturais incluem especiarias extraídas de origem animal e vegetal, bem como especiarias sintetizadas por biotecnologia. A biocatálise, ou seja, a tecnologia catalisada por enzimas, é uma das biotecnologias. O uso da tecnologia biocatalítica para sintetizar especiarias pode evitar as desvantagens das matérias-primas animais e vegetais, como a limitação, o alto custo e a grande diferença de qualidade, além de apresentar vantagens como saúde e segurança, respeito ao meio ambiente e desenvolvimento sustentável.

Os compostos fenilpropanoides são uma importante classe de matérias-primas químicas orgânicas. Sua origem remonta à extração de matérias-primas vegetais, sendo posteriormente utilizados principalmente derivados de fenol e brometo de alila. A figura a seguir ilustra os aromas e aplicações comuns preparados a partir de matérias-primas fenilpropanoides:

As fontes desses bioaromas de alto valor agregado são geralmente substâncias como eugenol, isoeugenol, fenilalanina, ácido ferúlico e cumarina.

Vanilina

Entre eles, a vanilina, cujo nome químico é 3-metoxi-4-hidroxibenzaldeído, possui aroma de baunilha e um forte sabor lácteo. Desempenha o papel de aromatizante e fixador de aroma, sendo amplamente utilizada em cosméticos, tabaco, confeitaria, doces, além de produtos de panificação e outras indústrias. É a variedade de especiaria sintética mais produzida no mundo, e a produção industrial de vanilina já dura muitos anos. Comparada à vanilina sintética, a vanilina natural (incluindo a vanilina preparada biologicamente) possui um aroma mais puro, menos irritante e mais natural.

A figura abaixo mostra a síntese da vanilina natural a partir de diferentes substratos naturais:

O mecanismo da síntese biocatalítica de vanilina a partir de isoeugenol pode ser:

O maior rendimento relatado no exterior para a conversão em vanilina usando isoeugenol foi de 32,5 g/L, e o maior rendimento relatado no país foi de 46,1 g/L. Devido ao uso de catálise bifásica isoeugenol-água, não foi especificado se o teor se referia à fase orgânica ou ao teor em todo o sistema de reação, resultando em uma grande quantidade de substrato residual.

Com o aprofundamento do conceito de saúde das pessoas, a demanda por aromas naturais aumentará, e o uso de biotecnologia, como a biocatálise, para sintetizar aromas naturais se tornará cada vez mais popular.

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