وانیلین چیست ؟

وانیلین ( Vanillin ) یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب‌کم ۱۱۸۳ است . شکل ظاهری این ترکیب ، بلورهای سفید است .

وانیلین ( Vanillin ) یک ترکیب آلی با فرمول ( C8H8O3 ) است . این ترکیب یک آلدهید فنولی است و شامل گروه های عاملی آلدهید ، اتر و هیدروکسیل است .

وانیلین ( Vanillin ) ، آلدئید جزیی متیله شده ای از سری کتکول ( catechol ) ، عطر اصلی دانه ثعلب ( وانیل ) بوده و نیز در چغندر قند ، در درخت گل حنا ( بلسان ) و رزین ها وجود دارد .

وانیلین ( Vanillin ) اولین ترکیبی است ، که از استخراج دانه های وانیل بدست می آید ، اما امروزه وانیلین سنتتیک کاربرد بیشتری دارد و به عنوان طعم دهنده در شکلات ، غذاها ، نوشیدنی ها و صنعت دارو به کار می رود .

برخی از افراد فکر می کنند که به شکلات حساسیت دارند ، اما در واقع ممکن است ، به طعم دهنده های مصنوعی حساسیت داشته باشند .

یک منبع طعم دهنده وانیل مصنوعی ، محصولات زائد کارخانه های تولید کاغذ است . منبع دیگر آن نفت است . بنابراین ، در حالی که وانیلین ( Vanillin ) از لحاظ فنی با طعم دهنده وانیل خالص ، یکسان است ، اما روش تولید آن منجر به ایجاد میزان زیادی از سولفاتها و آلاینده های دیگر می شود .

هر یک از این طعم دهنده های مصنوعی محصول ترکیب صد ها نوع مواد شیمیایی هستند ، که اکثر آن ها از نفت مشتق شده اند . در کل دو نوع وانیلین ( Vanillin ) در دسترس می باشد ، که اولی وانیلین طبیعی می باشد ،  که از نیام های گیاه وانیلین ( Vanillin ) بدست می آید و نوع دوم وانیلین خالص سنتز شده بروش شیمیایی از سوبستراهای شیمیایی مختلف می باشد .

وانیلین ( Vanillin ) طبیعی حدوداً 250 برابر گرانتر از وانیلین ( Vanillin ) شیمیایی می باشد . با این حال برخی از کشورهای اروپایی مانند انگلیس و نیز آمریکا شروع کردند ، به مقابله با وانیلین شیمیایی که به این جهت ، نیاز به وانیلین طبیعی افزایش یافت .

اتیل وانیلین و وانیلین ( Vanillin ) در صنعت غذایی کاربرد گسترده دارند . اتیل وانیلین گران تر از وانیلین است ،  اما نسبت به وانیلین ؛ تاثیر بیشتری در مقدار کمتر دارد و دلیل آن وجود گروه اتوکسی (−O−CH2CH3) در ساختار اتیل وانیلین به جای گروه عاملی متوکسی(−O−CH3) در وانیلین ( Vanillin )  است .

تولید وانیلین ( Vanillin ) بصورت طبیعی تنها پاسخگوی یک درصد از تقاضای جهانی برای این ماده می باشد و قیمت فروش وانیلین ( Vanillin ) طبیعی نیز در مقایسه با وانیلین مضنوعی بسیار بالاست . بنابراین 99% از طعم وانیلین ( Vanillin ) در جهان بصورت سنتتیک تولید می شود .

وانیلین ( Vanillin ) از پرمصرف ترین طعم دهنده ها در مواد غذایی شیرین مانند انواع بیسکویت ، دسر، کیک، بستنی و ... است و حدود 75% از بازار مصرف وانیلین مربوط به صنعت بستنی و شکلات می باشد . وانیلین ( Vanillin ) علاوه بر استفاده در صنعت غذا و نوشیدنی ، در صنعت داروسازی و عطرسازی نیز کاربرد دارد ، به این صورت که حدودا 60% از وانیلین ( Vanillin ) تولید شده در جهان در صنعت غذا ، 33% آن در صنعت عطرسازی و لوازم آرایشی و 7% آن در صنعت داروسازی مورد مصرف قرار می گیرد .

