Cay va ni va huong va ni

Chia sẻ: tienbeba

Tìm hiểu, nghiên cứu về cây vany và các phương pháp khai thác, tinh chế cũng như tổng hợp là một yêu cầu cần thiết đối với các nhà thực phẩm nói chung và các học viên ngành công nghệ thực phẩm nói riêng

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Cay va ni va huong va ni

 

  1. 1 BÄÜ GIAÏO DUÛC VAÌ ÂAÌO TAÛO ÂAÛI HOÜC ÂAÌ NÀÔNG  TIỂU LUẬN CÂY VANI VÀ HƯƠNG VANI Người thực hiện: Lê Thị Thảo Tiên Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm và Đồ uống Năm 2007
  2. 2 MỞ ĐẦU Chất thơm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau như công nghiệp mỹ phẩm dùng để sản xuất nước hoa, phấn, son, kem xoa ..; công nghiệp thực phẩm sử dụng làm chất gia hương cho bánh kẹo, chè thuốc lá, nước giải khát, rượu mùi ..; công nghiệp tiêu dùng để sản xuất kem đánh răng, xà phong thơm, nước gội đầu ... Do vậy sản xuất chất thơm là một lĩnh vực không thể thiếu được cho các nước. Chất thơm bao gồm chất thơm khai thác từ thiên nhiên - đó là tinh dầu (được lấy ra từ động vật, thực vật) và chất thơm tổng hợp (este, rượu, aldehit, xeton ...). Nhưng nguồn chất thơm lấy từ thiên nhiên là có giới hạn, hơn nữa có những chất thơm không thể khai thác được hoặc khai thác được thì giá thành sản phẩm cực kỳ cao, ví dụ như vanillin chỉ có ở trong quả vani ở vùng nhiệt đới. Bởi vậy việc sản xuất chất thơm tổng hợp là một lĩnh vực không thể thiếu ở mỗi nước đặc biệt là những nước có nền công nghiệp tiên tiến. Khai thác chất thơm thiên nhiên và sản xuất chất thơm tổng hợp là hai hướng song song tồn tại và nó sẽ tạo ra nguồn chất thơm phong phú, đa dạng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống. [1] Hương vany - hoa hậu của các loài hương là một nguyên liệu nhập khẩu của nhiều nước trên thế giới. Vani được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Thông dụng nhất là trong lĩnh vực sản xuất nước giải khát, rượu mùi. Coca Cola hiện nay là nhà nhập khẩu lớn nhất vani từ Mêhicô. Tiếp theo là trong lĩnh vực bánh kẹo. Ngoài ra, vani còn được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất nước hoa , dược phẩm, mỹ phẩm và thuốc lá. Ở một số nước châu Âu và Mỹ, vani còn được sử dụng như gia vị để chế biến các món ăn làm từ thịt, cá. Đôi khi, vani còn được sử dụng như chất khử mùi trong xe ô tô, nhà ở...[3] Giá thành của hương vany thiên nhiên rất cao, chủ yếu hiện nay nhiều ngành công nghiệp sử dụng hương vany tổng hợp. Do vany có giá trị lớn về kinh tế nên đã từ lâu các nước đã xây dựng nhiều nhà máy sản xuất vany nhân tạo. Ví dụ 1936-1938 hai nhà máy sản xuất vanillin ở Mỹ và Canada xuất phát từ dịch thải lignin sunfonat. Ở Việt Nam đã có những công trình nghiên cứu sản xuất
  3. 3 vanillin tách từ dịch kiềm thải nhà máy giấy với hiệu suất 18% so với lignin (2,9% so với dịch thải). [1] Sử dụng vany trong công nghệ thực phẩm cũng cần phải hiểu rõ về nguồn gốc xuất sứ của chúng. Tìm hiểu, nghiên cứu về cây vany và các phương pháp khai thác, tinh chế cũng như tổng hợp là một yêu cầu cần thiết đối với các nhà thực phẩm nói chung và các học viên ngành công nghệ thực phẩm nói riêng. Dưới đây là một số hiểu biết của tôi qua tìm hiểu các tài li ệu sách vở và các tài liệu thu thập trên mạng internet về cây vany, nguồn gốc, phương pháp khai thác và các phương pháp tổng hợp vany được trình bày dưới dạng bài tập lớn nên tất nhiên không tránh khỏi thiếu sót. Mong nhận được sự góp ý của thầy giáo và các bạn .
