Vanille – alles echt?

Hintergrund

Vanille zählt weltweit zu den am häufigsten eingesetzten Aromen. Dank seines charakteristischen, angenehm süßlichen Aromas wird es für die Aromatisierung zahlreicher Lebensmittel wie Speiseeis, Backwaren und Schokolade verwendet. Darüber hinaus ist Vanillin einer von vielen Duftstoffen bei der Parfümherstellung. Natürliches Vanillearoma wird traditionell aus den Kapselfrüchten der Gewürzvanille (Vanilla planifolia) gewonnen. Vanillin (4-Hydroxy-3-methoxy-benzaldehyd), die aromaaktive Substanz des Vanillearomas, wird nach der Ernte im Verlauf eines mehrwöchigen Trocknungs- und Fermentationsprozesses durch Hydrolyse des in den Früchten vorkommenden Vanillinglucosids gebildet. Neben natürlichem Vanillearoma wird auch Vanillin aus chemischer oder biotechnologischer Herstellung zur Aromatisierung von Lebensmitteln eingesetzt. Da einerseits die Nachfrage nach natürlichem Vanillearoma bzw. nach aus der Vanilleschote isoliertem Vanillin sehr hoch ist und andererseits biotechnologisch und chemisch gewonnenes Vanillin deutlich preisgünstiger ist, besteht ein Anreiz für Verfälschungen und irreführende Angaben.
Natürliches Vanillin aus Vanilleschoten, biotechnologisch erzeugtes Vanillin und synthetisches Vanillin sind in ihrer chemischen Struktur völlig identisch und können mit den üblichen chemischen Analyseverfahren nicht unterschieden werden. Eine Unterscheidung ist allerdings anhand der Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse mittels Stabilisotopenmassenspektrometrie (IRMS) möglich. Das Kohlenstoffisotopenverhältnis unterscheidet sich im Vanillin verschiedener geographischer und botanischer Herkünfte bzw. von Vanillin, hergestellt aus verschiedenen Rohstoffen (Grundlagenpapier der AG Aromastoffe und der AG Stabilisotopenanalytik „Vanillearomen, Herkunft, Analytik und Charakterisierung der Vanillebestandteile“).

Es dient damit als eindeutiger Nachweis für Verfälschungen und zur Unterscheidung verschiedener Herstellungsverfahren. Natürliches Vanillin aus Vanilla planifolia bzw. aus wässrig-ethanolischen Extrakten dieser Varietät weist delta13C-Werte auf, die positiver als -21,5 ‰ V-PDB sind. Für Vanillin, das biotechnologisch (z. B. aus Ferulasäure) hergestellt wird und lebensmittelrechtlich als natürliches Vanillin bezeichnet werden darf, sind delta13C-Werte im Bereich von -36 bis -37‰ 13C-Werte, die negativer als -25 ‰ V-PDB sind (Abbildung 1).

Flußchema zur Darstellung des Kohlenstoff-Isotopenverhältnis von natürlichem, bei synthetischen und biotechnologisch hergestelltem Vanillin. Ein skalierter Strich zeigt das Kohlenstoff-Isotopenverhältnis von -37,5 bis -12,5 Promille. Bei einem Wert von -21,5 Promille ist eine senkrechte gestrichelte Linie angebracht. Rechts von dieser Linie beginnt eine waagerechte Linie, die bis zu -15,5 Promille reicht und mit aus Vanilleschote überschrieben ist. Links von der gestrichelten Linie befinden sich zwei weitere waagerechte Linien. Eine geht von -32 bis -25 Promille und ist mit synthetisch überschrieben. Die zweite Linie geht von –37,5 bis -35 Promille und ist mit biotechnologisch überschrieben.

