Giriş
Pek çok insan vanilyanın sıcak, çiçeksi ve tatlı kokusunu çok hoş bulur. Bu nedenle vanilyanın en sık kullanılan aromalardan biri olması şaşırtıcı değildir. Neredeyse hiçbir dondurma, pasta ve tatlı onsuz yapamaz. Bu nedenle keklerde ve kurabiyelerde de sıklıkla bulunabilir.
Fırıncılıkta bu tatlandırıcı çoğunlukla vanilya şekeri veya vanilin şekeri şeklinde kullanılır. Aşağıda, iki aromalı şeker türünün nasıl farklılaştığını ve ticari bir vanilyalı şeker paketindeki vanilin miktarının Diferansiyel Tarama Kalorimetrisi (DSC) ile nasıl belirlenebileceğini okuyun.
Vanilya Hakkında Genel Bilgiler
Vanilya çok karmaşık bir aroma maddesidir. Şimdiye kadar içinde 200'den fazla farklı aroma-aktif madde bulunmuştur. Ana aroma veya koku bileşeni, kimyasal olarak 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehit olarak bilinen vanilindir.
Bunu biliyor muydunuz? Vanilin, gıdaların yanı sıra kozmetik ve ilaçlar için de popüler bir katkı maddesidir. Toplamda yaklaşık 18.000 farklı tüketim ürününü tatlandırır [1].
Vanilin için yıllık küresel talebin 15.000 ton olduğu tahmin edilmektedir. Ancak vanilya çekirdeklerinden (aslında vanilya kapsüllerinden) sadece 35 ton kadar elde edilebilmektedir
[1]. Vanilya bitkisinin yetiştirilmesi çok zordur ve kapsüllerin vanilin içeriği genellikle %2,5'ten azdır
[2]. Bu nedenle, mevcut vanilinin çoğu sentetik veya mikrobiyolojik olarak üretilmektedir [1].
Vanilya Şekeri mi Vanilin Şekeri mi?
Saf vanilin, iki farklı kristal formda oluşabilen beyaz bir tozdur: Form I ve Form II. Form I termodinamik olarak daha kararlı olanıdır ve 22,4 kJ/mol veya 147 J/gErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime entalpisi (füzyon ısısı) ile 82°C'de erir [4, 5]. Bu nedenle vanilin, sertifikalı birErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı referans malzemesi olarak da mevcuttur.
BLL kılavuzuna [3] uygun olarak, Almanya'daki vanilin şekeri, üretimden hemen sonra 8 g toplam içerik başına en az 0,1 g vanilin içermelidir, yani %1,25. Bu içerik son kullanma (veya "son kullanma") tarihine kadar 0,085 g'a (= %1,06) düşebilir.
Erime Noktası Standardı Olarak Vanilin
Saf vanilin, iki farklı kristal formda oluşabilen beyaz bir tozdur: Form I ve Form II. Form I termodinamik olarak daha kararlı olanıdır ve 22,4 kJ/mol veya 147 J/gErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime entalpisi (füzyon ısısı) ile 82°C'de erir [4, 5]. Bu nedenle vanilin, sertifikalı birErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığı referans malzemesi olarak da mevcuttur.
Şekil 1, saf vanilin üzerinde yapılan bir DSC ölçümünün sonucunu göstermektedir. Hem ekstrapole edilen başlangıç sıcaklığı hem de hesaplanan füzyon ısısı teorik değerlerle iyi bir uyum içindedir.
Vanilin Şekeri içinde Vanilin
Şekil 2, piyasada bulunan bir vanilin şekeri örneği üzerinde yapılan DSC ölçümünün sonucunu göstermektedir. Vanilin (ekstrapole edilmiş başlangıç sıcaklığı: 81,8°C) ve şekerin (ekstrapole edilmiş başlangıç sıcaklığı: 184,2°C) çok farklı erime aralıkları nedeniyle, iki bileşen birbirinden kolayca ayırt edilebilir.
Bu deneyde belirlenen vanilin için füzyon ısısının saf madde için füzyon entalpisi ile karşılaştırılmasıyla, yaklaşık %1,6'lık bir vanilin içeriği hesaplanmıştır.
Temsili bir sonuç elde etmek için, bir poşet vanilin şekerinden toplam 10 numune alınmış ve 5,1 mg ile 6,1 mg arasında bir numune miktarı ile ölçülmüştür (burada gösterilmemiştir). Ortalama vanilin oranı yaklaşık %1,86'dır, yani gerekli minimum içerikten biraz daha yüksektir.
Sonuç
Bir karışımın bileşenlerinin karakteristik etkileri birbirinden yeterince uzaksa ve birbirleriyle herhangi bir bağlantıya girmiyorsa, böylece ilişkili sıcaklıklar ve pik alanları bağımsız olarak hesaplanabiliyorsa, DSC, saf malzemelerin verileriyle karşılaştırılarak ilgili içerikleri tahmin etmek için kullanılabilir.
Vanilin şekerindeki düşük vanilin oranına rağmen (<%2), bu miktar kek veya kurabiyelere istenen lezzeti vermek için yeterlidir.