Wanilina, syntetyczny aromat waniliowy, to silny zapach wytwarzany z naturalnych substancji. Pochodzi z aldehydu iglastego, który jest pozyskiwany z ligniny w drewnie. Skład chemiczny waniliny ma ogromne zastosowanie w żywności i napojach.
Wanilina jest popularnym dodatkiem w przemyśle spożywczym, który jest pozyskiwany z ziaren wanilii. Ten składnik nadaje żywności dodatkowy smak, aromat i smak. W tym artykule poznasz kompleksowy przegląd właściwości waniliny, zastosowań w żywności i napojach, profilu bezpieczeństwa i skutków ubocznych.
Co to jest wanilina?
Wanilina to związek chemiczny będący głównym składnikiem naturalnego ekstraktu waniliowego. Jest to aldehyd fenolowy o wzorze cząsteczkowym C8H8O3 i specyficznym wzorze strukturalnym (CH)4[(CH)3CO]CHO. Kryształy waniliny przypominają igły i mają ostry aromat.
Wanilina jest wytwarzana z ziaren wanilii przez ekstrakcję rozpuszczalnikami, takimi jak etanol lub woda, zatężanie i krystalizacja; stosowane są również metody syntetyczne. Ekstrakt zawiera około 0,1% do 2% związków waniliowych i około 30% etylowaniliny. Głównym składnikiem ekstraktu waniliowego jest wanilina (około 80%), która nadaje mu charakterystyczny zapach i smak. Wanilinę można również wytwarzać sztucznie przez uwodornienie surowców zawierających ligninę, takich jak gwajakol lub alkohol koniferylowy, a następnie hydrolizę.
Wanilina została po raz pierwszy wyizolowana ze strąków wanilii przez francuskiego chemika Eugène-Melchiora Péligota w 1858 roku, chociaż nazwał ją pirogalol-pirokatechiną, ponieważ błędnie uznał tę substancję za połączenie dwóch znanych związków:pirogalolu i pirokatechiny. Prawdziwa struktura chemiczna została określona w 1870 roku przez Marcelina Berthelota, który nazwał ją waniliną (od wanilii, „wanilia”). Od tego czasu został zsyntetyzowany z eugenolu, innego składnika wanilii.
Do czego służy wanilina?
Wanilina jest używana jako środek aromatyzujący. Jest również stosowany w perfumach i kosmetykach.
Wanilina jest produkowana z ziaren wanilii lub z ligniny, polimeru, który nadaje drewnu wytrzymałość i elastyczność.
Duży procent waniliny pochodzi z ligniny, która jest wytwarzana z papierówki lub odpadów papierniczych. Proces ten nie wykorzystuje rozpuszczalników, ale wymaga agresywnych chemikaliów, aby oddzielić wanilinę od innych produktów w ligninie. Niektórzy uważają ten proces za nieekologiczny, ponieważ wykorzystuje ropę naftową jako surowiec i wytwarza toksyczne produkty uboczne, które należy bezpiecznie usunąć.
Ekstrakt waniliowy zawiera około 2% waniliny, podczas gdy syntetyczna wanilina zawiera 95% lub więcej tego związku.
Wanilina ma ciepły, słodki smak z nutami karmelu i owocowości. Często łączy się go z innymi smakami, aby wzmocnić ich smak. Na przykład można go łączyć z kakao, aby tworzyć napoje o smaku czekoladowym lub desery, takie jak ciastka lub ciasta
Co to jest wanilina w proszku?
Proszek wanilinowy to czysta forma waniliny, która została zmielona na drobny proszek i zapakowana jako suchy produkt.
Proszek wanilinowy jest proszkiem o barwie od białej do białawej o słodkim, kremowym zapachu. Jest używany jako zamiennik ziaren wanilii w gotowaniu i pieczeniu. Wanilina to związek organiczny naturalnie występujący w bielu niektórych gatunków drzew. Może być również wytwarzany syntetycznie z ligniny. Ekstrakt waniliowy powstaje przez moczenie ziaren wanilii w alkoholu przez kilka tygodni lub miesięcy. Otrzymany płyn zawiera od 35% do 40% alkoholu i co najmniej 40% waniliny.
Z czego wykonana jest wanilina?
