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Aus den Arbeitsgruppen
Aus den Arbeitsgruppen
Grundlagenpapier der AG Aromastoffe und Explizit nicht Teil des Grundlagenpapiers sind die
der AG Stabilisotopenanalytik Regelungen zur Kennzeichnung und Aufmachung
von aromatisierten Lebensmitteln. Hierfür wird auf
Grundlagenpapier der Lebensmittelchemischen Gesell- produktspezifische Regelungen des Deutschen Le-
schaft zum Thema Vanillearomen – Herkunft, Analytik bensmittelbuchs [3, 4] und auf Publikationen mit zum
und Charakterisierung der Vanillebestandteile Teil unterschiedlichen, bisweilen kontroversen Exper-
tenauffassungen verwiesen.[5, 6, 7, 8, 9]
Stand: März 2022 2 Anbau und Produktion der Vanille
1 Einleitung Hauptanbaugebiete der jährlich blühenden, ur-
sprünglich in Mittelamerika und Mexiko beheimate-
Vanillearomen zählen zu den weltweit am häufigsten ten tropischen Lianengewächse der Gattung Vanilla
eingesetzten Aromen. Sie werden für die Aromatisie- aus der Familie Orchidaceae sind Madagaskar, die
rung zahlreicher Lebensmittel wie Eiscreme, Milch- Komoren, La Réunion, Uganda, Mexiko, Indien, In-
produkte, Süßspeisen, Konfekt, Backwaren und Spiri- donesien, Tahiti, Papua-Neuguinea, Guadeloupe und
tuosen, aber auch in Parfums und Körperpflege- Martinique. Nach wie vor erfolgt der Anbau aus-
produkten verwendet. schließlich durch Kleinbauern. 80 % der gehandelten
Unter Aroma bzw. Aromen (Flavourings) werden Vanille stammen aus Madagaskar. Die neu gesetzten
lebensmittelrechtlich Erzeugnisse verstanden, die aus Pflanzen blühen nach drei bis vier Jahren zum ersten
aromatisierenden Zutaten bestehen und zu technolo- Mal. Nach Handbestäubung der Blüten benötigen die
gischen Zwecken zugelassene Lebensmittelzusatzstof- Früchte sechs bis acht Monate zum Reifen und wer-
fe und/oder andere Lebensmittelzutaten enthalten den dann von Mai bis August grün geerntet. Die Kap-
können. Sie werden eingesetzt, um Lebensmitteln ei- selfrüchte der Vanillepflanzen, die landläufig als „Va-
nen besonderen Geruch und/oder Geschmack zu ver- nilleschoten“ bezeichnet werden, dienen als
leihen oder diese zu verändern. Davon abzugrenzen Ausgangsmaterial für Vanilleextrakte und damit her-
ist im deutschen Sprachgebrauch die Verwendung des gestellte Vanillearomen. Obwohl die Bezeichnung
Begriffs Aroma als Summe der mit dem Geruchssinn „Vanilleschote“ botanisch nicht korrekt ist, wird sie
wahrnehmbaren sensorischen Eigenschaften eines auch im Folgenden verwendet, weil sie in der Alltags-
Lebensmittels.[1] Um zwischen diesen Begriffen klar sprache wesentlich geläufiger ist.
zu unterscheiden, wird die sensorische Eigenschaft in Die nötigen Verarbeitungsschritte bis zum Erhalt
diesem Grundlagenpapier als „Aromaeindruck“ be- der handelsüblichen fermentierten Schote sind auf-
zeichnet. wändig und können variieren. Sie werden im Folgen-
Das vorliegende Grundlagenpapier der AGs Aro- den daher nur beispielhaft dargestellt. Üblicherweise
mastoffe und Stabilisotopenanalytik der Lebensmit- werden die grün geernteten Schoten zunächst mit hei-
telchemischen Gesellschaft ist eine überarbeitete und ßem Wasser behandelt (Killing). Danach werden sie
aktualisierte Version der ersten Fassung von 2010.[2] in dicht verschlossenen Behältern mehrere Tage lang
Eine Neufassung wurde erforderlich, da entscheiden- intensiv durch freigesetzte, pflanzeneigene Enzyme
de, neue Daten zu Vanille publiziert wurden. fermentiert (Sweating). Der darauf folgende Trock-
Im Papier wird zunächst auf den Anbau, die Ver- nungsprozess (Drying) dauert ca. sechs bis acht Wo-
arbeitung und die Inhaltsstoffe der Vanilleschote ein- chen und erfolgt durch regelmäßiges Umschichten an
gegangen. Danach werden die Verfahren zur Herstel- der Luft. Dabei erhalten die Schoten durch Polyphe-
lung von Vanilleextrakten, die der Basisbestandteil noloxidation die typische schwarze Farbe und aus
vieler Vanillearomen sind, vorgestellt. Ebenso werden dem enthaltenen Vanillinglucosid wird durch das En-
die am Markt verfügbaren Vanillinqualitäten be- zym β-Glucosidase Vanillin (4-Hydroxy-3-methoxy-
schrieben. Neu aufgenommen wurde ein Kapitel zur benzaldehyd), die mengenmäßig dominierende aro-
Zusammensetzung von Vanillearomen, in dem insbe- maaktive Substanz der Vanille, freigesetzt. Daneben
sondere auf die Rechtsgrundlagen und die Kenn- entstehen p-Hydroxybenzaldehyd und später durch
zeichnung von Vanillearomen in der Europäischen Oxidationsreaktion auch die korrespondierenden
Union eingegangen wird. Der Hauptteil des Papiers Säuren sowie weitere phenolische Substanzen. Wäh-
beschäftigt sich dann mit den aktuellen Verfahren zur rend einer mehrmonatigen Lagerung in Kisten (Con-
Beurteilung der Authentizität von Aromen mit Vanil- ditioning) bildet sich durch weitere Oxidations- und
lebestandteilen. Folgereaktionen das vanille-typische Gesamtaroma
Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-016 © 2022 Wiley-VCH GmbHAus den Arbeitsgruppen aus. Der gesamte Prozess von der grünen Schote bis Die Wahl des Extraktionslösungsmittels hat einen zur gereiften Handelsware wird im Fachjargon als wesentlichen Einfluss auf die Zusammensetzung der „Curing“ bezeichnet. Aromaextrakte. Die mittels überkritischem CO2 ge- Der natürliche Vanillingehalt bei getrockneten und wonnenen Erzeugnisse unterscheiden sich deutlich in fermentierten Vanilleschoten beträgt, je nach Erntejahr ihrer Zusammensetzung von den alkoholischen Va- und -zeitpunkt sowie ggf. beeinträchtigt durch außer- nilleextrakten. Dies betrifft sowohl die absoluten Ge- gewöhnliche Witterungseinflüsse, 1,6 bis 2,4 %.[10] halte an Vanillin, Vanillinsäure, p-Hydroxybenzalde- Von 2009 bis 2020 lag der Vanillingehalt in Vanilla pla- hyd und p-Hydroxybenzoesäure als auch deren nifolia-Schoten bei 0,9 bis 2,2 %.[11] Ein Grund für Konzentrationsverhältnisse.[16, 17] Die CO2-Extrak- diese niedrigeren Werte war, dass die Sava, die Haupt- te der Vanille werden in der Regel zu höheren Preisen anbauregion im Norden Madagaskars, zeitweise von gehandelt als alkoholisch-wässrige Extrakte. Sie wei- heftigen Stürmen heimgesucht wurde.