소개
많은 사람들이 바닐라의 따뜻하고 달콤한 꽃향기를 매우 기분 좋게 느낍니다. 따라서 바닐라가 가장 자주 사용되는 맛 중 하나라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 아이스크림, 디저트 페이스트리에 빠질 수 없는 향이죠. 이러한 이유로 케이크와 쿠키에서도 종종 볼 수 있습니다.
제빵의 경우, 이 향료는 주로 바닐라 설탕이나 바닐린 설탕의 형태로 사용됩니다. 아래에서 두 가지 향이 나는 설탕의 차이점과 시판 바닐라 설탕 패키지의 바닐린 양을 시차 주사 열량 측정법(DSC)으로 측정하는 방법을 알아보세요.
바닐라에 대한 일반 정보
바닐라는 매우 복잡한 향료입니다. 지금까지 200가지 이상의 다양한 향료 활성 물질이 발견되었습니다. 주요 향료 또는 향기 성분은 화학적으로 4-하이드록시-3-메톡시벤즈알데히드로 알려진 바닐린입니다.
알고 계셨나요? 바닐린은 식품 외에도 화장품과 의약품에 널리 사용되는 첨가제입니다. 바닐린은 총 18,000여 가지 소비재의 향을 내는 데 사용됩니다[1].
바닐린의 연간 전 세계 수요는 15,000톤으로 추정됩니다. 하지만 바닐라 빈(실제로는 바닐라 캡슐)에서 추출할 수 있는 양은 약 35톤에 불과합니다.
[1]. 바닐라 식물은 재배하기가 매우 까다롭고 캡슐의 바닐린 함량은 일반적으로 2.5% 미만입니다.
[2]. 따라서 시판되는 대부분의 바닐린은 합성 또는 미생물학적으로 생산됩니다[1].
바닐라 설탕 또는 바닐린 설탕?
순수 바닐린은 흰색 분말로 두 가지 결정 형태로 존재할 수 있습니다: 형태 I과 형태 II. 형태 I은 열역학적으로 더 안정적이며 82°C에서 녹으며 녹는 엔탈피(융합 열량)는 22.4kJ/mol 또는 147J/g입니다[4, 5]. 따라서 바닐린은 인증 용융 온도 기준 물질로도 사용할 수 있습니다.
BLL 가이드라인[3]에 따라 독일의 바닐린 설탕은 생산 직후 총 함량 8g당 최소 0.1g의 바닐린, 즉 1.25%의 바닐린을 함유해야 합니다. 이 함량은 유통기한(또는 "유통기한")까지 0.085g(= 1.06%)으로 감소할 수 있습니다.
융점 표준으로서의 바닐린
순수 바닐린은 흰색 분말로 두 가지 결정 형태로 존재할 수 있습니다: 형태 I과 형태 II. 형태 I은 열역학적으로 더 안정적인 형태이며 82°C에서 녹으며 용융 엔탈피(융합 열량)는 22.4kJ/mol 또는 147J/g입니다[4, 5]. 따라서 바닐린은 인증된 용융 온도 기준 물질로도 사용할 수 있습니다.
그림 1은 순수 바닐린에 대한 DSC 측정 결과를 보여줍니다. 추정된 시작 온도와 계산된 융합 열은 모두 이론 값과 잘 일치합니다.
바닐린 설탕의 바닐린
그림 2는 시중에서 판매되는 바닐린 설탕 시료에 대한 DSC 측정 결과를 보여줍니다. 바닐린(추정 시작 온도: 81.8°C)과 설탕(추정 시작 온도: 184.2°C)의 용융 범위가 매우 다르기 때문에 두 성분은 서로 쉽게 구별할 수 있습니다.
이 실험에서 측정한 바닐린의 융합 열과 순수 물질의 융합 엔탈피를 비교하여 약 1.6%의 바닐린 함량을 계산했습니다.
대표적인 결과를 얻기 위해 바닐린 설탕 한 봉지에서 총 10개의 샘플을 채취하여 5.1mg에서 6.1mg 사이의 샘플 양으로 측정했습니다(여기에 표시되지 않음). 바닐린의 평균 비율은 약 1.86%로, 필요한 최소 함량보다 약간 높았습니다.
결론
혼합물 성분의 특성 효과가 충분히 떨어져 있고 서로 연결되어 있지 않아 관련 온도와 피크 영역을 독립적으로 계산할 수 있는 경우 DSC를 사용하여 순수한 재료의 데이터와 비교하여 각 함량을 추정할 수 있습니다.
바닐린 설탕에서 바닐린의 비율은 낮지만(2% 미만), 케이크나 쿠키에 원하는 풍미를 부여하기에 충분한 양입니다.