Промышленные виды ванили, технологии их ферментации и экстрактивные субпродукты
Ароматические продукты ванили пользуются неизменным спросом не только среди тех, кто занимается созданием парфюмерных композиций и практикующих ароматерапию, но также среди рестораторов и домохозяек, включающих экстракт ванили в десерты и кулинарные изделия. В связи с этим на рынке предлагается ряд натуральных продуктов, содержащих в большем или меньшем количестве экстрактивные ароматические соединения, извлеченные из ферментированных стручков нескольких видов тропической лианы семейства орхидных.
Обзор посвящен основным товарным видам ванили и субпродуктам, получаемым методом экстракции с использованием различных органических экстрагентов. Последние задают компонентный состав извлеченного экстракта, которые определяют области его использования. Обзор разобьем на две части. Первая посвящена видам ванили и технологическим особенностям ее заготовки. Вторая часть – экстрактивным субпродуктам.
Часть 1. Технологические особенности заготовки ванили
 |
| Vanilla planifolia |
 |
| Vanilla planifolia |
 |
| Бланшировка |
 |
| Потение на солнце |
 |
| Потение в тюках |
 |
| Сушка |
 |
| Сушка по мексиканской технологии |
 |
| Кондиционирование |
 |
| Виды ванили |
 |
| Виды ванили |
 |
| Виды ванили |
ВАНИЛЬ плосколистная (мадагаскарская, помпонная, таитянская) — Vanilla planifolia Andrews, Vanilla pompon Schiede, Vanilla tahitensis J.W. Moore, не V. aromatic Sw., как часто указывается (от исп. Vainilla — стручочек; лат. planifolius, a, um от лат. planus — плоский, folium — лист). Семейство Орхидные (ятрышниковые) — Orchidaceae. Из 110 видов, относимых к роду Vanilla, только несколько имеют промышленное значение, из которых вид V. planifolia имеет первостепенное значение, остальные относятся к второстепенным в силу менее выраженных ароматических и вкусовых качеств.
Ваниль — тропическая лиана, прикрепляющаяся к опоре с помощью воздушных корней, отходящих от листовых узлов, единственная пряность, которая происходит из семейства орхидей. Живет не более 12-15 лет, урожай за этот период составляет до 400 кг зеленых стручков с гектара. Фазы максимальной урожайности лиана достигает на четвертый-пятый год после посадки, а после девяти лет ее плодоношение начинает снижаться и завершается к 12 годам.
На первоначальной стадии вегетативного развития ваниль нуждается в няньке – опорном растении, к которому она прикрепляется и по которому карабкается вверх, растение-опекун обеспечивает микросреду для роста лианы, создает тень. В каждом регионе в качестве растений-хозяев оптимальны свои виды, например, в Мексике в качестве опекунов используют плодовые цитрусовые (апельсин, грейпфрут, мандарин). Есть и такие плантаторы, которые в качестве опор используют бетонные столбы.
Листья у ванили (V. planifolia) супротивные, продолговатые или эллиптические. Ванильная лиана начинает плодоносить на третий год жизни.
Цветет крупными светло-зелеными цветами в течение одного дня. Часто встречается информация о том, что ваниль опыляется единственным видом пчел (Meliponula ferruginea), обитающих только в тропических лесах Мексики. То, что Мексика единственная страна, в которой ваниль опыляется естественным способом — нет сомнений, но установлено, помимо пчелы-мелипоны, опылителями ванили также являются колибри, летучие мыши, зеленая орхидная пчела (Euglossa viridissima) и др. Вместе с тем, в Мексике на долю естественного опыления приходится всего 1% всех плодов или один плод на кисть (Hernandez J.H., Lubinsky P., 2011). До того, как в 1836 г. был открыт способ искусственного опыления, вплоть до XIX в. ваниль в промышленных масштабах выращивалась исключительно в этой стране. В условиях культуры в других странах, где отсутствуют естественные опылители, вручную производят искусственное перекрестное опыление с помощью заостренной палочки. На эту процедуру есть всего двенадцать часов. Один рабочий за смену (5-7 часов) может опылить от 700 до 1500 цветков. Первые опыленные цветки на кисти дают более ценимые плоды — длинные и прямые, последние распустившиеся, как правило, менее качественные — мелкие и изогнутые. Ручное опыление — ежедневная задача, выполняемая на протяжении трех месяцев. В странах Южного полушария (например, Мадагаскаре, Индонезии) период цветения ванили — с сентября по декабрь, а в странах Северного полушария (например, Мексике, Индии) — с марта по май.
