Introducción
Mucha gente encuentra muy agradable el aroma cálido, floral y dulce de la vainilla. Por eso no es de extrañar que la vainilla sea uno de los aromas más utilizados. Casi ningún helado, pastelería o postre puede prescindir de ella. Por esta razón, también se encuentra a menudo en tartas y galletas.
Para hornear, este aromatizante se emplea sobre todo en forma de azúcar vainillado o azúcar vainillina. A continuación, lea en qué se diferencian los dos tipos de azúcar aromatizado y cómo puede determinarse la cantidad de vainillina en un envase comercial de azúcar vainillado mediante calorimetría diferencial de barrido, DSC.
Información general sobre la vainilla
La vainilla es un agente aromatizante muy complejo. Hasta ahora se han encontrado en ella más de 200 sustancias aromatizantes diferentes. El principal componente aromatizante es la vainillina, químicamente conocida como 4-hidroxi-3-metoxi-benzaldehído.
¿Lo sabía? Además de en alimentos, la vainillina también es un aditivo popular para cosméticos y medicamentos. En total, aromatiza unos 18.000 bienes de consumo diferentes [1].
Se calcula que la demanda mundial anual de vainillina es de 15.000 toneladas. Sin embargo, de las vainas de vainilla (en realidad, cápsulas de vainilla) sólo pueden extraerse unas 35 toneladas.
[1]. La planta de vainilla es muy difícil de cultivar, y el contenido de vainillina de las cápsulas suele ser inferior al 2,5% [2].
[2]. Por lo tanto, la mayor parte de la vainillina disponible se produce sintética o microbiológicamente [1].
¿Azúcar vainillado o azúcar vainillina?
La vainillina pura es un polvo blanco que puede presentarse en dos formas cristalinas diferentes: Forma I y Forma II. La forma I es la más estable termodinámicamente y funde a 82°C con una entalpía de fusión (calor de fusión) de 22,4 kJ/mol o 147 J/g [4, 5]. Como tal, la vainillina también está disponible como material de referencia de Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión certificada.
De acuerdo con la directriz BLL [3], el azúcar de vainillina en Alemania debe contener como mínimo 0,1 g de vainillina por cada 8 g de contenido total inmediatamente después de la producción, es decir, un 1,25%. Este contenido puede reducirse a 0,085 g (= 1,06%) en la fecha de caducidad (o de consumo preferente).
La vainillina como patrón del punto de fusión
La vainillina pura es un polvo blanco que puede presentarse en dos formas cristalinas diferentes: Forma I y Forma II. La forma I es la más estable termodinámicamente y funde a 82°C con una entalpía de fusión (calor de fusión) de 22,4 kJ/mol o 147 J/g [4, 5]. Por ello, la vainillina también está disponible como material de referencia certificado de Temperaturas y entalpías de fusiónLa entalpía de fusión de una sustancia, también conocida como calor latente, es una medida del aporte de energía, normalmente calor, que es necesario para convertir una sustancia del estado sólido al líquido. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que cambia de estado sólido (cristalino) a líquido (fusión isotrópica).temperatura de fusión.
La figura 1 muestra el resultado de una medición DSC en vainillina pura. Tanto la temperatura de inicio extrapolada como el calor de fusión calculado coinciden con los valores teóricos.
La vainillina en el azúcar de vainillina
La figura 2 muestra el resultado de una medición DSC en una muestra de azúcar de vainillina disponible en el mercado. Debido a los muy diferentes intervalos de fusión de la vainillina (temperatura de inicio extrapolada: 81,8 °C) y el azúcar (temperatura de inicio extrapolada: 184,2 °C), los dos componentes pueden distinguirse fácilmente entre sí.
Mediante la comparación del calor de fusión de la vainillina determinado en este experimento con la entalpía de fusión de la sustancia pura, se calcula un contenido de vainillina de aproximadamente el 1,6%.
Para obtener un resultado representativo, se tomaron en total 10 muestras de un sobre de azúcar vainillinado y se midieron con una cantidad de muestra de entre 5,1 mg y 6,1 mg (no se muestra aquí). La proporción media de vainillina se situó en torno al 1,86%, es decir, incluso ligeramente por encima del contenido mínimo exigido.
Conclusión
Si los efectos característicos de los componentes de una mezcla están lo suficientemente alejados y no entran en conexión entre sí, de modo que las temperaturas y áreas de pico asociadas puedan calcularse independientemente, puede utilizarse el DSC para estimar los contenidos respectivos por comparación con los datos de los materiales puros.
A pesar de la baja proporción de vainillina en el azúcar vainillado (< 2%), la cantidad es suficiente para dar al pastel o a las galletas el sabor deseado.