Vani được coi là có xuất xứ từ Nam Mỹ và được đưa về châu Âu vào thế kỷ 16 do nhà thám hiểm Cofez (Tây Ban Nha), sau khi ông tận mắt chứng kiến nhà vua xứ Aztec là Montezuma, uống một cách ngon lành một loại nước được chế tạo riêng cho vua chúa, đó là hỗn hợp gồm hạt coca, vani và mật...

I. Nguồn gốc của vani thiên nhiên

Hai loài chính cho hương vani thiên nhiên hiện nay là Vanilla planifolia tức Vanilla fragrans và Vanilla pompana.

Vanilla planifolia (Vanilla frazan) thuộc họ Orchidaceae. Cây này được trồng nhiều ở Mexico, Tahiti, Madagascar, Indonesia, Trung Quốc (Vân Nam). Trước đây ở ta cũng có một loại lan rừng ở Đaklak, tương tự loài lan trên nhưng mùi thơm vani rất ít, khi quả khô nẻ thì mất mùi hương. Gần đây, đã di thực loại lan Vanilla qua trồng thử ở một số vùng thuộc các tỉnh Kon Tum, Đaklak, An Giang, Kiên Giang (đảo Phú Quốc), cho kết quả khả quan.

Đây là loại cây có thân leo, màu xanh, rễ bám vào một giá thể khác (cọc, trụ đỡ bằng xi măng, thân cây). Lá màu xanh đậm, dày và gần như không có cuống, phiến hẹp, đầu nhọn dài 20 - 30cm. Hoa màu vàng hoặc vàng cam, mọc thành chùm. Quả khi chín có màu vàng, khô có màu nâu đậm, mảnh, có nếp nhỏ, dài khoảng 15 - 20cm. Quả có mùi thơm, do các lớp tinh thể phủ trên hạt có chứa hoạt chất Vanillin tạo mùi đặc trưng sau khi ủ. Thường sau khi hái các trái chín phải xử lý bằng một quá trình lên men đặc biệt: để héo trong 24 giờ, phơi khô đến khi thành màu nâu đậm, phủ bạt làm đổ mồ hôi trong khoảng 8 - 12 ngày (có tài liệu nói phải kéo dài từ 3 - 6 tháng) rồi đưa ra chỗ thoáng cho bốc hơi, phân loại theo độ dài, bó thành từng bó theo định lượng, đóng vào thùng thiếc để chuyển đến nhà máy chiết xuất vani.

Cái khó trong việc tạo quả là việc thụ phấn. Trong tự nhiên, hoa vani ở Mexico thụ phấn được nhờ giống ong Mexico và loại chim ruồi, có thể chọc thủng được cái màng cứng ngăn hoa thụ phấn tự nhiên, còn các nơi khác phải dùng que tre chọc thủng màng cứng nói trên và dùng ngón tay thoa phấn hoa lên, ngày nay vẫn áp dụng phương pháp thụ phấn nhân tạo này.

Thường mỗi cây cho khoảng 100g đã qua xử lý, giá dao động khoảng 20 - 40USD/kg

Hiện nay Madagascar, Indonesia và tỉnh Vân Nam Trung Quốc là những nơi sản xuất chính, trong khi đó thị trường tiêu thụ lớn tập trung ở Hoa Kỳ (50-60%), Pháp và Đức (10-15%).

Ở nước ta, do giá hương vani thiên nhiên quá cao nên hầu hết các nhà bếp và các xí nghiệp sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm sử dụng hương vani tổng hợp từ Eugenol của dầu Đinh hương.

II. Các loại vani thiên nhiên

Vani thương phẩm ở mỗi cơ sở sản xuất thường có mùi riêng, bởi có sự pha trộn nhiều loại vani có nguồn gốc khác nhau và bởi tập quán chế biến, tiêu dùng. Vanillin có tên quốc tế là: 4-hydroxy-3methoxybenzaldehyde, là thành phần chính, trong trái lên men có hàm lượng bình quân Vanillin là 2%, chiếm đến 85% tổ hợp tạo mùi, đó là một chất rắn tinh thể màu trắng nóng chảy 810⁰ C, tiếp theo là P.hydroxybenzaldehyde khoảng 9% và P-hydroxybenzyl methylethez khoảng 1%, phần còn lại thuộc về 130 chất tạo mùi khác, tuy ít nhưng chúng tạo ra hương thơm riêng cho từng loại sản phẩm vani.

Dịch chiết từ Vanilla có khoảng 200 cấu tử khác nhau trong đó Vanillin là hợp chất quan trọng nhất và nhiều nhất nó chiếm 98% dịch chiết Vanilla.

Loại lan Vanilla Polanifola thường được dùng để cung cấp quả cho quá trình tách chiết lấy Vanillin.

 

III. Xử lí sơ bộ quả vanilla.

1. Killing:

Ngâm vỏ quả vanilla trong nước nóng khoảng 3 phút để làm ngưng sự gia tăng các tế bào dinh dưỡng và khởi động các phản ứng enzyme cho sự phát triển mùi thơm.

