04.07.2013
Die molekularen Grundlagen des Erdbeeraromas
Prof. Wilfried Schwab , TU München, Fachgebiet Biotechnologie der Naturstoffe (BiNa)
Dr. André Schiefner, TU München, Lehrstuhl für Biologische Chemie
Ein Frühling ohne Erdbeeren ist wie Fußball ohne Ball. Frisch aus dem Garten oder vom Markt schmecken diese roten, saftigen Früchte in dieser Jahreszeit am besten. Aufgrund ihrer Fülle an Geschmacks- sowie Geruchsstoffen werden sie hierzulande immer beliebter. So verzehrten die Deutschen 2012 knapp 3,5 kg Erdbeeren pro Kopf, was einem Anstieg von einem Kilogramm pro zehn Jahren entspricht. Was aber macht das Aroma dieser kleinen Früchte so unverwechselbar? Eine Antwort darauf können Wissenschaftler von der Technischen Universität München (TUM) liefern, denn ihnen ist es gelungen, die Bildung eines Schlüsselaromastoffes der Erdbeerfrucht mittels chemischer, biochemischer und genetischer Analysen auf molekularer Ebene aufzuklären.
Erdbeeraroma
Das Aroma eines Lebensmittels wird geprägt von einer Anzahl von Inhaltsstoffen, die in der Nasenschleimhaut die Geruchssinneszellen (Geruchsstoffe) und auf der Zunge die Geschmackssinneszellen (Geschmacksstoffe) aktivieren können. Während die Sinneseindrücke süß, sauer salz, bitter und umami (herzhaft) durch die Geschmacksstoffe vermittelt werden, runden erst die flüchtigen Geruchsstoffe mit ihren vielfältigen Düften das Aroma der Nahrungsmittel ab.
Untersuchungen zeigten, dass Erdbeerfrüchte mehr als 300 verschiedene flüchtige Naturstoffe in die Gasphase freisetzen. Eine Vielzahl dieser Verbindungen kann jedoch nicht mit der menschlichen Nase wahrgenommen werden, da deren Konzentrationen unterhalb ihrer jeweils individuellen Geruchsschwellenwerten liegen. Aroma-Analysen aber zeigten, dass ungefähr 12 Komponenten dieses komplexen Stoffgemisches sensorisch, in den Konzentrationen wie sie von der Frucht freigesetzt werden, erkannt werden. Darunter befinden sich u.a. Fruchtester, Aldehyde und das 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon (HDMF), das auch unter dem Markennamen Furaneol® bekannt ist. Rekombinate, d.h. Lösungen, welche die 12 identifizierten Verbindungen in den erdbeertypischen Konzentrationen enthalten, werden als erdbeerartig beschrieben. Wird jedoch eine Komponente z.B. Furaneol® aus der Mischung entfernt, erinnert das Aroma nicht mehr an die Erdbeerfrucht.
Aufgrund dieser Befunde wird Furaneol® als Schlüsselaromastoff der Erdbeere beschrieben, obwohl sein Eigengeruch mit karamelig-süß angegeben werden kann. Außer in Erdbeeren wird Furaneol® auch in Ananas, Tomate, Trauben, Mango, Kiwi und weiteren zuckerhaltigen Früchten gefunden. Aus Ananas konnte HDMF erstmals isoliert werden, was erklärt, weshalb die Verbindung zunächst Ananas-Keton genannt wurde und die Kulturerdbeere vermutlich den botanischen Namen Fragaria x ananassa trägt. Neben dieser biologischen Bildung in den Früchten entsteht Furaneol® auch bei der thermischen Behandlung von Zuckern, während der sogenannten Maillardreaktion und bildet sich somit bei der Erhitzung von zuckerhaltigen Lebensmitteln während der Zubereitung von Speisen. Einige Hefen und Bakterien können Intermediate der Maillardreaktion zu HDMF umwandeln. Außerdem ist HDMF ein Bestandteil des Pheromons der Küchenschabe.