Vanilla là cây độc nhất trong họ Orchidaceae (Lan) cho quả dùng làm thực phẩm. Với các cựu sinh viên ĐH Dược Khoa Sài Gòn trước năm 1975, chắc không ai quên được môn học Reconnaissance (nhận mặt thuốc) của năm Tập sự (Stagiaire) vì phải biết mặt vanilla, dễ đến mức không cần phải học. Vườn Dược thảo của ĐH Dược Sài Gòn cũng có một cây Vanilla planifolia. “Lá tuy xum xuê nhưng chưa bao giờ ra quả”
Chi Vanilla có khoảng 110 loài, trong đó Vanilla planifolia là loài quan trọng nhất về phương diện kinh tế. Các cây lan Vanilla phát triển rất tốt trong khu vực giữa các Vĩ tuyến 20 Bắc và 20 Nam bao gồm những vùng từ Mexico xuống Nam Mỹ và qua tận Madagascar (Phi châu).
Từ nhiều thế kỷ trước khi người Âu châu ‘khám phá’ Châu Mỹ, thổ dân Aztec đã dùng vanilla làm hương vị và đã biết cách ‘làm chín’ (ủ=dú) quả để tạo mùi thơm. Quả vanilla đã được người Aztec dùng làm ‘cống vật’ dâng Vua, lảm nguyên liệu để chế hương thơm và làm thuốc bổ.
Huyền sử Totonaca (một bộ tộc thổ dân sống tại vùng Mazantla, Mexico) kẻ rằng: “Cây vanilla được sinh ra khi Công chúa Xanat, bị vua cha cấm yêu một chàng trai dân thường, đã cùng tình nhân bỏ trốn vào rừng, nhưng họ bị bắt và bị chém, máu của hai người chết vì yêu đã ngấm xuống đất và từ đất đã mọc lên cây vanilla, tượng trưng cho một tình yêu bất tử.”
Khi thực dân Tây Ban Nha do Hernan Cortés chiếm ngự Mexico, một tay phụ tá Bernal Diaz đã nhận thấy Hoàng đế Montezuma thường uống loại nước giải khát ‘chocolatl’ làm bằng hạt cacao, hạt bắp (cả hai đều được nghiền thành bột) và thêm hương vị từ tlilxochitl (bột nghiền từ quả vanilla đen) pha thêm mật ong. Người Tây ban Nha đã mang cây về ‘mẫu quốc’ và đến cuối thế kỷ 16, việc dùng vanilla đã phổ biến khắp Âu châu: tại Anh từ 1602, và tại Pháp từ 1700, vanilla đã được dùng để tăng mùi cho chocolat và thuốc lá.
Trong suốt 3 thế kỷ, sau Cortès, Mexico đã là một trung tâm sản xuất vanilla độc quyền trên thế giới. Một vài thử nghiệm sơ khởi trồng Vanilla tại vùng Viễn Đông đã được thực hiện tại Buitenzorg, Java từ 1819, nhưng tuy cây trổ hoa, lại không ra quả. Bí mật này chỉ được giải đáp vào năm 1836 khi nhà thực vật người Belgique, Charles Morren, cho hoa vanilla thụ phấn bằng tay. Ông đã giải thích là hoa vanilla tại Mexico ra quả do sự trợ giúp của một loài côn trùng chỉ có tại địa phương, và côn trùng này là một loài ong (melipone bee), cùng với một loài chim hummingbird đã giúp hoa thụ phấn trong môi trường thiên nhiên. Ngoài ra, hoa của lan vanilla rất chóng tàn, chỉ nở kéo dài trong vòng 24 giờ, nên việc thụ phấn phải diễn ra đúng thời điểm để cây ra quả.
Đến 1841, Edmond Albius, một cựu nô lệ tại Reunion đã tìm ra phương pháp tạo thụ phấn cho hoa vanilla khá ‘độc đáo’: dùng đầu nhọn của đũa tre đã vót, lấy khối phấn hoa, tách môi hoa và đưa khối phấn vào tiếp xúc với bàu noãn. Phương pháp thủ công này vẫn hiện được áp dụng tại những đồn điền trồng vanilla ở nhiều nơi trên thế giới.
