Wanilia z... kukurydzy?

Dr Ewa Szczepańska z Katedry Chemii UPWr na opracowanie biotechnologicznej produkcji waniliny z wykorzystaniem produktów ubocznych przemysłu rolno-spożywczego otrzyma w ramach programu LIDER NCBiR blisko 1,5 mln złotych. – Zaproponowana przeze mnie metoda otrzymywania waniliny może nie tylko stanowić alternatywną ścieżkę otrzymania jednego z najbardziej pożądanych, a jednocześnie trudno dostępnych aromatów. Wykorzystanie do tego procesu bezpiecznych mikroorganizmów umożliwi też zagospodarowanie pozostałości poprodukcyjnych – mówi badaczka.

Wyjaśnia, że wanilina to związek zapachowy i smakowy o szerokim zastosowaniu w przemyśle spożywczym. Wykorzystywana jest głównie jako dodatek do produktów mlecznych oraz czekoladowych, w mniejszym stopniu jest stosowana w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Obecnie globalny popyt na wanilinę (około 16 000 ton rocznie) jest prawie całkowicie pokrywany przez wanilinę syntezowaną chemicznie. Jest ona jest tania, ale produkowana z ropopochodnego, toksycznego fenolu, co nie jest atrakcyjne z punktu widzenia konsumenta. Dodatkowo, proces produkcji syntetycznej waniliny nie jest przyjazny dla środowiska. Z drugiej strony, pozyskiwanie naturalnej waniliny z surowców roślinnych (nasiona rośliny Vanilla planifolia) jest bardzo kosztowne i czasochłonne, ponieważ zawierają one małe ilości pożądanego aromatu.

Taniej i zdrowiej

– Wysoka cena i ograniczona dostępność waniliny z ziaren wanilii przy jednocześnie rosnącej świadomości konsumentów w zakresie naturalnych składników, skłoniły nas do opracowania metody biosyntezy tego aromatu z wykorzystaniem bezpiecznych dla człowieka mikroorganizmów. W ramach projektu zastosujemy hodowle mikrobiologiczne na pozostałościach rolno-przemysłowych, które są bogate w prekursor waniliny, czyli kwas ferulowy. W trakcie hodowli, w skutek działania enzymów wydzielanych przez mikroorganizmy, biomasa roślinna zostanie zdegradowana prowadząc do uwolnienia kwasu ferulowego. W dalszym procesie nastąpi przekształcenie tego związku do waniliny. Warto zaznaczyć, że otrzymana tą metodą wanilina spełnia kryteria aromatu identycznego z naturalnym. Taka strategia może stanowić atrakcyjną ekonomicznie alternatywę dla procesów pozyskiwania waniliny na drodze syntezy chemicznej, która jest aktualnie najbardziej popularna w przemyśle – zapewnia dr Ewa Szczepańska i podkreśla, że projekt zrodził się przypadkiem.

- W ramach doktoratu prowadziłam badania nad alternatywnym zagospodarowaniem produktów ubocznych przemysłu rolno-spożywczego. Podczas jednego z eksperymentów zauważyłam, że niektóre hodowle mikrobiologiczne pachniały w bardzo przyjemny, słodki sposób. Za zapach była odpowiedzialna wanilina, która była biosyntezowana przez mikroorganizmy w trakcie hodowli – opowiada.

Obecnie zapotrzebowanie na wanilinę w Polsce jest pokrywane tylko i wyłącznie poprzez import z zagranicy, a na polskim rynku nie ma aktualnie żadnego producenta tego związku zapachowego. Dlatego firmą zainteresowaną wynikami projektu UPWr jest największy polski producent dodatków do żywności – firma JAR Aromaty.