Поверителност и бисквитки
Този сайт използва бисквитки. Продължавайки, вие се съгласявате с тяхното използване. Получете повече информация; например за това как да контролирате бисквитките.
Ванилията е все по-оскъдна и скъпа, като 99% от ванилията, която консумираме, са синтетични варианти на ванилин, органично съединение, което е основният компонент на аромата на ванилия. Производството на ванилин от растението е много ниско (едва 40-50 тона/година), което го прави третият най-скъп вид в света (след шафрана и кардамона), докато производството на ванилин синтетично възлиза на повече от 16- 20 000 тона/година и се увеличава.
Почти 99% от ванилията, която консумираме, е „изкуствена“, тъй като производството на „естествена“ ванилия е оскъдно и много скъпо, което я прави третият най-скъп вид след шафрана и кардамона. Това отчасти се дължи на факта, че от 110-те вида от рода Vanilla, едва ли 3 или 4 се експлоатират в търговската мрежа и в много специфични географски райони, поради нуждите от светлина, вода, климат, високите грижи, изисквани от растението и нисък добив от култура.
Докато екстрактите от ванилин (основният компонент на ваниловия боб и който придава аромат на ванилия), получени от шушулките на растението, са около $ 4000/килограм, естественият ванилин, получен от микробно производство, е около $ 1000/килограм, синтетичен еквивалент и идентичен с ванилина на растението; получени от гуаякум; производно на петрола, това е около 11-15 долара/килограм.
Въпреки тази разлика в цената, вкусът на естествената ванилия не е съпоставим с този на синтетичната или произведената в микроби ванилия, тъй като в излекуваните ванилови зърна има повече от 200 различни химически компонента, в сравнение с 2 в случая на алтернативите (ванилин и захар) . (Schrader et al., 2004; Serra et al., 2005; Palama 2010).
** Забележка: Може да прочетете, че килограм натурална ванилия е 30 долара, въпреки че при тези 30 долара се продават шушулките, от които след това се извлича ванилинът.
Защо естествената ванилия е толкова скъпа и рядка?
Въпреки факта, че родът ванилия има около 110 вида, само 3 вида се отглеждат в търговската мрежа и при тези три вида се изискват специални условия на дневни и нощни температури, специфичен диапазон на надморска височина, специфични условия на осветеност, висока влажност, за да може да расте на друго дърво в допълнение към факта, че опрашването е сложно (може да се извърши от определен вид пчели), но в повечето случаи това опрашване; което всъщност е самоопрашване, то трябва да се извършва на ръка.
Ваниловата орхидея еволюира, за да произведе ванилин, гликозид съхранявани в растението, за да се предпазят от патогени. То е в заздравяването на ваниловите зърна, когато глюкозидът се превръща в глюкоза и по-късно във ванилин, като видове бели кристали/влакна от външната страна на шушулките, които едва представлява 2% от сухото му тегло.
Пример за сложността на получаване на естествена ванилия е, че ваниловите зърна трябва да преминат между 9 и 10 месеца след опрашването и да се втвърдяват в продължение на месеци, докато ензимният процес започне да получава глюкозида, който накрая остава във ваниловите зърна.
Също така добивът е много нисък, тъй като се произвежда 1 килограм ванилия от самото растение са необходими около 500 килограма ванилови шушулки, съответстващи на опрашването на около 40 000 цветя, което произтича, че само 1% от световното производство на ванилия е от шушулките на растението (Hansen et al. 2009).
Трите търговски вида, които споменахме по-рано, са: и) V. planifolia, най-доброто качество и която представлява 90-95% от световното производство между Индонезия, Китай, Мексико, Мадагаскар (произвежда около 60% от световната ванилия), Коморските острови и Реюнион (тези три страни производителки са от сорта Бурбон); ii) V. pompona, отглеждана във Флорида, Мексико, Коста Рика, Панама и Малките Антили и iii) V. tahitensis, култивиран на Таити и други полинезийски острови, с аромат на анасон и пипер.
Вкусът може да варира в зависимост от страната на произход, процеса на отглеждане (въвежда се интензивно оранжерийно производство; въпреки че качеството се губи), зрелостта на ванилията по време на прибиране на реколтата и използвания процес на сушене и втвърдяване, което прави крайната цена от ванилия варират значително.