  4. 4 VANY TỰ NHIÊN (VANILLA) 1. Đặc điểm sinh thái và nguồn gốc xuất xứ: Vanilla là quả ăn được duy nhất của họ nhà phong lan, một họ cây lớn nhất thế giới về hoa. Nó là một loài phong lan nhiệt đới, và có khoảng 150 loại vanilla khác nhau, mặc dù chỉ có 2 dạng Bourbon và Tahitian - được sử dụng về phương diện thương mại. Vanilla phát triển trong phạm vị vĩ độ 20 độ ngay bên cạch xích đạo và thuộc lãnh địa của Châu Mỹ. Loại Vanilla planifolia (cũng được biết như là fragrans) lớn lên trên vùng đất trên vịnh Đ ại tây d ương bên cạnh Mexico từ Tampico trong khu vực chung quanh vùng đông bắc của Nam Mỹ , và từ Colima, Mexico đến Ecuador trên bờ Thái bình Dương . Nó cũng được trồng ở khắp Caribbean. Những vùng trồng vanilla trên thế giới Người Totonaca thuộc bờ biển Gulf của Mexico có lẽ là người đầu tiên trồng trọt quan tâm đến vanilla. Họ dạy nhiều người bản xứ khác làm thế nào để phát triển vanilla trong thời gian ở Mỹ và h ọ tiếp tục nuôi dưỡng quả vani mà họ cho rằng Chúa trời đã tặng chúng cho họ. [6]
  5. 5 Vanilla lần đầu tiên rời khỏi Mexico vào những năm 1500 trên các chuyến tàu đến biên giới Tây Ban Nha . Ban đầu nó chỉ đ ược bi ết đến giá trị như là một loại nước hoa. Cho đến khi Ngh ị vi ện (Tây Ban Nha + Bồ đào nha) công bố nó cũng là một hương liệu vào năm 1519 . Cho đến cuối thế kỷ thứ 19th, Mexico có dịch vụ được đ ộc quyền kiểm soát về việc trồng vanilla, nhưng bây giờ Madagascar và Indonesia trồng một lượng lớn sản lượng vanilla của thế giới. .Cộng thêm các quốc gia trồng vanilla bao gồm Guatemala, Costa Rica, Uganda, China, India, Papua New Guinea, Tonga, Fiji, Tahiti, và Philippines. Vanilla là một cây nông nghiệp đòi hỏi sự tập trung cao và lao động nặng nhọc nhất trên thế giới. Đó là lý do tại sao nó rất đ ắt. Cần 3 năm sau khi dây leo được trồng xuống và trước khi bông hoa đ ầu tiên xuất hiện. Các quả vani, tương tự các hạt xanh lớn, phải được giữ nguyên trên dây leo trong 9 tháng để phát tri ển hoàn toàn mùi thơm của nó. Tuy nhiên, khi hạt đã được thu hoạch , chúng không có hương vị phản phất cũng như hương thơm quyển rủ . Chúng chỉ có những tính chất đặc biệt này trong quá trình chế biến. Vanilla được trồng trong các trụ Khi hạt vani được thu hái, chúng được xử lý bằng nước nóng hoặc nhiệt và sau đó được đặt dưới ánh nắng mặt trời mỗi ngày trong vài tuần đến vài tháng cho đến khi chúng co lại chỉ còn 20% kích c ở ban đầu. Sau khi quá trình này hoàn tất, hạt vani đ ược bảo qu ản kỹ để không làm ảnh hưởng về kích cỡ và chất lượng. Sau đó chúng sẽ được để yên trong một hoặc hai tháng để phát triển toàn bộ hương vị. [6]
  6. 6 Do vanilla luôn luôn có giá trị lớn, nên nó có một lịch sử dài về các vụ trộm cắp và lừa bịp. Ở Madagascar, việc trộm cắp vanilla là một vấn nạn lớn trong nhiều năm. Người trồng đã đánh dấu từng hạt riêng rẽ khi chúng còn xanh và đánh dấu lại sau khi chúng đã khô. Bất cứ khi nào một ai đó nghi ngờ hạt của mình bị đánh cắp, họ có thể xác định bằng các dấu hiệu phân biệt mà họ đã làm dấu để nhận dạng chúng.. Vanilla Bourbon là tên được gọi cho các loại vani được trồng ở các đảo mà