Hiện nay, vanilla được trồng tại những đồn điền ở Phi châu như tại Reunion, Mauritius, Madagascar, Seychelles, Tanzania; ở Á châu như Java, Indonesia) ; ở Nam Mỹ như Brazil; ở các đảo trong khu vực Caribbea như Jamaica..Ngày nay Cộng hòa Malagasy (Madagascar cũ), đảo Comores và Reunion cung cấp khoảng 90% lượng hạt vanilla sản xuất trên toàn thế giới, phần còn lại do từ Seychelles, Mexico, Polynesia (thuộc Pháp), Indonesia và Uganda.
Hoa Kỳ là quốc gia đứng đầu thế giới về tiêu thụ vanilla, theo sau là Âu châu (nhất là Pháp). Tổng sản lượng thế giới hiện nay mỗi năm khoảng 1400 tấn vanilla khô.
(Một số cây vanilla planifolia, đã được trồng tại vài khu vực Nam Florida như Miami-Dade, Long Pine Key, Everglades HK, nhưng không ra quả trong các điều kiện tự nhiên)
Tên khoa học và những tên gọi khác:
Vanilla planifolia thuộc họ Orchidaceae.
Các tên thực vật đồng danh: Vanilla fragrans, Epidendrum vanilla, Myrobroma fragrans.
Tên thường gọi Flat-leaved Vanilla.
Ngoài ra còn có 2 loài Vanilla khác cũng được trồng để làm gia vị là Vanilla pompana (Pompana Vanilla, West Indian Vanilla) và Vanilla tahitensis (Tahitian Vanilla).
Mô tả thực vật:
Vanilla planifolia:
Cây thuộc loại dây leo, thân mọng mọc bám nhờ rễ cuốn vào cây chống, thân đường kinh 1-2 cm (0.4-0.8″), có thể mọc dài đến 10-15 m (11-16.4 yards). màu lục xậm, chia thành những đốt, khoảng cách giữa 2 nốt từ 5-15 cm (2-6″). Rễ dài, màu trắng nhạt, khí sinh, đường kính chừng 2 mm (0.08″), mọc đối diện với lá. Lá phẳng, mọng, mọc cách, hình thuôn-mũi giáo, dài 8-25 cm x 2-8 cm (3.15-10″ x 0.8-3.15″); mũi lá tuy nhọn nhưng cùn, gốc hơi tròn, phiến có nhiều gân song song nổi rõ; cuống ngắn.
Hoa lớn, có mùi thơm, màu xanh-vàng nhạt, đường kinh khoảng 10 cm (4″), rất chóng tàn. Cuống hoa rất ngắn. Bàu noãn hình trụ cong, dài khoảng 4-7 cm (1.6-2.75″), rộng 1-1,5 cm (0.4-0.6″). Hai cánh hoa phia trên dạng tương tự như cánh đài, nhưng nhỏ hon; cánh hoa phia dưới biến dạng thành cánh môi hình loa kèn. Quả dạng nang, hơi hình trụ dài 10-25 cm (4-10″), đường kinh 5-15 mm (0.2-0.6″), khi khô có mùi thơm, chứa nhiều hạt li ti nhỏ cỡ 0,3 mm (0.12″); hạt được phóng thich khi nang quả nứt làm đôi. Hoa thường chỉ trổ hoa mỗi năm một đợt, tại Mexico trong các tháng 4-5, và các đảo Phi châu như Madagascar, Reunion vào các tháng 11-Giêng.
Tại Mexico và Trung Mỹ, vanilla planifolia được thụ phấn tự nhiên do loài ong điạ phương Melapona và cũng có thể do loài chim hút mặt hummingbird đặc biệt trong vùng. Tỷ lệ thụ phấn tự nhiên chỉ khoảng 1%.Vanilla pompana = West Indian Vanilla. Phân bố tự nhiên tại Đông-Nam Mexico, Trung Mỹ, Trinidad’ trồng tại Guadalupe, Martinique và Dominica. Hình dạng thực vật rất giống V. fragrans, nhưng lá lớn hơn dài 15-30 cm (6-12″), ngang 5-12 cm (2-5″), hoa màu vàng-xanh nhạt cũng to hơn và mộng hơn, thùy quanh dài đến 8,5 cm (3.35″), môi hoa có vảy nhỏ. Nang quả dầy và ngắn chừng 10-17,5 cm x 2,4-3,3 cm (4-6.7″ x 1-1.3″).
