Von einigen Aromastoffen reichen bereits wenige Billionstel Gramm pro Kilogramm Lebensmittel aus, um sie wahrzunehmen. Dagegen schmecken wir Geschmacksstoffe erst ab deutlich höheren Konzentrationen.
Um eine gleichbleibende, sensorische Qualität zu gewährleisten, ist es für Hersteller sehr wichtig, die charakteristischen Geruchs- und Geschmacksstoffprofile ihrer Produkte vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt zu kennen und zu kontrollieren. Dies setzt eine präzise und schnell arbeitende Lebensmittelanalytik voraus.
Aroma- und Geschmacksstoffe unterscheiden sich jedoch stark in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften. Lebensmittelchemiker verwenden deshalb sehr verschiedene Methoden, um Geruchs- und Geschmacksstoffe exakt in ihrer Art und Menge in einem Rohstoff oder Nahrungsmittel zu bestimmen. Besonders Analysen von Aromastoffen sind sehr zeitaufwendig und somit teuer. Sie limitieren die Hochdurchsatzanalyse zahlreicher Proben.
Ein Ansatz für zwei unterschiedliche Klassen
Wissenschaftler der TU München und des Leibniz-Instituts für Lebensmittelsystembiologie haben nun eine neue Methodik zur simultanen Analyse von Geruchs- und Geschmacksstoffen entwickelt. Sie könnte künftig die Qualitätskontrolle von Lebensmitteln vereinfachen und beschleunigen. „Um Lebensmittel zukünftig in einem zeitsparenden Hochdurchsatzverfahren sowohl auf Geruchs- als auch auf Geschmacksstoffe untersuchen zu können, haben wir nun eine neue, innovative Methodik entwickelt“, sagt Prof. Dr. Thomas Hofmann, Direktor des Leibniz-Instituts für Lebensmittelsystembiologie und Professor für Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik an der TU München.
Die Methodik basiert auf einem normalerweise für die Geschmacksstoffanalytik verwendeten Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie-Verfahren (UHPLC-MS). Neu und zeitsparend an dem entwickelten Ansatz ist, dass sich durch einen vorgeschalteten Anreicherungs- beziehungsweise Stoffumwandlungsschritt auch flüchtige Geruchsstoffe mit dieser sonst nicht für Aromastoffe verwendeten Methode analysieren lassen.
Apfelsaft als Testobjekt
„Wir haben unseren neuen methodischen Ansatz am Beispiel von Apfelsaft getestet. Die Ergebnisse sind sehr vielversprechend“, sagt Andreas Dunkel, Senior Scientist am Leibniz-Institut für Lebensmittelsystembiologie. Zusammen mit Doktorand Christoph Hofstetter von der TU München war er maßgeblich an der Neuentwicklung beteiligt. Die neue Methode erlaube es erstmals, eine große Probenanzahl in sehr kurzer Zeit hinsichtlich ihrer geschmacks- und geruchsgebenden Inhaltsstoffe zu analysieren.
Auch für Foodprofiling geeignet
Die Forscher hoffen, die Methode so weiterentwickeln zu können, dass sie künftig von Lebensmittelherstellern genutzt werden kann, um entlang der gesamten Wertschöpfungskette den Geschmack von Nahrungsmitteln schnell und einfach zu überwachen und gegebenenfalls zu optimieren. Nicht zuletzt ließe sich das neue Verfahren auch nutzen, um Lebensmittelfälschern das Handwerk zu legen.
„Anhand der identifizierten Inhaltstoffmuster könnte man Herkunfts- und Qualitätsangaben der Hersteller gut überprüfen und Fälschungen aufdecken“, erklärt Foodprofiler und Lebensmittelchemiker Dunkel.
Die Forschungsarbeit ist im Original im Journal of Agricultural and Food Chemistry erschienen.