bây giờ được biết như các vùng Reunion và Comoros, nhưng trong đầu thế kỷ thứ 19 được gọi là quần đảo Bourbon . Nguồn gốc xuất thân của cây vanilla Bourbon là từ Mexico. Vanilla Bourbon và vanilla Mexican cơ bản là như nhau. Vanilla Tahitianalso nguồn gốc từ dòng họ cây vani thuộc Mehico nhưng nó được làm thay đổi một vài điểm vào cuối những năm 50 và 60 và trở thành loài chủ chốt. Nó có một số đặc đi ểm khác v ới các loại vanilla của Bourbon và Mexican . Hoa kỳ là nhà tiêu thụ vanilla lớn nhất, tiếp theo đ ến là Châu Âu - đặc biệt là Pháp. Khoảng 1400 tấn vanilla khô được sản xuất trên thế giới mỗi năm. Sự quan tâm đáng kể của chúng ta về vanilla tự nhiên đã lớn lên không ngừng trong vài năm qua, tuy nhiên, nhu cầu hàng năm hiện nay là 2200 tấn vanilla. Vanilla không chỉ được sử dụng như là hương liệu trong thực phẩm và đồ uống mà còn trong lĩnh vực nước hoa. Nó cũng đ ược dùng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như tạo hương liệu cho các loại dược phẩm và thuốc và tạo mùi hương lấn áp các mùi nồng của các vỏ bánh xe cao su, sơn và các sản phẩm tẩy rửa. . Công nghiệp sữa và các sản phẩm sữa sử dụng phần lớn sản lượng vanilla của thế giới trong sản xuất kem, ya ua (tươi và đông lạnh) , và các sản phẩm sữa có hương khác. Bất chấp sự tuyệt với của các loại kem lạnh bán trên thị trường, hầu hết người tiêu dùng đều rằng “ tôi chỉ thích kem vani” Do nhu cầu về vanilla cao và do giá thành rất đắt, vì thế sử dụng vani tổng hợp thay thế vani tự nhiên. Thực tế, sử dụng 97% vani tổng hợp với tác nhân là chất tạo hương. [6] 2. Chế biến quả vanilla khô
  7. 7 Vani là quả của loài phong lan planifolia hay tahitensis, hai loại phong lan duy nhất trong số 35000 loài phong lan cho quả có thể ăn được. Hoa của loài phong lan này hoàn toàn không có mùi và quả của nó phải cần một thời gian rất dài để tạo hương cho hạt. Hoa của vani chỉ nở trong một khoảng thời gian rất ngắn trong ngày, trong thời kỳ ra hoa kéo dài hàng tháng. Việc thụ ph ấn ph ải tiến hành bằng tay (ong melipona, chỉ có tại Mêhicô, là loài thụ phấn tự nhiên duy nhất). Phải mất từ 6 đến 9 tháng mới thu hoạch được quả vani. Hoa vanilla orchids Thụ phấn cho hoa vanilla orchids Việc chế biến được làm thủ công bằng cách nhúng quả vani vào nước nóng, sau đó được cuộn vào chăn, hoặc cuộn quả vani vào chăn sau đó vào tấm thảm bằng rơm và sấy trên lò từ 24 đ ến 48 giờ. Công việc chế biến được tiến hành từ 5 đến 6 tháng, ngày phơi nắng, đêm ủ trong chăn. Khi chế biến xong quả vani chỉ còn lại 1/5 trọng lượng và có màu nâu với vỏ nhăn. Tùy theo xuất xứ và cách thức chế biến, vani có những hương vị khác nhau. Việc pha trộn các loại vani từ những vùng khác nhau cũng tạo nên những loại vani mới có hương vị rất đặc biệt. Vani của Mêhicô hiện nay được đánh giá là loại tốt nhất, do cách chế bi ến khác hẳn với các loại vani khác. [3]