Abbildung 1: Kohlenstoff-Isotopenverhältnis (delta13C) von natürlichem, synthetischen und biotechnologisch hergestelltem Vanillin

Für einige Lebensmittel gelten besondere rechtliche bzw. warenkundliche Vorgaben, wenn sie mit dem Zusatz „Vanille“ gekennzeichnet werden. So dürfen nach den Leitsätzen des Deutschen Lebensmittelbuches nur solche Puddinge und Desserts sowie gleichsinnig bezeichnete verwandte Erzeugnisse als „Vanille ...“ bezeichnet werden, die den Vanillegeschmack ausschließlich durch Vanilleschoten oder natürliches Vanillearoma erhalten.

Untersuchungsergebnisse

Das LGL untersuchte 2019 das Kohlenstoff-Isotopenverhältnis in 24 Proben Vanillepuddingpulver. Bis auf zwei Proben wiesen alle Proben ein Kohlenstoff-Isotopenverhältnis positiver als -21,5 ‰ auf (Abbildung 2). Zwei Proben hatten mit -21,64 ‰ und -22,46 ‰ ein Kohlenstoff-Isotopenverhältnis, das negativer als -21,5 ‰ war. Unter Berücksichtigung der Messunsicherheit lagen jedoch auch diese beiden Proben im tolerierbaren Bereich für natürliches Vanillin, so dass keines der untersuchten Vanillepuddingpulver diesbezüglich zu beanstanden war.

Diagramm der Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse von Vanillin in Vanillepuddingpulver. Die X-Achse ist mit Proben und die Y-Achse mit Kohlenstoff-Isotopenverhältnis bezeichnet. Von 24 Proben (blaue Kreise) ist das Kohlenstoff-Isotopenverhältnis dargestellt. Bei einem Wert von -21,5 auf der Y-Achse ist eine waagerechte grüne Linie eingezeichnet und mit -21,5 Promille bezeichnet. Zwei Proben haben ein Kohlenstoff-Isotopenverhältnis, das negativer als -21,5 Promille ist und liegen damit unterhalb der bei -21,5 Promille eingezeichneten Linie. Die übrigen 22 Proben haben Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse, die positiver als -21,5 Promille sind und liegen oberhalb der bei -21,5 Promille eingezeichneten Linie.

Abbildung 2: Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse von Vanillin in Vanillepuddingpulver

Da es möglich ist, minderwertige oder teilextrahierte Vanilleschoten mit synthetischem Vanillin aufzuwerten, untersuchte das LGL 2019 22 Proben Vanilleschoten. Die ermittelten Kohlenstoff-Isotopenwerte von Vanillin der Vanilleschoten lagen mit im Bereich von -21,15 ‰ bis -18,25 ‰ und damit im bekannten Bereich für natürliches Vanillin. Bei den Vanilleschoten bestimmte das LGL auch den Gehalt an Vanillin. Der natürliche Vanillingehalt in getrockneten und fermentierten Vanilleschoten aus V. planifolia beträgt 1,6 bis 2,4 % (ISO-Norm (5565-2; 1999-12). Bekannt ist, dass der Vanillingehalt von Vanilleschoten durch den Erntezeitpunkt (frühe Ernte) und durch außergewöhnliche Witterungseinflüsse schwanken kann. Ebenso hat das Fermentationsverfahren einen Einfluss auf den Vanillingehalt. In den Jahren 2014 bis 2018 wurden bei V. planifolia nur geringe Vanillingehalte zwischen 0,9 und 1,4 % festgestellt (DVAI Positionspapier „Vanille“). Die Vanillingehalte, die das LGL in Vanilleschoten 2019 ermittelte lagen im Bereich von 0,16 bis 2,14 %; bei neun der 22 untersuchten Proben Vanilleschoten lag der Gehalt an Vanillin unter 0,5 % (siehe Abbildung 3). Eine Beanstandung aufgrund des geringen Vanillingehalts erfolgte nicht, da der Vanillegehalt aufgrund vorgenannter Faktoren stark schwanken kann und allein daher nichts über die Qualität und Verwendbarkeit der Schoten aussagt.