В целом, особенность производства ванили как пряности — высокая составляющая ручного труда на всех этапах: от выращивания и сбора до переработки.
Плоды ванили, широко известные как «стручки», хотя с ботанической точки зрения их более правильно называть — «коробочки», так как плоды ванили не имеют внутренних перегородок, достигают зрелости спустя 6-9 месяцев.
В процессе созревания на растении, на девятом месяце стручок расщепляется на две неравные части, которые сначала приобретают желтый цвет, затем коричневый и, наконец, черный. В процессе высыхания на поверхности плода выделяется маслянистая темно-коричневая жидкость, которую называют ванильным бальзамом. При полном высыхании стручок становится ломким и лишенным всякого запаха.
Рано сорванный стручок более подвержен грибковым поражениям, вес его ниже и в нем образуется меньше ванилина.
В странах Южного полушария сбор урожая проходит с июня по сентябрь, а в странах Северного полушария — с декабря по февраль. В зависимости от политики производителя либо гроздь снимается сразу целиком, либо по мере созревания с нее снимаются отдельные плоды.
Свежие плоды представляют собой не имеющие запаха, горькие на вкус стручки длиной 10-25 см. Аромат и сладковатый вкус плоды приобретают в процессе ферментации и подсушивания. Ваниль является одной из самых дорогих (после шафрана) пряностей на мировом рынке; во многом это обусловлено длительностью от 6 до 8 (а в отдельных случаях и до 12) месяцев процесса доведения до товарного состояния ее плодов. Чем дольше ведется обработка стручков, тем более темный цвет, глубокий аромат и высокую стоимость они имеют. О ценности пряности говорит тот факт, что раньше на каждый стручок владелец плантации ставил штамп со своими инициалами, чтобы уберечь их от нечистых на руку соседей.
Основные этапы обработки стручков
Для получения пряности собирают сочные недозрелые стручки, с начавшими желтеть верхушками (самое высокое содержание нелетучего глюкозида глюкованилина зафиксировано на стадии полной зрелости стручка),которые подвергают длительному, состоящему из четырех этапов, процессу дозревания пряности:
— «бланшировка» или «убийство» (остановка созревания путем ошпаривания или подвяливания);
— «потение» или «пропаривание» (ферментация — выдержка на солнце или, как вариант, в тепле, завернутыми в теплые одеяла);
— «сушка» (остановка процесса ферментации — выдержка на открытом воздухе, вне прямых солнечных лучей, или в помещении, возможна их комбинация);
— «кондиционирование» (доведение до необходимого стандарта органолептического качества пряности).
Задачей первого этапа является остановка вегетативного развития плода и дальнейшего его расщепления, стерилизация поверхности от патогенной микрофлоры, активация процесса ферментации за счет разрушения клеток и высвобождения ферментов. Длительность бланшировки до 3 минут. Ваниль за счет толстой кожицы устойчива к обезвоживанию, потому плоды без бланшировки способны оставаться зелеными до года и более. Чаще всего при описании бланшировки употребляют термин «убийство» стручка, так как процедура не только останавливает метаболические процессы, связанные с развитием плода, но и вызывает резкое его старение. В некоторых странах, например, Мексике, остановка созревания плода может осуществляться его подсушиванием под прямыми лучами солнца («secado al sol» или «убийство солнцем»), а в Гвиане – подвяливанием в золе («horneado» или запекание) или духовом шкафу, замораживанием (в жидком азоте или морозильной камере). Более прогрессивный метод — остановка созревания путем обработки плодов парами диоксида серы. На первом этапе запускается процесс образования ароматических соединений, сообщающих в итоге плоду характерный аромат и вкусовые свойства.
Задачей второго этапа является поддержка инициированного процесса ферментативного гидролиза глюкозидов, в процессе которого происходит высвобождение летучего ароматического соединения — ванилина и выделение глюкозы, с последующей ферментацией сахаров, в результате чего образуются диацетил, муравьиная и молочная кислоты. На этом этапе плоды приобретают коричневый цвет. Длительность от 1 до 2 недель. Окислительный ферментативный процесс протекает при повышенной температуре, которая запускается внешним нагревом посредством прямых солнечных лучей либо, как вариант, будучи завернутыми в плотные шерстяные одеяла, внутренними биохимическими процессами с выделением тепла и влаги. На этапе потения процесс образования ароматических и вкусовых соединений качественно усиливается. Этап также имеет название «пропаривание», так как основное требование, предъявляемое к нему ‒ сохранение высокой температуры плодов различными способами.
