Конфіденційність та файли cookie
Цей сайт використовує файли cookie. Продовжуючи, ви погоджуєтесь на їх використання. Отримати більше інформації; наприклад, про те, як керувати файлами cookie.
Ваніль стає дедалі дефіцитнішою і дорожчою, при цьому 99% ванілі, яку ми споживаємо, є синтетичними варіантами ваніліну, органічної сполуки, яка є основним компонентом ванільного смаку. Виробництво ваніліну з рослини дуже низьке (ледве 40-50 тонн/рік), що робить його третім найдорожчим видом у світі (після шафрану та кардамону), тоді як виробництво ваніліну синтетичним шляхом становить понад 16- 20000 тонн/рік і збільшується.
Майже 99% ванілі, яку ми споживаємо, є "штучною", оскільки виробництво "натуральної" ванілі є дефіцитним і дуже дорогим, що робить її третім найдорожчим видом після шафрану та кардамону. Частково це пов’язано з тим, що із 110 видів роду ваніль комерційно експлуатуються лише 3 чи 4 в дуже конкретних географічних районах через потреби у світлі, воді, кліматі, високий догляд, необхідний рослині і низький урожай з культури.
У той час як екстракти ваніліну (основний компонент ванільної квасолі і який надає аромат ванілі), одержувані з стручків рослини, складають близько 4000 доларів США за кілограм, натуральний ванілін, отриманий в результаті мікробного виробництва, становить близько 1000 доларів США за кілограм, синтетичний еквівалент і ідентичний рослинному ваніліну; отриманий з гваякума; похідного нафти, це приблизно 11-15 доларів/кіло.
Незважаючи на цю різницю в цінах, аромат натуральної ванілі не порівнянний із ароматом синтетичного або аромату, отриманого при мікробному виробництві, оскільки в затверділих бобах ванілі міститься більше 200 різних хімічних компонентів, порівняно з 2 у випадку з альтернативними (ванілін та цукор). (Schrader et al., 2004; Serra et al., 2005; Palama 2010).
** Примітка: Ви можете прочитати, що кілограм натуральної ванілі - це 30 доларів, хоча з цих 30 доларів продаються стручки, з яких пізніше добувають ванілін.
Чому натуральна ваніль така дорога і рідкісна?
Незважаючи на те, що рід ванілі налічує близько 110 видів, лише 3 види вирощуються в комерційних цілях, і для цих трьох видів необхідні особливі умови денних і нічних температур, певний діапазон висот, специфічні умови освітленості, висока вологість. рости на іншому дереві, крім того, що запилення є складним (це може бути зроблено певним видом бджіл), але в більшості випадків це запилення; що насправді є самозапиленням, це потрібно робити вручну.
Ванільна орхідея еволюціонувала, утворюючи ванілін, глікозид зберігається в рослині для захисту від збудників хвороб. Саме у загоєнні ванільних зерен, коли глюкозид перетворюється на глюкозу, а згодом у ванілін, будучи види білих кристалів/волокон на зовнішній стороні стручків, які ледь становить 2% від його сухої маси.
Прикладом складності отримання натуральної ванілі є те, що боби ванілі повинні пройти між 9 і 10 місяцями після запилення і виліковуватися місяцями, поки ферментативний процес не почне отримувати глюкозид, який остаточно залишається у ванільних бобах.
Крім того, врожайність дуже низька, оскільки виробляти На 1 кілограм ванілі з самої рослини потрібно близько 500 кілограмів стручків ванілі, що відповідає запиленню близько 40000 квітів, що випливає з того, що саме 1% світового виробництва ванілі припадає на стручки рослини (Hansen et al. 2009).
Три комерційні види, про які ми згадали раніше: i) V. planifolia, найкращої якості, яка становить 90-95% світового виробництва між Індонезією, Китаєм, Мексикою, Мадагаскаром (виробляє близько 60% світової ванілі), Коморськими островами та Реюніоном (ці три країни-виробники мають сорт Бурбон); ii) V. pompona, культивується у Флориді, Мексиці, Коста-Ріці, Панамі та на Малих Антильських островах iii) V. tahitensis, культивується на Таїті та інших полінезійських островах, з еклікарським смаком анісу та перцю.
