바닐라 설탕에는 얼마나 많은 바닐린이 들어 있을까?

봄이 오고 부활절 시즌이 되면, 많은 사람들은 좋아하는 베이킹 레시피를 꺼내 주방에서 상상력을 발휘합니다. 많은 경우 바닐라의 달콤한 꽃 향은 케이크, 비스킷/쿠키 및 기타 간식에 매우 특별한 맛을 냅니다. 바닐라가 가장 자주 사용되는 맛 중 하나라는 것은 놀라운 일이 아니며, 아이스크림, 패스트리 또는 디저트는 바닐라 없이는 안됩니다.

베이킹을 할 때 이 바닐라 향은 주로 바닐라 설탕 또는 바닐린 설탕의 형태로 사용됩니다. 다음에서는 두 가지 맛을 낸 설탕 유형이 어떻게 다른지, 시판용 바닐라 설탕 패키지 안의 바닐린 양을 시차 주사 열량계 (DSC)를 통해 어떻게 결정할 수 있는지 읽어보십시오.

바닐라는 매우 복잡한 향료입니다. 지금까지 바닐라 안의 다른 맛을 내는 200 가지가 넘는 물질이 발견되었습니다. 주요 맛이나 향의 성분은 바닐린으로, 화학적으로 4-하이드록시-3-메톡시벤즈알데히드로 알려져 있습니다.

식품 외에도 바닐린은 화장품 및 의약품에 널리 사용되는 첨가제인것을 알고 계시나요? 바닐린은 전체적으로 약 18,000 가지의 다양한 소비재의 맛과 향을 더하고 있습니다.

바닐린의 총 연간 수요는 약 15,000톤으로 추정됩니다. 그러나 바닐라 빈 (실제 바닐라 캡슐)에서 약 35 톤 정도만 추출이 가능합니다. 바닐라 식물은 재배하기가 매우 어려우며, 캡슐의 바닐린 함량은 일반적으로 2.5 % 미만입니다. 따라서 대부분의 바닐린은 합성적으로 또는 미생물학적으로 생산하여 이용가능합니다.

바닐라 설탕 또는 바닐린 설탕?

바닐라설탕은 수크로오스(가정용 설탕)와 으깬 바닐라빈 또는 바닐라 추출물로 만들어지지만 바닐린설탕은 수크로오스와 바닐린의 혼합물입니다. 후자의 경우, 훨씬 더 가격이 저렴하며, 거의 모든 슈퍼마켓에서 일반적인 베이킹 재료로 찾을 수 있습니다.

BLL 지침 [3]에 따라, 독일의 바닐린설탕은 생산한 직후에 8g당 0.1g, 즉 1.25%의 바닐린을 함유하고 있어야 합니다. 이 함량은 만료일(또는 "유통기한") 까지 0.085g(= 1.06%)으로 감소할 수 있습니다.

용융점 표준으로서의 바닐린

순수한 바닐린은 형태 I과 형태 II의 두 가지 결정 형태로 나타날 수 있는 백색 분말입니다. 형태 I은 열역학적으로 더 안정적이며 용융엔탈피 22.4 kJ/mol or 147 J/g [4, 5]로 82°C에서 녹습니다. 따라서 바닐린은 인증된 용융점 기준 물질로도 사용할 수 있습니다.

그림 1은 순수 바닐린에 대한 DSC 측정 결과를 보여줍니다. 용융점(외삽 시작 온도)과 용융열은 모두 이론적인 값과 잘 일치합니다.

Fig. 1: DSC measurement on pure vanillin; sample mass: 4.49 mg, Al crucible with pierced lid, heating rate: 10 K/min, nitrogen atmosphere

바닐린 설탕의 바닐린

그림 2는 시판되는 바닐린 당 샘플에 대한 DSC 측정 결과를 보여줍니다. 바닐린 용웅점(외삽 시작 온도 : 81.8 ° C)과 설탕 용웅점(외삽 시작 온도 : 184.2 ° C)의 용융 범위가 매우 다르기 때문에 두 성분을 쉽게 구별 할 수 있습니다.

본 실험에서 결정된 바닐린의 용융열과 순수 물질에 대한 용융 엔탈피를 비교하면, 약 1.6%의 바닐린 함량이 계산 됩니다.

대표적인 결과를 얻기 위해, 바닐린 설탕 봉지로부터 총 10개의 샘플을 채취하고, 5.1 mg과 6.1 mg 사이의 샘플량으로 측정하였습니다.(여기에 도시되지 않음) 바닐린의 평균 비율은 약 1.86 %, 즉 필요한 최소 함량보다 약간 높았습니다.

Fig. 2: DSC measurement on commercially available vanillin sugar; sample mass: 5.29 mg, Al crucible with pierced lid, heating rate: 10 K/min, nitrogen atmosphere

결론

혼합물 성분의 고유한 효과가 충분히 떨어져 있고, 서로 연결되지 않다면, 관련된 온도 및 피크 면적을 독립적으로 계산할 수 있는 경우 DSC를 사용하여 순수 재료에 대한 데이터와 비교하여 각 함량을 추정할 수 있습니다.

바닐린설탕 (< 2 %)에서 바닐린의 비율이 낮음에도 불구하고, 그 양은 케이크에 원하는 맛을 주기에 충분합니다.

참고문헌:

[1] Aromawissen kompakt – der Aromastoff Vanillin, Deutscher Verband der Aromenindustrie e.V.

[2] Woher kommt Vanillin und wie stellt man es her? Schrift des Deutschen Verbandes der Aromenindustrie e.V.

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

[4] Wikipedia

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

바닐린 설탕의 바닐린

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