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Aromaprofil-Analyse mit Headspace-GCMS Hanföle zum Braten verwenden?

Autor / Redakteur: Dr. Stefan Vosskötter und Dr. Stephan Schröder* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Hochwertige Öle erfreuen sich bei Verbrauchern immer größerer Beliebtheit. Neben Oliven- oder Kürbiskernöl sind mittlerweile auch Hanföle eine Alternative. Doch können Hanföle auch erhitzt werden? Mithilfe der Headspace-GCMS wurde dies nun untersucht.

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Abb.1: Ernährungsphysiologisch sind Hanföle wertvoll. Doch eignen sie sich auch zum Braten?
Abb.1: Ernährungsphysiologisch sind Hanföle wertvoll. Doch eignen sie sich auch zum Braten?
(Bild: ©alfredleis - stock.adobe.com)

Hanföle besitzen einen hohen Anteil ungesättigter Fettsäuren (α-Linolensäure/Omega-6-Linolsäure). Das macht sie ernährungsphysiologisch wertvoll, aber auch besonders anfällig für die Oxidation. Die Fettsäuren der Lipide oxidieren bereits leicht während der Lagerung, aber insbesondere bei nicht sachgemäßer Verarbeitung. Das heißt, das Öl wird ranzig, es bilden sich Abbauprodukte und der positive Effekt auf den Stoffwechsel geht verloren. Die Oxidationsgeschwindigkeit steigt dabei mit der Anzahl der ungesättigten Kohlenstoffbindungen. Die meisten Produkte tragen daher auch den Zusatz, dass sie zum Erhitzen nicht geeignet sind. Wie aber unterscheiden sich verschiedene Öle hinsichtlich ihres Profils von flüchtigen, aromarelevanten Inhaltsstoffen? Und was passiert beim Erhitzen dieser Öle?

Das Aromaprofil von fünf Hanfölen

Für das Experiment wurden fünf Hanföle in kaltgepresster Bioqualität im Handel bezogen. Um das Aromaprofil des Öls zu bestimmen, wurden die Öle mittels Headspace-GCMS analysiert. Dabei kam das GCMS-QP2020 NX mit Headspace-Probengeber HS-20 von Shimadzu zum Einsatz. Die Daten wurden im Full Scan aufgezeichnet mit einem Massenbereich von m/z 10 bis 400. Als chromatographische Trennsäule diente eine SH-Rxi 624 Sil MS mit 20 m Länge, 0,18 mm Innendurchmesser und einer Filmdicke von 1 µm.

Abb.2: Aromaprofil der fünf Hanföle im Overlay
Abb.2: Aromaprofil der fünf Hanföle im Overlay
(Bild: Shimadzu Deutschland)

In Abbildung 2 sind die Aromaprofile der fünf Hanföle im Overlay dargestellt. Die Profile sind von der Intensität und Verteilung der flüchtigen Komponenten auf den ersten Blick sehr ähnlich.

Bei genauerer Betrachtung der Peaks sind aber doch Unterschiede insbesondere in der Konzentration der Stoffe zu erkennen. Interessanterweise sind bei zwei Hanfölen auch Terpene nachweisbar. Das ist deswegen ungewöhnlich, da die Terpene in der Blüte und den Blättern der Pflanze, nicht aber in den Samen vorkommen, aus denen die Hanföle gewonnen werden.

Thermooxidation von Hanfölen

Um der Frage nachzugehen, welchen Einfluss die Temperatur auf das Aromaprofil der Hanföle hat, wurden die Öle bei 140 °C für unterschiedlich lange Zeiten inkubiert (30, 60, 90, 120, 150 Minuten). Bereits nach 30 Minuten der Thermooxidation sind Anzahl und Konzentration der flüchtigen Komponenten angestiegen, die mit steigender Inkubationszeit deutlich zunehmen.

Abb.3: Aromaprofil eines Hanföls vor (rot) und nach 2,5h Thermooxidation (schwarz)
Abb.3: Aromaprofil eines Hanföls vor (rot) und nach 2,5h Thermooxidation (schwarz)
(Bild: Shimadzu)

Vor allem kurzkettige Aldehyde gehen deutlich in der Konzentration zurück (etwa Butenal, Heptadienal, Hexanal) und eine Zunahme von kurzkettigen Alkoholen und Säuren (Essigsäure, Pentanol, Hexansäure) ist zu beobachten. Nach 2,5 Stunden Inkubation der Proben bei 140 °C ist der Hexansäure-Peak bereits das dominierende Signal im Spektrum. In Abbildung 3 ist das Chromatogramm eines Hanföls vor und nach der Inkubation bei 140 °C für 2,5 Stunden gezeigt.

Fazit: Hanföle verändern Profil nach Erhitzen

Die Aromaprofile der Hanföle ändern sich bei einer Inkubation von 140 °C bereits nach kurzer Zeit. Insbesondere die aromagebenden Aldehyde verschwinden. Nach längeren Inkubationszeiten entstehen vorwiegend kurzkettige Fettsäuren, die das Produkt schnell ranzig werden lassen. Hexanal oxidiert durch die hohen Temperaturen relativ zügig zur entsprechenden Hexansäure. Das erklärt aber nicht den Befund des dominierenden Hexansäure-Peaks im Chromatogramm. Diese hohe Konzentration der Hexansäure ist nur durch die Lipolyse der Fettsäuren zu begründen. Das heißt, dass in kurzer Zeit der physiologische Wert des Produkts durch den Abbau der Fettsäuren stark nachgelassen hat. Das Resultat des fortschreitenden Fettsäureabbaus sind deutliche Fehlaromen, die das Produkt ungenießbar machen. Das unterlegt die Empfehlung, dass Hanföle nicht stark erhitzt werden sollten und sich daher nicht zum Braten und Kochen eignen.

* Dr. S. Vosskötter und Dr. S. Schröder, Shimadzu Deutschland, 47269 Duisburg

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