Задачей третьего этапа является остановка процесса ферментации и снижение влажности плода, что усиливает защиту от поражения плодов патогенной микрофлорой. По сути, на этом этапе происходит сушка стручков с целью стабилизации протекающих в них биохимических процессов. Длительность от 2-4 недель до 2 месяцев. Проводится вне прямых солнечных лучей, с использованием естественной или искусственной вентиляции и регулярным ворошением-переворачиванием. Это один из самых ответственных этапов, который требует повышенного внимания к стручкам. Неравномерная сушка, как результат колебания относительной влажности, например, вследствие изменения погодных условий, или из-за различного размера плодов, или недостаточно регулярного ворошения, ведет к порче и снижению ароматических качеств. С другой стороны, несоразмерно длительная сушка ведет к потере легколетучих ароматических соединений и ванилина, ухудшению вкуса.
Задачей четвертого этапа является доведение стручков до требуемого в соответствии с местными стандартами процента влаги, придание плодам товарного вида и аромата. По сути, на данном этапе происходит консервация для длительного хранения плодов. В процессе кондиционирования медленно протекают окислительные биохимические реакции, такие как этерификация и окислительная деградация с образованием новых ароматических соединений. Благодаря биохимическим процессам происходит постепенное накопление в плоде основного количества ароматических соединений неферментативного происхождения, а на поверхности стручка кристаллизуется ванилин. Длительность четвертого этапа сильно варьируется и может составлять от 2-3 до 6 и более месяцев. От времени «кондиционирования» зависит товарный цвет стручков, их влажность и, главное, степень раскрытия характерного ванильного аромата.
Стручки, уже рассортированные по размеру и цвету, увязывают в пачки заворачивают в вощенную бумагу и укладывают в ящики, максимально ограничивая дальнейшую потерю влаги. Ящики регулярно проверяют на предмет отсутствия плесени. После выдержки определенного техническим регламентом времени ваниль пускается в продажу.
Кондиционирование важный этап в общем процессе формирования ароматического профиля ванили.
Основные технологии обработки стручков
Традиционный процесс обработки стручков имеет различия в зависимости от страны переработки сырья. Приведем несколько основных технологий, имеющих свои модификации в зависимости от климатических условий произрастания ванили и уровня оснащенности производства.
В Гвиане (гвианская технология), например, стручки помещались в золу и оставлялись в ней до момента начала подвяливания, когда поверхность стручка начинала сморщиваться. Затем каждый стручок протирался и смазывался оливковым маслом, после чего его нижний конец перевязывался и плод выставлялся сушиться на открытом воздухе.
В Перу (перуанская технология) плоды сначала опускались в кипящую воду, затем их концы перевязывались и сами стручки вывешивались на двадцать дней для сушки на открытом воздухе. После сушки плоды смазывались касторовым маслом и спустя несколько дней перевязывались в пучки.
В Мексике (мексиканская технология) сразу поле сбора плоды складируются в кучи под навесом, защищающим их от солнца и дождя; спустя несколько дней хранения, когда стручки начинают подсыхать, их подвергают процессу «выпотевания». Используемый для этого способ зависит от погоды. В теплую и солнечную погоду с раннего утра и до полудня плоды выкладываются на шерстяном одеяле под прямые солнечные лучи, в полдень одеяло с плодами сворачивают и в таком виде оставляют на солнце до конца дня. В конце дня плоды складируются в герметичные короба, где они «потеют» всю ночь. На следующий день процедура вновь повторяется, до момента, когда плоды приобретают темно-коричневый цвет. Насыщенность кофейного цвета стручка служит индикатором успешности процесса «выпотевания». В пасмурную погоду стручки связывают в пучки и по нескольку связок упаковываются в тюк, который заворачивается сначала в шерстяную ткань, затем в банановые листья и, наконец, в толстую циновку, которая смачивается водой. Тюки с самыми крупными плодами помещаются в печь, разогретую до 60 °С. Когда температура в печи снижается до 45 °С, в нее загружают тюки с более мелкими плодами. Через 24 часа из печи вынимают тюки с мелкими плодами, а еще через 12 – с крупными. В процессе такого длительного прогрева стручки «потеют» и приобретают каштановый цвет. Следующий этап обработки – сушка. Плоды выкладываются на циновке и выставляются на солнце каждый день на протяжении двух месяцев. На заключительном этапе, когда плоды достигли должной степени кондиции и солнце им уже не требуется, стручки досушиваются в сухом месте, до достижения в них определенного процента влаги. После чего стручки увязываются в пучки и запаиваются с откачкой воздуха в полиэтиленовые пакеты.
