תמצית וניל

תמציות וניל משמשות בעיקר במזונות מתחום המגדנאות וגם בבשמים, קוסמטיקה ותרופות^[1]. 95% מהווניל הנצרך בארצות הברית מעובד לתמציות הנמכרות ליצרנים, לשימושים הללו^[2].

מרכיבים

המרכיב העיקרי של תמיסת תמצית הוניל הוא החומר הממס, אלכוהול אתילי מימי. אך המרכיב העיקרי התורם את הארומה של הווניל בתמיסה הוא הוונילין^[3], והמוצר הסופי תלוי באופי התרכובות, חומר הגלם לעיבוד ושיטת המיצוי^[3].

תמציות וניל טבעיות מכילות יותר מ-250 תרכובות טעם, מתוכן הוונילין הוא העיקרי מבחינת הכמות בתרמיל^[4]^[5]. הוונילין תורם לשליש מטעמו של הווניל, ותרכובות נדיפות ולא נדיפות אחרות תורמות את שני השלישים הנותרים^[1]. התרכובות הנדיפות הן חומצות, אסטרים, אלכוהולים, אצטלים, פנולים, פחמימנים, קרבונילים וקבוצות כימיות נוספות^[6]. התרכובות הלא נדיפות הן טאנינים, פוליפנולים וחומצות אמינו חופשיות השומרים על תרכובות הארומה לתקופות ארוכות יותר^[6]. תמצית הווניל הטבעית מכילה גם מגוון של תרכובות פנילפרופנואיד (אנ') המקנות את העדינות הייחודית לטעם הווניל הטבעי^[1].

ונילין

ונילין טבעי מופק בדרך כלל מתרמילים של פולי וניל שחור טחונים^[7]. ניתן לייצר ונילין טהור בשיטות נוספות כמו סינתזה כימית וביולוגית^[7].

רוב הוונילין מיוצר באופן סינתטי מתוצר פסולת של ייצור עיסת נייר מהחומר ליגנין. כמות קטנה יותר (%10–20%) מיוצרת באופן סינתטי מגואיקול (2-מתוקסיפנול)^[8].

ונילין מיוצר מקודמנים זולים ונגישים יותר כגון ליגנין, יוג'ינול, איזויוג'ינול וחומצה פרולית^[9]. בשיטות אלו מיוצר הוונילין בתגובות חמצון חיזור שונות וממוצה בזיקוק. קיימות שיטות ביוטכנולוגיות אחרות לייצור 'דה נובו' (מחדש) של ונילין על ידי פטריות, חיידקים ותאי צמחים^[10].^{[דרושה הבהרה]}

ונילין נמצא כפעיל נגד חיידקי קלקול מזון, שמרים ועובשים, ויש לו פוטנציאל ניכר לשימוש כחומר משמר במזון^[7].

דרכי הפקה

תמצית הווניל מופקת מתרמילי וניל קטנים ושבורים, שאינם ראויים להמכר שלמים.

דרך הפקה אחת, כאשר המקור הוא צמח הווניל עצמו, היא מיצוי של זרעי הווניל עם תערובת אתנול ומים תחת ואקום. למיצוי יעיל יותר ניתן לכתוש את תרמילי הווניל ולמצות אותם למשך זמן ארוך יותר ובטמפרטורה גבוהה יותר. צבע התמצית המתקבל תלוי במשך זמן המיצוי, איכות תרמילי הווניל והנוכחות של גליצרין לצורך עיכוב אידוי ושימור של טעמים בתמצית.

דרך נוספת להפקת תמצית מצמח הווניל היא שימוש באנזימים היכולים לפרק קשרים גליקוזידיים^[10]. בדרך זו משתחרר הוונילין הכלוא במבנה הצלולוז ומופק בניצולת גבוהה יותר.

ניתן גם לייצר תמצית וניל באמצעים ביתיים, על ידי מיצוי תרמילי וניל לאורך זמן במשקאות חריפים בעלי תכולת אלכוהול גבוהה. סוג המשקה המשמש למיצוי משפיע על טעם התמצית. בשיטה זו ניתן לנצל תרמילי וניל לאחר שרוקנו מהגרגירים לצורך הכנת רוטב וניל, למשל.