[12] Durch die sen mehr süßliche Noten als die Ethanolextrakte auf, daraus resultierenden schwierigen politischen und sind zudem kaum gefärbt und werden deshalb bevor- ökonomischen Bedingungen wurden die Vanillescho- zugt in Parfüms eingesetzt. Darüber hinaus wird das ten beschädigter Flächen zu früh geerntet und hatten Verfahren genutzt, um vanillinangereicherte Extrakte daher auch nicht die maximalen Gehalte an Vanillin- sowie Isolate des natürlichen Aromastoffs Vanillin für glucosid und anderen Aromabestandteilen gebildet. die Lebensmittelherstellung zu gewinnen.[18, 19] Von den etwa 100 bekannten Vanilla-Arten werden In den USA gibt es einen sogenannten „Standard of nur drei kultiviert.[13, 14, 15] Identity“ für Vanilleextrakte. Im Code of Federal Re- Die größte wirtschaftliche Bedeutung besitzt mit gulations (CFR) der US FDA wird unter Titel 21 im etwa 2000 t getrockneter Schoten pro Jahr die Art Va- Abschnitt 169.175 ein Vanilleextrakt als eine wässrig- nilla planifolia Andrews (syn. Vanilla fragrans (Salis- ethanolische (mind. 35 Vol%) Lösung der geruchs- bury) Ames), die „Gewürzvanille“. Je nach Herkunft und geschmacksgebenden Bestandteile der Vanille (V. wird sie auch unter Bezeichnungen wie Bourbon-, planifolia) definiert. Während in diesem Standard ge- Madagaskar- oder Mexiko-Vanille gehandelt. fordert wird, dass ein Vanilleextrakt eine „Extrakt- Vanilla tahitensis J. W. Moore, die „Tahiti-Vanille“, stärke“ von mindestens 100 g Vanilleschoten in 1 L zeichnet sich durch eine in Richtung Anis gehende Extrakt hat („1-fold Vanilla extract“) und ein konzen- Note aus, zu der insbesondere Substanzen wie Anisal- trierter Vanilleextrakt entsprechend mindestens 200 g dehyd, Anisalkohol und Anissäure beitragen.[13, 14] in 1 L Extrakt („2-fold concentrated Vanilla extract“), Vanilla pompona Schiede, die „Guadeloupe“- oder gibt es in der EU keine rechtsverbindlichen Regelun- „Antillen“-Vanille, findet hauptsächlich für pharma- gen zur „Extraktstärke“ bzw. Konzentration von Va- zeutische Produkte und Parfüms Verwendung. nilleextrakten. 3 Gewinnung und Herstellung von Vanilleextrakten und von Vanillin 3.1 Gewinnung von Vanilleextrakten Vanilleextrakte werden üblicherweise durch Extrak- tion von Vanilleschoten mit Ethanol und Wasser ge- wonnen. Es dürfen aber auch andere Extraktionslö- sungsmittel oder flüssige Lebensmittel zur Extraktion verwendet werden. Vanilleauszüge sind Extrakte, bei denen keine wesentlichen Konzentrierungsschritte stattfinden und bei denen das Extraktionsmittel voll- kommen im Produkt verbleibt. Zur Herstellung von Vanilleextrakten und anderen Aromaextrakten sind in der EU verschiedene Extrak- tionslösungsmittel zugelassen. Die Richtlinie 2009/32/ EG, die in Deutschland in der Extraktionslösungsmit- Wichtiges Exportgut des französischen Überseedepartements telverordnung (ElmV) umgesetzt ist, regelt die Ver- La Réunion: Vanille (Bild: Dr. Jörg Häseler) wendung von Extraktionslösungsmitteln, die nach der Extraktion aus dem Enderzeugnis wieder entfernt 3.2 Gewinnung und Herstellung von Vanillin werden. Allgemein verwendbare Extraktionslösungs- Unter Berücksichtigung der Ausgangsmaterialien mittel werden in Anlage 1 der ElmV gelistet, für die und wesentlichen Herstellungsverfahren unterschei- Herstellung von Aromaextrakten zugelassene Stoffe det man drei Vanillinqualitäten, die im Folgenden nä- sind in der Anlage 3 aufgeführt. her erläutert werden: © 2022 Wiley-VCH GmbH Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-017
Aus den Arbeitsgruppen
Ȥ Vanillin aus der Schote [20]: Ausgangsmaterial um Vanillin zu produzieren. Ein anderes Verfah-
zur Isolierung des Vanillins sind fermentierte Va- ren, das auch nur noch untergeordnete Bedeu-
nilleschoten. Diese werden meist mit vergleichs- tung besitzt, geht von Eugenol aus Nelkenöl aus,
weise polaren, organischen Lösungsmitteln wie das durch Isomerisierung und oxidative Spaltung
Ethanol oder Aceton, ggf. im Gemisch mit Was- in Vanillin umgewandelt werden kann.
ser, extrahiert. Die Zusammensetzung des Ex- Der weltweite Bedarf an Vanillin liegt bei etwa
traktes ist abhängig von Lösungsmitteltyp und 15.000 Tonnen pro Jahr. Die hohe Nachfrage nach Va-
-menge. Vanillin unterschiedlicher Reinheiten nillin für Aromen kann nicht durch die Isolierung aus
erhält man durch fraktionierte Kristallisation. der Schote gedeckt werden. Rund 90 % des weltweit
Ȥ Fermentativ gewonnenes Vanillin [21]: Das verwendeten Vanillins ist chemosynthetisch gewon-
derzeit wirtschaftlich bedeutsamste biotechno- nen. Vanillin aus der Schote ist aufgrund des aufwän-
logische Verfahren zur Gewinnung von natürli- digen Herstellungsprozesses und der niedrigen Ge-
chem Vanillin nutzt Ferulasäure aus pflanzlichen halte in der Vanilleschote nur in kleinen Mengen
Quellen wie Reis oder Mais als Substrat. Aus Eu- verfügbar und 500- bis 1000-mal teurer als chemo-
genol, das aus Nelkenöl isoliert wurde, kann synthetisch gewonnenes Vanillin. Es wird deshalb we-
ebenfalls natürliches Vanillin auf biotechnologi- nig verwendet. Als Alternative wird biotechnologisch,
schem Weg erhalten werden.[22] Weiterhin ist durch Fermentation gewonnenes Vanillin am Markt
eine fermentative Umsetzung von Curcumin als natürliche Qualität angeboten und ist in wesent-
möglich. Durch eine De-novo-Biosynthese unter lich größeren Mengen verfügbar. Es ist etwa 20- bis
Verwendung von Glucose als Kohlenstoffquelle 50-mal teurer als chemosynthetisch hergestelltes Va-
gewonnenes Vanillin wurde erstmals 2014 auf nillin. Folglich wird neben Vanille und Vanilleextrak-
den Markt gebracht. ten chemosynthetisches und biotechnologisches Va-
Ȥ Chemosynthetisch gewonnenes Vanillin: Der nillin zur Aromatisierung von Lebensmitteln
überwiegende Anteil an chemosynthetischem eingesetzt. Dies führt dazu, dass das Problem mögli-
Vanillin wird durch Addition von Glyoxylsäure cher Verfälschungen und irreführender Angaben zur
an Guajacol und anschließende Oxidation und Herkunft und Natürlichkeit hier besonders groß ist.
