Was ist eigentlich... Vanillin?
Speiseeis gibt es in unterschiedlichen Geschmacksrichtungen, von Himbeere bis Schokolade, von süß bis sauer – doch eine Sorte lieben wir Deutschen am meisten: Vanille. Auch von Pudding, Soßen oder Plätzchen, von Parfums, Kosmetika oder Raumdüften kennen wir die angenehme süße Note des Vanillins.
Was ist Vanillin?
Vanillin ist der Hauptbestandteil des Vanilleextrakts. In der Natur kommt das Vanillin in den Früchten, auch Schoten genannt, der Gewürzvanille (vanilla planifolia) vor. Chemisch ist die Verbindung in reiner Form eine farblose Substanz, die in feinen Nadeln kristallisiert. Sie ist in Wasser wenig, in Alkohol leicht löslich. Weltweit ist Vanillin der am häufigsten verwendete Aromastoff – etwa 15 000 Tonnen werden pro Jahr verbraucht. Dabei liefern die 2000 Tonnen Orchideenfrüchte, die jährlich geerntet werden nur etwa 40 Tonnen Vanillin.
Struktur von Vanillin. Foto: NEUROtiker, Vanillin2, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons
Vorkommen in der Natur
Das Vanillin der echten Vanille stammt aus den Früchten, auch Schoten genannt, der Orchideenart vanilla planifolia. Ursprünglich kam diese nur in Mittelamerika vor. Schon die Azteken nutzten Vanille als Aromastoff für Trinkschokolade und als Aphrodisiakum.
Später baute man die Pflanze auch auf der Insel La Réunion im Indischen Ozean an. Bis zur französischen Revolution hieß diese Insel Ile Bourbon und gab so der Bourbon-Vanille ihren Namen. Bevor man die Vanilleschoten ernten kann, wird die Orchideenblüte zunächst bestäubt. In Mittelamerika übernahmen das zum Beispiel Kolibris, am neuen Standort auf der Insel fehlten diese allerdings. Erst nachdem es gelang, die Blüten von Hand zu bestäuben, konnte man die Vanilleschoten kultivieren.
Gewürzvanille, vanilla planifolia. Foto: anonym, Vanilla planifolia 1, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons
Vanille-Schoten. Foto: Sunil Elias, Vanilla beans, CC BY-SA 3.0
Teure Herstellung
Die Früchte speichern Vanillin, das an Glucose gebunden ist. Um das Vanillin zu erhalten, muss man es durch mehrere Verarbeitungsschritte und Fermentation von der Glucose abspalten. Dabei färben sich die Schoten schwarz. Man erhält die natürliche Vanille, die neben Vanillin noch mehr als 170 Begleitstoffe enthält, die sich auf das Aroma der echten Vanille auswirken.
Vanille-Schoten nach der Fermentation. Foto: B.navez, Vanilla 6beans, CC BY-SA 3.0
Große Nachfrage - günstigere Herstellung gesucht
Die arbeitsintensive Herstellung hatte ihren Preis: echte Vanille ist noch heute nach Safran das zweitteuerste Gewürz weltweit. Doch die Nachfrage war groß und so suchte man nach effektiveren Verfahren. Im Jahr 1874 gelang es den beiden Chemikern Wilhelm Haarmann und Ferdinand Tiemann erstmals Vanillin aus Coniferin herzustellen, das im Rindensaft von immergrünen Nadelhölzern enthalten ist.
Beispiel für eine Ligninstruktur, erkennbare Vanillin-Stukturen. Foto: real name: Karol Głąb pl.wiki: Karol007 commons: Karol007 e-mail: kamikaze007 (at) tlen.pl, Lignin structure, CC BY-SA 3.0
Heute verwendet man zur Herstellung von Vanillin Lignin, das natürlicherweise in Holz vorkommt. Wein und Whisky, die in Eichenfässern gereift sind, entfalten eine unverwechselbare Geschmacksnote, die durch das aus Lignin entstehende Vanillin während der Lagerung entsteht. Auch der typische Geruch von altem holzhaltigem Papier lässt sich auf Vanillin zurückzuführen. In anderen Lebensmitteln entsteht durch Wärmebehandlung das Vanillin aus Inhaltsstoffen. So trägt es zum Aroma von geröstetem Kaffee, Ahornsirup und Vollkornprodukten bei.
„naturidentisch“, „natürlich“ oder „echt“
Das aus Nadelholz hergestellte Vanillin darf als „naturidentisch“ bezeichnet werden, biotechnisch hergestelltes als „natürlich“. Vanille, gewonnen aus den Orchideenfrüchten, unterscheidet sich nicht nur im Preis, sondern auch in der komplexen Zusammensetzung des Vanillins. Deshalb kann man in Lebensmittelanalysen eindeutig nachweisen, ob Vanillin oder Vanille im Produkt vorliegt und somit lassen sich Fälschungen eindeutig identifizieren.
Anwendungen
Im großen Umfang dient Vanillin als Aromastoff in süßen Lebensmitteln. Doch auch in Kosmetika finden wir es, beispielsweise in Deodorants oder Parfums. Die Pharmazie nutzt Vanillin für Medizin- und Vitaminpräparate, um deren Geschmack zu verbessern. In der Medizin dient Vanillin zur Bestimmung freier Salzsäure im Magensaft.
Der Beitrag wurde vom Arbeitskreis Öffentlichkeitsarbeit der Seniorexperten Chemie, einer Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker, erstellt.
Autorin: Dr. Ursula Kraska (bearbeitet durch sue)
In der Reihe „Was ist eigentlich…“ stellen wir in leicht verständlicher Form chemische Substanzen vor, die jeder kennt oder fast jeder benutzt. Alle Beiträge der Reihe: https://faszinationchemie.de/chemie-ueberall
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