שימושים מסחריים

כחומר טעם נעשה שימוש בתמציות וניל בגלידות, משקאות קלים, משקאות חמים, שוקולד, ממתקים, טבק, מוצרי מאפה וליקרים. טעם הווניל מעצים טעמי קרמל, קפה ומוצרי חלב מסוימים. הוספת טעם וניל למאכלים שונים תורמת למתיקותם ולכן תמצית הוניל משמשת להורדת כמות הסוכר במאכלים מתוקים^[11]. ניתן להשתמש בוונילין כחומר נוגד חיידקים ברסקי פירות. ונילין יכול לתפקד כנוגד חמצון במזונות בהם יש חומצות שומן רב-בלתי רוויות הרגישות יותר לחמצון. בנוסף, משמשת תמצית וניל כמרכיב בבשמים. לווניל תכונות רפואיות, ובין היתר נעשה שימוש בתמצית וניל לצורך הסדרת הווסת והורדה במשקל. שימושים נוספים בוונילין וגלוקונילין במחקרים שונים כוללים עיכוב מוטגנזה בחיידקים, דיכוי עיוותים כרומוזומיאלים בעכברים, פעילות אנטי דלקתית ונטרול טוקסינים^[10].

תמצית וניל מוונילין סינתטי

הוונילין הסינתטי זהה לוונילין הטבעי מבחינת מבנה כימי ומפחית את עלויות הייצור^[3]. הוא זול וזמין לייצור בכל מקום ועל כן מספק את דרישות הצרכנים^[12]. עם זאת, תמצית וניל המבוססת על ונילין סינתטי אינה מכילה את מלוא החומרים הארומטיים שקיימים בתמצית וניל טבעית, ולכן ריחה עשיר פחות והיא נחשבת פחות איכותית^[2]. במדינות רבות קיימת אסדרה לפיה אין לסמן תמצית מוונילין סינתטי כ"תמצית וניל", אלא תמצית "בטעם וניל".

מתוך מעל 12,000 טון ונילין שמיוצרים מדי שנה, פחות מאחוז הם ונילין טבעי, וכל השאר מיוצרים באמצעות תהליכים כימיים^[2]. לרוב, מעדיפים לקוחות טעמים שאינם סינתטיים, אך תמצית וניל טבעית יקרה פי 200 מהמקבילה הסינתטית^[4].

היסטוריה

במהלך המחצית השנייה של המאה ה-19 עלתה הדרישה לווניל והוא החל להופיע כחלק ממתכונים להכנת גלידות, שוקולדים ומשקאות ממותקים וביניהם קוקה-קולה^[13]. בשל העלות הגבוהה של ייצור תמצית הווניל מהצמח עצמו, ולאחר שזוהה הוונילין – המרכיב הדומיננטי בטעם וארומת הווניל, בסוף המאה ה-19 מצאו מדענים דרכים להפקת הוונילין מהמקורות הזולים יותר.^[9].

אסדרה

תקנות קנדיות

על פי תקנות המזון והתרופות C.R.C., c. 870 מוצרי תמצית וניל אמורים להיות מעובדים או מיוצרים מפולי וניל מהסוגים Vanilla planifolia או Vanilla tahitensia. ב-100 מ"ל של תמצית חייבת להיות כמות של חומרים מסיסים הפרופורציונלית לכמות הזמינה בוניל הטבעי^[12]. אם פולי הווניל מכילים פחות מ-25% תכולת מים, תמצית הווניל חייבת להכיל לפחות 10 גרם פולי וניל^[12]. ביותר מ-25% תכולת מים, תמצית הווניל חייבת להכיל לפחות 7.5 גרם פולי וניל^[12].

