Читаем Handbook of Vanilla Science and Technology полностью

The structure and flavoring properties of vanillin are the same, whether derived from vanilla beans or prepared synthetically from lignin, eugenol, and guaiacol or petroleum by-products. The 13C/12C ratio for natural vanillin from vanilla beans, however, is different from vanillin produced synthetically from lignin, eugenol, or guaiacol, all of which are also plant materials. In plants, the isotopic fractionation of carbon takes place during photosynthesis via CO2 fixation. Plants fix CO2 by one of three metabolic pathways: Calvin synthesis (C3 plants), Hatch-Slack pathway (C4 plants), or Crassulacean acid metabolic (CAM) pathway, each of which produce natural products with different 13C/12C ratios. In the CAM plants, both the Calvin cycle as well as Hatch-Slack pathway modes are operational. In these plants, CO2 is absorbed at night and combines with phosphoenolpyruvate to form 4-carbon organic acids (malic and isocitric acids). During daylight, C4-acid breaks down releasing CO2 to be utilized by the Calvin cycle. The CAM pathway operates in vanilla and enriches vanillin with the 13C isotope. Bricout (1974), Bricout et al. (1981), and Hoffman and Salb (1979) applied the radio carbon technique to determine the δ13C values (generally reported as the stable isotope ratio analysis, or SIRA) of vanillin from different sources and used the information to establish the origin of vanillin in vanilla extracts. The δ13C results are reported in parts per thousand relative to the fossil Pee Dee (South Carolina) Belemnite Standard (PDB). They are computed as follows:

Fig. 9.6 Specific sites on vanillin molecule for natural isotope ratios. Vanillin from vanilla beans of many origins (49 samples) yielded the following values: D/H ratios: 1-130.8 SD ± 3.1, —157.3 ± 3, 4-196.4 SD ± 2.5, 5-126.6 SD ± 1.7.

The δ13C values for vanillin from different sources are given in Table 9.9.

Table 9.9 Carbon SIRA of vanillin from various sources (from Hoffman and Salb 1979)

Source of Vanillin | δ13C

Vanilla (Madagaxscar) | — 20.4

Vanilla (Indonesia) | — 18.7

Vanilla (Mexico) | — 20.3

Vanilla (Tahiti) | — 16.8

Lignin | — 27.0

Eugenol (clove oil) | — 30.8

Guaiacol | — 32.7

It is apparent that the addition of synthetic vanillin to vanilla extract can be detected by SIRA. However, a means of circumventing SIRA of vanillin was discovered, which involved addition of 13C-enriched vanillin to lignin-derived vanillin. This was done by replacing the methyl group of lignin-derived vanillin with methyl-13C, which made the synthetic vanillin appear natural to routine SIRA. Bricout et al. (1981) and Krueger and Krueger (1983) developed new tests to detect this addition of [methyl-13C]-vanillin to lignin-derived vanillin.

Their technique involves removal of methyl carbon from the vanillin molecule prior to performing SIRA on the resulting dihydrobenzaldehyde (DHB) or CH3I. This analysis reveals whether lignin vanillin is altered with methyl-13C and makes it even more difficult to adulterate pure vanilla extracts with synthetic vanillin. This is illustrated in Table 9.10.

Table 9.10 Analysis of [methyl -13C]-Vanillin (from Krueger and Krueger 1985)

Sample | δ13Ctotal | δ13CDHB | δ13Cmethyl

Lignin vanillin | —27.0 | —26.7 | —

Altered lignin vanillin | —20.0 | —26.0 | —

Lignin vanillin | —27.3 | — | —28.4

Altered lignin vanillin | —20.6 | — | + 25.8

Besides the methyl group, there are seven other molecular positions in vanillin, in which the 13C label could be placed without detection by any of the above mentioned tests. Out of concern that some day an economical method could be developed for producing one of these, [carbonyl-13C]-vanillin, Krueger and Krueger (1985) have developed a method for detecting such an adulteration. Their method involves oxidation of vanillin to vanillic acid in the first step. This is followed by decarboxylation of vanillic acid with bromine, and performing SIRA on the resulting CO2 from the carbonyl carbon. Vanillin carbonyl SIRA values for lignin and natural vanillin are given in Table 9.11

Table 9.11 Vanillin carbonyl SIRA on various vanillin sources (from Krueger and Krueger, 1985)