Vanilla tahitinensis = Tahitian vanilla, giống địa phương Tahiti, trồng tại Hawaii. Lá hẹp và thuôn dài 12-14 cm x 9-10 mm (4.7-5.5″ x 3.5-4″). Nang quả mập, vỏ dày. Một số nhà thực vật cho rằng đây là một loài biến chủng tự nhiên từ V. planifolia đưa từ Manila sang Tahiti vào 1848.
Tại Việt Nam, không thấy có tài liệu nào của các tác giả Việt ghi về chi Vanilla, tuy nhiên trong “The Orchids of VietNam”, TS Leonid Averyanov có ghi loài Vanilla atropogon (trang 128), tìm thấy tại Hòn Bà (Khánh hòa), tác giả mô tả mẫu vật về phương diện thực vật nhưng không ghi những ứng dụng kinh tế.Thành phần hóa học:
Quả vanilla chứa phần chinh là Vanillin ngoài ra còn có những hợp chất (khoảng 250) như eugenol, caproic acid, phenoles, phenol ether, alcohols, hợp chất loại carbonyl, acids (như vanillic acid), esters, lactones, các carbohydrate dây thẳng và thơm, vitispiranes.
Quả V. planifolia tại Mexico chứa 1.5-2 % vanillin, tại Bourbon chứa đến 2.6 % vanillin
– Thành phần dinh dưỡng của quả (theo USDA):
100 gram (3.5 oz) chứa:
– Calories 288
– Carbohydrate 12.65 g (0.45 oz)
– Chất đạm 0.06 g (0.0021 oz)
– Chất béo tổng cộng 0.06 g (0.0021 oz)
– Khoáng chất:
Sodium (9 mg), Potassium (148 mg), Calcium (11 mg), Sắt (0.12 mg), Đồng (0.072 mg), Magnesium (17 mg), Manganese (0.230 mg), Phosphorus (6 mg), Kẽm (0.11 mg)
– Vitamins:
Niacin (0.425 mg), Pantothenic acid (0.035 mg), Pyridoxine (0.026 mg), Riboflavine (0.095 mg)
Vanillin:
Vanillin là một aldehyde phenolic, thành phần chính trong dịch chiết từ quả vanilla planifolia. Trong quả có khoảng 2 % vanillin (tính theo trọng lượng khô) (Vanillin cũng có mặt trong một số cây cỏ khác như lan Leptotes bicolor, vỏ thông đỏ Tàu.)
(Về phương diện hóa học, vanillin=4-hydroxy-3-methoxybenzal dehyde có thể điều chế từ nhiều nguồn gốc khác nhau. Ferulic acid một hợp chất loại phenolic thơm rất thông thường trong thiên nhiên, được sử dụng như một nguyên liệu căn bản trong các quy trình biến đổi thành các hương liệu hữu ich khác: vanillin, vanillic acid và protocatechuic acid đều là những chất biến đổi từ ferulic acid, Isoeugenol có thể chuyển thành ferulic acid và sau đó thành vanillin)
Vanillin được Nicolas-Theodore Gobley cô lập từ dịch chiết vanilla planifolia và sau đó tinh chế thành một chất khá ‘tinh khiết’ từ 1858. Do nhu cầu cao, các nhà hóa học đã tìm cách tổng hợp vanillin từ những nguồn nguyên liệu khác.
1874: 2 nhà hóa học Đức Ferdinand Tiemann và Wilheim Haarmann đã tổng hợp được vanillin từ coniferin, một glucoside của isoeugenol lấy từ vỏ thông.
1878: Karl Reimer, tổng hợp vanillin từ guaiacol.
Từ cuối thế kỷ 19, vanillin do bán tổng hợp từ eugenol đã được bán trên thị trường.
