Künstliche Aromaverbindungen: Kinder der synthetischen Chemie
Aromen: Ob aus der Natur oder dem Reagenzglas - Moleküle bilden die Grundlage.
(Bild: Olivier - fotolia.com)
Wie Entdecker machen sich Forscher auf die Suche nach neuen Molekülen in der Natur. Diese werden dann im Labor "nachgebaut" - zum Beispiel dann, wenn sie nur selten in der Natur vorkommen. Aber die Wissenschaftler gehen noch weiter: Sie schaffen Aromamoleküle, die es bisher noch nie gegeben hat!
Die Natur analysieren und erforschen
Seit jeher war die Natur für die Wissenschafter die wichtigste Quelle ihrer Inspiration. Unsere Fähigkeit, sie zu erforschen, zu verstehen und zu analysieren, ist daher ein Trumpf von enormer Bedeutung.
Im Lauf der Zeit wurden die Techniken und Instrumente immer mehr verfeinert, um damit den Grundbaustein der Aromen zu finden: die Moleküle. Heute existieren zahlreiche Techniken zur Analyse von Aromen, die in den Nahrungsmitteln vorhanden sind, und sie alle haben das gleiche Ziel: die komplexe Architektur des Geschmacks zu zerlegen und neue Aromamoleküle zu identifizieren.
Die Analyse der Natur ist eine unerschöpfliche
Inspirationsquelle für Chemiker und Aromatiseure.
(Bild: Firmenich)
Wie Entdecker analysieren die Wissenschafter immer noch mit Leidenschaft unsere Nahrungsmittel. Sie zerlegen sie in ihre Einzelteile, auf der Suche nach den Geheimnissen des Schmeckens, bis in die Schale einer Frucht, bis in ihre Kerne hinein… alles dreht sich darum, die grundlegenden Elemente aufzuspüren, die es möglich machen sollen, dass etwa das flüchtige Aroma eines frisch gepressten Fruchtsaftes nachgebaut und in Flaschen abgefüllt werden kann.
Desgleichen analysieren die Forscher die zartesten Ausdünstungen, etwa jene, die frisch geschnittenes Basilikum verströmt, oder den grün-frischen Geruch von Tomatenblättern, bevor sie in den Kühlschrank wandern und den Geruch verlieren…
Ebenso sind sie den nicht flüchtigen Molekülen auf der Spur, zum Beispiel jenen, die für die reichhaltige Textur von Käsen verantwortlich sind. Werden solche Moleküle einem Jogurt mit 0% Fett zugegeben, tragen sie dazu bei, dass sich das Jogurt im Mund cremiger anfühlt.
Dank der Synthesechemie bildet man den
erfrischenden Effekt von Minze nach,
allerdings ohne deren Geschmack.
(Bild: Firmenich)
Es wurden auch Moleküle gefunden, die ein Gefühl der Frische erzeugen und gleichzeitig keinen Eigengeruch haben. Einmal isoliert, können sie einem Produkt zugesetzt werden, ohne dass sie dessen Geschmack verändern: man bekommt so ein Bonbon mit Erdbeergeschmack, das die erfrischende Wirkung von Minze bietet, ohne nach Minze zu schmecken.
Die Natur nachbauen
Das Kopieren der Natur ist zwar ein langwieriges Unternehmen, aber die Synthesechemie hat auf diesem Gebiet zahlreiche Möglichkeiten eröffnet.
Im Gegensatz zur Biochemie sind die Ausgangsstoffe in der Synthesechemie weder pflanzlichen noch tierischen Ursprungs. Durch einfaches Zusammensetzen von Atomen gelingt es den Chemikern, massgeschneiderte Aromamoleküle zu bauen.
Chemiker spielen mit Atomen, um die
Natur nachzubauen oder neue Moleküle
zu erfinden. (Bild: Firmenich)
Wurden sie in unseren Nahrungsmitteln nachgewiesen, dann nennt man die auf diese Art synthetisch hergestellten Moleküle «naturidentisch». Und es ist quasi unmöglich, das Original von seiner Kopie zu unterscheiden: chemisch völlig identisch, besitzen beide die gleichen geschmacklichen Eigenschaften.
Ist das Molekül einmal im Labor fertig kopiert, wird das zugehörige Verfahren einer Prüfung unterzogen und dann auf den Massstab einer breiten industriellen Produktion übertragen. Die oft niedrigen Herstellungskosten dieser Moleküle erklären den Boom der synthetischen Chemie in der Aromaindustrie.
Darüber hinaus sind natürliche Rohstoffe oft rar, teuer und empfindlich. Nehmen wir zum Beispiel die Vanille: Vanillin (das für das Vanillearoma verantwortliche Schlüssel-Molekül) kann synthetisch hergestellt werden und damit die weltweite Nachfrage nach dem Vanillearoma befriedigen. Denn diese Nachfrage würde bei weitem die landwirtschaftliche Produktion dieser wertvollen Vanilleschoten überschreiten.
Die Erfindung neuer Aromamoleküle
Die Wissenschafter gehen manchmal noch weiter und erschaffen Moleküle, die in der Natur nicht vorkommen: das sind dann die künstlichen Aromen, deren Rolle es ist, ein Geschmack zu verändern oder zu verstärken.
Die Vanille, ein rares und teures Produkt,
wird oft ersetzt durch synthetisches Vanillin
oder Ethylvanillin. (Bild: Firmenich)
Das berühmteste Beispiel ist vielleicht das Ethylvanillin, das seit den 20er/30er-Jahren zuweilen das Vanillin ersetzt. Mit ihm sollte man sparsam umgehen, denn in hohen Dosen wird sein Geschmack bitter. Dieses Ethylvanillin besitzt jedoch eine geschmackliche Intensität, die 2- bis 4-mal höher ist als die des Vanillinmoleküls.
Quelle: Firmenich
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