تاریخچه وانیلین ( Vanillin )

وانیل ( Vanil ) به عنوان طعم‌دهنده توسط مردم در دوران پیشاکلمبی كشت می‌شد . آزتک‌ها در زمان تسخیر خود توسط هرنان کورتس از آن به عنوان طعم‌دهنده شکلات استفاده می‌کردند .

اروپایی‌ها در حدود سال 1520 با شکلات و وانیل آشنا شدند . وانیلین ( Vanillin ) اولین‌ بار به عنوان ماده‌ای نسبتاً خالص در سال 1858 توسط نیكولاس-تئودور گوبلی جداسازی شد ، كه در واقع با تبخیر عصاره وانیل تا خشكی و تبلور مجدد مواد جامد حاصل از آب گرم ، آن را بدست آورد .

در سال 1874 ، دانشمندان آلمانی ، فردیناند تیمان و ویلهلم هارمان ، ساختار شیمیایی وانیلین ( Vanillin ) را استنباط كردند ، و در همان زمان سنتز وانیلین را از مخلوط كنیفرین ( Coniferin ) ، گلوكوزید ایزواوژنول موجود در پوست كاج یافتند .

تیمان و هارمان یک شرکت هارمان و ریمر ( اکنون بخشی از Symrise ) تأسیس کردند و اولین تولید صنعتی وانیلین ( Vanillin ) را با استفاده از فرآیند خود در هولزمیندن آلمان آغاز کردند . در سال 1876 ، کارل ریمر وانیلین ( Vanillin ) را از گایاکول سنتز کرد .

پیشرفت‌ها در زمینه تولید وانیلین ( Vanillin )

در اواخر قرن نوزدهم ، وانیلین ( Vanillin ) نیمه سنتتیک مشتق شده ، از اوژنول موجود در روغن میخک به صورت تجاری در دسترس  بود .

وانیل مصنوعی در دهه 1930 ، زمانی که تولید روغن میخک توسط تولید مواد زائد حاوی لیگنین حاصل از فرآیند خمیر کردن سولفیتی برای تهیه خمیر چوب برای صنعت کاغذ جایگزین شد ، به طور قابل توجهی بیشتر در دسترس قرار گرفت .

در سال 1981 ، یک کارخانه تولید خمیر کاغذ و کاغذ در تورولد ( Thorold ) انتاریو 60 درصد از بازار جهانی وانیل ( Vanil ) مصنوعی را تأمین کرد . با این حال ، پیشرفت‌های بعدی در صنعت خمیر چوب باعث شد که ضایعات لیگنین آن ، به عنوان ، ماده اولیه سنتز وانیلین ( Vanillin ) از جذابیت کمتری برخوردار شود .

امروزه ، تقریباً 15٪ از تولید وانیلین ( Vanillin ) در جهان هنوز از پسماندهای لیگنین ساخته می‌شود ، در حالی که تقریباً 85٪ در فرآیند دو مرحله‌ای از پیش‌سازهای پتروشیمی گایاکول و اسید گلیوکسیلیک سنتز می‌شوند .

از سال 2000 ، رودیا ، شروع به بازاریابی وانیل بیوسنتز کرد ، که با عملکرد میکروارگانیسم‌ها روی اسید فرولیک استخراج شده ، از سبوس برنج تهیه شده است .

این محصول با 700 دلار در کیلوگرم ، با نام تجاری ( Rhovanil Natural ) به فروش می‌رسد ، با وانیل پتروشیمی ، که حدود 15 دلار در هر کیلوگرم به فروش می‌رسد ، از نظر هزینه قابل رقابت نیست .

با این حال ، برخلاف وانیلین ( Vanillin ) سنتز شده از لیگنین یا گایاکول ، می توان آن را به عنوان یک طعم‌دهنده طبیعی برچسب گذاری کرد .