 

2. Sweating:

Quả vanilla được gói trong vải len để làm tăng nhiệt độ sau đó bỏ vào hộp gỗ kín trong suốt đêm và phơi dưới ánh nắng mặt trời trong vòng 8 -  10 ngày.

 Quả vanilla sau khi qua giai đoạn đầu tiên sẽ có màu nâu đen và không bị gãy khi ta uốn cong quả trong khoảng 24h đầu.

3. Slow drying :

Trải quả vanilla trong phòng trên giàn ở nhiệt thường, sau giai đoạn này trọng lượng sẽ giảm đi 1/3.

Giữ độ ẩm trong phòng khoảng 70% và đảo đều và thường xuyên.

Giai đoạn này thực hiện trong vòng 20 – 24 ngày.

4. Conditioning:

Đưa quả vanilla vào hộp kín trong vòng vài tháng.

Quả đã qua giai đoạn trên sẽ được phân loại dựa trên độ dài và chất lượng quả sau đó bó thành từng bó (1 bó khoảng 50 -100 quả).

Những bó này được bó bằng giấy bóng kính hoặc bỏ trong túi poly propylene, giữ trong hộp kín trong vòng 2 đến 3 tháng.

Quả vanillia sau khi qua xử lý sẽ được bán với giá 40 – 100$.

5. Phương pháp ngâm chiết.

Đây là phương pháp đơn giản nhất.

Sau khi nghiền nát hạt vanilla người ta đổ ngập dung môi trong bình chiết.

Dung môi là hổn hợp có tỷ lệ giữa rượu và nước thay đổi từ 35/50 – 65/50, sau một thời gian ngâm nhất định, rút lấy dịch chiết, rửa bằng một dung môi thích hợp.

Quá trình này có thể mất từ 48 đến 72h.

Ưu điểm: Đây là phương pháp đơn giản nhất, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, rẻ tiền.

Nhược điểm:  + Năng suất thấp, thao tác thủ công.

                       + Nếu chỉ ngâm chiết một lần thì không thể chiết hết, còn nếu chiết nhiều lần sẽ làm cho dịch chiết loãng, tốn dung môi, tốn thời gian.

6. Công nghệ chiết suất siêu tới hạn.

Ưu điểm:

   +  CO₂ có điểm tới hạn thấp.

   +  Sản phẩm sau khi chiết không còn tồn dư dung môi.

   +  Khả năng chiết xuất chọn lọc.

   +  Thời gian chiết xuất ngắn.

   +  Không thay đổi hoặc mất hương thơm, màu sắc  tự nhiên ban đầu của hoạt chất.  

   +  CO₂ không ăn mòn thiết bị, không gây cháy nổ trong quá trình vận hành, an toàn, thân thiện với môi trường, giá thành rẻ, dễ kiếm, ngoài ra có thể tái sử dụng trong thời gian dài.

Nhược điểm:  Giá thành cao, thiết bị đắt tiền.

IV. Phân tích định tính bằng phương pháp hóa học.

Phát hiện adehyde:  

 Cho 1 giọt tinh dầu hòa tan vào 2 – 3 giọt etanol tuyệt đối  sau đó cho 1 giọt thuốc thử 2,4 dinitrophenyl hydrazin vào, nếu xuất hiện kết tủa đỏ là có nhóm cacbonyl thơm.

 

Phát hiện Phenol:

Nhóm OH-  trong vanillin không cho phản ứng màu với FeCl₂  nên phát hiện bằng cách sử dụng thuốc thử FeCl₂/ CHCl₃ có kèm piridin.

V. Phân tích định tính bằng sắc kí lớp mỏng.

Nguyên tắc:

Sắc ký lớp mỏng là một kỹ thuật tách các chất được tiến hành khi cho pha động di chuyển qua pha tĩnh trên đó đã đặt hỗn hợp các chất cần tách.

Pha tĩnh là chất hấp phụ, được trải thành lớp mỏng đồng nhất và được cố định trên các phiến kính hoặc phiến kim loại.

Pha động là một hệ dung môi đơn hoặc đa thành phần được trộn với nhau theo tỷ lệ nhất.

Trong quá trình di chuyển qua lớp hấp phụ, các cấu tử trong hỗn hợp mẫu thử được di chuyển trên lớp mỏng, theo hướng pha động, với những tốc độ khác nhau.

Kết quả, ta thu được một sắc ký đồ trên lớp mỏng.

Cách tiến hành:

Lấy 5 µl mẫu được chấm vào rìa tờ giấy sắc phổ, 5µl dung dịch loãng vanillin và etyl vanillin được chấm lên một tờ giấy khác để so sánh, sau đó sắc phổ được đặt vào bình sắc ký hình trụ trong đó có hệ dung môi bao gồm benze, ete dầu hỏa và methanol với tỷ lệ thể tích 2 : 10 : 1.