Wanilina to związek chemiczny, pochodna bardziej popularnej cząsteczki zapachowej waniliny, która jest głównym składnikiem ziaren wanilii. Wanilinę można wytwarzać syntetycznie przez uwodornienie ługu odpadowego zawierającego ligninę (ciekły produkt pozostały po produkcji masy papierniczej) lub przez redukcyjne rozszczepianie naturalnej waniliny. Głównym źródłem naturalnej waniliny są nasiona tropikalnych storczyków (takich jak wanilia planifolia), które zawierają około 10% tego glikozydu.
Wanilinę można pozyskiwać ze źródeł roślinnych, takich jak drzewa iglaste, zwłaszcza modrzew (Larix spp.) lub z ługu ścieru drzewnego.
Jak powstaje wanilina?
Istnieją trzy metody wytwarzania waniliny:ekstrakcja z ziaren wanilii, synteza chemiczna i fermentacja mikrobiologiczna.
Metoda ekstrakcji naturalnej
Tradycyjna i najstarsza metoda, pozyskiwana z ziaren wanilii (strąków orchidei), jest kosztowna, a plony są niskie.
Głównym źródłem waniliny w dojrzałych ziarnach wanilii jest glukowanilina (glukozyd waniliny), która może być hydrolizowana do produkcji waniliny przez hydrolazę β-glukozydową.
Struktura glukozydu waniliny
Tylko w tym procesie można wytworzyć naturalną wanilinę, a jej unikalny aromat jest trudny do odtworzenia przez syntetyczną wanilinę.
Synteza chemiczna
Na rynku światowym wanilinę wytwarza się głównie metodami syntezy chemicznej (dostępnych jest około dziesięciu metod). Jako surowce gwajakol, lignina lub eugenol są używane przede wszystkim do produkcji waniliny z wysoką wydajnością.
Oto trzy najczęściej używane procesy.
Gwajakol + kwas glioksalowy
Wanilina jest syntetyzowana przez oksydacyjną dekarboksylację i zakwaszenie gwajakolu (wytworzonego z pirokatecholu) w warunkach alkalicznych.
Oto krótkie równanie reakcji:
eugenol
Eugenol i tlen reagują z silną zasadą i katalizatorem, tworząc sól wanilinową, a następnie sól przekształca się w wanilinę w reakcji z kwasem. Został opracowany przez Jiaxing Zhonghua Chemical Co., Ltd. w 2014 roku, czołowego producenta w Chinach.
Oto krótkie równanie reakcji:
Lignina
Lignon jest surowcem odnawialnym, który można pozyskać z różnych źródeł. Substancja ta występuje w dużych ilościach w odpadach drzewnych, słomie i płynnych odpadach celulozowych, głównie jako lignosulfonian sodu.
Do produkcji waniliny lignosulfonian sodu jest hydrolizowany w warunkach alkalicznych, a następnie poddawany zakwaszeniu oksydacyjnemu.
Oto krótkie równanie reakcji:
Nawiasem mówiąc, eugenol jest również używany do syntezy waniliny. Zostanie to wspomniane w dalszej części artykułu.
Biosynteza
Eugenol (z olejku goździkowego) i kwas ferulowy są powszechnie stosowane jako substraty, a mikroorganizmy, takie jak drożdże, grzyby i bakterie, są wykorzystywane jako żywiciele do produkcji.
Około 5% światowej produkcji kwasu ferulowego i eugenolu jest fermentowanych. Najlepsi producenci żywności i napojów preferują go, ponieważ ma podobny aromat do naturalnej waniliny.
Te dwa źródła nadal dominują na światowym rynku waniliny, która staje się coraz bardziej popularna w produktach z wyższej półki.
Obecnie istnieje zapotrzebowanie od 500 do 600 ton rocznie, głównie ze strony znanych firm zapachowych i smakowych na całym świecie.
Olejek goździkowy
Istnieje wiele olejków eterycznych, które naturalnie zawierają eugenol. Jest bogaty w olejek goździkowy, olejek z liści laurowych i olejek goździkowy z bazylii. Na rynku olejek goździkowy jest najczęściej używany jako surowiec do produkcji eugenolu.
Kwas ferulowy
W przyrodzie istnieje wiele związków fenolowych, ale kwas ferulowy jest jednym z najliczniejszych. Wiele roślin uprawnych, w tym otręby ryżowe, pszenne, kukurydziane i buraki cukrowe, zawierają go w ścianach komórkowych.