На Реюньоне (реюньонская технология) плоды сначала сортируются по длине. Длинные стручки на 10 секунд погружаются горячую воду (90 °С), стручки средней длины — на 15 секунд, короткие — до 1 минуты. После такой температурной обработки стручки раскладываются между шерстяными одеялами и выставляются на солнце до двух или трех часов дня в течение 6-8 дней, до тех пор, пока плоды не приобретут характерный кофейный цвет. Досушиваются плоды в специальных, хорошо вентилируемых горячим воздухом помещениях. В процессе сушки, длительность которой не менее месяца, основной задачей является постоянное ворошение плодов, для равномерного их высыхания. Визуальным критерием готовности стручка к следующему этапу обработки является его способность, не лопнув или растрескавшись, накрутиться на палец. Когда плод достигает должной степени сухости его подвергают процедуре «сглаживания». Каждый стручок несколько раз пропускается между пальцами. В процессе сушки на поверхности плода выделятся маслянистое вещество, пропуская стручок между пальцев, ванильный бальзам равномерно распределяется по стручку, придавая ему блеск и эластичность. После чего ваниль еще раз сортируется по длине и увязывается в пучки. Чем длиннее стручки, тем выше их сортность и стоимость.
Интересный момент, связанный с процедурой «сглаживания». Только недавно было выявлено, что сплющивание стручков ванили (10 прогонов, через валики под давлением 20 кПа) усиливают гидролиз глюкованилина до ванилина (Perera C.O., Owen E., 2010).
На Мадагаскаре (мадагаскарская технология) зеленые плоды погружают в горячую воду на 3 минуты (65 °С). После бланширования цвет стручка изменяется с зеленого на коричневый в течение одного-двух дней. Затем плоды проходят стадию «потения» — на день выкладываются на солнце на плотной ткани, а на ночь сворачиваются в тюки вместе с тканью. Длительность этого этапа — от 10 до 30 дней. Короткие и длинные стручки имеют различную скорость ферментации и высыхания, крупным требуется больше времени, потому и время варьируется. Затем в течение двух месяцев стручки сушатся на противнях в хорошо вентилируемых помещениях.
Для подсушивания плодов и их субпродуктов (ванильной икры, ванильного порошка и др.) на Мадагаскаре также используются инфракрасные лампы, печи и духовые шкафы.
Постоянно идет разработка новых методов, с использованием современного оборудования и прогрессивных технологий, направленных на сокращение времени, требуемого для самых длительных этапов сушки и кондиционирования, без ущерба качеству получаемых в итоге ванильных палочек или их субпродуктов. К сожалению, в связи со слабо развитыми социально-экономическими условиями в основных странах производителях ванили технологические новшества внедряются очень медленно и лишь частично.
Безусловно, что использованная технология ферментации и сушки стручков может оказывать влияние на состав ароматической составляющей и как результат – запах экстрактивной его части.
Ароматические и вкусовые свойства ванили задают более 150 различных экстрактивных соединений. Но конечный аромат и вкус зависят, в том числе, от вида ванили и места ее культивирования. Приведем лишь некоторые описания вкусо-ароматических характеристик плодов ванили, чтобы показать их разновекторность. Например, наиболее востребованный вид V. Planifolia, выращенный в различных местах, будет давать различные ароматические профили.
Ароматические и вкусовые характеристики ванили V. planifolia Andrews (V. planifolia G. Jackson)
Самой лучшей ванилью считается та, которая выращивается на Мадагаскаре и соседнем с ним острове Реюньон, ранее известным как остров Бурбон. Отсюда и ее торговое название – «Бурбонская ваниль». Другое название «ваниль Мадагаскарская Бурбон» используется в отношении стручков, выращенных как на острове Реюньон, так и на Мадагаскаре.