ساختار شیمیایی وانیلین ( Vanillin )

سه روش برای تولید وانیلین ( Vanillin ) در جهان کاربرد دارد :

• تولید عصاره وانیلا از لوبیای وانیلا
• وانیلین ( Vanillin ) تولید شده از مواد شیمیایی و منابع پتروشیمی
• وانیلین ( Vanillin ) تولید شده از لیگنین حاصل از فرایند تولید خمیر چوب

تولید وانیلین ( Vanillin ) به صورت طبیعی

وانیلین ( Vanillin ) طبیعی از غلاف‌های دانه ( Vanilla planifolia ) ، یک نوع ارکیده بومی مکزیک استخراج می‌شود ، اما اکنون در مناطق گرمسیری سراسر کره زمین رشد می‌کند . در حال حاضر ماداگاسکار بزرگترین تولید کننده وانیلین طبیعی است . هنگام برداشت ، غلاف‌های دانه سبز حاوی وانیلین به شکل بتا _ دی _ گلوکوزید هستند . غلاف‌های سبز عطر و طعم و بوی وانیل ندارند .

پس از برداشت ، طعم آن‌ها با فرآیند curing ( پخت ) طی دوره یک ماهه ایجاد می‌شود ، جزئیات آن در مناطق تولید کننده وانیل متفاوت است ، اما به طور کلی به شرح زیر است : ابتدا غلاف‌های بذر در آب داغ سفید می‌شوند ، تا فرآیندهای بافت‌های زنده گیاه را از بین ببرند . سپس به مدت 1 الی 2 هفته ، غلاف‌ها به طور متناوب در معرض آفتاب و تعریق قرار می‌گیرند ، یعنی در طول روز آنها را در معرض آفتاب قرار می‌دهند ، و هر شب آنها را در پارچه می پیچند و در جعبه‌های هوا بسته‌بندی می‌کنند تا عرق کنند .

در طی این فرآیند ، غلاف‌ها قهوه‌ای تیره می‌شوند و آنزیم‌های موجود در غلاف ، وانیلیـن را به عنوان مولکول آزاد رها می‌کنند . سرانجام ، غلاف‌ها خشک شده و چندین ماه دیگر کهنه می‌شوند و در این مدت طعم آنها بیشتر می‌شود . چندین روش برای تولید وانیـل در طی چندین روز به جای یک یا چند ماه توصیف شده است ، اگرچه آنها در صنعت طبیعی وانیـل چندان گسترش نیافته‌اند .

تولید وانیلین ( Vanillin ) بر پایه چوب

15٪ از تولید وانیلیـن ( Vanillin ) در جهان از لیگنوسولفونات‌ها که یک محصول جانبی از تولید سلولز از طریق فرآیند سولفیت می‌باشد ، تولید می‌شود .

تنها تولید کننده وانیلیـن ( Vanillin ) بر پایه چوب ، شرکت Borregaard واقع در Sarpsborg ، نروژ است .

وانیلیـن ( Vanillin ) پایه چوبی ، توسط اکسیداسیون مس کاتالیز شده ، در ساختارهای لیگنین در لیگنوسولفونات‌ها ، تحت شرایط قلیایی تولید می‌شود و توسط شرکت تولید کننده ، ادعا می‌شود که به دلیل وجود کربن بسیار کمتر از وانیلیـن ( Vanillin ) سنتز شده پتروشیمیایی ، توسط مشتریان آنها ترجیح داده می‌شود .

مدت‌هاست که تقاضای طعم‌دهنده وانیـل از عرضه لوبیای وانیـل فراتر رفته است . از سال 2001 ، تقاضای سالانه وانیلیـن 12000 تن بود ، اما فقط 1800 تن وانیلیـن ( Vanillin ) طبیعی تولید شد . باقی‌مانده این میزان تقاضا توسط سنتز شیمیایی تولید شده است .

تولید وانیلین ( Vanillin ) توسط تخمیر

شرکت ( Evolva ) یک میکروارگانیسم اصلاح شده ژنتیکی ایجاد کرده است ، که می‌تواند وانیلیـن تولید کند . از آنجا که این میکروب یک پردازش کمکی است ، وانیلیـن ( Vanillin ) حاصل ، تحت الزامات برچسب‌گذاری ( GMO ) ایالات متحده قرار نمی‌گیرد ، و از آنجا که تولید غیرپتروشیمیایی است ، مواد غذایی با استفاده از این ماده ( وانیلین ) می‌تواند ، ادعا کند که هیچ ماده مصنوعی ندارد .

برای خرید وانیلین به فروشگاه ایران فلیور مراجعه کنید .