Krótki proces regeneracji firmy Solvay wygląda następująco:
Podobnie jak wanilina, wymaga mniej reakcji w biokonwersji, co zwiększa współczynnik konwersji. Z tego powodu kwas ferulowy jest idealnym surowcem do fermentacji przez mikroorganizmy.
Właściwości
Wanilia to związek organiczny, który smakuje i pachnie jak kremowa wanilia. Wrażliwy na światło i stopniowo utlenia się wraz z powietrzem.
| Inne nazwy | Aldehyd waniliowy, Aldehyd waniliowy, Imitacja wanilii |
| Nazwa Iupac | 4-hydroksy-3-metoksybenzaldehyd |
| Numer CAS | 121-33-5 |
| Wzór chemiczny | C8H8O3 |
| Masa cząsteczkowa | 152,15 |
| Temperatura topnienia | Między 81°C a 83°C |
| Numer FEMA | 3107 |
| Wartość PH | 4,3, 10 g/l wody, 20 °C |
Rozpuszczalność
Łatwo rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, w tym etanolu, lodowatym kwasie octowym i olejach. Jest słabo rozpuszczalny w wodzie (1 g/100 ml, 20 °C).
Struktura waniliowa
W tym aldehydzie fenolowym występują cztery grupy funkcyjne:pierścień aromatyczny, grupa aldehydowa, grupa hydroksylofenolowa i grupa metoksy.
Jakie jest zastosowanie waniliny?
Oprócz zastosowania jako składnik produktów spożywczych, wanilina jest również ważnym surowcem do produkcji syntetycznych aromatów waniliowych, które są używane w perfumach, kosmetykach i innych produktach do pielęgnacji ciała.
Jest to najczęściej stosowany aromat w różnych produktach spożywczych, pastach do zębów, perfumach, kosmetykach i produktach higieny osobistej oraz farmaceutykach.
Jedzenie
Aromat
Istnieje wiele słodkich produktów spożywczych, które wykorzystują wanilinę jako środek aromatyzujący, w tym następujące:
- Cukierki
- Lody
- Ciasta
- Produkty mleczne
- Czekolada
- Napoje bezalkoholowe, napoje kawowe
- Słodycze
- Sosy
- Formuły dla dzieci
Oprócz formulacji smakowych i zapachowych wanilinę można również znaleźć w smakach ananasa, wiśni, banana, kakao, mieszanek owocowych itp.
Ponieważ etylowanilina ma silniejszy smak niż wanilina i może trwać przez długi czas, często stosuje się ją w połączeniu z waniliną.
Agent maskujący
Oprócz maskowania gorzkich smaków z białek (takich jak białko grochu i białko serwatkowe), może również maskować gorzkie smaki z substancji słodzących o wysokiej intensywności (takich jak stewia). To sprawia, że nadaje się do stosowania w żywieniu sportowców i żywności kontrolującej wagę.
Farmaceutyka
Wanilina jest stosowana w farmaceutykach do maskowania nieprzyjemnych zapachów i poprawiania smaku. Używają go głównie środki maskujące.
Kosmetyki
Kosmetyki, perfumy, mydło i pasta do zębów można pachnieć, dodając ten składnik.
Inne
Można nim również przetwarzać gumy i tworzywa sztuczne.
Czy wanilina jest bezpieczna do spożycia?
Wanilina jest ogólnie uważana za bezpieczną do spożycia w niewielkich ilościach. Może jednak powodować skutki uboczne, takie jak ból głowy i biegunka, gdy jest spożywany w dużych dawkach.
Według amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) w dużych dawkach wanilina może być toksyczna dla zwierząt i ludzi. FDA nie ustaliła maksymalnej bezpiecznej dawki waniliny do spożycia przez ludzi; jednak ma sugerowany limit spożycia zwierząt:10 miligramów na kilogram masy ciała dziennie (mg/kg mc/dzień).
FDA
Ogólnie uznana za bezpieczna (GRAS) wanilina jest syntetyczną substancją aromatyzującą i adiuwantem.
EFSA
Zgodnie z załącznikiem I do rozporządzenia (UE) nr 1334/2008 (), wanilina (nr FL:05.018) może być stosowana jako środek aromatyzujący w UE. W 2008 roku EFSA ponownie oceniła swoje bezpieczeństwo jako czynnik sprzyjający. Jako substancja aromatyczna EFSA stwierdziła „Brak obaw o bezpieczeństwo”.
