Inledning
Många människor tycker att den varma, blommigt söta doften av vanilj är mycket trevlig. Det är därför inte konstigt att vanilj är en av de mest använda smakerna. Knappast någon glass, bakverk eller efterrätt kan klara sig utan den. Av denna anledning kan det också ofta hittas i kakor och kakor.
Vid bakning används denna smaksättare oftast i form av vaniljsocker eller vanillinsocker. I det följande kan du läsa om hur de två smaksatta sockertyperna skiljer sig åt och hur mängden vanillin i en kommersiell vaniljsockerförpackning kan bestämmas med hjälp av DSC (Differential Scanning Calorimetry).
Allmän information om Vanilla
Vanilj är en mycket komplex smaksättare. Hittills har mer än 200 olika smakaktiva ämnen hittats i den. Den huvudsakliga smak- eller doftkomponenten är vanillin, kemiskt känt som 4-hydroxi-3-metoxibensaldehyd.
Visste du att? Förutom livsmedel är vanillin också en populär tillsats för kosmetika och läkemedel. Totalt finns vanillin i cirka 18 000 olika konsumentvaror [1].
Den årliga globala efterfrågan på vanillin uppskattas till 15.000 ton. Endast cirka 35 ton kan dock utvinnas ur vaniljstänger (egentligen vaniljkapslar)
[1]. Vaniljplantan är mycket svår att odla, och vanillinhalten i kapslarna är vanligtvis mindre än 2,5% [2].
[2]. Därför är det mesta av det vanillin som finns tillgängligt syntetiskt eller mikrobiologiskt producerat [1].
Vaniljsocker eller Vanillinsocker?
Rent vanillin är ett vitt pulver som kan förekomma i två olika kristallformer: Form I och Form II. Form I är den termodynamiskt stabilare och smälter vid 82°C med en smältentalpi (fusionsvärme) på 22,4 kJ/mol eller 147 J/g [4, 5]. Vanillin är därför också tillgängligt som ett certifierat referensmaterial för Smälttemperaturer och entalpierEtt ämnes smältningsenthalpi, även kallad latent värme, är ett mått på den energitillförsel, vanligtvis värme, som krävs för att omvandla ett ämne från fast till flytande tillstånd. Ett ämnes smältpunkt är den temperatur vid vilken det ändrar tillstånd från fast (kristallin) till flytande (isotropisk smälta).smälttemperatur.
I enlighet med BLL-riktlinjerna [3] måste vanillinsocker i Tyskland innehålla minst 0,1 g vanillin per 8 g totalt innehåll omedelbart efter produktionen, dvs. 1,25%. Denna halt kan minska till 0,085 g (= 1,06%) före utgångsdatumet (eller "bäst före"-datumet).
Vanillin som smältpunktsstandard
Rent vanillin är ett vitt pulver som kan förekomma i två olika kristallformer: Form I och Form II. Form I är den termodynamiskt stabilare och smälter vid 82°C med en smältentalpi (fusionsvärme) på 22,4 kJ/mol eller 147 J/g [4, 5]. Vanillin finns därför också tillgängligt som ett certifierat referensmaterial för Smälttemperaturer och entalpierEtt ämnes smältningsenthalpi, även kallad latent värme, är ett mått på den energitillförsel, vanligtvis värme, som krävs för att omvandla ett ämne från fast till flytande tillstånd. Ett ämnes smältpunkt är den temperatur vid vilken det ändrar tillstånd från fast (kristallin) till flytande (isotropisk smälta).smälttemperatur.
Figur 1 visar resultatet av en DSC-mätning på rent vanillin. Både den extrapolerade starttemperaturen och den beräknade fusionsvärmen stämmer väl överens med de teoretiska värdena.
Vanillin i vanillinsocker
Figur 2 visar resultatet av en DSC-mätning på ett kommersiellt tillgängligt vanillinsockerprov. På grund av de mycket olika smältintervallen för vanillin (extrapolerad begynnelsetemperatur: 81,8°C) och socker (extrapolerad begynnelsetemperatur: 184,2°C) kan de två komponenterna lätt särskiljas från varandra.
Genom jämförelse av den i detta experiment bestämda smältvärmen för vanillin med smältentalpin för den rena substansen beräknas en vanillinhalt på ca 1,6%.
För att få ett representativt resultat togs totalt 10 prover från en påse med vanillinsocker och mättes med en provmängd på mellan 5,1 mg och 6,1 mg (visas inte här). Den genomsnittliga andelen vanillin var cirka 1,86%, dvs. till och med något högre än den erforderliga minimihalten.
Slutsats
Om de karakteristiska effekterna av komponenterna i en blandning är tillräckligt långt ifrån varandra och inte har något samband med varandra, så att de tillhörande temperaturerna och toppytorna kan beräknas oberoende av varandra, kan DSC användas för att uppskatta respektive innehåll genom jämförelse med data för de rena materialen.
Trots den låga andelen vanillin i vanillinsocker (< 2%) är mängden tillräcklig för att ge kakan eller kakorna den önskade smaken.