תקנות ארצות הברית

הקוד האמריקאי לתקנות פדרליות עבור וניל מגדיר מוצרי וניל מסחריים. על פי תקנות מנהל המזון והתרופות האמריקאי, תמצית וניל היא תמיסה שבה מומסים מרכיבי המיצוי של פולי הווניל באלכוהול אתילי מימי. תכולת האלכוהול האתילי בתמצית לא תהיה פחות מ-35% כוהל בנפח^[14]. פולי וניל מוגדרים ככאלה שיובשו ומוצו מהזנים Vanilla planifolia Andrews ו-Vanilla tahitensis Moore והם בלבד מותרים למטרת מזון^[14]. יחידה של מרכיב וניל היא 13.35 אונקיות או 283.85 גרם והיא תכיל לא יותר מ-25% לחות לגלון מתמצית מוגמרת. משקל הפולים לייצור כל ליטר של תמצית וניל יכול להשתנות, בהתאם לתכולת הלחות של הפולים^[14].

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא תמצית וניל בוויקישיתוף

תקנות המזון והתרופות הקנדיות
יעל גרטי, וניל לכל פועל, באתר ynet, 7 במאי 2007

הערות שוליים

^ ¹ ² ³ B. N. Shyamala, M. Madhava Naidu, G. Sulochanamma, P. Srinivas, Studies on the antioxidant activities of natural vanilla extract and its constituent compounds through in vitro models, Journal of Agricultural and Food Chemistry 55, 2007-09-19, עמ' 7738–7743 doi: 10.1021/jf071349+
^ ¹ ² ³ S. J. Calva-Estrada, M. R. Mendoza, O. García, V. M. Jiménez-Fernández, Microencapsulation of vanilla (Vanilla planifolia Andrews) and powder characterization, Powder Technology 323, 2018-01-01, עמ' 416–423 doi: 10.1016/j.powtec.2017.10.035
^ ¹ ² ³ Catalina Velez Suaza, OPTIMIZATION OF AN ANALYTICAL APPROACH BASED ON HIGH-PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY FOR THE CHARACTERIZATION OF A NATURAL VANILLA EXTRACT, 2016
^ ¹ ² Shahnoo Khoyratty, Hippolyte Kodja, Robert Verpoorte, Vanilla flavor production methods: A review, Industrial crops and products, 2018
^ C. Valdez-Flores, M. P. Cañizares-Macias, On-line dilution and detection of vainillin in vanilla extracts obtained by ultrasound, Food chemistry, 2007
^ ¹ ² Itzamná Baqueiro-Peña, J. Guerrero-Beltrán, Vanilla (Vanilla planifolia Andr.), its residues and other industrial by-products for recovering high value flavor molecules: A review, 2017 doi: 10.1016/J.JARMAP.2016.10.003
^ ¹ ² ³ Dnyaneshwar Jadhav, Rekha B. N., Parag R. Gogate, Virendra K. Rathod, Extraction of vanillin from vanilla pods: A comparison study of conventional soxhlet and ultrasound assisted extraction, Journal of food engineering, 2009
^ Eric W. Ainscough, Andrew M. Brodie, The determination of vanillin in vanilla extract: An analytical chemistry experiment, Journal of Chemical Education 67, 1990-12-01, עמ' 1070 doi: 10.1021/ed067p1070
^ ¹ ² Arun K. Sinha, Upendra K. Sharma, Nandini Sharma, A comprehensive review on vanilla flavor: extraction, isolation and quantification of vanillin and others constituents, International Journal of Food Sciences and Nutrition 59, 2008-06, עמ' 299–326 doi: 10.1080/09687630701539350
^ ¹ ² ³ S. Ramachandra Rao, G.A. Ravishankar, Vanilla flavour: production by conventional and biotechnological routes, Journal of the science of food and agriculture 80, 2000-02, עמ' 289–304 doi: 10.1002/1097-0010(200002)80:3<289::AID-JSFA543>3.0.CO;2-2
^ Ahmad H, Khera RA, Hanif MA, Ayub MA, Jilani MI, Vanilla, Medicinal Plants of South Asia, 2020, עמ' 657-669
^ ¹ ² ³ ⁴ S. Vijayalakshmi, X. Disalva, Chittaranjan Srivastava, A. Arun, Vanilla - Natural Vs Artificial:A Review, Research Journal of Pharmacy and Technology 12, 2019-06-01, עמ' 3068–3072
^ REBECCA RUPP, The history of Vanilla, National Geographic, ‏23/10/2014
^ ¹ ² ³ Ranadive A. S., Havkinfrenkel D., Belanger F. C., Quality control of vanilla beans and extracts, Handbook of vanilla science and technology, 2011, עמ' 139-161