Аромат и вкус бурбонской и мадагаскарской ванили характеризуется как сладкий, сливочный, черносливовый, бобовый, карамельный, бальзамический. Ассоциативно именно с данными описательными характеристиками связано наше представление о ванили как пряности.
Другой страной производителем V. planifolia, не менее востребованной и ценимой за качество вкуса и аромата, является Мексика, родина растения. Благодаря использованию иной технологии остановки вегетативного развития стручка, с помощью подвяливания на солнце, а не ошпаривания его водой, аромат и вкус мексиканской ванили имеет уникальную древесную ноту с оттенкомпряностей гвоздики и мускатного ореха. Аромат характеризуется как пряный, мускусный, фенольный, карамельный, сливочный, иногда присутствуют мягкие кофейные и древесные ноты.
Менее ценимый вид ванили производится в Индонезии. Вкусовые и ароматические качества стручков выращенных здесь отличаются большей резкостью, с нотой древесного дыма. Аромат характеризуется как фенольный, медицинский, копченый, землистый, также может пахнуть сухофруктами или изюмом. Чаще всего именно этот вид ванили, будучи смешанным с мадагаскарской (сорта Б), используется для получения экстрактов.
Индия поставляет на международный рынок ванильные стручки похожие на мадагаскарские и бурбонские, но отличающиеся по внешнему виду – они более толстые, длинные, более темные, содержат больше семян. Аромат их характеризуется как дымный, фенольный, сладкий, с нотой горького шоколада.
Уганда предлагает стручки по внешнему виду похожие на индийские, но не такого темного цвета и более высоким содержанием ванилина. Аромат и вкус характеризуются как сладкий, древесный, винный, мягкий фруктовый, с нотой инжира и изюма.
Еще один остров, расположенный в южной части Тихого океана – Тонга, производит особо ценимый сорт ванили, обладающий уникальным ярко выраженным вкусовым и ароматическим профилем. Малый объем производства задает высокую стоимость и редкость ванили с этого острова, которая чаще всего используется для производства особых сортов шоколада, горько-сладких маринадов. Аромат и вкус характеризуется как сладкий, вишневый, с анисовым послевкусием, инжирный, древесный.
Основные плантации пряности на Гавайях расположены вдоль северного побережья. Аромат и вкус местной ванили характеризуется как сладкий, с нотами фруктов манго, папайи, какао.
Папуа-Новая Гвинея производит ваниль, похожую по своим внешним и вкусо-ароматическим качествам на классическую пряность с Мадагаскара. Аромат и вкус характеризуется как сладкий, сливочный, цветочный, с еле уловимой нотой тропических фруктов.
Ароматические и вкусовые характеристики ванили V. tahitensis J. W. Moore
Этот гибридный вид ванили, результат скрещивания V. planifolia и V. pompon, более известен под названием «Таитянская ваниль».
Основные поставки V. tahitensis на международный рынок идут с Таити и Папуа-Новая Гвинея. Ваниль V. tahitensis хотя и в существенно меньших объемах, но также культивируется в Индонезии, Эквадоре и др. регионах. Стручки таитянской ванили короче, чем V. planifolia, у них более толстые стенки, содержат меньше семян и ванилина, они более гибкие и имеют глянцевый вид.
К характерной отличительной особенности таитянской ванили, в сравнении с другими видами, относят их маслянистую текстуру. Жирные кислоты, содержащиеся в стручках, одна из составляющих принимающих участие в формировании конечного аромата. В липидной фракции таитянской ванили преобладает полиненасыщенная линолевая жирная кислота (55-65%). Считается, что именно деградация жирных кислот становится источником альдегидов, изначально отсутствующих в зеленом плоде. Вяленые стручки таитянской ванили визуально более жирные. Будучи запаянными в вакуумный пакет они как будто погружены в выделившееся коричневато-желтоватое маслянистое вещество.
Несомненный плюс таитянской ванили — плоды имеют более длительный срок хранения.
Аромат и вкус характеризуется как сладкий, цветочный, фруктовый (напоминающий по вкусу и аромату вишню).