Decarboxylierung gewonnen.[23, 24] Nur noch
4 Zusammensetzung von Vanillearomen
ein kleiner Anteil wird durch Oxidation von Lig-
ninsulfonsäure erhalten, die im Zuge der Sulfit- Für Lebensmittel bestimmte Aromen müssen den Vor-
laugerei bei der Cellulosegewinnung anfällt. Ein gaben der EG-AromenV [25] entsprechen und nach
neues elektrochemisches Verfahren arbeitet mit den Vorschriften dieser Verordnung gekennzeichnet
Kraft-Lignin als Rohstoff und einem Katalysator, sein. Nach Erwägungsgrund 26 der EG-AromenV soll-
Tab. 1: Kennzeichnung von Aromen mit Aromaeindruck Vanille nach EG-AromenV
Kennzeichnung Vorgaben zur Zusammensetzung Sensorische Eigenschaften Bezug zur
des Aromas EG-AromenV
Vanille-Extrakt 100 % aus Vanilleschoten Aromaeindruck Vanille Art. 15 (1) a) und
Art. 3 (2) d
natürliches Vanille- Der Aromabestandteil besteht zu Der Vanillebestandteil ist sensorisch Art. 15 (1) a) und
Aroma mindestens 95 Gew.-% aus Vanillebe- erkennbar, die restlichen 5 % aus Art. 16 (4)
standteilen, Zusatz von höchstens 5 anderen Quellen als Vanille dürfen nur
Gew.-% natürliche Aromen (natürliche standardisieren oder nuancieren;
Aromastoffe und /oder Aromaextrakte) Aromaeindruck Vanille
aus anderen Quellen
natürliches Vanille- Der Aromabestandteil besteht zu Der Vanillebestandteil muss sensorisch Art. 15 (1) a) und
Aroma mit anderen weniger als 95 Gew.-% aus Vanillebe- leicht erkennbar sein; Aromaeindruck Art. 16 (5)
natürlichen Aromen standteilen, daneben natürliche Vanille
Aromen (natürliche Aromastoffe
und/oder Aromaextrakte) aus anderen
Quellen
natürliches Aroma Der Aromabestandteil besteht Die Quelle keines Aromabestandteils Art. 15 (1) a) und
ausschließlich aus natürlichen Aroma- spiegelt sich im Aroma sensorisch Art. 16 (6)
stoffen und/oder Aromaextrakten wider; Aromaeindruck Vanille
Aroma Mischung aus allen definierten Aromaeindruck Vanille Art. 15 (1) a) und
Aromakategorien (natürlich und nicht Art. 3 (2) a)
natürlich)
Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-018 © 2022 Wiley-VCH GmbHAus den Arbeitsgruppen
ten spezielle Informationspflichten sicherstellen, dass Bei Bezeichnungen wie Aroma mit Vanillege-
die Verbraucher nicht über die bei der Herstellung na- schmack oder Aroma Typ Vanille darf auch Vanillin
türlicher Aromen verwendeten Ausgangsstoffe ge- verwendet werden, welches durch chemische Synthe-
täuscht werden. Insbesondere wenn der Begriff „natür- se hergestellt wurde.
lich“ zur Bezeichnung eines Aromas verwendet wird,
5 Instrumentelle Analyseverfahren für bestimmte Inhalts-
müssen die aromatisierenden Bestandteile des Aromas
stoffe und Beurteilungskriterien für die Authentizitäts-
vollständig natürlichen Ursprungs sein. Zudem sollten
prüfung von Vanillearomen
die Ausgangsstoffe der Aromen angegeben werden, es
sei denn, die genannten Ausgangsstoffe sind im Aroma Zur Authentizitätsanalytik von Aromen mit Vanille-
oder Geschmack des Lebensmittels nicht erkennbar. bestandteilen und von mit Vanille aromatisierten Le-
Der Artikel 16 der EG-AromenV definiert die be- bensmitteln können im Rahmen der Qualitätskont-
sonderen Anforderungen an die Verwendung des Be- rolle in der Aromen- und Lebensmittelindustrie, in
griffs „natürlich“. Handelslaboren und in der amtlichen Überwachung
Die Tabelle 1 beschreibt anhand verschiedener Aro- folgende Analyseverfahren in der Routine eingesetzt
men mit dem Aromaeindruck Vanille die jeweils gelten- werden:
den rechtlichen Vorgaben gemäß EG-AromenV und Ȥ Hochleistungsflüssigkeitschromatografie (HPLC)
gibt einen Einblick in die Vielfalt dieser Erzeugnisse. Ȥ Kapillargaschromatografie (GC)
Bei der Bezeichnung Vanille-Extrakt müssen die Ȥ Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie (IRMS)
Aromabestandteile zu 100 % aus Vanilleschoten stam- Ȥ
14
C-Aktivitätsmessung (Radiocarbonmessung)
men. Der Hinweis „Bourbon“ ist als geografische Her- Ȥ Kernresonanzspektroskopie (2H-NMR, 13C-NMR)
kunftsbezeichnung zu betrachten. Das Ausgangsma- Eine wichtige Voraussetzung aller genannten Me-
terial muss bei einem entsprechenden Hinweis von thoden ist ein validiertes Verfahren zur Isolierung des
den „Vanille-Inseln“ (Madagaskar, Komoren, Réuni- Vanillins und anderer charakteristischer Inhaltsstoffe
on, Seychellen, Mauritius, Nosy Be, Rodrigues und aus dem Aroma oder dem aromatisierten Lebensmit-
Mayotte) stammen und ist nur bei ausschließlicher tel. Dabei sind auch Parameter wie Wiederfindung,
Verwendung von V. planifolia zulässig.[8, 15] Wiederholbarkeit, Messunsicherheit, Nachweis- und
Die Bezeichnung natürliches Vanille-Aroma setzt Bestimmungsgrenze zu beachten.
voraus, dass der Aromabestandteil ausschließlich Die erweiterte Messunsicherheit von Analysenwer-
oder fast ausschließlich (mind. 95 Gew.-%) aus der ten (Messunsicherheit mit einem Vertrauensniveau
Vanille gewonnen wird. Bis zu 5 Gew.-% vanillefrem- von 95 % und dem Erweiterungsfaktor 2) ist in Spezi-
de Aromaextrakte und/oder natürliche Aromastoffe fikationen, Befunden oder Gutachten anzugeben.[27]
dürfen in diesem Aroma enthalten sein (sogenannte Bei der Beurteilung ist zu berücksichtigen, dass der
„95/5-Regel“). Nach dem Erwägungsgrund 26 der „wahre Wert“ mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 %
EG-AromenV darf der 5 % Anteil „nur für die Stan- innerhalb des Bereichs der erweiterten Messunsicher-
dardisierung verwendet werden oder zur Verleihung heit liegt.
