tegenwoordig is vanille zo bekend dat haar naam “algemeen” betekent.”Maar eeuwenlang, vanille was een zeldzame, nieuwe wereld smaak genoten voornamelijk door Europese elites. Dat veranderde in 1841 dankzij een 12-jarige jongen met een klein stokje.Edmond Albius was een slavenarbeider in de Franse kolonie Réunion die, na een grondige inspectie van de vanille orchidee Vanilla planifolia, ontdekte hoe de bloem met de hand kon worden bestoven om vanillebonen te produceren.,
Albius gebruikte de stok om een flap in de orchideeënbloem, het rostellum genaamd, op te duwen en de met stuifmeel bedekte helmknop tegen het vrouwelijke deel of stigma aan te drukken. Tot de ontdekking van Albius, was vanille alleen succesvol geteeld in het zuidoosten van Mexico, de thuisbasis van de bestuiver, de Melipona bee. Daar zag de Spaanse ontdekkingsreiziger Hernán Cortés de Azteekse Keizer Montezuma een chocoladedrank drinken met vanillesmaak.
Op Réunion steeg de productie van vanille dankzij de Albius-methode en breidde de orchideeënteelt zich uit naar het nabijgelegen Madagaskar., Tegenwoordig komt ongeveer 80% van de natuurlijke vanille ter wereld van kleinschalige boerderijen in Madagaskar. Daar blijven de lokale bevolking orchideeën met de hand bestuiven en de bonen op de traditionele manier genezen.
het duurde niet lang voordat de vanillevraag het aanbod van de boerderijen van Madagaskar overtrof. In de jaren 1800 en 1900 namen chemici het over van botanici om het aanbod van de smaak uit te breiden. Vanilline, de belangrijkste smaakcomponent van uitgeharde vanillebonen, werd op verschillende manieren gesynthetiseerd uit dennenschors, kruidnagel olie, rijstzemelen en lignine.Rhône-Poulenc, nu Solvay, bracht in de jaren zeventig een zuiver petrochemische route op de markt., In de afgelopen jaren, van de ruwweg 18.000 ton vanille smaak jaarlijks geproduceerd, ongeveer 85% is vanilline gesynthetiseerd uit de petrochemische precursor guaiacol. De rest komt van lignine.
maar het traditionele vanilleboon begint een renaissance te krijgen, dankzij de vraag van de consument naar volledig natuurlijke voedingsmiddelen en dranken. Vorig jaar zwoer een reeks grote voedingsbedrijven, waaronder General Mills, Hershey ‘s, Kellogg’ s en Nestlé, om kunstmatige smaakstoffen en andere additieven te elimineren uit veel voedingsmiddelen die in de VS worden verkocht.,
Er is echter een probleem: de wereldproductie van natuurlijke vanille is klein en is de laatste jaren gedaald. Minder dan 1% van de vanille smaak komt van echte vanille orchideeën. Met de vraag op de upswing, de handel in de felbegeerde smaak is uit balans.
Smaakbedrijven werken koortsachtig aan het vinden van extra bronnen van natuurlijke vanilline en lanceren initiatieven om de kwaliteit en kwantiteit van vanille afkomstig van bonen te verbeteren., Leveranciers zoals Symrise, International Flavors & Fragrances (IFF), Solvay en Borregaard gebruiken hun expertise in het volledige spectrum van natuurlijke tot synthetische om voedselmakers te helpen bij het vinden van de beste vanillesmaak voor elk product.
voedselmakers worden ondertussen geconfronteerd met torenhoge kosten voor natuurlijke vanille, herformuleringsuitdagingen, ingewikkelde etiketteringswetten en moeilijke vragen over wat “natuurlijk” is.,”
hoewel de minachting van de consument voor kunstmatige ingrediënten al jaren toeneemt, gaat de krediet—of schuld—voor de golf van” All natural ” aankondigingen van vorig jaar naar Nestlé, dat in februari 2015 het eerste grote merk was dat plannen aankondigde om kunstmatige additieven uit chocolade snoep verkocht in de VS te elimineren.,”toen Nestlé aankondigde dat het allemaal natuurlijk zou gaan, opende dat net de sluizen”, merkt John Leffingwell op, hoofd van flavor and fragrance market research firm Leffingwell & Associates. “Andere merken waren niet van plan om iets te doen totdat een grote speler duwde het. Omdat Nestlé de grootste ter wereld was, moest iedereen volgen.”