JECFA
Według JECFA, przy obecnych poziomach spożycia, nie stanowi obaw co do bezpieczeństwa, gdy jest stosowany jako środek aromatyzujący. ADI ustalono na 0-10 mg/kg masy ciała w 1967 r., a podczas ponownej oceny bezpieczeństwa stwierdzono, że „Brak obaw o bezpieczeństwo przy obecnych poziomach spożycia.
Jaka jest różnica między wanilią a waniliną?
Podczas gdy wanilina jest czystym składnikiem, ekstrakt waniliowy jest produktem naturalnym składającym się z ponad 200 związków, z których głównym składnikiem jest wanilina.
Ziarna wanilii to jadalne owoce, stanowiące handlową część rodziny orchidei. Storczyki waniliowe rosną w ponad 150 odmianach na całym świecie, ale tylko Vanilla planifolia i Vanilla tahitensis są dostępne na rynku.
Ekstrakt waniliowy można uzyskać z laski wanilii poprzez ekstrakcję rozpuszczalnikiem (najczęściej etanolem). Żaden sztuczny smak lub aromat nie może zastąpić jego unikalnego aromatu.
Rynek waniliny
Ze względu na rozwój przemysłu spożywczego globalne roczne zapotrzebowanie na wanilinę może nadal wzrosnąć.
Jego zastosowania są następujące:60% jako dodatek do żywności, 30% jako dodatek smakowo-zapachowy i kosmetyczny, 5% jako składnik farmaceutyczny, a reszta jako składnik pasz.
Niska wydajność naturalnej waniliny
To głównie Madagaskar, Indonezja i Komory produkują ziarna wanilii na świecie. Każdego roku produkuje się około 2000 MT.
Trudno jest zwiększyć produkcję wanilii ze względu na ograniczoną powierzchnię sadzenia, pracochłonną uprawę, sztuczne zapylanie, zbiory, ekstrakcję i oczyszczanie, a także klimat i inne czynniki.
Strąki wanilii zawierają wanilinę w postaci wolnych cząsteczek lub w połączeniu z glukozydami. Zawartość suszonych strąków wanilii wynosi około 1%–2% wag. Oznacza to, że rocznie dostępnych jest tylko około 20-40 MT naturalnej waniliny. Liczba ta stanowi zaledwie 0,1-2% całkowitej światowej produkcji.
Naturalna wanilina jest niezwykle droga i może kosztować 300 razy więcej niż syntetyczna wanilina. Właśnie dlatego w jej miejsce wprowadzono na rynek chemicznie syntetyzowaną i biosyntetyzowaną wanilinę.
Wady syntetycznej waniliny
Ze względu na wysoką cenę naturalna wanilina jest używana tylko w niewielkiej liczbie zastosowań i jest zastępowana chemicznie syntetyczną waniliną.
Pomimo kremowego zapachu ekstraktu waniliowego, syntetyczna wanilina nie może się równać z naturalną pod względem aromatu, chociaż ma silny kremowy smak. Ponadto proces produkcyjny łatwo zanieczyszcza środowisko.
Jednak w wielu krajach wzmocniono nadzór nad sztucznymi dodatkami do żywności, a świadomość ludzi na temat bezpieczeństwa żywności wzrosła, co prowadzi do wzrostu popytu na naturalną wanilinę.
Obiecująca biosynteza waniliny
Metody mikrobiologiczne wykorzystują eugenol (z olejku goździkowego) i kwas ferulowy, które mają zalety w postaci wyższych współczynników konwersji, przyjazności dla środowiska i bezpieczeństwa.
Zgodnie z przepisami FDA i UE dotyczącymi naturalnych aromatów, taka biologicznie produkowana wanilina jest również uważana za naturalną wanilinę
Jakie są możliwe skutki uboczne waniliny?
Wanilina to naturalnie występujący związek występujący w ziarnach wanilii. Służy do produkcji cukru wanilinowego, który jest popularny w pieczeniu.
Wanilina może powodować pewne skutki uboczne. Te skutki uboczne mogą obejmować:
Owrzodzenia jamy ustnej, suchość w ustach i zły smak. Może się to zdarzyć, jeśli zażyjesz zbyt dużo waniliny lub jeśli używasz jej przez długi czas.