Säulendiagramm mit blauen Säulen, die den Vanillingehalte von Vanilleschoten dargestellen. Die X-Achse ist mit Proben und die Y-Achse mit Gehalt Vanillin [Prozent] bezeichnet. Von 22 Proben ist der Vanillingehalt dargestellt. Von 9 Proben liegt der Vanillingehalt unter 0,5 %, bei 4 Proben liegt er zwischen 0,5 und 1,0 Prozent, bei 6 Proben zwischen 1,0 und 1,5 Prozent, bei 2 Proben zwischen 1,5 und 2,0 Prozent und bei einer Probe über 2,0 Prozent.

Abbildung 3: Vanillingehalte in Vanilleschoten, Untersuchungsergebnisse 2019

2021 untersuchte das LGL 10 Proben Vanilleschoten und acht Proben gemahlene Vanilleschoten. Das Kohlenstoff-Isotopenverhältnis von Vanillin der Vanilleschoten und der gemahlenen Vanilleschoten lag im Bereich von -16,8 ‰ bis -14,5 ‰ und damit im bekannten Bereich für natürliches Vanillin (Abbildung 4). Bei den Vanilleschoten und gemahlenen Vanilleschoten bestimmte das LGL auch wieder den Gehalt an Vanillin (Abbildung 5). Der Gehalt an Vanillin lag bei den 10 untersuchten Proben Vanilleschoten zwischen 0,73 bis 1,84 %. Die Vanillingehalte der gemahlenen Vanilleschoten lagen bei sechs Proben zwischen 1,42 % und 1,81 % und bei zwei Proben bei 0,43 % bzw. 0,44 %. Es bestand erneut kein Anlass zur Beanstandung hinsichtlich des Vanillingehalts.

Punktdiagramm mit blauen Kreisen, in dem das Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse von Vanillin in Vanilleschoten (Proben 1-10) und gemahlenen Vanilleschoten (Proben 11 – 18) dargestellt ist. Die X-Achse ist mit Proben und die Y-Achse mit Kohlenstoff-Isotopenverhältnis bezeichnet. Insgesamt ist das Kohlenstoff-Isotopenverhältnis von 18 Proben dargestellt. Bei einem Wert von -21,5 auf der Y-Achse ist eine waagerechte Linie eingezeichnet und mit -21,5 Promille bezeichnet. Alle 18 Proben haben Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse, die positiver als -21,5 Promille sind und liegen oberhalb der bei -21,5 Promille eingezeichneten grüne Linie.

Abbildung 4: Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse von Vanillin in Vanilleschoten (Proben 1-10) und gemahlenen Vanilleschoten (Proben 11 – 18)

Säulendiagramm mit blauen Säulen, die die Vanillingehalte von Vanilleschoten (Proben 1-10) und von gemahlener Vanilleschote (Proben 11-18) dargestellt. Die X-Achse ist mit Proben und die Y-Achse mit Gehalt Vanillin [Prozent] bezeichnet. Von 18 Proben ist der Vanillingehalt dargestellt. Von 2 Proben (Probe 13 und Probe 17) liegt der Vanillingehalt unter 0,5 Prozent, bei einer Probe (Probe 7) liegt er zwischen 0,5 Prozent und 1,0 Prozent, bei 7 Proben zwischen 1,0 Prozent und 1,5 Prozent und bei 8 Proben zwischen 1,5 und 2,0 Prozent.

Abbildung 5: Vanillingehalte in Vanilleschoten (Proben 1-10) und gemahlener Vanilleschote (Proben 11-18), Untersuchungsergebnisse 2021

Fazit

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die 2019 und 2021 untersuchten 32 Proben Vanilleschoten, 8 Proben gemahlene Vanilleschoten und 24 Proben Vanillepuddingpulver keinerlei Anlass zu einer Beanstandung gaben. Das LGL wird die Auslobung von „Vanille“ in der Bezeichnung bzw. Etikettierung von Lebensmitteln weiterhin überwachen.

Mehr zu diesem Thema

Allgemeine Informationen zum Thema