Từ những năm 1930s, lignin một phụ phẩm thải từ kỹ nghệ bột giấy đã được dùng làm nguyên liệu để tổng hợp vanillin thay cho tinh dầu đinh hương (chứa eugenol). Tuy nhiên việc dùng lignin đã trở thành không thích hợp và vanillin tổng hợp hiện nay được sản xuất từ những phó phẩm dầu hỏa: guaicol và glyoxilic acid.
Từ năm 2000, Công ty Rhodia đã đưa ra phương pháp sinh tổng hợp vanillin bằng cách lên men vi sinh từ ferulic acid, trich từ cám gạo. Phương pháp chưa được áp dụng vì giá thành quá cao 700 USD/kg so với 15 USD từ dầu hỏa (một ưu điểm duy nhất là vanillin từ phương pháp vi sinh được phép xem như Natural flavoring, trong khi đó vanillin từ dầu hỏa buộc phải ghi Synthetic flavor).
Vanillin có nhiều công dụng trong công nghiệp thực phẩm (thường ghi là ‘imitation vailla) để tạo thêm hương vị, công nghiệp mỹ phẩm (nước hoa, kem dưỡng da), che mùi vị khó chịu trong dược phẩm, đồng thời làm chất trung gian trong việc tổng hợp nhiều hóa chất khác (khoảng 13% tổng sản lượng vanillin được sử dụng làm nguyên liệu để tạo những hóa chất khác); ngoài ra vanillin còn dùng làm ‘phẩm màu’ trên các tấm mỏng dùng trong phương pháp Sắc ký lớp mỏng (thin layer chromatography=TLC)
Nghiên cứu dược học:
Hoạt tính dược học của Vanilla planifolia được xem là do Vanillin. Cũng như đa số polyphenols, Vanillin có những hoạt tinh chống oxy-hóa và diệt tế bào ung thư.
– Vanillin có khả năng bảo vệ các tế bào gốc keratinocyte (người) chống lại bức xạ cực tím B, bảo vệ được da (Food Chemistry & Toxicology Jan 2014)
– Vanillin có hoạt tinh chống đột biến genes và ức chế hoạt động gây ung thư (carcinogenesis) của hóa chất. Một nghiên cứu về hoạt tính của vanillin trên sự tăng trưởng và lan tràn của tế bào ung thư vú (mammary adenocarcinoma) 4T1 của chuột loại BALB/c. Chuột cho uống vanillin cho thấy có sự giảm số lượng các nhóm tế bào ung thư tràn qua phổi so với chuột đối chứng. Nghiên cứu trong ống nghiệm (in vitro) ghi nhận vanillin, khi dùng ở nồng độ không gây độc hại cho tế bào, có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập và di chuyển của tế bào ung thư, đồng thời ức chế hoạt tinh của men MMP-9 do tế bào ung thư bài tiết. Vanillin cũng ngăn chặn sự tăng trưởng của tế bào ung thư khi thử in vitro. Tuy nhiên vanillic acid, một chất biến dưỡng thứ cấp từ vanillin lại hoàn toàn không tác dụng trên các tế bào ung thư. (European Journal of Pharmaceutical Science 2005)
Vanillin có hoạt tính thu nhặt các gốc tự do gây tác hại cho tế bào hệ thần kinh đưa đến những suy thoái thần kinh như trong các trường hợp bệnh Alzheimer’s, Parkinson. Vanillin cho thấy có tác động ngăn chặn hoạt động của PON (peroxynitrite), ngăn chặn phản ứng oxy-hóa dihydrorho damine 123 (Journal of Agricultural Food and Chemistry 2004).
Một nghiên cứu năm 1992 (Menashian at al.) ghi nhận vanilla giúp làm giảm buồn nôn và làm thèm ăn nơi bệnh nhân đang chemotherapy (ung thư hóa trị). Năm 2004, Fladby và Fizgerald ghi nhận Vanilla có thể giúp chẩn đoán bệnh Alzheimer’s do người bệnh thường không ‘ngửi’ được mùi vanilla (Edible Orchids-Krum Sotirov).
Công dụng:
Thực phẩm:
Vanilla được dùng khá phổ biến trong công nghiệp thực phẩm. Do hương vị tương đối tế nhị, thay đổi theo từng loài vanilla và ngay trong cùng một loài, hương vị cũng thay đổi theo địa phương nơi cây trồng (như càphê, nho).