  8. 8 Bó vanilla ở Mexico Xông hơi các quả vanilla Đếm quả vanilla Hóa học của quá trình chế biến Quả tươi không có mùi của vany vì thành phần vanillin bị thắt chặt bởi liên kết glucozit. . Việc nhúng trong nước nóng nhằm để ngưng quá trình quang hợp, và sau đó các quả được làm khô và được ủ. Quá trình này nhằm để duy trì phản ứng thủy phân nhờ enzime, giải phóng vanillin, quả teo lại và có màu nâu. Thời gian từ khi thụ phấn đến khi thu hoạch có thể kéo dài 9 tháng, và thời gian chế biến có thể mất hơn 6 tháng. Điều này lý giải tại sao sản xuất vanilla tự nhiên là rất tốn kém. [4]
  9. 9 Các quả khô có thể được sử dụng trực tiếp hoặc để chiết tách vanilla. Việc chiết tách vanilla "tự nhiên" phải tuân thủ các điều kiện kỹ thuật nghiêm ngặt. 3. Làm thế nào để chọn và sử dụng quả Vanilla 3.1 Chọn quả Quả Vanilla - là những vỏ kén đã được làm khô, thơm ngát, đắt tiền được chào bán nhưng không có manh mối về cách sử dụng chúng - thuộc vùng nhiệt đới Châu Mỹ . Có hơn 150 loại phong lan vanilla khác nhau (có 27 loài chỉ ở Nam Florida), nhưng chỉ có 2 chủng được sử dụng để cung cấp hương liệu cho ngành thực phẩm và đồ uống dưới dạng sản phẩm thương mại - Bourbon và Tahitian. Các quả Bourbon về thực vật học được biết dưới dạng Vanilla planifolia hoặc Vanilla fragrans và có nguồn gốc từ đảo Gulf của Mexico. Khi chúng được trồng ở Mexico thì chúng được gọi là quả Mexican . Còn những vùng khác thì được gọi là quả Bourbon ví dụ như trồng ở Madagascar, Indonesia, và nhiều vùng khác. Một ngoài lệ lớn là các quả từ Tahiti. Vanilla Tahitian bây giờ được xem như là một chủng riêng mặc dù nguồn gốc của nó cũng từ Mexico. Sự khác nhau của các quả về hương vị và mùi thơm của các quả là do chúng được trồng ở các vùng khác nhau trên thế giới. Sự khác nhau về đất và khí hậu cũng như phương pháp canh tác đã làm cho chất lượng của các quả là không như nhau. Vanilla được trồng chỉ cách nhau 20 dặm khó có thể phân biệt chúng nhưng có thể thấy sự khác biệt về hương thơm và đặc tính. Những điểm chú ý để chọn quả có chất lượng. Các quả được đánh giá cao, không phải quan tâm đến xuất xứ từ đâu mà chỉ cần biết nó giàu và đầy đủ các hương thơm, khi sờ cảm giác có dầu, nhìn thấy mướt. Cần tránh những quả ít mùi thơm và có mùi khói, dễ gãy và khô hoặc mốc. [6]
  10. 10 Các quả Bourbon dài và thon thả , có vị và mùi rất đậm, dày đặc, bề mặt có dầu , chứa một lượng lớn các hạt giống nhỏ và có mùi thơm vanilla rất mạnh. Các quả Bourbon từ Madagascar và Comoros được mô tả mượt mà, dễ nhìn và ngọt có lượng vanillin cao. Các quả Bourbon từ các vùng khác thì tương tự nếu chúng được thu hái ở độ chín tối thích và được chế biến thích hợp. Các quả Mexican thì giống các quả Bourbon mặc dù chúng xốp, trơn hơn có chất lượng và trông hào nhoáng hơn và có mùi thơm phức của gỗ. Các quả Tahitian thường ngắn, phồng và chứa hàm lượng nước và dầu cao hơn loại quả Bourbons. Vỏ quả mỏng hơn, quả chứa ít hạt giống, nhỏ hơn và có mùi trái cây và hoa cỏ. Chúng thường được mô tả có mùi giống như cam thảo, sê ri hoặc rượu vang. Tất cả ba dạng vanilla là khi sử dụng thì tốt tương đương nhau mặc dù hương của nó là hoàn toàn khác nhau . Khi sử dụng nên xem xét để xác định mùi thơm nào là thích hợp với mình nhất. Hoặc có th ể tìm và chọn loại nào thích hợp dụng trong thực phẩm và đồ uống mà mình định chế biến. 3.2 Sử dụng quả