zum Beispiel einer frischeren, schärferen, reiferen In Zweifelsfällen ist eine sachgerechte Beurteilung
oder grüneren Aromanote“. eines Vanillearomas oder eines mit Vanillearomen
Die 95/5-Regel wird unterschiedlich ausgelegt. Das hergestellten Lebensmittels jedoch nur nach Offenle-
Urteil des OLG Düsseldorf vom 21.03.2012 (Az. I-15 gung der Rohstoffquellen sowie der Herstellungsbe-
U 173/1) und die ALS Stellungnahme Nr. 2012/29 dingungen und Rezepturen für Aromen und aromati-
[26] stehen im Widerspruch zur Interpretation der sierte Lebensmittel möglich. Auf das Positionspapier
EU-Kommission (SANCO E, 2013, Brussels, 165520). „Authentizität von Aromastoffen“ der Arbeitsgruppe
Werden weniger als 95 Gew.-% des aus dem ge- Aromastoffe in der Lebensmittelchemischen Gesell-
nannten Ausgangsstoff gewonnenen Aromabestand- schaft im Hinblick auf die Beweislast des Herstellers
teils verwendet und ist das Aroma des Ausgangsstoffs wird verwiesen.[28]
immer noch leicht erkennbar, so muss der Ausgangs- 5.1 Chromatografische Verfahren zur Analyse von Va-
stoff (hier Vanille) mit dem Hinweis auf den Zusatz nillin und Begleitstoffen
von anderen natürlichen Aromen kenntlich gemacht Für eine Authentizitätsbewertung sind neben Vanillin
werden (Natürliches Vanille-Aroma mit anderen na- zahlreiche weitere Inhaltsstoffe der Vanilleschote in
türlichen Aromen). Betracht zu ziehen. Bisher konnten mehr als 400 Ver-
Natürliches Aroma muss zu 100 % natürliche Aro- bindungen in der Vanilleschote identifiziert werden,
mabestandteile enthalten. Vanillin aus biotechnologi- darunter Carbonylverbindungen, Phenole, Alkohole,
scher Herstellung kann beispielsweise als natürliches Säuren, Ester, Lactone, Kohlenwasserstoffe, Terpenoi-
Aroma mit Aromaeindruck Vanille bzw. als Zutat in de und Heterozyklen.
solchen Aromen verwendet werden.
© 2022 Wiley-VCH GmbH Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-019Aus den Arbeitsgruppen
HPLC-Analyse von Vanillin und Begleitstoffen Tab. 2: Schwankungsbreiten der Verhältniszahlen von Vanillin
und seinen Begleitstoffen in alkoholisch-wässrigen Extrakten
Die Konzentrationen von Vanillin und den Haupt- aus Vanilla-planifolia-Schoten [29, 31, 32, 34]
begleitstoffen, p-Hydroxybenzaldehyd, Vanillinsäure
und p-Hydroxybenzoesäure (sogenannte „Vanillebe- Verhältniszahl Schwankungsbreite
gleitstoffe“), stehen in der Vanilleschote und den dar- (Konzentrationsverhältnis)
aus hergestellten Vanilleextrakten in charakteristi- Vanillin/p-Hydroxybenzaldehyd 9–28
schen Verhältnissen zueinander und können somit in Vanillin/p-Hydroxybenzoesäure 14–152
Form der sogenannten Verhältniszahlen zur Authen- Vanillin/Vanillinsäure 4–29
tizitätsprüfung daraus hergestellter Aromen bzw. da-
p-Hydroxybenzoesäure/ 0,14–1,40
mit aromatisierter Lebensmittel herangezogen wer- p-Hydroxybenzaldehyd
den. Für komplexe Aromen (insbesondere andere als
Vanillinsäure/ 0,61–3,48
natürliche Vanillearomen) sind die Verhältniszahlen p-Hydroxybenzaldehyd
jedoch in der Regel nicht anwendbar, da die entspre-
chenden Aromastoffe auch als solche zugesetzt sein
können. Bei der Beurteilung der Verhältniszahlen in Le-
Für die quantitative Bestimmung von Vanillein- bensmitteln ist zu beachten, dass Vanillin und die in
haltsstoffen kommen in der Regel HPLC-Methoden der Vanilleschote vorhandenen Begleitstoffe p-Hy-
zum Einsatz, [29, 30] da eine gaschromatografische droxybenzaldehyd, Vanillinsäure und p-Hydroxy-
Analyse für die Bestimmung der Säuren nur bedingt benzoesäure auch in anderen Zutaten enthalten sein
geeignet ist. können. Diese Stoffe werden in der Natur im weitver-
Zur Probenvorbereitung wird üblicherweise mit breiteten Phenylpropanoid-Stoffwechsel gebildet.
Methanol oder Ethanol verdünnt bzw. extrahiert [30]. [35] Somit können die Verhältniszahlen in Lebens-
Aus komplexen Lebensmitteln können Dickungsmittel mitteln aufgrund anderer Zutaten je nach natürlich
mit Ethanol gefällt werden, oft ist hier auch eine Klä- vorhandener Menge dieser Stoffe bis außerhalb der
rung nach Carrez [31, 32] und/oder eine Entfettung Schwankungsbreite verschoben sein. Dies ist im je-
mit einem unpolaren Lösungsmittel erforderlich. Die weiligen Einzelfall zu berücksichtigen.
Chromatografie erfolgt an RP-Phasen, die Detektion Daneben sind etwaige Abbaureaktionen bei der Le-
mittels UV oder MS.[30] Für die Analytik von Vanillin bensmittelverarbeitung bzw. Wechselwirkungen mit
und seinen Begleitstoffen ist es entscheidend, geeignete bestimmten Lebensmittelinhaltsstoffen zu beachten.
Extraktionssysteme, vornehmlich alkoholisch-wässri- Oxidationen durch Mikroorganismen oder milchei-
ge, einzusetzen. Andere Extraktionslösungsmittel wie gene Enzyme treten besonders bei mit frischer oder
Acetonitril, TBME, Diethylether und Ethylacetat resul- pasteurisierter Milch hergestellten Lebensmitteln und
tieren in verminderten Ausbeuten.[33] bei Produktionsbedingungen mit hoher thermischer
Die Tabelle 2 zeigt in einer Übersicht die Schwan- Belastung auf.[36] Da bei der Lebensmittelherstellung
kungsbreiten der Verhältniszahlen von Vanillin und eine Oxidation von Vanillin zu Vanillinsäure und von
seinen Begleitstoffen in alkoholisch-wässrigen Extrak- p-Hydroxybenzaldehyd zu p-Hydroxybenzoesäure
ten aus Vanilla planifolia-Schoten, wie sie in verschie- möglich ist, [37, 38] wurde eine modifizierte Verhält-
denen wissenschaftlichen Studien ermittelt worden niszahl (VZ(A+S)) eingeführt,[34] die diesem Effekt da-
sind. Die angegebenen Schwankungsbereiche spiegeln, durch Rechnung trägt, dass die Oxidationsprodukte
wie bei Naturprodukten üblich, die Anbau- und Bear- in die Berechnung mit einbezogen werden:
beitungsbedingungen (Klima, Boden, Erntezeitpunkt)
wider,[29] siehe hierzu auch Abschnitt 2.
(Vanillin: Massegehalt an Vanillin in mg/kg, Vanillinsäure: Massege-
halt an Vanillinsäure in mg/kg, pHBA: Massegehalt an p-Hydroxy-
benzaldehyd in mg/kg, pHBS: Massegehalt an p-Hydroxybenzoe-
säure in mg/kg)
Auf der Basis der in der Tabelle 2 angeführten Ver-
hältniszahlen errechnet sich für die modifizierte Ver-
hältniszahl VZ(A+S) ein charakteristischer Wertebe-
reich von 8,3 bis 18,3. Bei starker Oxidation des
Vanillins sollte allerdings hinterfragt werden, inwie-
weit das abweichende Profil in stofflicher und sensori-
Vanille vor der Sortierung nach Größe auf La Réunion (BIld: Dr. scher Hinsicht noch einem verkehrsüblichen Vanille-
Jörg Häseler)
aroma entspricht.
Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-020 © 2022 Wiley-VCH GmbHAus den Arbeitsgruppen
Die Verhältniszahlen sind folglich nur bedingt für schiedene Lactone und Monoterpene miterfassen zu
die Authentizitätsprüfung von Vanille in Lebensmitteln können.
geeignet; die Produktionsbedingungen und Einfluss- Speziell die Gehalte an p-Anisaldehyd und p-Anisal-
faktoren der Lebensmittelherstellung sollten berück- kohol können im Fall von V. planifolia-Extrakten und
sichtigt werden. Liegen die Verhältniszahlen innerhalb -aromen einen Hinweis auf Verfälschung liefern, da
der in der Literatur beschriebenen Schwankungsbreite sich diese stark von den in V. tahitensis vorkommenden
(s. Tab. 2), ist dies zunächst nur ein erstes wichtiges In- Mengen unterscheiden.[32, 41] Einen Überblick zu pu-
diz dafür, dass das verwendete Vanillearoma überwie- blizierten Daten flüchtiger Verbindungen in Vanille
gend aus der Vanilleschote stammen kann. Insofern ist verschiedener Herkunft und Spezies bietet das „Hand-
es unerlässlich, auch weitere Inhaltsstoffe der Vanille in book of Vanilla Science and Technology“.[40]
der Authentizitätsprüfung zu berücksichtigen. Vanilla tahitensis zeichnet sich durch eine in Rich-
Bei einem Konzentrationsverhältnis Vanillin/ tung Anis gehende Note aus, zu der insbesondere
p-Hydroxybenzaldehyd deutlich größer als 28 besteht Substanzen wie p-Anisalkohol und p-Anissäure und
der Verdacht, dass Vanillin zugesetzt wurde. In die- in geringerem Maße p-Anisaldehyd beitragen. Mit
sem Fall ist eine Authentizitätsprüfung des Vanillins etwa 1 % liegt der Anteil des Vanillins niedriger als bei
durch weitere Verfahren notwendig, um auszuschlie- Vanilla planifolia Andrews, der Anteil der p-Hydroxy-
ßen, dass Vanillin aus anderen Quellen (s. Abschnitt benzoesäure dagegen höher.[34, 41, 42]
3.2) zugesetzt wurde. Weiterhin hat die Enantiomerenanalytik an chiralen
Beträgt dieses Konzentrationsverhältnis 20 oder Säulen gezeigt, dass insbesondere Limonen und β-
weniger, so ist ein zweifelsfreier Nachweis der Echt- Pinen in Vanilleextrakten jeweils eine Enantiomeren-
heit jedoch noch nicht gegeben, da beispielsweise eine verteilung mit einem signifikanten Überschuss einer
Verfälschung durch den Zusatz von Vanillebegleitstof- der beiden optisch aktiven Formen aufweisen.[29]
fen nicht auszuschließen ist.
5.2 Analytik mittels Isotopenverhältnis-Massenspek-
Die HPLC-MS kann neben der Analytik von Vanil-
trometrie (IRMS)
lin und seinen Hauptbegleitstoffen auch zur Bestim-
Zur Authentizitätsbewertung von Vanillin wird übli-
mung von schwerflüchtigen, phenolischen Inhaltsstof-
cherweise das Stabilisotopenverhältnis des Kohlen-
fen der Vanilleschoten bzw. von Vanilleextrakten
stoffs bestimmt. Auch das Wasserstoff-Stabilisotopen-
herangezogen werden, die nur in sehr geringen Kon-
verhältnis kann zur Überprüfung der Authentizität
zentrationen vorkommen. Auch kann im Hinblick auf
herangezogen werden.[43] Unter dem Stabilisotopen-
eine Prüfung der Authentizität und Verfälschung von
verhältnis versteht man das Verhältnis der Konzentra-
Vanillearomen z. B. auf Zusatz von natürlich nicht vor-
tion des schwereren Isotops zur Konzentration des ent-
kommendem Ethylvanillin geprüft werden oder die
sprechenden leichteren Isotops (13C/12C bzw. 2H/1H).
Konzentrationen von natürlich vorkommenden Aro-
Die Angabe des Stabilisotopenverhältnisses erfolgt
mastoffen wie Piperonal [39] bestimmt werden. Pipe-
als δ–Wert in ‰ (δ13C bzw. δ2H) und bezeichnet die
ronal wurde in Vanilleschoten nur im unteren µg/kg-
normalisierte Abweichung δ von international verein-
Bereich nachgewiesen. Insofern ist ein Nachweis von
barten Referenzstandards, dem Vienna Pee Dee Be-
Piperonal in Lebensmitteln bis zu den laborüblichen
lemnite (VPDB) für Kohlenstoff und dem Vienna
Nachweisgrenzen im unteren µg/kg-Bereich (ppb-Be-
Standard Mean Ocean Water (VSMOW) für Wasser-
reich) nicht auf einen Eintrag aus der Vanille, sondern
stoff.[44]
auf einen anderweitigen Zusatz zurückzuführen.
Der reine Aromastoff Vanillin wird zur Bestimmung
GC-Analyse flüchtiger Stoffe der Stabilisotopenverhältnisse direkt mittels eines Ele-
Die Probenvorbereitung für die GC kann in ver- mentaranalysators bzw. mittels einer Pyrolyseeinheit in
gleichbarer Weise wie bei der HPLC durchgeführt die entsprechenden Messgase CO2 bzw. H2 umgesetzt
werden [29, 30, 33]. Bei komplexeren Lebensmittel- und diese werden online dem IRMS zugeführt.
matrizes kann eine zusätzliche Extraktion mit einem Bei komplexen Matrizes kommt die Gaschromato-
unpolaren Lösungsmittel (z. B. Pentan/Diethylether) grafie-IRMS zum Einsatz. Der Aromastoff Vanillin
und/oder eine Isolierung an Festphasen erforderlich wird dabei zunächst gaschromatografisch isoliert, on-
sein [30]. Die chromatografische Trennung erfolgt line über entsprechende Reaktoren zu CO2 für die
vorzugsweise auf mittelpolaren oder stark polaren Fu- Messung von Kohlenstoff bzw. zu H2 für die Messung
sed Silica Kapillarsäulen.[29, 30] von Wasserstoff umgesetzt und diese werden dann
Die besondere Stärke der GC liegt in der Möglich- dem IRMS zugeführt.
keit, die in der Vanilleschote enthaltenen Minorkom- Bei der Bestimmung von Stabilisotopenverhältnis-
ponenten wie beispielsweise Guajacol, p-Anisaldehyd, sen kommt der Vermeidung von Fraktionierungen
p-Anisalkohol, Methylcinnamat, Piperonal [40], ver- der Isotopologe eine besondere Bedeutung zu.
