Vanillin: Zusammensetzung, Herstellung und Verwendung des beliebten Aromastoffs

Viele Gerüche sind mit bestimmten Situationen und Erinnerungen verbunden. Der Duft von Blüten im Frühling, Lebkuchen und Tannennadeln an Weihnachten oder der typische Zimtgeschmack in der Weihnachtszeit. Diese Empfindungen werden durch bestimmte Duft- und Aromastoffe ausgelöst, die eine bedeutende Rolle in unserem Leben spielen.

Die sinnliche Erfahrung von Düften und Aromen

Obwohl unser Geschmackssinn nur fünf Geschmacksrichtungen (süß, sauer, bitter, salzig und Umami) unterscheiden kann, nehmen wir die breite Palette geschmacklicher Unterschiede durch unseren Geruchssinn wahr. In unserer Nasenschleimhaut befinden sich etwa 10 Millionen Sinneszellen, die uns helfen, Tausende von Gerüchen zu unterscheiden. Der Gesamteindruck des Geschmacks entsteht aus der Kombination von Geschmacks- und Geruchswahrnehmung. Dies erklärt, warum es schwierig ist, Lebensmittel am Geschmack zu unterscheiden, wenn die Nase verstopft ist.

Damit ein Stoff einen Reiz in den Riechzellen auslösen kann, muss er leicht in die Gasphase übergehen (flüchtig sein) und sowohl hydrophobe als auch polare Molekülteile besitzen. Riechstoffe, die einen angenehmen Geruch erzeugen, werden als Duftstoffe bezeichnet, während Aromastoffe angenehme Geruchs- und Geschmackswahrnehmungen hervorrufen und oft erst beim Kauen freigesetzt werden. Viele Pflanzen, insbesondere Obst, enthalten Duft- und Aromastoffe, die sich manchmal erst beim Erhitzen aus Vorläufersubstanzen bilden.

Die Geschichte der Duftstoffe

Die Erkenntnis, dass Naturmaterialien Duftstoffe abgeben können, ist sehr alt. In den frühen Tagen der Menschheit wurden Wohlgerüche hauptsächlich für magische Kulte und die Verehrung von Göttern verwendet. Das Verbrennen von Pflanzenteilen und Hölzern als Rauchopfer gehört zu den ältesten Formen des Gottesdienstes. Ägypter, Perser und Skythen nutzten Harze und duftende Pflanzenöle zur Einbalsamierung von Toten und für kosmetische Zwecke.

Im Laufe der Zeit entwickelten die Menschen Methoden zur Extraktion und Destillation von Duftstoffen, was zur Herstellung einer breiten Palette von Salben, Essenzen und Elixieren für Medizin und Kosmetik führte. Grasse in Südfrankreich entwickelte sich zu einem bedeutenden europäischen Duftzentrum, insbesondere für die Parfümherstellung.

Gewinnung von Duft- und Aromastoffen

Duft- und Aromastoffe, die aus natürlichen Produkten gewonnen werden, sind Mischungen verschiedener chemischer Verbindungen. Es gibt verschiedene Verfahren zur Gewinnung, abhängig von den Eigenschaften der Duftstoffe:

Auspressen: Einige Duftstoffe, wie z. B. Citrusöle, können durch Auspressen von Pflanzenteilen gewonnen werden.
Wasserdampfdestillation: Leicht flüchtige, ölige Substanzen können durch Wasserdampfdestillation isoliert werden. Dabei werden die ätherischen Öle durch Erhitzen und Einleiten von heißem Wasserdampf ausgetrieben.
Extraktion: Geeignete Lösungsmittel wie Ethanol werden verwendet, um die organischen Duft- und Aromastoffe aus den Zellen des Pflanzenmaterials herauszulösen.
Enfleurage: Gereinigtes, geruchsneutrales Fett wird zur Extraktion von Duftstoffen aus Blüten verwendet.
Destraktion: Gase wie Kohlenstoffdioxid werden zur Isolierung der Duftstoffe eingesetzt.

Neben der Gewinnung aus natürlichen Quellen können Aromastoffe auch künstlich hergestellt werden. Naturidentische Aromastoffe haben die gleiche chemische Struktur wie natürliche Stoffe.

