Lebensmittelsicherheit Edler Tropfen aus Marokko: Was steckt in Kaktussamenöl?

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Für bis zu 500 Euro pro Liter kann man sich ein ganz besonderes Pflanzenöl gönnen: Kaktussamenöl. Zum ersten Mal haben Forscher detailliert die Bestandteile dieses Luxus-Öls analysiert. So sollen vor allem Lebensmittelfälschungen zukünftig leichter erkannt werden.

Karlsruhe – Eine große Zahl kleiner Samen finden sich in den Früchten des Kaktus (Opuntia ficus-indica). Das Öl, das aus diesen Kaktussamen gewonnen wird, gehört zu den teuersten Pflanzenölen – mit Preisen bis zu 500 Euro pro Liter. Dabei ist es nicht nur teuer, sondern auch entsprechend wertvoll an Inhaltsstoffen: Mit seinen fast 80 Prozent ungesättigten Fettsäuren wie Linol- und Ölsäure und seinen sekundären Pflanzenstoffen ist Kaktussamenöl ernährungsphysiologisch besonders interessant.

Am Max Rubner-Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide hat man zum ersten Mal die Zusammensetzung der sekundären Pflanzenstoffe von Kaktussamenöl untersucht und den Einfluss des Röstens der Kaktussamen auf die Zusammensetzung dieser Verbindungen betrachtet.

Nebenbestandteile mit großer Bedeutung

Was die Forscher besonders interessierte, waren Nebenbestandteile wie verschiedene so genannte phenolische Verbindungen. Diese Substanzen liegen im Kaktus zwar nur in sehr kleinen Mengen vor, sind aber von umso größerer Bedeutung. Phenolische Verbindungen sind nämlich antioxidativ aktiv und haben weitere positive ernährungsphysiologische Eigenschaften.

Doch nicht nur für die Ernährung sind diese Spurenstoffe des Kaktus vorteilhaft. Die Analyse dieser Verbindungen kann es auch Lebensmittelchemikern erleichtern, die Echtheit von Pflanzenölen nachzuweisen. Kaktussamenöl ist aufgrund des hohen Verkaufspreises ein lukratives Ziel von Lebensmittelfälschern, die minderwertige Produkte z.B. als hochwertiges Pflanzenöl deklarieren.

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Für die Untersuchungen zum Gehalt und zur Zusammensetzung der phenolischen Verbindungen wurden Kaktussamen von verschiedenen marokkanischen Standorten verwendet (Houceima, Bejaad, Rhamna, Sidi Ifni, Ait Baha and Tiznit). Das Öl pressten die Forscher mithilfe einer Schneckenpresse frisch aus den Samen, um sicherzustellen, dass Lagerung und Transport die Inhaltsstoffe nicht verändern. Außerdem wurden die Samen der verschiedenen Standorte bei 110 °C für 10, 20, 30 und 40 Minuten geröstet und anschließend ebenfalls das Öl abgepresst.

Die phenolischen Verbindungen isolierten die Wissenschaftler mittels flüssig-flüssig-Extraktion aus den Kaktussamenölen und identifizierten die einzelnen Bestandteile über leistungsstarke analytische Methoden (HPLC-ESI-qToF-MS-Messungen). Anschießend quantifizierten sie die nachgewiesenen Verbindungen mittels HPLC-DAD.

Kaktussamenöl

Der Feigenkaktus gehört zur Familie der Cactaceae. Die Pflanze kommt ursprünglich aus den tropischen Regionen Zentralamerikas und ist später über Spanien in die mediterranen Gegenden gekommen. Heute wächst die Pflanze in ariden und semi-ariden Zonen Afrikas, dem mittleren Osten und Asien.

Der essbare Teil der Frucht enthält eine relative große Zahl von Samen, deren Gewicht zwischen 30 und 40 Prozent der getrockneten Frucht ausmachen kann. Die einzelnen Samen haben allerdings nur ein Gewicht zwischen 15 und 20 Milligramm und einen niedrigen Ölgehalt zwischen 5 und 15 Prozent (verglichen mit Raps: 45%, oder Sonnenblume: 20%). Um einen Liter Kaktussamenöl herzustellen, benötigt man rund 30 Kilo Samen von etwa einer Tonne Früchte.

