Johdanto
Monet ihmiset pitävät vaniljan lämmintä, kukkaisen makeaa tuoksua erittäin miellyttävänä. Ei siis ole ihme, että vanilja on yksi yleisimmin käytetyistä aromeista. Tuskin yksikään jäätelö, leivonnainen tai jälkiruoka voi tulla toimeen ilman sitä. Tästä syystä sitä on usein myös kakkujen ja keksien seassa.
Leivonnassa tätä aromia käytetään useimmiten vaniljasokerin tai vanilliinisokerin muodossa. Lue seuraavasta, miten nämä kaksi maustettua sokerityyppiä eroavat toisistaan ja miten vanilliinin määrä kaupallisessa vaniljasokeripakkauksessa voidaan määrittää DSC-analyysillä (Differential Scanning Calorimetry).
Vaniljaa koskevia yleisiä tietoja
Vanilja on hyvin monimutkainen aromiaine. Siitä on tähän mennessä löydetty yli 200 erilaista aromiaineita sisältävää ainetta. Tärkein aromi- tai hajusteainesosa on vanilliini, joka tunnetaan kemiallisesti nimellä 4-hydroksi-3-metoksibentsaldehydi.
Tiesitkö sinä? Elintarvikkeiden lisäksi vanilliini on suosittu kosmetiikan ja lääkkeiden lisäaine. Yhteensä sillä maustetaan noin 18 000 erilaista kulutustavaraa [1].
Vanilliinin vuosittaisen maailmanlaajuisen kysynnän arvioidaan olevan 15 000 tonnia. Vaniljapavuista (itse asiassa vaniljakapseleista) voidaan kuitenkin uuttaa vain noin 35 tonnia.
[1]. Vaniljakasvin viljely on hyvin haastavaa, ja kapseleiden vanilliinipitoisuus on yleensä alle 2,5 %.
[2]. Siksi suurin osa saatavilla olevasta vanilliinista on synteettisesti tai mikrobiologisesti tuotettua [1].
Vaniljasokeri vai vanilliinisokeri?
Puhdas vanilliini on valkoista jauhetta, joka voi esiintyä kahdessa eri kidemuodossa: Muodossa I ja muodossa II. Muoto I on termodynaamisesti stabiilimpi, ja se sulaa 82 °C:n lämpötilassa sulamisentalpian (sulamislämmön) ollessa 22,4 kJ/mol eli 147 J/g [4, 5]. Vanilliinia on näin ollen saatavilla myös sertifioiduksi sulamislämpötilan vertailumateriaaliksi.
BLL:n ohjeen [3] mukaan vanilliinisokerin on Saksassa välittömästi valmistuksen jälkeen sisällettävä vähintään 0,1 g vanilliinia 8 g:aa kokonaispitoisuutta kohti eli 1,25 %. Tämä pitoisuus voi laskea 0,085 g:aan (= 1,06 %) viimeiseen käyttöpäivään mennessä.
Vanilliini sulamispisteen standardina
Puhdas vanilliini on valkoista jauhetta, joka voi esiintyä kahdessa eri kidemuodossa: Muodossa I ja muodossa II. Muoto I on termodynaamisesti stabiilimpi, ja se sulaa 82 °C:n lämpötilassa sulamisentalpian (sulamislämmön) ollessa 22,4 kJ/mol eli 147 J/g [4, 5]. Vanilliinia on näin ollen saatavilla myös sertifioituna sulamislämpötilan vertailumateriaalina.
Kuvassa 1 esitetään puhtaan vanilliinin DSC-mittauksen tulos. Sekä ekstrapoloitu alkamislämpötila että laskettu sulamislämpö ovat hyvässä sopusoinnussa teoreettisten arvojen kanssa.
Vanilliini vanilliinisokerissa
Kuvassa 2 esitetään kaupallisesti saatavilla olevan vanilliinisokerinäytteen DSC-mittauksen tulos. Vanilliinin (ekstrapoloitu alkamislämpötila: 81,8 °C) ja sokerin (ekstrapoloitu alkamislämpötila: 184,2 °C) hyvin erilaisten sulamisalueiden vuoksi nämä kaksi komponenttia voidaan helposti erottaa toisistaan.
Vertaamalla tässä kokeessa määritettyä vanilliinin sulamislämpöä puhtaan aineen sulamisentalpiaan saadaan vanilliinipitoisuudeksi noin 1,6 %.
Edustavan tuloksen saamiseksi otettiin yhteensä 10 näytettä vanilliinisokeripussista ja mitattiin 5,1-6,1 mg:n näytemäärällä (ei esitetty tässä). Keskimääräinen vanilliinipitoisuus oli noin 1,86 % eli jopa hieman suurempi kuin vaadittu vähimmäispitoisuus.
Päätelmä
Jos seoksen komponenttien ominaisvaikutukset ovat riittävän kaukana toisistaan eivätkä ne ole missään yhteydessä toisiinsa niin, että niihin liittyvät lämpötilat ja piikkien pinta-alat voidaan laskea itsenäisesti, DSC:n avulla voidaan arvioida vastaavat pitoisuudet vertaamalla niitä puhtaiden materiaalien tietoihin.
Vaikka vanilliinin osuus vanilliinisokerissa on pieni (< 2 %), määrä riittää antamaan kakulle tai kekseille halutun maun.