Parfüm: Eine Komposition von Duftstoffen

Parfüm wird durch das Lösen von Duftstoffen in Ethanol hergestellt. Je nach Konzentration der Parfümöle unterscheidet man zwischen Parfüm (10-25 % Parfümöle), Eau de Parfum (8-10 %), Eau de Toilette (5-8 %) und Eau de Cologne (2-5 %). Zur Herstellung dieser Kosmetika werden ätherische Öle aus Blüten oder anderen pflanzlichen Organen, Extrakte aus tierischen Produkten und künstliche Duftstoffe verwendet. Die Einteilung der Geruchsrichtungen erfolgt in Duftfamilien mit bestimmten Noten wie Citrus-, Lavendel-, blumigen, Gewürz-, orientalischen, Holz-, Tabak- und Ledernoten.

Die chemische Seite der Duft- und Aromastoffe

Blüten, Früchte und Lebensmittel sind durch charakteristische Duft- und Aromastoffe gekennzeichnet, die häufig zur Gruppe der Ester gehören. Im Erdbeeraroma sind beispielsweise die Aldehyde Hexanal und Heptanal enthalten. Auch die Hauptkomponente der Vanille, das Vanillin, gehört zu den Aldehyden.

Vanillin: Die Hauptkomponente des Vanillearomas

Vanillin ist der Hauptbestandteil des Vanillearomas und gehört zur Gruppe der Aldehyde. Es kann aus den Zellen der Vanillefrucht extrahiert werden, aber aufgrund der hohen Kosten und der begrenzten Verfügbarkeit wird Vanillin auch halbsynthetisch hergestellt. Ein Ausgangsstoff für die halbsynthetische Herstellung ist der natürliche Aromastoff Eugenol der Nelken.

Natürliches Vanillin vs. synthetisches Vanillin

Natürliches Vanillin wird aus der Vanilleschote gewonnen, einer tropischen Orchideenart, die hauptsächlich in Madagaskar und La Réunion angebaut wird (Bourbon-Vanille). Der Anbau und die Ernte der Vanille sind aufwändig, da die Blüten von Hand bestäubt werden müssen, was echte Vanille zu einem der teuersten Gewürze der Welt macht.

Synthetisches Vanillin wird hauptsächlich aus Lignin gewonnen, einem Bestandteil von Holzabfällen aus der verarbeitenden Holzindustrie. Dieses Verfahren ist kostengünstiger und ermöglicht die Herstellung großer Mengen von Vanillin, um den weltweiten Bedarf zu decken. Biotechnologisch erzeugtes Vanillin, bei dem Schimmelpilze und Bakterien eingesetzt werden, gilt ebenfalls als "natürliches Aroma".

Vanille, Vanillin und Vanillearoma: Die Unterschiede

Vanille: Enthält Vanilleschoten oder Vanillemark.
Natürliches Vanillearoma: Extrakte, die ausschließlich aus Vanilleschoten hergestellt werden (mindestens 95 % Vanillearoma).
Natürliches Aroma: Kann biotechnisch erzeugtes Vanillin enthalten.
Aroma: Kann künstlich hergestellte Aromastoffe enthalten.
Vanillinzucker: Besteht aus Zucker und dem Aromastoff Vanillin.
Vanillezucker: Kann mit Vanilleextrakt oder vermahlener Vanilleschote hergestellt sein.

Vanille in Lebensmitteln: Kennzeichnung und Qualität

Bei Lebensmitteln, die nach Vanille schmecken, lohnt es sich, die Zutatenliste genau zu prüfen. Die Leitsätze für Speiseeis des Deutschen Lebensmittelbuches schreiben vor, dass Vanilleeis den Vanillegeschmack ausschließlich durch gemahlene Vanilleschoten, Vanilleextrakt und/oder natürliches Vanillearoma erhält. Wird synthetisch oder biotechnologisch hergestelltes Vanillin verwendet, muss dies durch die Angabe "mit Vanillegeschmack" kenntlich gemacht werden.

Untersuchungen des Niedersächsischen Landesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) haben gezeigt, dass in Vanilleeis, insbesondere bei handwerklichen Proben, kaum noch echte Vanille verwendet wird und Verbraucher durch irreführende Kennzeichnungen im Unklaren gelassen werden.

Aromenverordnung und Kennzeichnung

Die europäische Aromenverordnung (Verordnung (EG) Nr. 1334/2008) regelt die Zusammensetzung und Kennzeichnung von Aromen. Ein "Aroma" ist eine Zubereitung mit Aromastoffen, die Lebensmitteln einen besonderen Geruch bzw. Geschmack verleihen soll. Bei der Bezeichnung eines Aromas mit Bezug auf einen Rohstoff im Zusammenhang mit dem Begriff "natürlich", muss das Aroma ausschließlich aus natürlichen Aromastoffen zusammengesetzt sein und zu mindestens 95 % aus dem genannten Rohstoff stammen.

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