Vanilla planifolia bao gồm các loài trồng tại Ấn độ, Indonesia, Papua New Guinea, Mexico, Guatamala, Uganda được chia thành 2 nhóm:
– Bourbon vanilla hay Bourbon – Madagascar vanilla từ vanilla planifolia sản xuất tại Madagascar, Comoros, Reunion (Trong thế kỷ 19, các đảo Comores và Reunion được gọi là Iles de Bourbon). Mùi thơm ‘ngọt ngào’, mạnh nhất trong các loài vanilla. Chiếm khoảng 70% tổng sản lượng vanilla trên thị trường.
– Mexican vanilla, từ vùng gốc Mexico nơi xuất phát của V. planifolia. Hương vị đậm hơn nhưng lượng sản xuất giới hạn, hương thơm được giới tiêu thụ đánh giá ‘cao’, tinh tế hơn. Mùi dịu dàng pha trộn hương thơm tổng hợp của nhiều loài hoa dại Mexican vanilla trồng tại Vera Cruz được xếp vào loại ‘hảo hạng’.
Vanilla tahitiensis cung cấp ‘Tahitian vanilla’. Hạt xậm màu, ngắn và mập, chứa nhiều dầu béo hơn hạt V. planifolia, hương thơm thoảng thêm mùi hoa dại. Được mô tả là có mùi tổng hợp của cam thảo, cherry, mận và nho. Trước dây toàn bộ lượng Tahitian vanilla được xuất qua Pháp nhưng hiện nay khoảng ½ được xuất qua HK.
French vanilla, không phải là tên của loài cây, nhưng là nhóm từ ngữ để gọi những chế phẩm có mùi vanilla.
Trong công nghiệp thực phẩm, vanilla là một ‘phụ gia’ rất thông dụng, đặc biệt là là kem đá lạnh (ice cream). Nhu cầu Vanilla ice cream đã dùng khoảng 50% tổng số lượng vanilla sản xuất trên thế giới, chưa kể luợng pha trộn vào các ice-cream khác
Hoa Kỳ đã nhập cảng mỗi năm khoảng 50 tấn vanilla từ Mexico.
Trong khoa ‘nấu nướng’ Vanilla được dùng rất nhiều, làm tăng và tạo mùi thơm cho bánh, kẹo, cho các loại sauces.
Trên thị trường quả Vanilla thường có màu nâu-chocolat hay đen (than), dẻo và được phủ bằng một lớp ‘sương tinh thể’ (frost hay givre). Quả có thể tiếp tục dùng lại, sau khi trích (extract), chỉ cần rửa và phơi khô trở lại, và sau đó tồn trữ trong bình kín, Khi quả khô, trở thành dòn thì mất hết mùi hương.
Vanilla extract: Dịch chiết vanilla (quả vanilla băm vụn) bằng hỗn hợp nước-alcohol, đun nóng ở 70°F (21°C), chiết nhiều lần, sau đó giữ (ủ) trong bình kin từ 3-6 tháng. (Vanilla extract sản xuất tại Mexico thường bị pha trộn thêm coumarin một chất tạo hương vị độc hại. Coumarin đã bị cấm sử dụng trong thực phẩm tại HK từ 1954) Vanillin và những hợp chất tạo mùi trong quả tan trong alcohol hơn là trong nước, nên nồng độ alcohol càng cao càng tốt.
Pure vanilla extract chứa 35% alcohol (tính theo thể tích).
Vanilla flavoring loãng hơn, chứa lượng alcohol thấp hơn (??? Xem chú thích)
Imitation vanilla là những thành phẩm làm bằng vanillin tổng hợp. FDA bắt buộc nhãn sản phẩm phải ghi ‘imitation’ nếu dùng hương liệu (vanillin) tổng hợp. Danh từ ‘Vanilla extract’ dành riêng cho hương liệu lấy từ quả vanilla
Vanilla oleoresin, trong thương mãi, là tên gọi dành cho chất lỏng màu nâu-đen lấy được khi chiết quả vanilla bằng các dung môi. Chất lỏng này không phải là nhựa-dầu. Vanilla oleoresin được dùng khi cần có hương vị đậm đặc, hoặc khi cần hòa tan trong dầu.