Food and flavor companies are quite reformulating products and sourcing ingredients that can carry a natural claim for ten minste een decennium, Leffingwell wijst. Nestlé heeft voor het eerst kunstmatige additieven uit de U.,K. confections in 2012. Op het moment, het bedrijf gecrediteerd “een zevenjarig onderzoeks-en ontwikkelingsprogramma dat heeft geleid tot meer dan 80 kunstmatige ingrediënten worden vervangen door alternatieven.”
voor een groot voedselbedrijf, echter, overschakelen op natuurlijke vanille is vergelijkbaar met het knijpen van een olifant in een Volkswagen. Terwijl de inkt droogde op die all-natuurlijke aankondigingen vorig jaar, de productie van Madagaskar vanille bonen was gedaald tot 1.100 ton, ongeveer de helft van de normale oogst., Dat, samen met de stijgende vraag, veroorzaakt prijzen meer dan verdubbelen tot ongeveer $225 per kg door het midden van vorig jaar, volgens Mintec, een grondstof prijs-tracking bedrijf.
gedroogde vanillebonen bevatten slechts 2% extraheerbare vanillesmaak, wat betekent dat de prijzen voor pure vanille een oogverblindende $11.000 per kg bereikten. De industrie is nauw kijken naar de oogst van dit jaar, in de hoop om te zien vanille kosten uiteindelijk terug te keren naar pre-2012 niveaus van ongeveer $ 25 per kg voor bonen of $ 1.250 voor vanille.
zelfs dat is een flink prijskaartje voor een van ‘ s werelds meest populaire smaken. In de VS.,, 2% van de voedingsmiddelen en 3% van de dranken gelanceerd in de afgelopen 12 maanden werden geadverteerd als vanille-smaak, volgens de market trends tracker Mintel. Symrise, die bronnen natuurlijke vanille en levert synthetische vanilline, zegt 18.000 wereldwijde producten bevatten vanille smaak.
“De hoeveelheid van alle vanillebonen in de wereld is niet voldoende om alles wat iedereen met vanille wil op smaak te brengen,” zegt Carol McBride, U. S. Vanilla category manager bij Symrise.
zuivelproducten zoals ijs en yoghurt vertrouwen al vele jaren op natuurlijke vanille, aldus McBride., In de VS staat Food & Drug Administration rules dat vanille-ijs zijn smaak moet krijgen van natuurlijke vanille. Als de smaak gedeeltelijk of volledig uit een andere bron komt, moet het bedrijf stempel “vanille smaak” of “kunstmatige vanille” op de voorkant van de verpakking, een waarschijnlijke afslag voor de consument.
andere voedingsmiddelen krijgen niet dat niveau van overheidstoezicht. Voor makers van snoepgoed, gebak en ontbijtgranen is het de hunkering van de consument naar natuurlijke ingrediënten die nu een impact heeft, volgens McBride., Voor niet-maagdelijke producten,” de etikettering en merkboodschap van het product bepaalt meestal het type vanille gebruikt, ” zegt ze.
bijvoorbeeld, Nabisco ‘ s Nilla Wafers cookies, niemands idee van een volledig natuurlijk product, hoeft geen claim op de voorkant van de doos te maken. Zoals de ingrediëntenlijst op de achterkant onthult, komt de “Nilla” smaak van “natuurlijke en kunstmatige smaak.”In tegenstelling, ultieme vanille Wafers van kruidenier handelaar Joe ’s bogen” vlekjes van Madagaskar vanille bonen ” op het etiket.,
Vanille is ook een belangrijk bestanddeel van smaken zoals chocolade, aardbei, karamel en kokosnoot. Het rondt de smaak af door romigheid toe te voegen, zoetheid in balans te brengen en bitterheid en zuren te versterken of te maskeren.