Другой особенностью таитянской ванили считается характерная анисовая нота, более или менее выраженная у различных разновидностей этого вида. Вклад в общий аромат таитянской ванили наименьший у ванилина (1,2%), но более высокий анизилового спирта (1,35%), анисовой кислоты (0,75%), n-анисальдегида и метиланизата. Четыре последних соединения характерны для таитянской ванили (Adedeji J. et al., 1993).
Таитянская ваниль хорошо сочетается с фруктами, активно используется в заварных кремах.
Эквадор получает стручки с прочной внешней оболочкой и богатой на сладкие семена сердцевиной. Аромат и вкус характеризуются как фруктовый, сладкий, с оттенками сливы, абрикоса и вишни.
В Индонезии также культивируется и таитянская ваниль. Это тот случай, который наглядно демонстрирует зависимость аромата от вида ванили. В отличие от V. planifolia плоды V. tahitensis имеют тонкий цветочный аромат с легким фруктовым оттенком. Аромат и вкус характеризуется как легкий, сладкий, сливочно-ванильный.
Ароматические и вкусовые характеристики ванили V. pompon Schiede
Редко встречающийся в оптовой продаже вид ванили V. pompon Schiede известен под названием «Вест-Индская ваниль». Культивируется по всему Карибскому бассейну, Центральной и Южной Африке. Особенность стручка данного вида: может достигать 30 см и более, а веса до 30 г и более. Аромат и вкус характеризуются как тяжелый, землистый, с фруктовым оттенком инжира и сухофруктов.
В южных регионах Мексики получают крупные ароматные стручки весом до 60 г, полные сладких семян. Аромат и вкус характеризуется как сладкий, насыщенный, цветочный, с оттенком изюма и сухофруктов.
Стручки вест-индской ванили хотя еще и не имеют официального признания в качестве исходного сырья для промышленного изготовления экстрактов, но уже используются местным населением в этих целях.
Некоторые источники (Sever S., 2012) указывают на необходимость проявлять особую осторожность по отношению к стручкам и экстрактам ванили, получаемым из Мексики и Карибских островов, так как при культивировании растения в этих местах допускается использование химикатов, которые запрещены к применению в отношении пищевых продуктов по стандартам США.
Биохимия ферментативного процесса
В составе зрелых зеленых стручков ванили V. planifolia (Мадагаскар) содержатся:
‒ вода (79,6-83%);
‒ сахара (1,42-1,7%), среди которых сахароза (доля 80%), глюкоза (доля 15%) и фруктоза (доля 5%);
‒ белки (0,5-1,75%), из которых важную роль в процессе ферментации играет β-глюкозидаза;
‒ органические кислоты (0,9%), из которых основные ‒ лимонная (доля 50%) и яблочная (доля 30%) кислоты;
‒ минеральные элементы (0.75-1,7%), среди которых основные ‒ калий (470 мг) и кальций (170 мг);
‒ экстрактивные вещества (1,58%);
‒ глюкованилин (1,7%);
‒ волокна (7,6%), среди которых гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин;
‒ жирные кислоты (2%), основные ‒ олеиновая (54%), линолевая (10%), пальмитиновая (10%) и др.
В свежесобранных плодах ароматические соединения находятся в связанном состоянии в виде гликозидов (идентифицированы: глюкованилин, p-гидроксибензальдегид, p-гидроксибензольдегидная кислота, ванилиновая кислота и др.) (Leong G. ex al, 2011). На очень поздней стадии созревания стручка или в процессе ферментации (на первых двух этапах его обработки) гликозиды распадаются и высвобождают ароматические соединения. Например, глюкозид глюкованилин, по мере созревания стручка, гидролизуется под воздействием фермента β-глюкозидазы с распадом на ванилин и глюкозу (Odoux E. ex al, 2003). Содержание глюкованилина сильно варьируется и потому его количественные показатели различаются от исследования к исследованию. Обобщая все данные, можно сказать, большинство анализов показало, что содержание глюкозида находится в пределах от 2% до 15% от сухого веса плода. Вместе с тем, в исследовании плодов ванили из Папуа-Новой Гвинеи, проведенном в 2006 г., было зафиксировано в некоторых стручках содержание глюкованилина до 20% от сухого веса.
