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単にアイスクリームというと、まずまちがいなくバニラアイスクリームである。ところでバニラとは何だろうか?

バニラ(vanilla,)とはラン科バニラ属の蔓性植物、あるいはその植物から抽出された香料の名前である。原産はメキシコか、中央アメリカと言われる。栽培は熱帯や亜熱帯地域。冬期に高い温度を必要とすることと、大きな株にならなければ開花しないこともあり、日本で開花・結実させるのは難しい。

収穫しても豆(種子鞘)には香りはない。ここから発酵・乾燥を繰り返すキュアリングを行う事によって初めて独特の甘い香りがするようになる。このように手間暇がかかるため、バニラ・ビーンズは非常に高価(一本数百円)になる。このため、人工的にバニラの香り(バニリン)を化学合成する方法が研究されている。

「人々を楽しませ、考えさせる研究」に贈られる「イグ・ノーベル賞」に今年、日本人女性研究者が選ばれた。受賞理由は「牛糞からバニラの香り抽出」である。バニラの香り成分をバニリンと呼ぶが、牛糞にバニリンがあったとは驚きだ。

どうやら、植物繊維の構成成分「リグニン」が発酵してバニリンができたようだ。牛糞もバニラ成分も「有機物」であるから、理論的には有り得る話である。牛糞の臭いをかぐ女性研究者を想像すると笑える。

これも牛糞の有効利用法の1つになるのだろうか。表彰会場ではおいしい「牛糞のバニラアイス」が振る舞われた。それにしてもバニリンはどうやってできるのだろう?今日はバニラとは何かを調べてみたい。(参考HP Wikipedia)

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イグ・ノーベル賞に日本人女性 牛糞からバニラ成分抽出


「人々を笑わせ、考えさせてくれた研究」に贈られるイグ・ノーベル賞の授賞式が4日、米ハーバード大であり、国立国際医療センター研究所の元研究員、山本麻由さん(26)が化学賞に選ばれた。牛のふんからバニラの香りの成分である「バニリン」を抽出する方法を開発した功績。

イグ・ノーベル賞はハーバード大系のユーモア科学誌が91年に創設し、毎年10部門前後に贈られる。日本人が関係する受賞は12件目となる。

AFP通信によると、山本さんは「最初はジョークかと思ったが、自分の研究を広く知ってもらいたくて授賞式にきた」と語った。

過去の日本人がらみの受賞は、カラオケの発明(平和賞)や「たまごっち」の開発(経済学賞)などがある。今年の他部門は、ベッドにいるダニ、バクテリア、カビなどの生物を全数調査したオランダのチーム(生物学賞)、ハムスターの時差ぼけ解消にバイアグラが有効だと発見したアルゼンチンのチーム(航空賞)など。(asahi.com 2007年10月05日)

バニラとは何か?


バニラ(vanilla, 学名 Vanilla planifolia)はラン科バニラ属の蔓性植物、あるいはその植物から抽出された香料の名前である。原産はメキシコか、中央アメリカと言われる。栽培はマダガスカル、メキシコ、グアテマラ、ブラジル、パラグアイ、インドネシアなど。

蔓(茎)は樹木やそのほかのものにからんで成長していく。長いときは60mを超える。種子は香料の原料となるが、収穫した豆(種子鞘)には香りはない。ここから発酵・乾燥を繰り返すキュアリングを行う事によって初めて独特の甘い香りがするようになる。鞘の中には非常に微細な黒色の種子が無数に含まれている。

日本国内でも観葉植物として苗が流通することがあり、植物の入手自体はそれほど難しくない。しかし栽培には冬期に高い温度を必要とすることと、大きな株にならなければ開花しないこともあり、個人栽培で開花・結実させるのは難しい。

メキシコか、中央アメリカ原産であるが、現在はマダガスカルを中心に熱帯各地で栽培されている。2005年の全世界生産量730万トンのうち、マダガスカル、インド、中国の3カ国で9割弱を占める。次いで、メキシコ、トルコ、コモロである。

香料
バニラ・ビーンズ、バニラ・エッセンス、バニラ・オイルの三種類がある。

バニラ・ビーンズはその名の通りバニラの種子の事であるが、種子を含んだ種子鞘ごと発酵・乾燥を繰り返すキュアリングを行う事によって初めて香料となる。原料として主に使用されるのはバニラ(Vanilla planifolia)の種子鞘で、この他に品質は少し劣るものの、同じバニラ属であるニシインドバニラの物も原料として利用される。

バニラ・エッセンス、バニラ・オイルは成分を抽出して溶剤にとかしたものであるが、バニラ・ビーンズは非常に高価(一本数百円)なため、人工的に合成された成分を大なり小なり溶かした物が多い。この為人工香料を使わず、酒類にバニラ・ビーンズを直接漬け込み作られたバニラ・エッセンスは特にバニラ・エキストラクトと呼ばれ区別される。

成分
 
天然のバニラは数百種類の化合物から成る非常に複雑な混合物であるが、バニラ特有の風味や香味の元となる化合物は主にバニリン (vanillin) である(詳細についてはバニリンの記事を参照)。