Lässt sich der Herkunftsort aus den Inhaltsstoffen ablesen?

Insgesamt sieben phenolische Verbindungen fand das Team in den Ölen. Die Hauptverbindungen in den Proben aus den verschiedenen Regionen waren neben Vanillin auch das nach Waldbeeren duftende Syringaldehyd sowie Ferulaldehyd mit den höchsten Gehalten am Standort Bejaad (32,4, 12,3 und 5,7 mg/kg).

Die Gehalte der Öle zeigten eine große Variation zwischen den verschiedenen Standorten, vermutlich bedingt durch genetische Unterschiede zwischen Sorten, Wetterbedingungen, Ernteperiode, Lagerbedingungen für die Samen oder Herstellungsbedingungen. Das könnte dabei helfen, Öle anhand ihrer Zusammensetzung dem Herkunftsort ihrer Kaktussamen zuzuordnen. Zum jetzigen Zeitpunkt ist es aber noch unklar, ob die Muster der phenolischen Verbindungen wirklich charakteristisch für die verschiedenen Standorte sind. Hierfür muss eine größere Zahl von Ölen der Standorte untersucht werden.

Wie Rösten das Kaktusöl veredelt

Die Wissenschaftler untersuchten auch, wie sich mildes Rösten der Saaten bei 110 °C auf das Kaktussamenöl auswirkt. Der Röstvorgang verleiht dem Öl seinen mild röstigen Geschmack und Geruch. Wie die Analysen der Forscher zeigen, führt zunehmende Röstdauer zu einer Zunahme bestimmter phenolischer Verbindungen. Vor allem der Gehalt an Ferulaldehyd nimmt durch das Rösten über eine Dauer von 40 Minuten von etwa 5 mg/kg auf über 70 mg/kg zu. Auch bei Syringaldehyd führt der Röstprozess über 40 Minuten zu einer Zunahme des Gehaltes von etwa 10 mg/kg auf etwa 30 mg/kg, während die Zunahme bei den anderen phenolischen Verbindungen deutlich weniger ausgeprägt ist.

Um diese Zunahme zu erklären, untersuchten die Wissenschaftler in weiteren Experimenten Lignin aus der Hülle der Kaktussamen. Lignine sind die in der Natur am weitesten verbreiteten phenolischen Verbindungen und tragen als Stützmaterial zur Stabilität von pflanzlichem Gewebe bei. Die Forscher isolierten das Lignin aus den Samen und erhitzten es bei 110 °C. Durch Analysen zeigten sie, dass insbesondere der thermische Abbau von Lignin aus der Hülle der Samen während des Röstprozesses für den Anstieg der phenolischen Verbindungen im Öl verantwortlich ist.

Zusammenfassung

Die Ergebnisse des Projektes beschreiben zum ersten Mal die phenolischen Verbindungen von Kaktussamenöl. Dieses Wissen ist nützlich, um mithilfe des Musters der phenolischen Verbindungen die Authentizität dieses teuren Pflanzenöls sicherzustellen. Die Forscher haben außerdem nachgewiesen, dass es durch den Röstprozess zu einem Abbau des Lignins der Hülle von Kaktussamen zu phenolischen Verbindungen kommt und diese bei der Pressung in das Öl übergehen. Somit führt der Röstprozess zu einer Anreicherung wertvoller phenolischer Verbindungen im Kaktussamenöl.

Originalpublikation: Malika Chbani, Bertrand Matthäus, Zoubida Charrouf, Hanae El Monfalouti, Badr Kartah, Said Gharby, Ina Willenberg: Characterization of Phenolic Compounds Extracted from Cold Pressed Cactus (Opuntia ficus-indica L.) Seed Oil and the Effect of Roasting on Their Composition, Foods 2020, 9(8), 1098; DOI: 10.3390/foods9081098

* Dr. I. Lehmann, Max Rubner-Institut Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel, 76131 Karlsruhe

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