Sample | δ13Ccarbonyl | δ13Ctotal | Remarks

Lignin | —37.7 ± 1.4 | —27.22 | Known lignin vanillin

Altered lignin | +17.1 | —19.94 | Lignin vanillin with added [carbonyl 13C]-vanillin

Bourbon | —25.7 | —21.4 | Known natural vanillin

Bourbon | —27.7 | — | Known natural vanillin

Bourbon | —23.2 | — | Known natural vanillin

Bourbon | —29.9 | — | Known natural vanillin

Bourbon | —24.7 | — | Known natural vanillin

Bourbon | —24.8 | — | Known natural vanillin

Commercial | —24.5 | — | Probably natural

Commercial | + 67.1 | —15.6 | Adulterated carbonyl-13C

<p>9.4.2.2 <emphasis>SNIF-NMR technique</emphasis></span><span></p>
Перейти на страницу:

Похожие книги

Биткойн для чайников
Биткойн для чайников

Цель этой книги – дать читателю общее представление о принципах функционирования, назначении и возможностях самой популярной на настоящий момент криптовалюты – биткойна. Здесь даны ответы на все основные вопросы, интересующие начинающих. Что такое биткойн? Где можно взять и как хранить эту криптовалюту? Как использовать биткойн для покупки товаров, оплаты услуг или счетов? Как организовать прием оплаты в этой цифровой валюте в своем магазине? Чем мы рискуем, накапливая свои сбережения в биткойнах? Как защищаться от хакеров и организовать надежное и безопасное хранение своих биткойнов? Каковы перспективы этой цифровой технологии? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в этой небольшой, но очень полезной книге.Чем важна и интересна эта книга? В первую очередь она позволяет детально разобраться в том, что такое Биткойн, как работает сеть, как создать криптовалютный кошелек и обезопасить его от взлома и много, много другой полезной информации, которой необходимо владеть не только начинающим пользователям, но и продвинутым адептам криптовалют. Книга позволяет:– познакомиться с биткойном поближе;– узнать, чем биткойн может оказаться вам полезен;– усвоить правила безопасности и хранения криптомонет.

С. Г. Тригуб , С. Н. Тригуб

Руководства / Словари и Энциклопедии
Как издать книгу. Советы литературного агента. (Пособие для начинающих писателей)
Как издать книгу. Советы литературного агента. (Пособие для начинающих писателей)

Ирина Горюнова — владелец успешного литературного агентства, является агентом таких звездных авторов, как Татьяна Догилева, Гарик Сукачев, Роман Фад и др., что говорит о его успешной деятельности и именно поэтому «как издать книгу» знает гораздо лучше других. Кроме того, автор еще и писатель, книги которого выходят в известных издательствах, таких как «АСТ», «Олимп», «ЭКСМО», «Время». В книге дана исчерпывающая информация по самым разным аспектам, включая кино, электронную книгу, зарубежный рынок, литературные премии и объединения (союзы), а так же информация по продвижению книг и пр. Объединив в себе достоинства многих книг, эта книга является неоценимым пособием для начинающего писателя. Кроме того, в книге раскрываются секреты общения с редакторами, инструкции по оформлению договоров и многое-многое другое.

Ирина Стояновна Горюнова

Руководства / Маркетинг, PR, реклама / Финансы и бизнес / Словари и Энциклопедии
Как писать хорошо. Классическое руководство по созданию нехудожественных текстов
Как писать хорошо. Классическое руководство по созданию нехудожественных текстов

Книга Уильяма Зинсера — самая популярная и авторитетная книга в мире о писательском мастерстве. Она выдержала 30 переизданий и разошлась общим тиражом более миллиона экземпляров. Это книга о том, как писать статьи, эссе, блоги и целые книги — увлекательно, ярко и доходчиво. Ее аудитория — не только профессиональные журналисты и литераторы, а все работники интеллектуального труда. Ведь умение грамотно излагать свои мысли в письменном виде обязательно для любого, кто хочет преуспеть в современном перенасыщенном информацией мире. Зинсер обстоятельно рассказывает, как писать любые тексты на любую тему — о людях, о путешествиях, о себе, о технике, о спорте, об искусстве. Поясняет, какими правилами писатель должен руководствоваться, какими методами пользоваться и как относиться к своему труду, чтобы максимально приблизить его к совершенству.Книга Зинсера пригодится всем, кому приходится или кто по собственному желанию пишет нехудожественные тексты — от деловых писем до научно-популярных книг.

Зинсер Уильям , Уильям Зинсер

Руководства / Словари и Энциклопедии