用途
一番よく利用されるのは、アイスクリームであろう。単にアイスクリームという場合は、まず間違いなくバニラアイスクリームのことを指す。ケーキなどの洋菓子の香りつけにも利用される。またコーヒー、ココア、ワインなどにも入れられる。

バニラエッセンスは加熱によって香りが揮発しやすいため、焼き菓子など高温で加熱する物にはバニラオイルが適している。どちらも非常に香りが強く、特にオイルは数滴で十分な香りを放つため使用分量には注意が必要である。

主な使用例
アイスクリーム カスタードクリーム カスタードプディング その他様々な洋菓子の香り付けに使用。
スコッチ・ウイスキー リキュール ガリアーノ ストレガ パルフェ・タムール 香水 たばこ

歴史
バニラは、コロンブス以前の中央アメリカで用いられていた香味料であり、スペインの征服者によってヨーロッパへと持ち帰られた。古代メキシコ以来、19世紀中頃にフランス人の栽培者が、彼らの知っていた花の人工授精の方法の知識と、トトナコ族のバニラ・ビーンズの製法の知識を交換するまで、トトナコ族の人々が最良のバニラの生産者とされていた。

バニリンとは何か?


バニリン (vanillin) は分子式 C8H8O3 で表される有機化合物で、バニラの香りの主要な成分となっている物質である。

存在
天然物中にはバニラ、安息香、ペルーバルサム、チョウジ(クローブ)の精油などに含有されている。収穫されたばかりのバニラ豆中には、配糖体であるグルコバニリンの形で存在しており、キュアリングと呼ばれる工程を経ることで加水分解されてバニリンが遊離し、バニラ特有の香気が発現する。バニリンの量が多いときにはバニラ豆の表面に白い結晶として析出する。1858年にこの結晶物質の構造決定がなされ、バニリンの名が与えられた。

バニリンの化学合成法とは?


バニラ・ビーンズは非常に高価なため、その香り主成分の合成には長い間興味が持たれていた。最初の工業的合成は、より簡単に得られる天然物のオイゲロールを出発物質としていた。

これをイソオイゲロールへと異性化させ、次に酸化することによりバニリンが得られる。現在では、ライマー・チーマン反応によるグアイアコールの合成を含む工程や、紙工業の副生物として得られる木材の構成成分、リグニンの発酵によって作られている。リグニンを原料とする人工バニラの香りは、バニラエクストラクトよりも豊かな香りを持つとされる。

最初の合成は、1874年にヴィルヘルム・ハーマン、フェルディナント・ティーマン、カール・ライマーらによりコニフェリンを原料に行なわれた。 これによりバニリンの工業的な生産が可能となり、彼らによってそのための香料会社ハーマンアンドライマー社(現シムライズ社)がドイツのホルツミンデンに設立された。

現在ではより効率的な4つの合成法が開発されている。サフロールバニリン、オイゲノールバニリン、グアヤコールバニリンの3つの合成法の基礎的な部分の開発を行なったのもティーマンらである。もうひとつはリグニンバニリン合成法である。

サフロールバニリン
サッサフラスの精油から得られるサフロールをナトリウムメトキシドで処理して二重結合を移動させると同時にアセタールを開環させ、オゾン酸化で二重結合を酸化開裂すると同時にアセタールを除去してプロトカテクアルデヒドとし、ジメチル硫酸でメチル化してバニリンとする。

オイゲノールバニリン
クローブバニリンとも呼ばれる。チョウジの精油から得られるオイゲノールをアルカリで二重結合を移動させてイソオイゲノールとし、これをオゾンなどで二重結合を酸化開裂させてバニリンとする。

グアヤコールバニリン
現在主流の合成法である。グアイアコールをホルミル化して合成する。ホルミル化の方法はライマー・ティーマン反応を用いる方法やグリオキシル酸を付加させた後、これを酸化分解する方法などが知られている。

リグニンバニリン
亜硫酸パルプの製造の際に出る廃液中のリグニンスルホン酸をアルカリ中で酸化分解してバニリンとする。リグノバニリンとも呼ばれる。

牛糞の利用について


糞は肥料にされる。与えられた飼料により肥料成分は異なってくるが、総じて肥料成分は低い。肥料としての効果よりも、堆肥のような土壌改良の効果の方が期待できる。また、堆肥化して利用することも多い。園芸店などで普通に市販されている。

乾燥地域では牛糞がよく乾燥するため、燃料に使われる。森林資源に乏しいモンゴル高原では、牛糞は貴重な燃料になる。またエネルギー資源の多様化の流れから、牛糞から得られるメタンガスによるバイオマス発電への利用などが模索されており、スウェーデンなどでは実用化が進んでいる。

アフリカなどでは住居内の室温の上昇を避けるために、牛糞を住居の壁や屋根に塗ることがある。

今年の「イグ・ノーベル賞」は牛糞に含まれる植物繊維の構成成分「リグニン」が発酵してできた「牛糞バニリン」の抽出法に贈られた。リグニンを原料とするバニラの香りは、バニラエクストラクトよりも豊かな香りを持つとされる。 


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