Общая схема образования и накопления ароматических соединений следующая. На первом этапе обработки стручков происходит освобождение ферментов, локализующихся в области внешних стенок плода, что позволяет им вступить в непосредственный контакт с субстратами, инициируя тем самым гидролитический и окислительный процессы образования ароматических соединений. Это причина, по которой использование метода заморозки нежелательно, так как ферменты не выдерживают низких отрицательных температур. Дальнейшее пропаривание, сопровождающееся поддержанием высокой температуры (45-65 ºС), и высокая влажность обеспечивают благоприятные условия для активного протекания запущенных ферментами биохимических реакций. Сушка же позволяет удалить основное содержание влаги, повысив тем самым долю ароматических соединений в стручке, остановить процесс ферментации и защитить плод от поражения микроорганизмами. Далее процесс образования ароматических соединений идет не быстрым ферментативным путем, а более медленным, окислительным.
Во время воздушной сушки на поверхности стручков появляется тонкий белый налёт кристаллов ванилина, придающий продукту характерный аромат. Для достижения необходимого аромата и других органолептических показателей стручки могут выдерживаться от 6 месяцев до года и даже более.
В процессе дегидратации ваниль теряет до трети от суммы всех ароматических соединений, в первую очередь, вместе с потерей влаги испаряются и самые легколетучие соединения. Это одна из причин изменения аромата ванили в процессе ее сушки.
Ферментированные и высушенные плоды и поступают в продажу под названием ванили или ванильных палочек. Перед этим плоды сортируются и классифицируются по длине и качеству. Лучшими считаются темного и шоколадного цвета, иногда с оттенком красного, маслянистые, гибкие (чтобы стручок можно было обернуть вокруг пальца без того, чтобы он расщепился или сломался), длинные и пухлые стручки. С содержанием влаги от 25 до 35%. Такие продаются целыми, как пряность сорта А («высший сорт» или «гурмэ»). Их длина обычно превышает 15 см. Основная область их применения – кулинария и пищевая промышленность. Менее дорогие ‒ стручки сорта Б, чаще всего, используются для получения экстрактов и других субпродуктов (ванильной икры, ванильного порошка, молотой ванили и др.). Они имеют менее привлекательный вид, более хрупкие, так как содержат меньше влаги — от 15 до 25%, потому могут быть нецелыми и с расщепленными концами. Их длина находится в пределах 10-15 см. Стручки короче 10 см относят к сорту С.
Сорт ванили нужно принимать во внимание при изготовлении спиртовых и водно-спиртовых экстрактов, так как содержащаяся в плодах влага снижает концентрацию этанола.
Ваниль ценится за аромат и сообщаемые ей вкусовые качества. Как ни удивительно, но ароматическая составляющая ванили изучена далеко недостаточно. В летучей фракции идентифицированы соединения следующих классов: углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры, лактоны, кислоты, терпеноиды, гетероциклические соединения, фенолы. Компонентный состав варьируется в зависимости от местопроизрастания и вида ванили, кроме того, на него оказывает влияние метод экстрактивного выделения ароматической составляющей и метод ее анализа. Так как извлечь ароматическую фракцию можно разными экстрактивными методами с использованием различных органических растворителей, то и результаты анализа выделенной душистой составляющей будут различаться, как по компонентному, так и по количественному содержанию. К тому же на ароматическую составляющую оказывает влияние способ ферментативной обработки стручков. Все это множит количество возможных ароматических профилей ванили. На текущий момент, большинство исследований экстракционных извлечений было выполнено с видом V. planifolia, меньше с V. tahitensis и совсем немного с V. pompon.
Ваниль как медицинское средство давно утратила свое значение, но роль ее в пищевой промышленности нисколько не уменьшилась. Безусловно, появившийся на рынке синтетический ванилин несколько потеснил ваниль с рынка, но у натуральной пряности сохраняется широкий круг верных ей поклонников.
Расширяется и форма использования экстракционных извлечений ванили в ароматерапии. Прежде всего, в рамках этого направления важен сладкий и легко определяемый даже в небольшой концентрации приятный ванильный аромат пряности. Он помогает аромапсихологам разбираться с проблемами, связанными с психофизиологией, создавать ресурсные ароматы, работать с ассоциативной памятью (запоминанием и вспоминанием), оказывает положительное влияние на психоэмоциональное состояние и даже на такие показатели, как давление и частота сердечных сокращений. Потенциал аромата ванили, в рамках нового направления – аромапсихологии, полностью еще не раскрыт.
Сейчас, как и раньше, ваниль широко используют как улучшающее пищеварение средство, в кондитерской, алкогольной и парфюмерной промышленности.