wanneer vanillesmaak wordt gebruikt in chocolade, wordt het onderdeel van een eigen recept dat een Nestlé-reep anders laat smaken dan die van Hershey ‘ s. “Het is beduidend uitdagender om een bestaand product om te zetten in natuurlijke ingrediënten dan om een nieuw product te maken met natuurlijke ingrediënten,” zegt Liz Caselli-Mechael, manager corporate communications voor Nestlé., “Vanille is een van de meest uitdagende smaken om bij te passen, omdat het vanille wiel tientallen smaken heeft.”
een smaakwiel is hoe de voedselgemeenschap de specifieke kenmerken van een ingrediënt, voedsel of drank volgt. De vanille wiel gebruikt door de smaak bedrijf Fona International meet volledig 29 verschillende smaakkenmerken. Ze zijn gegroepeerd in 10 hoofdcategorieën: rokerig, kruidig, botanisch, zwavel, zoet, romig, medicinaal, gekookt, vet, en bloemen.
net als wijn heeft natuurlijke vanille die op verschillende plaatsen wordt geteeld—Madagaskar, Mexico of Tahiti—verschillende smaak-en potentieprofielen., Madagaskar vanille, meestal Bourbon Vanille genoemd, is zeer gewild om zijn rummy smaak en zoete aroma.
voedsel – en smaakbedrijven vertrouwen op hoogopgeleide proevers om te helpen bij de overgang naar natuurlijk. “We zullen meerdere tests uitvoeren om zo dicht mogelijk bij het bestaande product te komen. Dat omvat smaak, aroma en textuur,” Caselli-Mechael zegt. Potentiële matches worden vervolgens getest met consumenten. Het proces kan maanden of zelfs jaren duren.
voedingsbedrijven die stoppen met synthetische vanilline kunnen zich wenden tot natuurlijke vanilline uit andere bronnen dan vanillebonen., Solvay maakt bijvoorbeeld Rhovanil natuurlijke vanilline door ferulinezuur, een bijproduct van rijstzemelenolie, te fermenteren met behulp van een gepatenteerde giststam. Het Franse smaakbedrijf Mane gebruikt een andere grondstof, eugenol van kruidnagelolie, om natuurlijke vanilline te maken.in een overzicht van de bioconversieprocessen van vanilline hebben Nethaji Gallage en Birger Møller, plantenwetenschappers aan de Universiteit van Kopenhagen, vastgesteld dat zowel ferulinezuur als eugenol prijzige grondstoffen zijn (Mol. Plant 2015, DOI: 10.1016 / j.molp.2014.11.008).,
de productie van eugenol is geà ndustrialiseerd omdat het molecuul wordt gebruikt om verschillende aroma ‘ s en geuren te produceren, maar het prijskaartje is nog steeds ongeveer $50 per kg, zeggen de onderzoekers. Natuurlijk geëxtraheerd ferulinezuur kost nog meer, ongeveer $180 per kg.
vergeleken met het synthetiseren van vanilline uit aardolie of het extraheren ervan uit vanillebonen, vertoont bioconversie via gist en bacteriën beperkingen, Gallage en Møller-noot. Hoge concentraties van zowel ferulinezuur als eugenol zijn giftig voor de meeste microben, net als vanilline. Inderdaad, alle drie de verbindingen worden gemaakt door planten als antimicrobiële stoffen.,
bovendien zijn de opbrengsten over het algemeen laag omdat de microben ook ongewenste vanillinealcohol en vanillinezuur produceren. Het verkrijgen van een vanillineopbrengst van meer dan een paar gram per liter gistingsbouillon vereist gespecialiseerde of gemuteerde stammen en vaak lange incubatieperioden.