© 2022 Wiley-VCH GmbH Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-021Aus den Arbeitsgruppen
Tab. 3: Stabilisotopenverhältnisse des Kohlenstoffs und Wasserstoffs von Vanillin verschiedener Herkunft und Herstellungsverfahren
Herkunft/Rohstoff des Vanillins Herstellungs- δ13C δ2H Literatur
verfahren VPDB (‰) VSMOW (‰)
V. planifolia-Schote, (z. B. Bourbon-Vanille) Extraktion −21,5 bis −17,8 −92 bis −10 [43, 45, 46, 47, 48]
V. tahitensis-Schote Extraktion −19,1 bis −14,6 −82 bis −3 [45, 46, 48]
Ferulasäure aus C3-Pflanzen (z. B. Reis) biotechnologisch −37,4 bis −35,4 −174 bis −158 [47, 48]
Ferulasäure aus C4-Pflanzen (z. B. Mais) biotechnologisch −19,9 bis –18,2 −99 bis −97 [47]
Curcumin (Kurkuma) biotechnologisch −30,4 bis −27,8 −155 bis −128 [47]
Eugenol, Isoeugenol (Nelke) chemosynthetisch/ −32,4 bis −30,4 −114 bis −62 [46, 47]
biotechnologisch
Lignin (Holz) chemosynthetisch −32,5 bis −27,4 −182 bis −62 [45, 47]
Glucose (unbek. Herkunft; Einzelwert) biotechnologisch −12,5 −95 [48, 49]
Beurteilung der Authentizität von Vanillin über den logisch auch aus Vorstufen von C4-Pflanzen wie Feru-
δ13C- und δ2H-Wert lasäure oder Glucose aus Mais oder Zuckerrohr her-
- Beurteilung des δ13C-Wertes von Vanillin gestellt werden und weist dann entsprechend
In der Praxis wird überwiegend der δ13C-Wert zur positivere δ13C-Werte auf als Vanillin, welches aus C3-
Prüfung der Frage herangezogen, ob das Vanillin aus- Pflanzen gewonnen wurde.
schließlich aus der Schote stammt, oder etwa aus an- Eine Überprüfung der geografischen Herkunft von
deren Rohstoffen biotechnologisch bzw. durch andere Vanillebestandteilen über den δ13C-Wert von Vanillin
Verfahren hergestellt worden ist. ist nicht möglich.[51] Unterschiede bestehen jedoch
Basierend auf den in der Literatur veröffentlichen bei den Vanille-Arten; während bei Schoten der Art V.
mehr als 120 Daten für Vanillin, das ausschließlich planifolia die δ13C-Werte des Vanillins zwischen −21,5
aus der Vanilleschote stammt, liegt der δ13C-Wert im und −17,8 ‰ VPDB liegen, weisen Schoten der Art V.
Bereich von −14,6 bis −21,5 ‰ VPDB (s. Tabelle 3). tahitensis, die überwiegend in Französisch Polynesien
Bei einem δ13C-Wert der negativer als −21,5 ‰ VPDB und in Papua Neuguinea angebaut werden, weniger
ist, kann davon ausgegangen werden, dass das Vanil- negative Werte im Bereich von −19,1 bis −14,6 ‰
lin nicht bzw. nicht ausschließlich aus der Schote VPDB auf.
stammt. Dieser sog. „Cut-Off Wert“ von −21,5 ‰ Bei milchhaltigen Lebensmitteln wurde festgestellt,
VPDB berücksichtigt dabei bereits die natürlichen dass sich im Zuge einer enzymatischen Oxidation von
Schwankungsbreiten des Isotopenverhältnisses von Vanillin zu Vanillinsäure das Kohlenstoffisotopenver-
Vanillin bedingt z. B. durch geografische Herkunft, hältnis des verbleibenden Vanillins zu positiveren
klimatische oder jahrgangsspezifische Besonderhei- δ13C-Werten verschieben kann.[37] Hier besteht je-
ten oder technologischer Verfahren. doch nicht die Gefahr eines falsch-positiven Befundes
Bei der Beurteilung des δ13C-Werts von Vanillin ist im Hinblick auf einen Anteil von Vanillin, welcher
die erweiterte Messunsicherheit zu berücksichtigen nicht aus der Schote kommt. In jedem Falle müssen
(Abschnitt 5). aber auch solche Effekte berücksichtigt werden.
Einzelne in der Fachliteratur veröffentlichte, nega-
Beurteilung des δ2H-Wertes von Vanillin
tivere δ13C-Werte als −21,5 ‰ VPDB, z. B. für Vanil-
Der δ2H-Wert von Vanillin, das ausschließlich aus
lin isoliert aus grünen, unreifen, nicht fermentierten
der Schote stammt, liegt zwischen −3 und −92 ‰
Vanilleschoten durch Säurebehandlung, [50] bleiben
VSMOW. Vanillin, biotechnologisch hergestellt aus
hier außen vor, da das Herstellungsverfahren nicht
Ferulasäure oder anderen Vorstufen aus C3-Pflanzen,
den rechtlichen Vorschriften für die Gewinnung von
hat negativere Werte als Vanillin aus der Schote.
natürlichem Vanillin bzw. von Vanilleschotenextrak-
Eine Zuordnung oder Überprüfung der geografi-
ten entspricht.
schen Herkunft ist anhand des δ2H-Wertes nicht
Biotechnologisch hergestelltes Vanillin, welches als
möglich.
natürlicher Aromastoff gekennzeichnet werden darf,
wird überwiegend aus Ferulasäure von C3-Pflanzen Gemeinsame Betrachtung der δ13C- und δ2H-Werte von
hergestellt und weist mit −37,4 bis −35,4 ‰ VPDB die Vanillin
negativsten δ13C-Werte auf. Die δ13C-Werte von Va- Da die δ13C- und δ2H-Werte des Vanillins miteinan-
nillin hergestellt aus Vorstufen anderer C3-Pflanzen der in Zusammenhang stehen, ist es möglich, durch
wie Curcumin aus Kurkuma, Eugenol, Isoeugenol aus gemeinsame Betrachtung der Werte die Beurteilung
Nelken oder Lignin aus Holz liegen im Bereich von der Einzelwerte zu verifizieren.[45, 46, 47] Insofern er-
−27,4 und −32,5 ‰ VPDB. Vanillin kann biotechno- geben sich mit diesen Verfahren im Hinblick auf die
Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-022 © 2022 Wiley-VCH GmbHAus den Arbeitsgruppen
Fragestellung, ob Vanillin ausschließlich aus der Scho- basiert darauf, dass die Verteilung der 2H-Isotope an
te stammt, Möglichkeiten einer Plausibilitätsprüfung. den verschiedenen Positionen eines Moleküls nicht
statistisch erfolgt. Sie hängen von Diskriminierungs-
5.3 Weitere spezielle Untersuchungsmöglichkeiten von
effekten während der (Bio-)Synthese ab. Über die vier
Vanillin
zur Beurteilung relevanten (D/H)-Isotopenverhält-
Zur Prüfung der Vanillinqualität gibt es noch weitere nisse des Vanillin-Moleküls können Mischungen von
Methoden der Isotopen- bzw. Stabilisotopenanalytik. natürlichem und chemosynthetischem Vanillin nach-
Diese Methoden erfordern höhere Substanzmengen gewiesen werden.[54]
oder Reinheiten und sind daher vor allem zur Rein- Die Methode wurde in einem AOAC-Ringversuch
stoff- bzw. Rohstoffprüfung (Vanilleextrakte, Vanillin getestet [55] und wird insbesondere dann zur Authen-
aus der Schote etc.) geeignet. Die Methoden werden tizitätskontrolle eingesetzt, wenn relativ hohe Subs-
im Folgenden nur kurz angesprochen. Es werden das tanzmengen an Vanillin mit größtmöglicher Reinheit
Prinzip und die Methode vorgestellt, Möglichkeiten vorliegen, z. B. bei der Rohstoffkontrolle von purem
und Grenzen aufgezeigt und ansonsten auf die ent- Vanillin oder von aufgereinigtem Vanillin aus Vanille-