Смак може змінюватися залежно від країни походження, процесу вирощування (впроваджується інтенсивне тепличне виробництво; хоча втрачається якість), стиглості ванілі при збиранні та використовуваного процесу сушіння та затвердіння, що робить кінцеву ціну ваніль сильно варіюється.
Крім того, той факт, що це досить обмежений ринок через особливі умови виробництва та нечисленних країн-виробників, спричиняє велику нестабільність цін; хоча загалом досить високий, завдяки метеорології та спекуляціям.
Прикладом метеорології був 2000 рік, коли на Мадагаскар (40% світового виробництва в 1999 р.) Відбувся прихід циклонів Eline та Hudah, а ціни на боби ванілі злетіли з 50 дол./Кілограм 1999 р. До 300 дол./Кг у 2004 р., що змусило такі країни, як Індонезія, Китай, Уганда, Папуа-Нова Гвінея та Мексика, відновити виробництво шляхом інтенсивного вирощування, на додаток до збільшення виробництва синтетичної ванілі.
Виробництво ванілі на Мадагаскарі
Синтетичний замінник
Коли Гоблі в 1858 р. Першим виділив та ідентифікував ванілін, основний компонент ванільної квасолі і відповідальний за смак ванілі, раса почала намагатися знайти замінник рідкісної рослини, але вже значної користі.
У 1874-75 роках, лише через 20 років після виділення та ідентифікації ваніліну, саме тоді був отриманий перший синтетичний ванілін, отриманий з евгенолу, ефірної олії з різних рослин, таких як гвоздика, яка почала продаватися по 176 доларів за кілограм проти 100 - 800 доларів ваніліну, отриманого з рослини. (Хокінг, 1997).
Синтетичний замінник ваніліну, ваніліну або 3-метокси-4-гідроксибензальдегіду - це фенольний альдегід, ідентичний природному і головним чином відповідає за смак ванілі в їжі, ліках тощо, але з більш дешевим способом отримання.
Є три способи отримання синтетичного ваніліну:
i) З гвоздики евгенолу, з виходом 84%, але що є занадто дорогим процесом і мало використовується.
Незважаючи на низьку вартість цього процесу, було утворено дуже велику кількість відходів (180 кілограмів відходів на кожен кілограм виробленого ваніліну), що призвело до закриття останніх заводів, які використовували цей метод на початку 1990-х років, будучи методом практично застарілий сьогодні (хоча в середині останнього десятиліття в Канаді, США та Норвегії все ще існували деякі рослини).
Оскільки процес отримання синтетичного ваніліну з гваяку продовжує залишатися неефективним (вихід становить 70%, його отримують з невідновлюваних ресурсів і що утворює відходи), спостерігається зростання подальший розвиток біотехнології, отримувати ванілін з ефірних масел у продуктах харчування або шляхом спиртового бродіння, що задумано революцією.
Нові способи виробництва ванілі: повернутися до "природного"
За останні 20 років було докладено багато зусиль для отримання природного ваніліну шляхом біологічних процесів, в яких використовуються мікроорганізми (бактерії, дріжджі, гриби), рослинні клітини або їх ферментативні системи.
У цьому сенсі є дві компанії, які обіцяють здійснити революцію у виробництві ваніліну, такі як бельгійський Solvay (Родія) та швейцарський Evolva, де перша отримує ванілін з переробки рисової олії, а друга - з цукру. бере участь бродіння дріжджів, хоча на даний момент ще не досягнуто достатнього виробництва для його досягнення в промислових масштабах та зниження цін.
Винайдення лігнінового шляху
У випадку з Родією (група Солвея) вона трансформує своє виробництво ваніліну з лігніну у виробництво, де він отримує ванілін при бродінні ферулової кислоти, компонента рослинної стінки овочів, і який у цьому випадку витягується з рису (для багатства цим з'єднанням) цей процес мав великий вибух, починаючи з 2000 року, коли в країнах-виробниках збігаються погані роки виробництва ванілі, і відбувається жорстоке зростання цін.
Насправді процес Родіа складається з нового винаходу лігнінового процесу, але за винятком того, що утворюється набагато менше відходів і вищий урожай. Процес складається з бродіння ферулової кислоти, що виробляється Aspergillus niger і Pycnoporus cinnabarinus, щоб отримати остаточно ванілін ( Лесаж-Міссен та ін., 1996).