het biotechnologiebedrijf Evolva ontwikkelde een proces om de hoge grondstoffenkosten en toxiciteitsproblemen te omzeilen door glucose toe te dienen aan een genetisch gemodificeerde microbe die vanillineglucoside produceert. De suikergroep maakt vanilline veel minder giftig voor het productie-organisme, maar moet worden verwijderd om vanilline te krijgen.,
Het is nog niet duidelijk of vanilline gemaakt van genetisch gemodificeerde organismen zal worden aangenomen of in de handel gebracht. Omdat de microbe die Evolva ‘ s vanilline uitdrukt wordt beschouwd als een verwerkingshulpmiddel, zou een product gemaakt met de smaak niet onder de Amerikaanse GGO-etiketteringsvereisten vallen en zich lenen voor claims zonder kunstmatige ingrediënten. Aan de andere kant zegt het Non-GGO-Project dat voedingsmiddelen die ingrediënten bevatten die zijn gemaakt met synthetische biologie, niet het vrijwillige etiket mogen dragen.,
Evolva heeft haar technologie in 2014 in licentie gegeven aan IFF voor commercialisering en distributie, maar insiders uit de smaakindustrie hebben er sindsdien niet veel over gehoord. Leffingwell merkt op dat het IFF zich zorgen zou kunnen maken over de reactie van de consument op het gebruik van GGO ‘ s. IFF en Evolva reageerden niet op het verzoek van C&EN voor een interview.
de allure van niet-eiwitchemische vanilline is dat het kan worden gebruikt in levensmiddelen met de vermelding “geen kunstmatige ingrediënten”.”Voor nu, de alternatieven’ grote nadeel is hun hoge prijs-over het algemeen enkele honderden dollars per kilogram., Dat is goedkoper dan vanille, maar een stuk duurder dan synthetische vanilline rond de $10 per kg.
voedselmakers die aardolie-afgeleide ingrediënten hebben verloochend, maar niet op zoek zijn naar een volledig natuurlijk etiket, kunnen zich wenden tot het Noorse Borregaard, dat een vanilline biedt die afkomstig is van planten, maar veel minder prijzig is dan echte vanille of andere alternatieven.
Borregaard exploiteert een grote “bioraffinaderij” waar het voornamelijk sparren omzet in speciale chemicaliën en cellulose., Maar het bevat veel lignine van zachthout, een groot biopolymeer dat voor bijna 90% uit coniferylalcohol bestaat. Warmte en druk in de raffinaderij zetten lignine om in vanilline.nog in de jaren negentig kwam een groot deel van de vanilline van de wereld uit lignine in de afvalstroom van pulp-en papierbedrijven. Maar het proces viel uit de gratie toen papiermakers hun methoden veranderden om afval te verminderen. Daardoor was Borregaard de enige grote firma die vanilline van hout maakte.,hoewel Borregaard ‘ s vanilline door toezichthouders als kunstmatig wordt beschouwd, geven veel voedselproducenten de voorkeur aan vanilline gemaakt van petrochemische grondstoffen omdat het als duurzaam wordt beschouwd, zegt Amie Byholt, directeur verkoop en marketing van het bedrijf in de VS. Het wordt gemaakt van een hernieuwbare grondstof in een faciliteit die 90% van zijn biomassa gebruikt in producten en de rest voor energie.
Er is ook een smaakverschil, zegt Byholt, dankzij kleine hoeveelheden andere aromatische componenten die afkomstig zijn van lignine., “Ze voegen toe aan de intensiteit en de rondheid van het aroma profiel, in feite waardoor het een sterkere en romiger smaak in vergelijking met de equivalente hoeveelheid aardolie-afgeleide vanilline.”
voor bedrijven die natuurlijke of nonpetroleum smaken willen gebruiken, maar hoge prijzen voor vanillebonen niet kunnen verdragen, kan vanilline uit alternatieve bronnen een praktische keuze zijn, zegt McBride van Symrise. Maar om echt deel te nemen aan de natuurlijke trend, sport een biologisch label, of verkopen in gespecialiseerde retailers, food makers moeten committeren aan de achtbaan van natuurlijke vanille.,
” mensen proberen door de huidige crisis te leven, zodat ze die smaak kunnen leveren waar consumenten van houden en niet altijd hoeven te herformuleren,” merkt McBride op.