vanilla khô Theo các hướng dẫn thông thường thì phải nạo các hạt giống ra khỏi quả vanilla và loại bỏ các phần còn lại. Thật là uổng phí. Toàn bộ quả vanilla chứa đầy hương, thực tế phần vỏ cứng chứa nhiều hương hơn phần hạt giống. Bạn có thể cắt quả ra và sử dụng một phần hoặc có thể sử dụng toàn bộ quả tùy thuộc vào lượng hương mà bạn muốn. Để cắt hở quả, để quả lên một mặt phẳng và cắt bề mặt. Giữ một đầu của quả đến bề mặt cắt, cẩn thận cắt từng lát mỏng theo chiều dọc quả. Khi bạn đã tách được quả ra, hàng ngàn hạt giống nhỏ hiện ra, phần lớn bề mặt của quả đã lộ ra, và mùi hương xông ra mạnh hơn . Bạn có thể nạo hạt khỏi vỏ cứng trước khi vứt bỏ quả nếu bạn muốn. [6] Nạo hạt giống từ quả vanilla
  11. 11 Quả Vanilla có thể được sử dụng một vài lần phụ thuộc vào mức độ sử dụng của bạn. Ví dụ, nếu bạn đặt quả vanilla vào bình nước chanh hoặc hủ rượu táo nghiền hoặc hủ rượu, quả sẽ vẫn còn một lượng lớn hương khi đồ uống của bạn đã hết . Tuy nhiên nếu ngâm quả vào trong hổn hợp kem nóng sau đó nạo hết các hạt giống và phần lõi, vẫn có thể còn một ít hương thơm trong vỏ quả nhưng không mạnh. Rửa và làm khô các mảnh quả sau khi sử dụng. Nếu chỉ có vỏ quả , hoặc nếu bạn đã sử dụng quả nhiều lần để tạo hương cho nước uống thì hãy ngâm các mảnh khô này vào lọ đường hoặc cà phê thì chúng sẽ ứa ra thoang thoảng mùi hương thơm ngát Các quả mà đã qua sử dụng một hoặc hai lần có thể được nghiền nhỏ và sử dụng để bổ sung hương cho kem lạnh, bánh và nhiều thực phẩm khác. 4. Chiết tách vanilla tự nhiên Có hai phương pháp chiết tách vanilla về phương diện thương mại. Phương pháp ngâm ướt Trong phương pháp truyền thống này, các vỏ quả được cắt thành đoạn dài 1-2cm và ngâm vào rượu cồn 50% chứa trong các thùng rượu bằng gỗ hoặc tương tự đến một năm. Nếu nồng độ của rượu cồn xuống thấp quá thì phần lớn hợp chất đắng này có thể bị chiết tách sẽ làm ô nhiểm hương. Sự làm chín thêm nửa xãy ra cho đến tháng thứ 6 trước khi việc chiết tách được thực hiện. Phương pháp thấm qua Sử dụng các container bằng thép có các khay đục lỗ bên trong. Các vỏ quả đã được cắt thành lát mỏng đặt trên các khay và được nhúng vào rượu cồn 60%, và việc này được thực hiện xoay vòng và duy trì ở nhiệt độ tăng lên ở mức độ không
  12. 12 đáng kể. Việc chiết tách được thực hiện trong khoảng 2 tuần, và sau đó được làm chín trong 3-6 tháng. Chiết tách từ các quả vanilla Theo định nghĩa của cơ quan Dược và Thực phẩm Mỹ (FDA), vani nguyên chất phải có ít hơn 35% chất cồn dung môi. Ngoài ra người ta còn dùng dioxide carbon hay glycerin làm chất dung môi chiết xuất vani. Vani thành phẩm có dạng chất lỏng hoặc kem với thành phần có thể gồm cả hạt và quả vani hoặc chỉ có hạt, tùy theo mục đích sử dụng. Vani nguyên chất còn được chế biến dưới dạng bột của hạt vani hoặc bột trộn lẫn với đường lactose, tinh bột, xi rô, keo thực vật. Việc pha trộn thêm bột vỏ quả sẽ làm vani có vị g ắt hơn. [3] Ưu điểm của vani dạng kem, hạt và bột là chúng không tạo nên vị cay và hương vị không bị mất khi nấu hoặc chế biến. Trong khi đó, vani dạng lỏng có ưu điểm là giàu hương vị và dễ pha trộn.
