Dalla lignina alla vanillina

Quante volte l’abbiamo usata per fare dolci? vi siete mai chiesti come viene prodotta la vanillina? Sapevate che circa la metà della produzione su larga scala avviene in Cina? e che in Europa viene prodotta in Norvegia? Sul sito della azienda norvegese Borregaard’s Aroma Chemicals, le news sono piuttosto datate e non c’è nessun riferimento al recente rapporto RASFF che segnala il ritiro di un lotto di di vanillina in cui sono stati riscontrate tracce di toluene, un solvente impiegato durante la lavorazione.
E così la vanillina prodotta dalla Borregaard’s Aroma Chemicals ci fornisce una nuova occasione per riflettere sulle filiere produttive e sull’uso dei solventi organici impiegati. La produzione della vanillina è solo uno dei numerosi esempi di processi produttivi che ha subito cambiamenti negli ultimi decenni in relazione alle ripercussioni ambientali ed economiche.

Se pensiamo agli estratti di vaniglia e ai baccelli della Vanilla planifolia , il richiamo va a foreste subtropicali del Messico e di parti del Centro America dove l’orchidacea è originaria. Sappiamo infatti che il 98% dell’estratto di vaniglia contiene vanillina, isolata per la prima volta dai baccelli da Nicholas-Theodore Gobley nel 1858.

Ma sappiamo anche che la vaniglia estratta dai baccelli è fino a 200 volte più costosa rispetto alla vanillina derivata da altre materie prime. Si stima così che circa il 97% dell’aroma vaniglia usato nell’industria alimentare non sia ottenuto dai baccelli della Vanilla planifolia ma per altre vie.

Vediamole insieme:

-Per quanto riguarda la sintesi industriale su larga scala un metodo parte dall’ eugenolo, sostanza presente nei chiodi di garofano, noce moscata e cannella. Questa produzione iniziò a partire dal 1874–75, venti anni dopo la scoperta del metodo per estrarre la vanillina dai baccelli.

-Altro precursore è il guaiacolo, sostanza ottenuta dalla distillazione frazionata del catrame di faggio o di pino.

-A partire dal 1920, si scoprì che la lignina poteva essere usata come fonte da cui ricavare la vanillina; la lignina è un polimero vegetale che svolge un ruolo strutturale nei fusti e nelle pareti cellulari delle piante. La lignina rappresenta circa il 5% del contenuto delle acque reflue dalle cartiere. Se sottoposta a vari trattamenti e a temperature relativamente basse, dalla lignina si formano diverse molecole a basso peso molecolare tra cui la vanillina. Gli enologi sanno che il vino conservato in botti di rovere acquista aromi particolari tra cui proprio quello della vanillina.

-E’ stato messo a punto anche un processo che permette di ricavare la vanillina dalla fermentazione a partire dall’ acido ferulico. Il processo richiede quattro tappe: (1) Isolamento dell’acido ferulico da materie prime come la crusca di riso (i.e. rice bran), (2) Fermentazione attuata da microorganismi biotech che convertono l’acido ferulico in vanillina, (3) Microfiltrazione per rimuovere i microorganismi, (4) Estrazione della vanillina dal liquido di fermentazione e (5) purificazione finale della vanillina.

Tornando al lotto di vanillina per dolci che è stata ritirata. Il portavoce della Borregaard’s Aroma Chemicals si è affrettato ad affermare che l’uso dei solventi nell’industria alimentare è permesso e che ci sono direttive comunitarie ben precise che bisogna rispettare. Giusto. Ma ci dovrebbe anche spiegare se si è compreso quale errore è stato fatto. Qualcosa non deve essere andato secondo i protocolli, evidentemente il toluene non è stato rimosso completamente alla fine della lavorazione e tracce del solvente sono finite nella vanillina spedita oltre che in Italia in diversi altri stati europei.

Fonti:

– Rapid alert system for food and feed, RASfF notification lists

–European Countries Find Toluene Solvent in VanillinVia

– Vanillin production using metabolically engineered Escherichia coli under non-growing conditions In: microbialcellfactories.com/

–Biotechnological production of vanillin

– Tunable solvents for fine chemicals from the biorefinery Green Chem, 2007

– Rhodia shares its experience in vanillin manufacture in China
– Etichette fuorvianti: il gelato Motta