sprechenden Publikationen verwiesen. extrakten. Wie eine erste Untersuchung zeigte, ermög-
Bestimmung des δ13C-Wertes und δ2H-Wertes der Me- licht die 2H-NMR-Analyse auch die Klassifizierung
thoxygruppe von Vanillin mittels IRMS bzw. Differenzierung biotechnologisch hergestellten
Durch δ13C- und δ2H-Analyse von Methyliodid Vanillins (ex Ferulasäure) und Vanillins ex Schote.[56]
(CH3I), das durch Abspaltung aus der Methoxygrup- Veröffentlichungen mit ersten Ergebnissen zur Be-
pe des Vanillins mit Iodwasserstoffsäure erzeugt wird, stimmung der positionellen 13C-Verteilung im Vanil-
kann mittels Headspace-IRMS Vanillin ex Schote und lin-Molekül mittels 13C-NMR versprechen Vorteile
Vanillin ex C4-Ferulasäure unterschieden werden [47, gegenüber der 2H-NMR, da die 13C-NMR deutlich
48, 49]. Ebenso kann damit Vanillin ex Eugenol deut- empfindlicher ist. So wäre mit dieser Methode die Ab-
licher von Vanillin ex Curcumin und ex Lignin abge- grenzung von Vanillin aus chemo-synthetischer und
grenzt werden. Durch multivariate Auswertung der biotechnologischer Herstellung besser möglich.[57,
Kohlenstoff- und Wasserstoff-Isotopenverhältnisse 58, 59, 60, 61]
des Gesamtmoleküls und der Methoxygruppe konn- 6 Sensorische Prüfverfahren für Vanillearomen
ten Geißler et al. deutlich verbesserte Unterschei-
Sensorische Standardmethoden
dungsmöglichkeiten verschiedenster Vanillinqualitä-
Zur sensorischen Prüfung von Lebensmitteln wird auf
ten erreichen.[47]
eine Reihe von internationalen sensorischen Standards
Bestimmung des δ13C-Wertes von Vanille-Begleitstoffen zurückgegriffen, den sogenannten ISO-Methoden.
Als weitere Kriterien für die Beurteilung der Au- Man unterscheidet im Allgemeinen zwischen Unter-
thentizität von Aromen mit Vanillebestandteilen schiedstests und beschreibenden Methoden. Beide
können die δ13C-Werte der Vanillebegleitstoffe heran- werden auch bei der Prüfung von Vanilleprodukten
gezogen werden. Voraussetzung für die Messung ist, angewendet. Sie stellen sicher, dass die Prüfergebnisse
dass ausreichend hohe Konzentrationen dieser Stoffe statistisch validiert sind und signifikante Aussagen ge-
in der Probenmatrix vorhanden sind.[52] troffen werden können.[62, 63, 64]. In vielen Fällen
14
C-Aktivitätsmessung von Vanillin reicht es aber auch aus, qualitative Methoden für ein-
Mittels der 14C-Aktivitätsmessung bzw. Radiocar- fache Geschmacksbeschreibungen zu benutzen.
bonmethode an Vanillin kann ermittelt werden, ob Abhängig von der Methode, sind Auswahl- und
dieses aus Erdöl oder anderen fossilen Quellen stammt. Schulungskriterien festgelegt. Man kann geschulte oder
Wird Vanillin aus fossilen Rohstoffen synthetisiert, ungeschulte Prüfpersonen einsetzen, z. B. werden für
dann ist die 14C-Aktivität null, [53] wohingegen Vanil- Dreiecks- oder Duo-Trio-Prüfungen die Prüfer nicht
lin aus biologischen Quellen (Schote, Mais, Reis, Holz, geschult, [65, 66, 67] während für die quantitative be-
Nelke, Kurkuma usw.) eine 14C-Aktivität um die 100 % schreibende Analyse die Prüfer auf Geschmacksde-
aufweist. Allerdings ist zu beachten, dass eine 14C-Ak- skriptoren und -intensitäten trainiert werden müssen.
tivität von 100 % nicht automatisch bedeutet, dass es Auswahl- und Schulungskriterien für die Prüfper-
sich dabei um einen natürlichen Aromastoffim Sinne sonen sind bindend festgelegt. Die Eignung der Prüf-
der EG-AromenV handelt. personen ist regelmäßig zu kontrollieren.[68]
Kernresonanzspektroskopie (2H-NMR, 13C-NMR) von Deutliche Wahrnehmung von Vanillegeschmack
Vanillin In den Leitsätzen für Puddinge, andere süße Desserts
Die Anwendung der Deuterium-Kernresonanz- und verwandte Erzeugnisse und in den Leitsätzen für
spektroskopie (2H-NMR) zur Analyse von Vanillin Speiseeis wird eine deutliche Wahrnehmung des Va-
© 2022 Wiley-VCH GmbH Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-023Aus den Arbeitsgruppen
nillegeschmacks gefordert [3, 4]. Die sensorische Er- säure mittels Flüssigchromatografie (LC) kann ge-
kennbarkeit eines bekannten Geschmacks erfolgt mit prüft werden, ob ein Produkt überhaupt Bestandteile
geschulten Prüfern.[69] der Vanilleschote enthält und ob gegebenenfalls ein
So besitzt z. B. Vanillin einen charakteristischen, Zusatz von Vanillin vorliegt.
angenehm süßlichen Aromaeindruck. Sein retrona- Flüchtige Stoffe können mittels Gaschromatografie
saler Wahrnehmungsschwellenwert in Lebensmitteln (GC) qualitativ und quantitativ bestimmt werden und
liegt je nach Matrix bei 30 bis 200 µg/kg.[70] Die können einerseits zur Überprüfung der Echtheit eines
Wahrnehmung eines Vanille-Aromaeindrucks hängt natürlichen Vanillearomas als auch zum Nachweis
aber, wie vorher beschrieben, von vielen Vanille-eige- von Aromastoffen, die nicht aus der Vanilleschote
nen Aromastoffen ab, die andere Aromaeindrücke stammen, eingesetzt werden.
und Wahrnehmungsschwellenwerte besitzen. Zur Prüfung, ob ein Aroma ausschließlich Vanillin
aus der Schote enthält, sollte auch das Kohlenstoffiso-
Sensorische Prüfung von natürlichen Vanillearomen
topenverhältnis (δ13C-Wert) des Vanillins mittels Iso-
Nach Erwägungsgrund 26 der EG-Aromen-V muss
topenverhältnis-Massenspektrometrie (IRMS) be-
der Vanillebestandteil sensorisch wahrnehmbar sein
stimmt werden. Ein δ13C-Wert negativer als −21,5 ‰
und die maximal 5 % nicht aus Vanille stammenden
VPDB weist darauf hin, dass das Vanillin nicht aus-
Aromabestandteile dürfen nur zur Standardisierung
schließlich aus Vanilleschoten stammt.
oder Verleihung zum Beispiel einer fruchtigen, würzi-
Sind reine Vanilleextrakte bzw. hinreichende Subs-
geren oder cremigen Aromanote verwendet werden.
tanzmengen Vanillin für die Analytik verfügbar, kön-
Dazu werden die Aromabestandteile aus Vanille
nen weitere Methoden, wie die 2H-IRMS von Vanillin,
(=95 %-Anteil) und der verbleibende 5 %-Anteil (nicht
die 13C- und 2H-IRMS der Methoxygruppe des Vanil-
aus Vanille) jeweils separat sensorisch beschrieben und
lins oder die 2H-NMR-Analytik zur Authentizitäts-
hinsichtlich der sensorischen Qualität und Intensität
prüfung eingesetzt werden.
für das gesamte 95/5-Aroma bewertet.[71, 72, 73]
Von Bedeutung ist auch die sensorische Prüfung,
7 Zusammenfassung um normative Vorgaben hinsichtlich des Aromaein-
Das Grundlagenpapier „Vanillearomen – Herkunft, druckes zu verifizieren.
