05.04.2023 by Dr. Gabriele Kaiser

バニラシュガーに含まれるバニリンの量は?

ハッピー・イースターのブログ記事

春になると、イースターの季節がやってくる。多くの人にとって、お気に入りのお菓子作りのレシピを引き出しから取り出して、キッチンでクリエイティブな作業をする機会だ。多くの場合、バニラの甘いフローラルな風味は、ケーキやビスケット・クッキーなどのお菓子に特別なタッチを与えてくれる。バニラが最もよく使われる香料のひとつであるのも不思議ではない。アイスクリーム、お菓子、デザートなど、バニラなしでは成り立たないものはほとんどない。

お菓子作りには、バニラ・シュガーやバニリン・シュガーの形で使われることが多い。以下では、この2種類のフレーバー・シュガーがどのように異なるのか、また、市販のバニラ・シュガーのパッケージに含まれるバニリンの量を示差走査熱量測定(DSC)によってどのように測定できるのかについて説明します。

バニラは非常に複雑な香料である。これまでに200種類以上の香味活性物質が見つかっている。主な香料成分はバニリンで、化学的には4-ヒドロキシ-3-メトキシベンズアルデヒドとして知られている。

ご存知でしたか?バニリンは食品以外にも、化粧品や医薬品の添加物としてもよく使われています。合計で、約18,000種類の消費財に風味を与えている[1]。

バニリンの年間世界需要は15,000トンと推定されている。しかし、バニラビーンズ(実際にはバニラカプセル)から抽出できるのは約35トンである[1]。バニラ植物の栽培は非常に難しく、カプセルのバニリン含有量は通常2.5%未満である[2]。そのため、入手可能なバニリンのほとんどは合成または微生物学的に生産されたものである[1]。

バニラシュガーかバニリンシュガーか?

バニラシュガーがショ糖(家庭用砂糖)と砕いたバニラビーンズおよび/またはバニラエキスからできているのに対し、バニリンシュガーはショ糖とバニリンの混合物である[3]。バニリンシュガーは、ショ糖とバニリンを混合したものである[3]。後者の方がかなり有利な価格で、ほとんどのスーパーマーケットで標準的な製パン材料として見かけることができる。

BLLガイドライン[3]に従い、ドイツのバニリン糖は、製造直後の総含有量8gあたり少なくとも0.1gのバニリン、すなわち1.25%を含有しなければならない。この含有量は、消費期限(または賞味期限)までに0.085g(=1.06%)まで減少する可能性がある。

融点標準としてのバニリン

純粋なバニリンは白色の粉末で、2つの異なる結晶形がある:フォームIとフォームIIである。形態Iの方が熱力学的により安定で、融解エンタルピー(融解熱)22.4 kJ/molまたは147 J/gで82℃で融解する[4, 5]。そのため、バニリンも融解温度標準物質として認証されています。

図1は、純粋なバニリンのDSC測定結果である。外挿された融解開始温度と計算された融解熱は、いずれも理論値とよく一致しています。

図1:純粋なバニリンのDSC測定: 4.試料質量:49 mg、Al製るつぼ、穴あき蓋、加熱速度:10 K/min、窒素雰囲気:昇温速度:10 K/min、窒素雰囲気
バニリン糖中のバニリン

図2は、市販のバニリン糖サンプルのDSC測定結果である。バニリン(外挿オンセット温度:81.8℃)と砂糖(外挿オンセット温度:184.2℃)の融解範囲は非常に異なるため、2つの成分は容易に区別できる。

この実験で求めたバニリンの融解熱と純物質の融解エンタルピーを比較することにより、約1.6%のバニリン含量が計算される。

代表的な結果を得るために、バニリン糖の小袋から合計10個のサンプルを採取し、サンプル量を5.1mgから6.1mgの間で測定した(ここには示していない)。バニリンの平均含有率は約1.86%で、要求される最低含有率よりわずかに高い。

図2:市販のバニリン糖のDSC測定: 5.試料質量:29 mg、アルミニウム製るつぼ、穴あき蓋、加熱速度:10 K/分、窒素雰囲気:昇温速度:10 K/min、窒素雰囲気

結論

混合物の成分の特徴的な作用が十分に離れていて、関連する温度とピーク面積が独立して計算できるように、互いに関連しない場合、DSCは純粋な材料のデータと比較することによって、それぞれの含有量を推定するために使用することができます。

バニリン糖に含まれるバニリンの割合は低い(2%未満)にもかかわらず、その量はケーキに望ましい風味を与えるのに十分である。

ケーキ作りを楽しんでいただき、ハッピー・イースターをお祈りしています!

文献

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

[2] バニリンはどこから来たのか、そしてどうすれば手に入るのか?ドイツアロマ産業協会誌。

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

[4] ウィキペディア

[5] NIST chemistry webbook,
https:// webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C121335&Units=SI&Mask=4#Thermo-Phase