om toekomstige vanillacrises te helpen voorkomen, hebben Symrise, Givaudan, Mane en IFF kweekprogramma ‘ s opgezet in Madagaskar. Het noordoosten van het land, of Sava, Regio Heeft ‘ s werelds beste combinatie van klimaat en landbouwarbeidseconomie voor de productie van vanille. McBride zegt dat de programma ‘ s bedoeld zijn om kleine boeren te helpen consistente kwaliteit en een duurzaam aanbod te behouden.
bijvoorbeeld, boeren die in contanten worden gedrukt, plukken vaak vroeg bonen., “Maar ze kunnen niet beseffen dat onvolwassen bonen hebben een lagere kwaliteit en vanillinegehalte,” McBride zegt. “De teams van Symrise werken aan het bevorderen van veiligheid voor de boeren, zodat ze weten dat we een eerlijke prijs betalen om de angsten die leiden tot vroege picking te verminderen.”
Symrise startte zijn Madagaskar-activiteiten in 2006 en bereikt nu 7.000 boeren. Duurzaamheidsprogramma ‘ s helpen boeren gewassen zoals cacao, kruidnagel en kaneel samen met vanille wijnstokken op hun land te planten. De programma ’s trainen boeren om de bodemvruchtbaarheid te behouden en sponsoren onderwijs, gezondheidszorg en voedselprogramma’ s.,
Vanille is een zeer arbeidsintensief gewas. Er zijn 600 met de hand bestoven bloesems nodig om 1 kg gedroogde bonen te produceren. Bonen worden geplukt terwijl ze nog groen zijn en verkocht aan fermentatiefabrieken waar arbeiders de bonen Sorteren, blancheren, stomen en drogen in de zon. Ze worden dan weer gesorteerd, gedroogd in de schaduw, en gefermenteerd terwijl werknemers voortdurend hun aroma evalueren en elke boon op kwaliteit inspecteren.
boeren verhogen hun inkomen uit vanille door het behalen van waardevolle certificeringen zoals biologisch, fair-trade en Rainforest Alliance gecertificeerd., Maar het is moeilijk voor hen om meer orchideeën te planten omdat hun boerderijen vaak vrij klein zijn. In een best-case scenario, “iedereen plant gewoon vijf meer wijnstokken,” McBride zegt. Zelfs dan duurt het vier jaar voordat die wijnstokken volwassen zijn.
om aan de groeiende vraag te voldoen, kan de vanille-industrie een innovatie nodig hebben die vergelijkbaar is met Albius ‘ handbestuivingstechniek. Nogmaals, het geheim kan in de vanilleplant zelf zijn.
in 2014 ontdekte Møller dat specifieke plantencellen in het wasachtige interieur van groene vanillebonen vrij ferulinezuur enzymatisch omzetten in vanillineglucoside (Nat. Commun.,, DOI: 10.1038 / ncomms5037). De cellen drukken een gen uit dat codeert voor het actieve enzym – vanillinesynthase. Møller was in staat om variaties van het gen te gebruiken om vanilline te produceren in vitro, evenals in vivo in een gemodificeerde stam van gist en in gemodificeerde tabak en gerst planten.
het inzicht zou door plantengenetici kunnen worden gebruikt om merkers te vinden die helpen bij het selecteren van vanilleorchidevariëteiten die meer vanilline produceren of om transgene planten met een hoge vanillinesynthase-activiteit te ontwikkelen., Een andere optie zou zijn om gist te ontwikkelen om vanilline te maken van grondstoffen zoals melasse, die ferulinezuur bevat, stelt Møller.
ongeacht welke technologieën kunnen ontstaan om meer natuurlijke vanilline te produceren, McBride zegt dat de belangrijkste uitdaging blijft. “We moeten meer vanillebonen kweken. We moeten de duurzaamheid van vanille waarborgen, zodat we de komende generaties van vanille kunnen genieten.”