Освен това фактът, че това е доста ограничен пазар поради специалните производствени условия и малкото страни производителки, го подлага на голяма ценова нестабилност; макар и като цяло доста висока, поради метеорологията и спекулациите.
Пример за метеорология беше през 2000 г., когато Мадагаскар (40% от световното производство през 1999 г.) претърпя пристигането на циклони Eline и Hudah, а цените на ваниловите зърна скочиха от 50 $/кило през 1999 г. до 300 $/кило през 2004 г., което накара страни като Индонезия, Китай, Уганда, Папуа Нова Гвинея и Мексико да активират отново производството чрез интензивно отглеждане, в допълнение към увеличеното производство на синтетична ванилия.
Производство на ванилия в Мадагаскар
Синтетичният заместител
Когато Гобли през 1858 г. е първият, който изолира и идентифицира ванилин, основният компонент на ваниловия боб и отговорен за вкуса на ванилия, състезанието започва да се опитва да намери заместител на това рядко растение, но вече е имало голяма полза.
През 1874-75 г., само 20 години след изолирането и идентифицирането на ванилина, е получен първият синтетичен ванилин, получен от евгенол, етерично масло от различни растения, като карамфил, който започва да се продава по 176 долара/кило срещу между 100 и 800 долара от ванилина, получен от растението. (Хокинг, 1997).
Синтетичният заместител на ванилин, ванилин или 3-метокси-4-хидроксибензалдехид е фенолен алдехид, идентичен с естествения и главно отговорен за аромата на ванилия в храните, лекарствата и др., Но с по-евтин начин за получаване.
Има три начина за получаване на синтетичен ванилин:
i) От карамфил Eugenol, с добив 84%, но което е твърде скъп процес и малко използван.
Въпреки ниската цена на този процес, се генерира много голямо количество отпадъци (180 килограма отпадъци за всеки килограм произведен ванилин), което доведе до затваряне на последните инсталации, използващи този метод в началото на 90-те години, като метод на практика остаряло днес (въпреки че в средата на последното десетилетие все още имаше някои растения в Канада, САЩ и Норвегия).
Тъй като процесът на получаване на синтетичен ванилин от гваяк продължава да бъде неефективен (добивът е 70%, той се получава от невъзобновяем ресурс и който генерира отпадъци), нараства по-нататъшно развитие на биотехнологиите, за получаване на ванилин от етерични масла в храни или чрез алкохолна ферментация, което е предназначено да бъде революция.
Нови начини за производство на ванилия: Обратно към "естественото"
През последните 20 години бяха положени много усилия за получаване на естествен ванилин чрез биологични процеси, които използват микроорганизми (бактерии, дрожди, гъбички), растителни клетки или техните ензимни системи.
В този смисъл има две компании, които обещават да революционизират производството на ванилин, като белгийският Solvay (Rhodia) и швейцарският Evolva, където първата получава ванилин от рафиниране на оризово масло, а втората от захар. и в двата случая, въпреки че към момента все още не е постигнато достатъчно производство, за да се постигне това в промишлен мащаб и по-ниски цени.
Преоткриване на лигниновия начин
В случая на Rhodia (група Solvay) тя трансформира производството на ванилин от лигнин към производство, при което получава ванилин от ферментацията на ферулова киселина, компонент на растителната стена на зеленчуците и която в този случай се извлича от ориз (заради това, че е богат на това съединение), процесът имаше своята голяма експлозия, започвайки през 2000 г., когато лошите години на производство на ванилия съвпадат в страните производителки и има жестоко покачване на цените.
Всъщност процесът Rhodia се състои от преоткриване на лигниновия процес, но с изключение на това, че се получават много по-малко отпадъци и по-високи добиви. Процесът се състои от ферментация на ферулова киселина, произведена от Aspergillus niger и Pycnoporus cinnabarinus, за да се получи накрая ванилин (Lesage-Meessen и др. 1996).