Analytik und Charakterisierung der Vanillebestand- Eine sachgerechte Beurteilung analytischer Ergeb-
teile“ gibt einen Überblick zum Anbau und der Pro- nisse sollte unter Berücksichtigung der Herstellung
duktion der Gewürzvanille, zu Gewinnungs- und und Zusammensetzung des Vanillearomas oder des
Herstellungsverfahren von Vanilleextrakten und von mit Vanillearomen hergestellten Lebensmittels erfol-
Vanillin, zur Zusammensetzung und Kennzeichnung gen. Die Beweislast des Herstellers soll daran mitwir-
von Vanillearomen nach EG-AromenV, zu Analysen- ken.[28]
verfahren und Beurteilungskriterien bestimmter In- 8 Summary
haltsstoffe zur Echtheitsprüfung von Vanillearomen
The framework document “Vanilla Flavourings - Ori-
sowie zu sensorischen Prüfverfahren. Auf spezielle
gin, Analysis and Characterization of Vanilla Ingre-
gesetzliche Regelungen der Kennzeichnung oder Auf-
dients” provides an overview of the cultivation and
machung von Lebensmitteln, die Aromen mit Vanille
production of the vanilla spice plants, the extraction
enthalten, wird nicht eingegangen.
and production methods of vanilla extracts and va-
Schwerpunkt des Grundlagenpapiers ist die Über-
nillin, the composition and declaration of vanilla fla-
prüfung der Echtheit (Authentizität) von Vanillearo-
vourings according to the EC Regulation on Flavou-
men bzw. von Vanillebestandteilen, sowie des Aroma-
rings as well as the analytical methods and evaluation
stoffes Vanillin auf der Grundlage analytischer Daten.
criteria for authenticity testing of vanilla flavourings
Es wird ein Überblick über die Verfahren der Chro-
and the sensory testing methods. It does not deal
matografie (HPLC, GC), 13C- und 2H-Isotopenver-
with specific legal requirements on the labelling or
hältnis-Massenspektrometrie (IRMS) und spezieller
presentation of foods containing vanilla flavourings.
weiterer Verfahren wie der 2H- und 13C-Kernreso-
The main focus of the framework document is the
nanzspektroskopie (NMR) gegeben. Die in der Fach-
verification of the authenticity of the vanilla constitu-
literatur vorhandenen Analysenergebnisse authenti-
ents in vanilla flavourings and the flavouring substan-
scher Proben die als Beurteilungsgrundlage dienen
ce vanillin on the basis of analytical data. An overview
können, werden vorgestellt und diskutiert.
of chromatographical (HPLC, GC), 13C and 2H isoto-
Durch Bestimmung der Konzentrationen und
pe ratio mass spectrometrical (IRMS) and special fur-
Konzentrationsverhältnisse von Vanillin und seiner
ther methods such as 2H and 13C nuclear magnetic
charakteristischen Begleitkomponenten Vanillinsäu-
resonance spectroscopy is given. The corresponding
re, p-Hydroxybenzaldehyd und p-Hydroxybenzoe-
data available in the literature and obtained from aut-
Lebensmittelchemie Supplementband 1 (2022) | S1-024 © 2022 Wiley-VCH GmbHAus den Arbeitsgruppen
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sis for the evaluation of flavourings with vanilla accor- www.lebensmittelverband.de/download/richtlinie-vanille-zu-
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By determining the concentrations and concentra- [6] Arbeitskreis Aromen und Aromastoffanalytik (2021) Grundlagen-
tion ratios of vanillin and its characteristic accompa- papier: Sammlung von Regelungen zur Zulässigkeit der Abbil-
dung von Früchten und Gewürzen beim Inverkehrbringen von
nying components vanillic acid, p-hydroxybenzalde-
Aromen und aromatisierten Lebensmitteln. Dtsch. Lebensm.-
hyde and p-hydroxybenzoic acid by means of liquid Rundsch. 117: 165–173
chromatography (LC), it is possible to verify whether [7] AG Milch und Milchprodukte der Lebensmittelchemischen Ge-
a flavouring contains vanilla bean components at all sellschaft, Fachgruppe der Gesellschaft Deutscher Chemiker
and whether vanillin has been added. (2011) Positionspapier zur Kennzeichnung „Vanille“ bei Milcher-
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titatively by means of gas chromatography (GC) and ker/Arbeitsgruppen/milch/posi_milch_vanille.pdf [19.04.2021]
can be used on the one hand to verify the authenticity [8] DVAI (2022) Positionspapier Vanille. URL: http://aromenverband.
of a natural vanilla flavouring and on the other hand de/wp-content/uploads/2022/03/dvai-positionspapier vanille_
ueberarbeitet_final.pdf [05.04.2022]
to detect flavouring substances that do not originate
[9] Arbeitskreis der auf dem Gebiet der Lebensmittelhygiene und
from the vanilla bean. der vom Tier stammenden Lebensmittel tätigen Sachverständi-
To check whether a flavouring contains only vanil- gen (2021) 86. Arbeitstagung, Stellungnahme Nr. 2020/86/34. J.
lin from the pod, the carbon isotope ratio (δ13C value) Consum. Prot. Food Saf. 16: 275–290
of vanillin should also be determined by isotope ratio [10] International Organization for Standardization (1999) ISO 5565-1
mass spectrometry (IRMS). A δ13C value more negati- [11] AG Aromastoffe der Lebensmittelchemischen Gesellschaft, Fach-
gruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (2020) Jahresmit-
ve than –21.5 ‰ VPDB indicates that the vanillin is telwerte, Umfrageergebnisse, 42. Sitzung, 24. November 2020
not derived exclusively from vanilla beans. [12] Brown M L (2009) in: Jones E C, Murphy A D (Hrsg.) Political Eco-
If pure vanilla extracts or sufficient amounts of va- nomy of Hazards and Disasters, AltaMira Press, Lanham, MD,
nillin are available for analysis, other methods such as USA: 241–264
2
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Forsch. 199: 38–42
for proof of authenticity.
[15] DIN EN ISO 3493: 2007
Sensory testing is also of importance to verify nor-
[16] Ehlers D, Bartholomae S (1993) Z. Lebensm.-Unters. Forsch. 197:
mative specifications regarding the flavour impression. 550–557
A proper assessment of analytical results should [17] Quirin K W, Gerard D (1998) The European Food and Drink Re-
consider the production and composition of the va- view 10: 53–55
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