В домашних условиях стручки ванили задействуют для изготовления ванильного сахара, ванильного экстракта, ванильной настойки.
Для изготовления ванильного сахара требуется 500 г сахарного песка и 1-2 ванильных стручка. В поллитровую банку кладутся палочки ванили и засыпаются песком. Банка герметично закрывается и хранится в прохладном месте одну-две недели. После чего палочки ванили можно извлечь и использовать повторно (их может хватить на полгода и даже более). При желании песок можно измельчить в сахарную пудру.
Для изготовления ванильной настойки два стручка разрезанных вдоль вкладываются в бутылку водки. Водка настаивается 1-2 дня. За это время она приобретает желтоватый оттенок, ванильный запах и еле уловимую сладость, которую, при желании, можно усилить, добавив ложку другую сахара. Как и в случае с сахаром, стручки можно использовать повторно. Подобно описанному ванилью ароматизируют кофе, какао, ликеры, табак.
К вариантам других экстрактов мы вернемся во второй части этого обзора.
Фальсификация. Возможны варианты удешевления ванили путем извлечения из нее большего количества ароматического начала. Известна технология, в процессе которой спиртом извлекается основная часть пахучих соединений, после чего поверхность стручков натирается перуанским бальзамом. Стручки также могут посыпаться бензойной кислотой или синтетическим ванилином, для имитации их высокого качества, показателя, сообщаемого естественной кристаллизацией на поверхности плода ванилина в процессе его сушки.
На отечественном рынке в продаже чаще всего встречается более дешевая ваниль «таитянская» (V. tahitensis), при этом ее, могут предлагать как «мадагаскарская бурбон» (V. planifolia), а в качестве доказательства происхождения товара продавец (этим бизнесом промышляют студенты-иностранцы) может даже продемонстрировать свой паспорт с гражданством Мадагаскара. Как мы указали выше, данные сорта можно различить по направленности аромата, внешнему виду и цвету стручков, толщине их стенок и количественному содержанию икры. Возможен вариант с продажей ванили, не прошедшей полного цикла заготовки ‒ сушки и кондиционирования, а потому имеющей более высокое содержание влаги. Качество ароматической составляющей такой ванили несколько ниже и после вскрытия вакуумной упаковки, во избежание порчи пряности (появления плесени), желательно ее быстрее переработать ну или с особым вниманием отнестись к созданию условий для ее хранения (по сути, самостоятельно доведя до конца процессы сушки и кондиционирования). Ориентировочная разница в стоимости 1 кг V. tahitensis около 50% отV. planifolia (Мадагаскар).
Распространение. Сейчас 50% мирового производства ванили сосредоточено на островах Реюньон и Мадагаскар (преимущественно вид V. planifolia), где опыление растения производят вручную, также ваниль культивируют на островах Полинезии (о. Таити) (преимущественно вид V. tahitensis), Вест-Индии (преимущественно вид V. pompona), Бразилии (преимущественно вид V. granderi), Парагвае, в Западной Африке и др.
Об экстракционных субпродуктах ванили расскажем во второй части.
Hernandez J.H., Lubinsky P. Cultivation systems. P. 75-95. / Vanilla. Boca Raton-London-New York: CRC Press, 2011.
Perera C.O., Owen E. Effect of tissue disruption by different methods followed by incubation with hydrolyzing enzymes on the production of vanillin from Tongan vanilla beans // Food and Bioprocess Technology. V.3. 2010. P. 49-54.doi: 10.1007/s11947-007-0048-4
Adedeji J., Hartman T. G., Ho C.-T. Flavor characterization of different varieties of vanilla beans // Perfumer and Flavorist. V. 18. 1993. P. 25-33.
Sever S. Pure Vanilla. China: 2012.
Leong G., Archavlis A., Derbesy M. Research on the glucoside fraction of the Vanilla bean // J. of Essential Oil Research. V. 1. Iss. 1. 1989. P. 33-41. doi: 10.1080/10412905.1989.9699442
Odoux E., Escoute J., Verdeil J.-L., Brillouet J.-M. Localization of β-D-Glucosidase Activity and Glucovanillin in Vanilla Bean (Vanilla planifolia Andrews) // J. of Annals of Botany. V. 92. Iss. 3.2003. P. 437-444. doi: 10.1093/aob/mcg150