Ще однією ідеєю в сенсі відновлення лігнінового шляху є ідея деяких малайзійських дослідників; що, хоч ще потрібно пройти довгий шлях, він може представляти новий спосіб отримання ваніліну з тирси за допомогою солей у рідкому стані, подальший процес оксигенації та фільтрування ваніліну, з тією перевагою, що побічний продукт, отриманий в результаті це була б практично нешкідлива і рідка сіль при кімнатній температурі (Shamsuri & Abdullah; 2013), але це все ще одна з багатьох робіт.
Дріжджі - більше, ніж пиво та хліб.
Це технологія генетичної модифікації дріжджів (чим пахне? Екзотичні аромати, виготовлені з реконструйованих дріжджів), як це відбувається при виробництві життєво важливого інсуліну, який може мати найбільший приріст для виробництва “природного” ваніліну, використовуючи модифіковані штами дріжджів, як у випадку з Evolva (стійкий шлях виробництва).
Ця швейцарська компанія отримує попередник глікозид ваніліну, який потім перетворюється у сам ванілін, хоча цей процес має великий недолік і полягає в тому, що велика кількість ваніліну не може вироблятися в дріжджах тому що це вбило б дріжджі, оскільки ми пам’ятаємо, що ванілін, що виробляється рослиною, є захистом від нападу патогенів, тому йому ще потрібно трохи пройти шлях, поки він не буде вироблятися у великих масштабах.
Нарешті, якщо у вас залишилось 1,25 мільйона доларів, ви можете придбати цю теплицю з ваніллю на Гаваях
ПРИМІТКА: Придумайте новини (та заголовок) через Антоніо Віллареала (@bajoelbillete) з новин CEN, що йдуть багатьма шляхами до природного похідного ваніліну
Якщо вам сподобалась ця стаття, ви можете купити мені каву 🙂
Більше інформації
- CEN - фірми тонких хімікатів забезпечують виробництво ароматів та ароматів. ВЕЧЕРЯ 81 28 с. 54 ISSN 0009-2347
- Лесаж-Міссен та ін. 1996. Двоступеневий процес біоконверсії для отримання ваніліну з ферулової кислоти, що поєднує Aspergillus niger та Pycnoporus cinnabarinus. Журнал біотехнологій том 50, випуски 2–3, 1 жовтня 1996 р., Сторінки 107–113
- Хокінг 1997 - Ванілін: Синтетичний ароматизатор із відпрацьованого сульфітного розчину - J. Chem. Educ., 1997, 74 (9), p 1055-1059 DOI: 10.1021/ed074p1055
- Lomascolo та ін., 1999 - Базидіоміцети як нові біотехнологічні засоби для створення природних ароматичних ароматизаторів для харчової промисловості. Тенденції Біотехнол. 1999 липень; 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. Застосований біокаталіз для синтезу природних ароматичних сполук - сучасні промислові процеси та майбутні перспективи. Біотехнол. Lett. 26, 463-472
- Serra, S., Fuganti, C., Brenna, E., 2005. Біокаталітичний препарат натуральних ароматизаторів та ароматизаторів. Тенденції Біотехнол. 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 біосинтез ваніліну в дріжджах ділення (Schizosaccharomyces pombe) та хлібопекарських дріжджах ( Saccharomyces cerevisiae). Прикладна та екологічна мікробіологія 75: 2765-2774
- Палама 2010 - ЯМР-метаболомічна характеристика ванільної планистої листки. Докторська дисертація, Лейденський університет http://hdl.handle.net/1887/15674
- Стійке відновлення чистого природного ваніліну з ферментаційних середовищ за одну стадію первапорації, Carla Brazinha, Dalje S. Barbosa and João G. Crespo, Green Chem., 2011, DOI: 10.1039/C1GC15308K
- А.А. Шамсурі, Д.К. Абдулла Попереднє дослідження окислення лігніну з каучукової деревини до ваніліну в іонному рідкому середовищі. arXiv: 1306.2442 [physics.chem-ph]
- Виробництво ваніліну в мікробних клітинах US 20060172402 A1
- Процес отримання ваніліну з іммобілізованих мікроорганізмів поверхневою культурою WO 2008130210 A1