Zmiany w odczuwaniu smaku (dysgeusia), zwłaszcza po zażyciu dużych ilości waniliny.
Ból głowy, zawroty głowy, zmęczenie, nudności (mdłości), wymioty (wymioty), niestrawność (refluks kwaśny), zaparcia (twardy stolec). Są to częste działania niepożądane każdego rodzaju leków stosowanych w leczeniu raka.
Gdzie kupić wanilinę?
Wanilina jest dostępna w każdym sklepie spożywczym lub w Internecie na Amazon lub eBay. Jeśli chcesz kupować od lokalnego sprzedawcy, poszukaj „proszku waniliny” lub „kryształów waniliny” na półkach w lokalnym sklepie spożywczym.
jeśli chcesz kupować w dużych ilościach, możesz rozważyć zakup od Grade Chemical, która jest jednym niezawodnym producentem i dostawcą waniliny w Chinach. ponieważ ich cena jest znacznie bardziej konkurencyjna niż na lokalnym rynku.
Często zadawane pytania
Czy wanilina jest naturalna?
Wanilina to związek chemiczny naturalnie wytwarzany przez goździk. Jest również wytwarzany syntetycznie w laboratoriach i stosowany jako dodatek do produktów takich jak ekstrakt waniliowy i perfumy. Odpowiedź na twoje pytanie brzmi tak, wanilina jest naturalna, ponieważ jest produkowana przez goździk.
Czy wanilina jest sztucznym słodzikiem?
Tak, wanilina jest sztucznym słodzikiem.
Wanilina to syntetyczny związek, który nadaje wanilii wyraźny aromat i smak. Związek powstaje przez połączenie ligniny z acetonem i chlorkiem sulfurylu, a następnie doprowadzenie do mieszaniny ciepła.
Czy wanilina jest dla ciebie zła?
Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) ustaliła, że wanilina jest bezpieczna do stosowania w produktach spożywczych. FDA nie ustaliła, czy wanilina jest bezpieczna do stosowania jako dodatek do leków lub innych produktów.
Nie ma znanych zagrożeń dla zdrowia związanych ze spożywaniem waniliny w ilościach występujących w żywności lub napojach.
Czy wanilina jest halal i koszerna?
Tak, wanilina, główny składnik ekstraktu waniliowego, jest związkiem pochodzącym z ziaren wanilii. Jest stosowany jako aromat do żywności, napojów i wyrobów tytoniowych. Wanilinę można wytwarzać z różnych źródeł ligniny, w tym z pulpy drzewnej i odpadów papierniczych.
Wanilina jest halal, jeśli jest wykonana z materiału niezwierzęcego, takiego jak pulpa drzewna lub odpady papiernicze. Jest również halal, jeśli jest ekstrahowany z nasion ziaren wanilii przy użyciu etanolu lub rozpuszczalników bezalkoholowych, takich jak woda lub gliceryna.
Czy wanilina nie zawiera glutenu?
Tak, wanilina jest bezglutenowa. Wanilina to aromat pochodzący z wanilii i stosowany w wielu produktach spożywczych i napojach. Często używa się go do wzmocnienia smaku deserów i wypieków, a także wyrobów tytoniowych. Wanilinę można również znaleźć w niektórych alkoholach i lekach.
Czy wanilina jest wegańska?
Tak, wanilina jest wegańska. Wanilina to związek chemiczny, który jest najczęściej używany jako aromat w żywności i napojach. Nazwa wanilina pochodzi od łacińskiego słowa oznaczającego wanilię, z którego ten związek został po raz pierwszy wyizolowany. Większość waniliny jest obecnie dostępna na rynku i jest wytwarzana z ligniny – produktu ubocznego produkcji pulpy drzewnej – a nie z ziaren wanilii.
Wniosek
Zrozumienie, czym jest wanilina i co robi z żywnością, jest niezbędne, aby ocenić, czy może być szkodliwa dla Ciebie lub Twojej rodziny, czy nie. To decyduje o tym, czy mądrze byłoby go unikać, czy go używać. W tym artykule omówiono jego historię, sposób wytwarzania, dlaczego i jak jest stosowany w różnych produktach spożywczych, zalety i wady tego konserwantu oraz potencjalne zagrożenia dla zdrowia.
Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub komentarze dotyczące tego dodatku, daj nam znać w poniższych komentarzach.