Sau thời gian để hiện màu là 4 giờ Sắc phổ được hong khô và xịt thuốc hiện màu anillin phthalate ( 0,93g aniline và 1,66 phthalic anhydric và 100ml butanol bão hòa trong nước).

Vanillin được phát hiện bằng chấm màu vàng chanh.

VI. Phân tích định lượng.

Dùng lại sắc phổ trong phân tích định tính.

Mỗi vùng của sắc phổ tương ứng với vanillin được cắt khoảng hình vuông 0,5 inches và được chiết 30 phút trong bình nóng 25ml với 14 ml CCl4.

Dung dịch tách chiết được lọc bằng áp suất, giấy lọc được rửa với 2 ml CCl4.

Dung dịch hỗn hợp rửa giải từ sắc phổ được làm bốc hơi bằng áp suất còn 1 ml và 1 phần được chuyển vào tế bào mẫu của máy phân tích hồng ngoại Beckam IR5 để phân tích định lượng.

Bằng việc so sánh với đường chuẩn nồng độ vanillin sẽ được xác định, từ đó xác định lượng chất trong mẫu ban đầu.

VII. Các loại sản phẩm chứa vani thiên nhiên

Vanilla ectract: Chất trích từ vani, được chế bằng cách dùng cồn và nước tác dụng với trái vani được xử lý và nghiền nhỏ, gần giống như kiểu chế biến cà phê. Sản phẩm này đậm đặc, mỗi lần chỉ cần vài giọt.

Vanilla bean: Hạt vani. Khi cần, cho 1 hạt vào nửa lít chất lỏng, đun sôi, để nguội khoảng 1 giờ rồi vớt hạt ra, thường dùng trong làm bánh, kẹo. Hạt trên rửa sạch, phơi khô, cho vào lọ đậy kín để có thể dùng tiếp lần 2 hoặc lần 3.

Ground Vanilla: Xay nhuyễn hạt vani, đậy kín, dùng dần. Để giữ lâu mùi hương, trộn nó với đường để bảo quản. đường này dùng pha cà phê tuyệt hảo.

Vanilla powder: Bột vani: là loại bột mịn trắng, thường có đường haydextroza trộn chung với Vanilla. Loại bột này dễ tan, thường được dùng trong các loại thức uống. Trên thị trường, vani được bán dưới nhiều dạng: toàn quả đựng trong ống thủy tinh hoặc trong túi nhỏ, nước chiết xuất vani (gồm nước chiết vani + sirô, caramel hoặc cồn thực phẩm). Vani của Mexico và Madagascar có chất lượng tốt nhất, mùi thơm mạnh còn của Indonesia và Tahiti chất lượng kém hơn.

VIII. Các loại vani tổng hợp

Lignin Vanillin: Đây là sản phẩm làm từ lignin (dư phẩm của công nghiệp giấy). Có mùi thơm tương tự vani tự nhiên. Được sản xuất ở Mỹ.

Ethyl Vanillin, sản phẩm của Mexico, xuất phát từ muội hắc ín.

Tổng hợp từ eugenol (tinh dầu đinh hương).

Còn có loại vani được chế từ một loại đậu tonka của cây Dipterise ordorata, nguồn gốc từ Brazil. Sản phẩm này có mùi thơm tương tự vani nhưng có độc tính có thể gây tổn thương gan và là yếu tố gây ung thư. Người Mexico có dùng loại này, nhưng ở Mỹ thì cấm.

X. Ứng dụng của vanillin.

Một số ứng dụng của vanillin được thể hiện qua các hình ảnh sau:

 

 

* Vani trong y dược học

Với tính chất làm thơm nên vani thường được dùng trong các thuốc uống (bột, nước), nhất là các thuốc khó uống, để tạo mùi thơm quyến rũ, khiến người dùng thích thú, đặc biệt trẻ nhỏ.

Được coi là một thuốc cường dương: có một nghiên cứu ở Đức đưa ra nhận xét: có 342 người bất lực chữa trị bằng chất trích từ vani có hiệu quả tích cực.

Cải thiện tình trạng hô hấp của trẻ sinh non.

Trung tâm quốc gia nghiên cứu y học tại Bệnh viện đại học ở Strasbourg (Pháp) qua công trình nghiên cứu đã nêu nhận xét: hương vani có thể giúp cải thiện đáng kể khả năng hô hấp của các trẻ sinh non. Chứng ngừng thở nhất thời là một trong những rối loạn đáng ngại nhất của trẻ sinh thiếu tháng. Thử nghiệm trên 14 trẻ sinh non mắc chứng ngừng thở trên, đã kháng với các cách trị liệu truyền thống. Đặt chúng trong lồng ấp được xông hương vani nhiều giờ, kết quả đầy hứa hẹn: mức giảm ngừng thở lên đến 45% ở những trường hợp nặng nhất.