05.04.2023 by Dr. Gabriele Kaiser

ما هي كمية الفانيلين الموجودة في سكر الفانيليا؟

منشور مدونة عيد الفصح السعيد

مع حلول فصل الربيع يأتي موسم عيد الفصح - وهي فرصة للكثير من الناس لإخراج وصفات الخبز المفضلة لديهم من الدرج والإبداع في المطبخ. في كثير من الحالات، تضفي نكهة الفانيليا الزهرية الحلوة لمسة خاصة جداً على الكعك والبسكويت/الكعك وغيرها من الحلويات. ولا عجب أن الفانيليا هي واحدة من أكثر النكهات استخدامًا - فلا يكاد يخلو أي آيس كريم أو معجنات أو حلوى من الفانيليا.

بالنسبة للخبز، تُستخدم هذه النكهة في الغالب على شكل سكر الفانيليا أو سكر الفانيلين. فيما يلي، اقرأ كيف يختلف نوعي السكر المنكهين وكيف يمكن تحديد كمية الفانيلين في عبوة سكر الفانيليا التجارية عن طريق المسح الحراري التفاضلي (DSC).

الفانيليا عامل منكه معقد للغاية. وقد تم العثور حتى الآن على أكثر من 200 مادة مختلفة ذات نكهة نشطة فيها. المكون الرئيسي للنكهة أو العطر الرئيسي هو الفانيلين، المعروف كيميائياً باسم 4-هيدروكسي 3-ميثوكسي بنزالدهيد.

هل تعلم؟ إلى جانب الطعام، يُعد الفانيلين أيضاً مادة مضافة شائعة في مستحضرات التجميل والأدوية. وإجمالاً، فإنه ينكه حوالي 18,000 سلعة استهلاكية مختلفة [1].

يقدر الطلب العالمي السنوي على الفانيلين بحوالي 15,000 طن. ومع ذلك، يمكن استخلاص حوالي 35 طنًا فقط من حبوب الفانيليا (في الواقع كبسولات الفانيليا) [1]. إن زراعة نبات الفانيليا صعبة للغاية، وعادةً ما يكون محتوى الفانيلين في الكبسولات أقل من 2.5% [2]. ولذلك، فإن معظم الفانيلين المتاح يتم إنتاجه صناعيًا أو ميكروبيولوجيًا [1].

سكر الفانيليا أم سكر الفانيلين؟

في حين أن سكر الفانيليا مصنوع من السكروز (السكر المنزلي) وحبوب الفانيليا المسحوقة و/أو مستخلص الفانيليا، فإن سكر الفانيلين هو مزيج من السكروز والفانيلين [3]. ويعتبر هذا الأخير أفضل سعرًا إلى حد كبير ويمكن العثور عليه كمكون قياسي للخبز في كل سوبر ماركت تقريبًا.

وفقًا للمبدأ التوجيهي لسكر الفانيلين في ألمانيا [3]، يجب أن يحتوي سكر الفانيلين في ألمانيا على 0.1 جرام على الأقل من الفانيلين لكل 8 جرام من المحتوى الإجمالي بعد الإنتاج مباشرة، أي 1.25%. قد ينخفض هذا المحتوى إلى 0.085 جم (= 1.06%) بحلول تاريخ انتهاء الصلاحية (أو "الأفضل قبل").

الفانيلين كمعيار لدرجة الانصهار

الفانيلين النقي عبارة عن مسحوق أبيض يمكن أن يوجد في شكلين بلوريين مختلفين: الشكل الأول والشكل الثاني. والشكل الأول هو الأكثر استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية ويذوب عند درجة حرارة 82 درجة مئوية مع حرارة انصهار (حرارة انصهار) تبلغ 22.4 كيلوجول/مول أو 147 جول/غرام [4، 5]. وعلى هذا النحو، يتوفر الفانيلين أيضًا كمادة مرجعية معتمدة لدرجة حرارة الانصهار.

يوضح الشكل 1 نتيجة قياس DSC على الفانيلين النقي. تتفق كل من درجة حرارة البداية المستنبطة وحرارة الانصهار المحسوبة بشكل جيد مع القيم النظرية.

الشكل 1: قياس DSC على الفانيلين النقي؛ كتلة العينة: 4.49 مجم، بوتقة من الألومنيوم بغطاء مثقوب، معدل التسخين: 10 كلفن/دقيقة، جو نيتروجين
الفانيلين في سكر الفانيلين

يوضح الشكل 2 نتيجة قياس DSC على عينة من سكر الفانيلين المتاح تجاريًا. ونظرًا لاختلاف نطاقات انصهار الفانيلين (درجة حرارة البداية الاستقرائية: 81.8 درجة مئوية) والسكر (درجة حرارة البداية الاستقرائية: 184.2 درجة مئوية)، يمكن التمييز بسهولة بين المكونين.

من خلال مقارنة حرارة الاندماج للفانيلين التي تم تحديدها في هذه التجربة مع إنثالبي الاندماج للمادة النقية، تم حساب محتوى الفانيلين بحوالي 1.6%.

وللحصول على نتيجة تمثيلية، أُخذت 10 عينات إجمالًا من كيس سكر الفانيلين وقياسها بكمية عينة تتراوح بين 5.1 مجم و6.1 مجم (غير موضح هنا). وبلغ متوسط نسبة الفانيلين حوالي 1.86% تقريبًا، أي أعلى بقليل من الحد الأدنى المطلوب من المحتوى المطلوب.

الشكل 2: قياس DSC على سكر الفانيلين المتاح تجاريًا؛ كتلة العينة: 5.29 مجم، بوتقة من الألومنيوم بغطاء مثقوب، معدل التسخين: 10 كلفن/دقيقة، جو نيتروجين

الخاتمة

إذا كانت التأثيرات المميزة لمكونات الخليط متباعدة بما فيه الكفاية ولا تدخل في أي اتصال مع بعضها البعض، بحيث يمكن حساب درجات الحرارة ومناطق الذروة المرتبطة بها بشكل مستقل، يمكن استخدام DSC لتقدير المحتويات المعنية من خلال المقارنة مع بيانات المواد النقية.

على الرغم من انخفاض نسبة الفانيلين في سكر الفانيلين (<2%)، فإن الكمية كافية لإعطاء الكعكة النكهة المطلوبة.

نأمل أن تستمتع بالخبز ونتمنى لك عيد فصح سعيد!

المؤلفات:

[1] Aromawissen kompakt - der Aromastoff Vanillin، Deutscher Verband der Aromenindustrie e.V.

[2] Woher kommt kommt Vanillin und wie stellt man es her? Schrift des Deutschen Verbandes der Aromenindustrie e.V.

[3] Richtlinie für Vanille-Zucker und Vanillin-Zucker (2007)، Bund für Lebensmittelrecht und Lebensmittelkunde e.V.

[4] ويكيبيديا

[5] الكتاب الإلكتروني لـ NIST للكيمياء،
https:// webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi.cgi?ID=C121335&Units=SI&Mask=4#Thermo- Phase