Vanilla sugar là bột trộn quả tán mịn với đường, thường dùng để chế tạo chocolat.
Harold McGee, trong “On Food and Cooking” (trang 430-432) đã giải thích về mùi thơm của Vanilla về phương diện hóa học như sau:
“Quả vanilla, sau khi chế biến (cured) chứa khoảng 20% nước, 20% chất sơ, 25% chất đường, 15% chất béo và phần còn lại là acid amin, hợp chất phenolic, các hưong vị khác và sắc tô màu nâu. Đường trong quả tạo vị ngọt, acid amin tự do tạo vị béo, vị ngon và tanin tạo vị chát. Mùi hương của vanilla là một tổng hợp phức tạp từ trên 200 chất dễ bay hơi, trong đó vanillin là chính, nhưng vanillin dùng riêng, không tạo được mùi hương của vanilla”.
McGee tóm lược quy trình chế biến quả Vanilla:
“Việc chế biến Vanilla, khởi đầu từ 6 đến 9 tháng sau khi hoa thụ phấn, cho quả màu xanh bắt đầu chín.Bên trong quả, hàng ngàn hạt nhỏ li ti nằm ém trong vách pha trộn với hỗn hợp đường, chất béo, acid amin và hỗn hợp phenolic-đường. Các men bắt đầu hoạt động, phóng thích các hợp chất phenolic và các hợp chất này di chuyển ra gần lớp vỏ bên ngoài. Giai đoạn đầu của quy trình chế biến (curing) là ‘làm chết quả’ để quả ngưng sử dụng đườngvà acid amin, đồng thời ‘gây thương tổn’ cho tế bào quả để phóng thích các hợp chất phenolic giúp di chuyển đến gặp các men. Hai mục đích này được thực hiện bằng cách phơi quả dưới nắng gắt hay nhúng quả nhanh vào nước nóng hoặc hấp quả bằng hơi nước. Tế bào vỏ quả bị hư hại tạo sự hoạt động cho các men polyphenoloxidase, làm vỏ chuyển từ màu xanh sang nâu. Sau đó là giai đoạn quả được phơi nắng, ban ngày, đến thật nóng rồi bọc vải trong đêm, để toát mồ hôi (sweat). Giai đoạn này kéo dài nhiều ngày (có nơi như Madagascar từ 7-10 ngày) để tạo sự phóng thích vanillin và các hợp chất phenolic khỏi sự kết nối với các phân tử đường. Sức nóng và tia nắng làm bốc hơi bớt độ ẩm của quả, ngăn chặn sự hoạt động của vi khuẩn bên ngoài vỏ, đồng thời tạo sắc tố và mùi thơm do phản ứng giữa đường và acid amin bên trong quả. Từ 3-5 kg (7.7 pounds) quả tươi, sẽ lấy được 1 kg (2.2 pounds) quả chế biến (cured). Trong giai đoạn sau cùng của việc chế biến, quả được vuốt thẳng và tạo dẻo bằng tay, làm khô trong vài tuần, tồn trữ và ủ… để hương vị gia tăng. Toàn bộ thời gian chế biến có thể kéo dài khoảng 40-50 ngày với Bourbon vanilla, và 6-7 tháng với Mexican vanilla.
Vanilla dùng làm thuốc:
Trong những thế kỷ 16-17, vanilla được giới Y-Dược Âu châu cho là có những dược tính như kích thích, giúp tiêu hóa và kích dục, giải độc, trị nóng sốt. Vanilla được ghi chép trong một thời gian dài, trong các Chế dược thư Anh và Đức, chinh thưc trong Chế dược thư Mỹ (US Ph) từ 1860 cho đến 1910. Hiện nay quả vanilla hầu như không còn dùng trong dược phẩm.
Sưu tầm
_______________________
CÔNG TY CỔ PHẦN NN CÔNG NGHỆ CAO E.GARDEN
Chuyên cung cấp cây giống và kỹ thuật trồng vanilla
Hotline: 0764.767.666
Email: startupvanilla@gmail.com
Website: http://vanillafarm.vn