[:3-1] ¹ ² ³ B. N. Shyamala, M. Madhava Naidu, G. Sulochanamma, P. Srinivas, Studies on the antioxidant activities of natural vanilla extract and its constituent compounds through in vitro models, Journal of Agricultural and Food Chemistry 55, 2007-09-19, עמ' 7738–7743 doi: 10.1021/jf071349+

[:4-2] ¹ ² ³ S. J. Calva-Estrada, M. R. Mendoza, O. García, V. M. Jiménez-Fernández, Microencapsulation of vanilla (Vanilla planifolia Andrews) and powder characterization, Powder Technology 323, 2018-01-01, עמ' 416–423 doi: 10.1016/j.powtec.2017.10.035

[:0-3] ¹ ² ³ Catalina Velez Suaza, OPTIMIZATION OF AN ANALYTICAL APPROACH BASED ON HIGH-PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY FOR THE CHARACTERIZATION OF A NATURAL VANILLA EXTRACT, 2016

[:8-4] ¹ ² Shahnoo Khoyratty, Hippolyte Kodja, Robert Verpoorte, Vanilla flavor production methods: A review, Industrial crops and products, 2018

[5] C. Valdez-Flores, M. P. Cañizares-Macias, On-line dilution and detection of vainillin in vanilla extracts obtained by ultrasound, Food chemistry, 2007

[:9-6] ¹ ² Itzamná Baqueiro-Peña, J. Guerrero-Beltrán, Vanilla (Vanilla planifolia Andr.), its residues and other industrial by-products for recovering high value flavor molecules: A review, 2017 doi: 10.1016/J.JARMAP.2016.10.003

[:2-7] ¹ ² ³ Dnyaneshwar Jadhav, Rekha B. N., Parag R. Gogate, Virendra K. Rathod, Extraction of vanillin from vanilla pods: A comparison study of conventional soxhlet and ultrasound assisted extraction, Journal of food engineering, 2009

[:1-8] Eric W. Ainscough, Andrew M. Brodie, The determination of vanillin in vanilla extract: An analytical chemistry experiment, Journal of Chemical Education 67, 1990-12-01, עמ' 1070 doi: 10.1021/ed067p1070

[:5-9] ¹ ² Arun K. Sinha, Upendra K. Sharma, Nandini Sharma, A comprehensive review on vanilla flavor: extraction, isolation and quantification of vanillin and others constituents, International Journal of Food Sciences and Nutrition 59, 2008-06, עמ' 299–326 doi: 10.1080/09687630701539350

[:6-10] ¹ ² ³ S. Ramachandra Rao, G.A. Ravishankar, Vanilla flavour: production by conventional and biotechnological routes, Journal of the science of food and agriculture 80, 2000-02, עמ' 289–304 doi: 10.1002/1097-0010(200002)80:3<289::AID-JSFA543>3.0.CO;2-2

[11] Ahmad H, Khera RA, Hanif MA, Ayub MA, Jilani MI, Vanilla, Medicinal Plants of South Asia, 2020, עמ' 657-669

[:7-12] ¹ ² ³ ⁴ S. Vijayalakshmi, X. Disalva, Chittaranjan Srivastava, A. Arun, Vanilla - Natural Vs Artificial:A Review, Research Journal of Pharmacy and Technology 12, 2019-06-01, עמ' 3068–3072

[13] REBECCA RUPP, The history of Vanilla, National Geographic, ‏23/10/2014

[:10-14] ¹ ² ³ Ranadive A. S., Havkinfrenkel D., Belanger F. C., Quality control of vanilla beans and extracts, Handbook of vanilla science and technology, 2011, עמ' 139-161

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]