Chemie der Düfte Maggi plus Haferflocke gleich Walnussaroma

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Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München

Unsere Nase ist in der Lage schier endlos viele Gerüche zu unterschieden. Schließlich ergeben sich aus einzelnen Duftstoffen immer wieder neue Kombinationen mit eigenem Riecheindruck. Ein erstaunliches Beispiel haben Forscher nun bei der Analyse von Walnüssen gezeigt. Deren Hauptduft besteht aus zwei Komponenten, die einzeln nach Maggi bzw. Haferflocken riechen.

Während unser Geschmack streng genommen auf fünf Grundrichtungen limitiert ist, bietet unsere Nase eine schier endlose Welt an Gerüchen. Kein Wunder, dass dort noch so manches Geheimnis verborgen liegt. Eines davon war bis vor kurzem der typische Duft von Walnüssen.

Britische Wissenschaftler hatten bereits vor ca. 50 Jahren zahlreiche flüchtige Substanzen aus Walnüssen olfaktorisch charakterisiert. Aber keine der von ihnen gefundenen Verbindungen wies eine spezifische Walnussnote auf. Hieraus schlossen die Forscher, dass das charakteristische Walnussaroma auf einer Kombination von Geruchsstoffen beruht. Trotz dieser Erkenntnis und weiterer Versuche blieb jedoch bis heute ungeklärt, welche geruchsaktiven Verbindungen für das Walnussaroma ausschlaggebend sind.

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Dem Walnussduft auf die Spur gekommen

Um dieser Frage nachzugehen, analysierte ein Team des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie (LSB) an der Technischen Universität München frische, getrocknete Walnusskerne. Insgesamt identifizierte das Team 50 infrage kommende geruchsaktive Verbindungen. Nachfolgende quantitative Analysen ergaben jedoch, dass nur 17 der gefundenen Substanzen in geruchsrelevanten, das heißt, mit der Nase wahrnehmbaren Konzentrationen in den Nüssen enthalten waren.

Basierend auf diesen Ergebnissen führte das Team zusätzliche Aromarekonstruktions- und Weglassexperimente durch, in denen es unterschiedliche Kombinationen der geruchsrelevanten Verbindungen sensorisch bewertete. Wie die Wissenschaftler erstmals gezeigt haben, entsteht das typische Walnussaroma durch die Kombination zweier Geruchsstoffe, die in den Nüssen ungefähr in einem Eins-zu-eins-Verhältnis vorliegen. Es handelt sich um die nach Maggi riechende Substanz Sotolon, die als Einzelkomponente unter anderem das Aroma von Liebstöckel prägt. Die zweite Verbindung mit dem Namen (2E,4E,6Z) Nona-2,4,6-trienal ist aus Haferflocken bekannt und dort für den typischen Geruch verantwortlich.

Geruchscode der Walnuss: ein 1:1-Verhältnis

Wie die quantitativen Analysen belegten, lagen die beiden aromabestimmenden Geruchsstoffe jeweils in einer Konzentration von ca. zehn Mikrogramm pro Kilogramm in den Nusskernen vor. „Die Walnussnote intensivierte sich in unseren sensorischen Tests noch weiter, wenn wir die natürlichen Konzentrationen beider Geruchsstoffe bis um das Zehnfache erhöhten“, berichtet Christine Stübner, die als Doktorandin die Studie bearbeitet hat. „Dabei war aber wichtig, dass das Eins-zu-eins-Verhältnis gewährleistet blieb“, sagt die Wissenschaftlerin.

„Wir haben somit fast ein halbes Jahrhundert nach Beginn der Forschung den Geruchsstoffcode des Walnussaromas entschlüsselt. Basierend auf unseren Erkenntnissen, lassen sich nun neue züchterische Strategien entwickeln, die das Aroma von Walnüssen verbessern“, sagt Martin Steinhaus, der seit mehreren Jahren als Sektions- und Arbeitsgruppenleiter am LSB tätig ist. „Das aber wohl spannendste Resultat ist, dass die Kombination von zwei Verbindungen, die bereits für sich genommen den Geruch so unterschiedlicher Lebensmittel prägen, zusammengeführt einen ganz neuen Lebensmittelgeruch erzeugen.“

Wie der Lebensmittelchemiker erklärt, lässt sich der Effekt einfach ausprobieren. Hierzu einen Esslöffel Haferflocken in ein Glas geben, ein paar Tropfen der bekannten Würze hinzutun, etwas schütteln und an dem Gemisch riechen.

Originalpublikation: Stübner, C. A. and Steinhaus, M.: Sotolon and (2E,4E,6Z) Nona-2,4,6-trienal Are the Key Compounds in the Aroma of Walnuts, J Agric Food Chem 71, 7099-7108; DOI: 10.1021/acs.jafc.3c01002.

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