Vanillosid

Vanillosid ist ein in der Gewürzvanille (Vanilla planifolia Jacks. Ex Andrews) natürlich vorkommendes Glycosid, welches durch Fermentation in Vanillin umgesetzt wird.

Die in Mexiko beheimatet Orchideenplfanze wird inzwischen in vielen tropischen Länder, wie zum Beispiel Madagaskar angebaut. Lange Zeit war es nicht möglich die Gewürzvanille außerhalb von Mexiko zu kultivieren. Das lag an der Unwissenheit über die Pollenübertragung, die in Mexiko von speziellen Kolibri- und Bienenarten übernommen wird. Die Kletterpflanze, die bis zu 15m hoch werden kann, enthält in ihrer Kapselfrucht („Vanilleschote“) einen niedrigen, im einstelligen Prozentbereich liegenden Anteil an Vanillosid. Die Kapselfrucht wird zur Vanillingewinnung im noch unreifen Zustand geerntet. Danach wird durch spezielle Trocknungsverfahren die Fermentation beschleunigt. Dabei wird das Aglycon Vanillin freigesetzt, welches dann zwischen 1-3 % der Kapselfrucht ausmacht. Es kristallisiert (ähnlich wie Cumarin bei der Tonkabohne) zum Teil auf der Kapselfrucht aus.

Vanillin ist ein disubstituierter Benzaldehyd. Es ist – bevor es zu Vanillosid glycosiliert wird – ein Produkt des Shikimisäureweges, ähnlich wie Cumarine oder die aromatischen Aminosäuren.

Vanillin selbst ist schlecht wasserlöslich, dafür gut in alkoholischen Lösungen und anderen organischen Lösungsmittel löslich. Aus den Kapselfrüchten kann es daher durch ethanolische Extraktion gewonnen werden.

Chemisch gesehen ist Vanillin ein Aldehyd, also sehr reaktionsfreudig.

Vanillin ist ein beliebter Aromastoff. Jährlich werden ca. 15 000 t Vanillin nachgefragt. Davon wird aber weniger als 1% aus natürlichen Vanillinquellen erschloßen. Der Großteil wird synthetisch gewonnen. Der überwiegende Anteil (>80 %) wird in der Aromaindustrie verwendet. Daneben findet es in der Arzneimittelindustrie (<15%) Anwendung, vorallem als Zwischenprodukt in der Arzneimittelsynthese. Kleine Teile der Produktion gehen in die Parfümerie (<5%).

Bei der industriellen Synthese von Vanillin gibt es diverse verschiedene Verfahren. Aufgrund des sonst hohen Preises der natürlichen Vanille, war es aufgrund wirtschaftlicher Zwänge schon früh lohnend Vanillin synthetisch herzustellen. So gelang es bereits in den 1870er Jahren Vanillin aus Eugenol (dem Hauptbestandtteil des ätherischen Öls der Nelke) zu erhalten.

Weitere Verfahren gewinnen Vanillin aus Lignin, einem stark verzweigten Polymer aus Derivaten eines subtituierten Phenolates, welches bei der Papierherstellung anfällt. Wie bei anderen Produkten wird heute versucht durch Gentechnik Vanillin auf einfachen Weg herzustellen.

Bis dahin hat sich aber die gezeigte Synthese durchgesetzt. In ihr wird aus Phenol Vanillin gewonnen. Dazu wird Phenol oxidiert und selektiv methyliert. Anschließend erfolgt die Umsetzung mit Formaldehyd mithilfe eines Zeolithkatalysators. Anschließende Oxidation des entstehenden Alkohols ergibt den Aldehyd, das Vanillin.