  13. 13 VANY NHÂN TẠO (VANILLIN) 1. Giới thiệu và tính chất lý hóa Vanillin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde), một hợp chất có mùi thơm hấp dẫn, được tìm thấy vốn có tự nhiên trong các hạt vanilla . Nó được sử dụng rộng rãi với chức năng là chất phụ gia bổ sung hương thơm trong các loại thức uống, đồ nấu và cũng như trong bánh kẹo , hương, nước hoa và các chất làm thơm ngát. [5] Vanillin có thể được tách ra từ các hạt vanilla , và thường nó được thu nhận như là phụ phẩm của công nghiệp bột giấy và giấy bằng cách phân hủy ligin bằng oxy hóa . Nó có thể được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp. Vanillin là chất kết tinh trắng, nóng chảy ở 81,5 oC, nhiệt độ sôi 285oC, có hương thơm dễ chịu giống mùi hoa sữa, vanillin tan trong nước cho môi trường acid yếu. [1] Vanillin tác dụng với kiềm tạo phenolat, tác dụng với natri bisunfit và với hydroxylamin. Khi cất vanilin dễ bị nhựa hóa nên thường cất dưới áp xuất thấp. Công thức cấu tạo:
  14. 14 Vanillin, thành phần chính của vanilla tự nhiên, có nhiều hợp phần hương khác có đặc điểm tương tự vavy . Một vài hợp chất hương có cấu trúc tương tự Ethyl vanillin mạnh hơn vanillin 3.5 lần Vanillin ban đầu được chiết tách từ các vỏ hạt giống của loại phong lan Vanilla orchid (ban đầu được chiết tách từ vỏ hạt giống của loài planifolia) và mặc dù việc chiết tách này đạt 98% vanillin, phần còn lại 2% vẫn cho vanilla tự nhiên mùi thơm và mùi riêng bi ệt từ vanillin tinh khiết. Nhu cầu về hương vanilla cuối cùng đ ược đáp ứng bằng sản lượng lớn và vào khoảng năm 1875 con đường tổng hợp đã được phát minh , và chỉ những năm của thế kỉ 20 mới cô lập và nhận dạng vanillin [5] 2. Các phương pháp tổng hợp vanillin 2.1. Điều chế trong phòng thí nghiệm
  15. 15 Dưới đây là 2 bước thuận lợi tổng hợp vanillin bằng cách sử dụng các chất thay thế thơm có ái lực điện tử , và tiếp theo đó là sử dụng phương pháp oxy hóa bằng một hợp chất kim loại bromua đồng và methoxide natri 3-Bromo-4-Hydroxybenzaldehyde (thực hiện với lượng A. nhỏ) Phản ứng với brom (Chú ý: Brom phản ứng ăn mòn rất mạnh! ) Bình phản ứng có cổ Erlenmeyer 50 mL, bổ sung 8.3 mL (dùng pipet có đầu hút bằng cao su ) dung dịch Br 2/MeOH đã được chuẩn bị sẳn (1.96 g Br2 trong 25 mL methanol). Làm nguội bình phản ứng tối thiểu trong 5 phút bằng cách ngâm lắc trong chậu nước / nước đá . Chuẩn bị sẳn 10 mL dung dịch sodium bisulfite 5% . Bổ sung 0.50 g 4-hydroxybenzaldehyde vào dung dịch Br 2 đã làm lạnh và lắc đều . Sau 30 giây, ngưng phản ứng bằng cách bổ sung dung dịch sodium bisulfite , khuấy đều hổn hợp . Tách hổn hợp có nước bằng 3 x 25 mL diethyl ête. Làm khô dung dịch trên sodium sulfate và máy cô quay đến khi nhận được chất rắn màu hồng đó là 3-bromo-4-hydroxybenzaldehyde thô. B. 4-Hydroxy-3-Methoxybenzaldehyde (Vanillin) (Thực hiện với lượng nhỏ)
