Bevezetés
Sokan nagyon kellemesnek találják a vanília meleg, virágos-édes illatát. Ezért nem csoda, hogy a vanília az egyik leggyakrabban használt aroma. Szinte egyetlen fagylalt, sütemény vagy desszert sem nélkülözheti. Éppen ezért süteményekben és süteményekben is gyakran megtalálható.
Sütésnél ezt az aromát legtöbbször vaníliás cukor vagy vanillincukor formájában alkalmazzák. A következőkben arról olvashat, hogy miben különbözik a két ízesített cukorfajta, és hogyan határozható meg a vanillin mennyisége egy kereskedelmi forgalomban kapható vaníliás cukorcsomagban differenciál pásztázó kalorimetriával, DSC-vel.
Általános információk a vaníliáról
A vanília nagyon összetett ízesítőanyag. Eddig több mint 200 különböző ízaktív anyagot találtak benne. A fő íz- vagy illatkomponens a vanillin, kémiailag 4-hidroxi-3-metoxi-benzaldehidként ismert.
Tudtad? Az élelmiszereken kívül a vanillin a kozmetikumok és gyógyszerek kedvelt adalékanyaga is. Összesen mintegy 18 000 különböző fogyasztási cikket ízesít [1].
A vanillin iránti éves globális keresletet 15 000 tonnára becsülik. A vaníliarúdból (valójában vaníliakapszulából) azonban csak körülbelül 35 tonnát lehet kinyerni.
[1]. A vanílianövény termesztése nagy kihívást jelent, és a kapszulák vanillintartalma általában kevesebb, mint 2,5%.
[2]. Ezért a rendelkezésre álló vanillin nagy részét szintetikusan vagy mikrobiológiai úton állítják elő [1].
Vaníliás cukor vagy vanillincukor?
A tiszta vanillin fehér por, amely két különböző kristályformában fordulhat elő: I. és II. formája. Az I. forma a termodinamikailag stabilabb, 82 °C-on olvad, olvadási entalpiája (fúziós hője) 22,4 kJ/mol vagy 147 J/g [4, 5]. Mint ilyen, a vanillin tanúsított olvadáshőmérsékletű referenciaanyagként is kapható.
A BLL irányelv [3] szerint Németországban a vanillincukornak közvetlenül a gyártás után 8 g össztartalomra vetítve legalább 0,1 g vanillint, azaz 1,25%-ot kell tartalmaznia. Ez a tartalom a lejárati (vagy minőségmegőrzési) dátumig 0,085 g-ra (= 1,06%) csökkenhet.
Vanillin mint olvadáspont-standard
A tiszta vanillin fehér por, amely két különböző kristályformában fordulhat elő: I. és II. formája. Az I. forma a termodinamikailag stabilabb, 82 °C-on olvad, olvadási entalpiája (fúziós hője) 22,4 kJ/mol vagy 147 J/g [4, 5]. Így a vanillin hitelesített Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadási hőmérsékletű referenciaanyagként is kapható.
Az 1. ábra a tiszta vanillin DSC-mérésének eredményét mutatja. Mind az extrapolált kezdeti hőmérséklet, mind a számított olvadáshő jó összhangban van az elméleti értékekkel.
Vanillin a vanillin cukorban
A 2. ábra egy kereskedelmi forgalomban kapható vanillincukor-mintán végzett DSC-mérés eredményét mutatja. A vanillin (extrapolált kezdeti hőmérséklet: 81,8 °C) és a cukor (extrapolált kezdeti hőmérséklet: 184,2 °C) nagyon eltérő olvadási tartománya miatt a két komponens könnyen megkülönböztethető egymástól.
A vanillin e kísérletben meghatározott olvadási hőjének és a tiszta anyag olvadási entalpiájának összehasonlításával a vanillin körülbelül 1,6%-os vanillintartalmát lehet kiszámítani.
A reprezentatív eredmény elérése érdekében összesen 10 mintát vettek egy vanillincukrot tartalmazó tasakból, és 5,1 mg és 6,1 mg közötti mintamennyiséggel mértek (itt nem látható). A vanillin átlagos aránya kb. 1,86% volt, azaz még az előírt minimális tartalomnál is valamivel magasabb.
Következtetés
Ha egy keverék komponenseinek jellemző hatásai elég távol vannak egymástól, és nem kerülnek kapcsolatba egymással, így a hozzájuk tartozó hőmérsékletek és csúcsterületek egymástól függetlenül kiszámíthatók, a DSC a tiszta anyagokra vonatkozó adatokkal való összehasonlítással a megfelelő tartalom becslésére használható.
A vanillin cukorban lévő vanillin alacsony aránya (< 2%) ellenére a mennyiség elegendő ahhoz, hogy a sütemény vagy a sütemény a kívánt ízt kapja.