Друга идея в смисъла на преоткриване на лигниновия път е идея на някои малайзийски изследователи; че въпреки че все още има дълъг път, той може да представлява нов начин за получаване на ванилин от дървени стърготини чрез използване на соли в течно състояние, последващ процес на оксигениране и филтриране на ванилин, с предимството, че страничният продукт, получен в резултат на процес, това би била практически безвредна и течна сол при стайна температура (Shamsuri & Abdullah; 2013), но все още е един от многото документи.
Дрожди, повече от бира и хляб.
Това е технологията на генетична модификация на дрождите (Какво мирише? Екзотични аромати, направени от преработена мая), както се случва при производството на жизненоважен инсулин, който може да има най-голям растеж за производството на „естествен“ ванилин, като се използва модифицирани щамове на дрожди, както в случая с Evolva (Устойчив производствен път).
Тази швейцарска компания получава прекурсор гликозид на ванилин, който след това се превръща в самия ванилин, въпреки че този процес има голям недостатък и е, че голямо количество ванилин не може да се получи в дрождите защото би убил дрождите, тъй като помним, че ванилинът, генериран от растението, е защита срещу нападението на патогени, така че има още малко път, докато се произведе в голям мащаб.
И накрая, ако ви останат 1,25 милиона долара, можете да си купите тази оранжерия с ванилия на Хаваите
ЗАБЕЛЕЖКА: Представете новините (и заглавието) чрез Антонио Виляреал (@bajoelbillete) от новините на CEN Следвайки много пътища към естествено извлечения ванилин
Ако тази статия ви е харесала, можете да ми купите кафе 🙂
Повече информация
- CEN - Фирмите за фини химикали позволяват производството на аромати и аромати. ВЕЧЕРЯ 81 28 п. 54 ISSN 0009-2347
- Lesage-Meessen et al. 1996. Двустепенен процес на биоконверсия за производство на ванилин от ферулова киселина, комбиниращ Aspergillus niger и Pycnoporus cinnabarinus. Journal of Biotechnology том 50, брой 2–3, 1 октомври 1996 г., страници 107–113
- Хокинг 1997 - Ванилин: Синтетичен ароматизатор от отработен сулфитен ликьор - J. Chem. Educ., 1997, 74 (9), p 1055-1059 DOI: 10.1021/ed074p1055
- Lomascolo et al 1999 - Базидиомицети като нови биотехнологични инструменти за генериране на естествени ароматни аромати за хранителната промишленост. Тенденции Биотехнол. 1999 юли; 17 (7): 282-9. doi: 10.1016/S0167-7799 (99) 01313-X
- Schrader, J., Etschmann, M. M. W., Sell, D., Hilmer, J.-M., Rabenhorst, J., 2004. Приложена биокатализа за синтеза на естествени ароматични съединения - текущи индустриални процеси и бъдещи перспективи. Биотехнол. Lett. 26, 463-472
- Serra, S., Fuganti, C., Brenna, E., 2005. Биокаталитичен препарат на естествени аромати и аромати. Тенденции Биотехнол. 23, 193-198
- Hansen EH, Møller BL, Kock GR, Bunner CM, Kristensen C, Jensen OR, Okkels FT, Olsen CE., Motawia MS, Hansen J (2009) De novo биосинтез на ванилин в делещи се дрожди (Schizosaccharomyces pombe) и хлебни дрожди ( Saccharomyces cerevisiae). Приложна и екологична микробиология 75: 2765-2774
- Palama 2010 - ЯМР-базирана метаболомична характеристика на Vanilla planifolia. Докторска дисертация, Университет в Лайден http://hdl.handle.net/1887/15674
- Устойчиво възстановяване на чист естествен ванилин от ферментационна среда в една стъпка на проникване, Carla Brazinha, Dalje S. Barbosa и João G. Crespo, Green Chem., 2011, DOI: 10.1039/C1GC15308K
- А.А. Шамсури, Д.К. Абдула Предварително проучване на окисляването на лигнин от каучуково дърво до ванилин в йонна течна среда. arXiv: 1306.2442 [physics.chem-ph]
- Производство на ванилин в микробни клетки US 20060172402 A1
- Процес за получаване на ванилин от обездвижени микроорганизми чрез повърхностна култура WO 2008130210 A1