  16. 16 Điều chế Vanillin Cân 200 mg 3-bromo-4-hydroxybenzaldehyde thô, và cho vào lọ phản ứng 5 mL . Bổ sung 2.3 mL dung dịch sodium methoxide đã được chuẩn bị sẳn ( hổn hợp 113 mL sodium methoxide 4.0 M trong dung dịch methanol , 4.4 mL ethyl acetate, và 2.2 g CuBr ). Làm kín lọ phản ứng, gia nhiệt trong bể dầu ở 100 oC trong 1 giờ. Làm nguội đến nhiệt độ phòng , chuyển toàn bộ vào một cái phểu chiết , sau đó acid hóa bằng dung dịch HCl 3 M cho đ ến khi hòa tan tất cả các chất rắn (khoảng 10 mL). Tách hổn hợp nước bằng 3 x 20 mL diethyl ête. Kết hợp với các phần chiết hữu cơ , làm khô (Na2SO4), sau đó lọc. Bổ sung 1.0 g flash silica gel, và cô đến dạng bột khô trên máy cô quay (sử dụng ống nối chân không có kính thủy tinh ). Trong thời gian chờ đợi , chuẩn bị cột flash silica gel 10 g . Sử dụng ethyl acetate trong ête dầu mỏ 10% với vai trò là dung môi, tách rửa cột, thu nhận các phần nhỏ 10 x 10 mL , sau dó tiếp tục bằng ethyl acetate 25% trong ête dầu mỏ với vai trò là dung môi , thu nhận các phần nhỏ khác 10 x 10 mL . Ki ểm tra các phần nhỏ thu nhận được bằng sắc ký TLC, so sánh với các mẫu vanillin đích thực. Việc này có thể là cần thiết khi thu nhận hơn 15 phần nhỏ . Kết hợp với các phần nhỏ chỉ chứa trong quanh ph ần đáy tròn có bôi hắc ín của bình có cổ , và máy cô quay . Ghi l ại khối lượng và phần trăm sản lượng (từ 4-hydroxybenzaldehyde), và phạm vi nóng chảy của sản phẩm. Vanillin tinh khiết nóng chảy ở 81-83 oC. [5] Các chú ý khác Việc tách rửa thêm nửa của cột bằng 25% ethyl acetate trong ête dầu hỏa với chức năng là dung môi sẽ đem lại 3-bromo-4- hydroxybenzaldehyde không phản ứng. Trong thời gian trong khi lọ phản ứng đang gia nhiệt, chuẩn bị c ột sắc ký, và thực hiện việc chạy sắc ký vanillin (and practice TLC of vanillin.) Hơn nửa, nếu bạn có thời gian bạn có thể muốn thử :
  17. 17 Tinh chế 3-bromo-4-hydroxybenzaldehyde thô bằng cách kết tinh hoặc chạy sắc ký cột . - hoặc, Thiết lập một bình phản ứng nửa nhưng chỉ trong 2 giờ. Việc này có thể cải thiện sản lượng vanillin? Các chú ý về an toàn : Dung dịch brom 2.5M là chất ăn da cực mạnh và hơi của nó là rất nguy hiểm. Thao tác với dung dịch này trong quần áo mũ non gắng tay bảo hộ . Dung dịch sodium methoxide 4.0M là chất ăn da cực mạnh và rất nhậy cảm với nước - phải nhớ thay nắp lập tức sau khi sử dụng. 2.2 Tổng hợp vanillin: 2.2.1 Phương pháp 1 Phương pháp đầu tiên, đã có từ cuối thế kỷ 19, sử dụng dầu đinh hương, thành phần chính của nó là eugenol. Mặc dù nguyên liệu chế biến có thể phục hồi lại, nhưng tốn một khối lượng đáng kể hóa chất tổng hợp trong quá trình sản xuất, gồm có acid, xút và nitrobenzene. Những chất này vẫn còn lại trong sản phẩm và sự kết tinh lại eugenol tinh khiết, đã làm nhiễm bẩn vanillin . Phương pháp này hiện nay không sử dụng nữa. 2.2.2 Phương pháp 2 Vanillin có thể được sản xuất từ lignin, là thành phần trong chất thải từ công nghiệp bột gỗ. Giai đoạn sunphit hóa trong kỹ nghệ làm giấy từ gỗ hoặc rơm, đã sinh ra chất thải có chứa hổn hợp các nguyên liệu có ích. Các đường có trong đó thì có thể lên men đ ể sản xuất ra cồn, và dung dịch còn lại có thể sau đó được sử dụng để sản xuất vanillin. Mặc dù sử dụng chất thải, công nghệ sản xuất này rất ưu việt bởi vì mỗi kg vanillin được sinh ra từ hơn 150kg chất thải đã bị bỏ đi. Quá trình chế biến: Giấy cao cấp, với thành phần xenlulo sợi cao, được sản xuất bằng việc sử dụng công nghệ sunphít. Sau công nghệ bột giấy (mà sản
