Úvod
Mnoho lidí považuje teplou, květinově sladkou vůni vanilky za velmi příjemnou. Není proto divu, že vanilka patří k nejčastěji používaným příchutím. Neobejde se bez ní téměř žádná zmrzlina, moučník nebo dezert. Z tohoto důvodu se často objevuje také v dortech a sušenkách.
Při pečení se toto aroma používá nejčastěji ve formě vanilkového cukru nebo vanilinového cukru. V následujícím textu se dočtete, jak se tyto dva druhy ochuceného cukru liší a jak lze pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie, DSC, určit množství vanilinu v komerčním balení vanilkového cukru.
Obecné informace o vanilce
Vanilka je velmi složitá aromatická látka. Dosud v ní bylo nalezeno více než 200 různých chuťově aktivních látek. Hlavní chuťovou nebo vonnou složkou je vanilin, chemicky známý jako 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyd.
Věděli jste, že? Kromě potravin je vanilin také oblíbenou přísadou do kosmetiky a léčiv. Celkově se jím ochucuje asi 18 000 různých druhů spotřebního zboží [1].
Roční celosvětová poptávka po vanilinu se odhaduje na 15 000 tun. Z vanilkových bobů (vlastně vanilkových tobolek) však lze získat pouze asi 35 tun.
[1]. Pěstování vanilky je velmi náročné a obsah vanilinu v tobolkách je obvykle nižší než 2,5 %.
[2]. Většina dostupného vanilinu se proto vyrábí synteticky nebo mikrobiologicky [1].
Vanilkový nebo vanilinový cukr?
Čistý vanilin je bílý prášek, který se může vyskytovat ve dvou různých krystalických formách: Forma I a forma II. Forma I je termodynamicky stabilnější a taje při teplotě 82 °C s entalpií tání (teplo tání) 22,4 kJ/mol neboli 147 J/g [4, 5]. Vanilin jako takový je k dispozici také jako referenční materiál pro certifikaci teploty tání.
Podle směrnice BLL [3] musí vanilinový cukr v Německu ihned po výrobě obsahovat nejméně 0,1 g vanilinu na 8 g celkového obsahu, tj. 1,25 %. Tento obsah se může snížit na 0,085 g (= 1,06 %) do data spotřeby (nebo "minimální trvanlivosti").
Vanilin jako standard bodu tání
Čistý vanilin je bílý prášek, který se může vyskytovat ve dvou různých krystalických formách: Forma I a forma II. Forma I je termodynamicky stabilnější a taje při teplotě 82 °C s entalpií tání (teplo tání) 22,4 kJ/mol neboli 147 J/g [4, 5]. Proto je vanilin k dispozici také jako certifikovaný referenční materiál pro teplotu tání.
Obrázek 1 ukazuje výsledek DSC měření čistého vanilinu. Extrapolovaná teplota počátku tání i vypočtené teplo tání jsou v dobré shodě s teoretickými hodnotami.
Vanilin ve vanilinovém cukru
Na obrázku 2 je znázorněn výsledek měření DSC na komerčně dostupném vzorku vanilinového cukru. Vzhledem k velmi rozdílnému rozsahu tání vanilinu (extrapolovaná teplota počátku tání: 81,8 °C) a cukru (extrapolovaná teplota počátku tání: 184,2 °C) lze obě složky od sebe snadno odlišit.
Srovnáním tavebního tepla vanilinu stanoveného v tomto experimentu s entalpií tání čisté látky byl vypočten obsah vanilinu přibližně 1,6 %.
Pro získání reprezentativního výsledku bylo z jednoho sáčku vanilinového cukru odebráno celkem 10 vzorků, které byly měřeny v množství 5,1 mg až 6,1 mg (zde není uvedeno). Průměrný podíl vanilinu byl přibližně 1,86 %, tj. dokonce o něco vyšší než požadovaný minimální obsah.
Závěr
Pokud jsou charakteristické účinky složek směsi dostatečně vzdálené a nevstupují do vzájemné souvislosti, takže související teploty a plochy píků lze vypočítat nezávisle, lze DSC použít k odhadu příslušných obsahů porovnáním s údaji pro čisté materiály.
Navzdory nízkému podílu vanilinu ve vanilinovém cukru (< 2 %) je toto množství dostatečné k tomu, aby dodalo koláči nebo sušenkám požadovanou chuť.