  18. 18 sinh ra xenlulo) , một chất lỏng màu đen khó ưa còn lại có chứa lignin, các đường và các hóa chất chế biến. Các đường có thể lên men, và các lignin còn lại được xử lý bằng các tác nhận kiềm và oxy hóa để tách rời các liên kết bền trong cấu trúc lignin. Hổn hợp thu được có chứa vanillin, và vanillin được chiết tách khỏi hổn hợp bằng dung môi và sau đó được tinh chế. Việc tinh chế rất quan trọng nếu dùng vanillin trong thực phẩm. 2.2.3 Phương pháp 3 Việc sản xuất từ nguồn nguyên liệu hóa dầu theo đường catechin (catechol) và guaiacol hiện nay là phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp vanillin. Số lượng và chủng loại chất thải sản sinh ra là có thể quản lý tốt theo qui trình này, ngay cả khi nguồn nguyên liệu không thu hồi được. Có thể dùng c atechol, tuy nhiên, phải được thực hiện từ glucose và vì thế các phần còn lại để sản xuất phải dựa trên nguồn nguyên liệu có thể tái sinh lại. Catechol nói chung được tạo nên từ phenol. Đây là một trong nhiều chất hóa học khác nhau thu được từ dầu mỏ một cách tinh khiết. . 2.2.4 Phương pháp mới Acid Ferulic được tìm thấy trong các thành tế bào nó có vai trò tạo các liên kết để làm cứng tế bào. Cấu trúc của nó tương tự vanillin, và chắc chắn đây là điểm xuất phát để sản xuất vanillin có loại trong các phong lan vanilla
  19. 19 orchid. Cần chú ý rằng một vài loại vi khuẩn đất sản sinh ra mùi vanilla khi được bổ sung acid ferulic, việc nghiên cứu này đã đưa đến các phương pháp có thể dùng để tổng hợp vanillin từ nguồn chất thải nông nghiệp. Các chủng vi khuẩn và nấm khác nhau đã được thử nghiệm với củ cải đường và cám bột mỳ/ cám bắp và kết quả rất khả quan. [5] 3. Vanillin , các điểm chú ý khi sử dụng và bảo quản: 3.1. Tương kỵ hóa lý Vanillin có nhóm aldehyt và nhóm phenol tự do, cho nên trong môi trường kiềm dưới tác dụng của ánh sáng nó chuyển màu vàng, sau đó mùi hương bị giảm đi và sinh ra đihydrovanillin. Phải tránh phối hợp vanillin, etylvanillin, nhất là heliotropin kết tinh hoặc vô định hình với acetat hay phenylaxetat paracresol hay là với indol và các tinh dầu có chứa một trong những chất đó. Tương kỵ xãy ra không chỉ là heliotropin bị đỏ mà nó còn làm cho thoảng mùi khai nước đái ngựa. Sự có mặt của indol, scatol, civetet, vanillin, etylvanillin và heliotropin dưới tác dụng của ánh sáng và không khí có màu đỏ gạch, màu này sẽ tăng thêm ở môi trường kiềm và hương ban đầu sẽ chuyển thành chua hoặc mùi giấm hoặc mùi hắc ín tùy theo thành phần của môi trường. Nếu vanillin là một chiến thắng đẹp đẽ của tổng hợp hóa học thì cũng đừng quên rằng nó có rất nhièu tương kỵ sinh màu. [2] 3.2. Bảo quản Cần phải bảo quản vanilla trong những hộp tránh ánh sáng, đựng đầy và nút kỹ. Trong không khí nó bị oxy hóa thành vanilic acid có mùi thơm yếu, ánh sáng mặt trời tăng cường cho phản ứng này. Không bao giờ đựng vanillin trong các hộp sắt, ngay cả các hộp nhôm vì thế nào cũng có những vết sắt, khi tiếp xúc với kim loại này, vanillin sẽ chuyển màu, mùi hương sẽ biến đổi và bị giảm đi. [2]
  20. 20 3.3. Chú ý khi sử dụng Mỗi khi thao tác với những liều vanillin lớn nó có thể gây ra bệnh vanillisme hay là những ban đỏ đặc biệt khu trú tại cổ và tay, để tránh điều này cần phải che phủ vùng tay và cổ, thao tác nhẹ nhàng đặc biệt khi làm việc với vanillin, đặc biệt nó có thể gây h ắt hơi. [2]
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản