Aroma

mini|Rum-Backaroma in einer Ampulle Als Aroma (, ‚Duft‘, ‚Parfüm‘; Mehrzahl: Aromen oder Aromata) wird ein spezifischer Geruch oder ein Geschmack bezeichnet, der durch chemische Stoffe oder Stoffgemische hervorgerufen wird, die in Erzeugnissen wie etwa Lebensmitteln, Genussmitteln oder Arzneimitteln enthalten sein können.

Viele Aromen lassen sich auf bestimmte einzelne organische Verbindungen zurückführen. Diese Aromastoffe gehören im Einzelnen chemisch verschiedenen organischen Stoffklassen an. Häufig handelt es sich um Aromaten, Ester, Terpene, Alkylpyrazine, Aldehyde oder Ketone. Bei der Untersuchung eines Aromaprofils wird der Beitrag identifizierter Aromastoffe für den Gesamteindruck je durch einen Aromawert gekennzeichnet (siehe Aromawertkonzept). Wird das Aroma durch einen Aromastoff besonders geprägt, wird dieser als Schlüsselaromastoff bezeichnet.

Weicht das Aroma eines Lebensmittels vom typischen Aroma ab, spricht man von Fehlaroma.

Oftmals sind Industrie-Erzeugnissen konzentrierte Lösungen von Geruchsstoffen beigemengt, um aus Kostengründen die Verwendung natürlicher Produkte zu umgehen oder um ein aromakonstantes Produktideal trotz natürlicher Schwankungen zu erreichen. Wenn das Eigenaroma des Erzeugnisses nicht ausreicht, werden deshalb natürliche oder naturidentische Aromastoffe als Lebensmittelzusatzstoff verwendet. Manche Geschmacksrichtungen können sehr gut mit Aromen nachgebildet werden, für einige andere gilt dies (noch) nicht.

Aufgrund meteorologischer und politischer Einflüsse kann es bei natürlichen Aromen zu starken Schwankungen in der Qualität und bei den erhältlichen Mengen kommen (siehe hierzu Vanille). Die Herstellung von Aromastoffen gewinnt wirtschaftlich zunehmend an Bedeutung, was insbesondere an der Verwendung in industriell verarbeiteten und verpackten Nahrungsmitteln liegt. Im Jahr 2011 wurden weltweit rund 10,6 Mrd. US-$ mit Aromastoffen umgesetzt, sowohl natürlich gewonnenen als auch synthetisch hergestellten. Zwischen diesen Untergruppen variieren die Preise stark für das jeweilige Aroma.Ceresana: .

Herstellung/Gewinnung Aromastoffe lassen sich auch mit sogenannten nicht-natürlichen Verfahren gewinnen. Dabei nutzt man geeignete Rohstoffe, um mithilfe chemischer Prozesse Aromen zu erzeugen. Ein Beispiel dafür ist Lignin – ein Bestandteil pflanzlicher Zellwände, wie er etwa in Holz vorkommt. Dieses kann chemisch in Vanillin umgewandelt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Synthese. Hierbei werden Aromastoffe aus verschiedenen Ausgangsstoffen Schritt für Schritt künstlich zusammengesetzt. Die so hergestellten Stoffe sind meist chemisch identisch mit natürlichen Aromastoffen, wie zum Beispiel Vanillin, das auch in Vanilleschoten vorkommt. Es gibt jedoch auch synthetische Aromen, die in der Natur gar nicht existieren – ein Beispiel dafür ist Ethylvanillin, ein künstlich hergestellter Aromastoff ohne natürliches Vorbild.

Aber es kommen auch viele Aromastoffe von Natur aus in pflanzlichen oder tierischen Materialien vor und lassen sich deshalb relativ leicht daraus gewinnen. Dazu setzen Hersteller verschiedene physikalische Verfahren ein:

Extraktion: Hierbei wird ein Lösungsmittel – oft Ethanol – verwendet, um Aromastoffe aus natürlichen Rohstoffen wie etwa Wurzeln herauszulösen. Die Aromastoffe gehen dabei vom festen Material in die Flüssigkeit über. Durch Erhitzen kann dieser Vorgang beschleunigt werden – ähnlich wie beim Aufbrühen von Kaffee oder Tee. Am Ende entsteht ein natürliches Gemisch aus verschiedenen flüchtigen und nicht flüchtigen Substanzen. Mithilfe von Destillation können daraus einzelne Aromastoffe isoliert werden.

Destillation: Dieses Verfahren nutzt die unterschiedlichen Siedepunkte der Bestandteile eines Flüssigkeitsgemischs. Dabei wird das Gemisch – zum Beispiel Nelkenöl – in einer geschlossenen Anlage langsam erhitzt. Der entstehende Dampf wird aufgefangen, abgekühlt und dadurch wieder verflüssigt. Das Ergebnis ist ein Kondensat, das nur noch den gewünschten Aromastoff – etwa Eugenol – enthält.

Wenn die Gewinnung aus natürlichen Quellen zu aufwendig oder teuer ist oder es nicht genügend Rohstoffe gibt, greifen Hersteller auf biotechnologische Methoden zurück:

Fermentation: Bei diesem Verfahren produzieren Mikroorganismen – wie Essigsäurebakterien – Aromastoffe oder helfen mithilfe von Enzymen bei deren Bildung. Meist dient eine zuckerhaltige Lösung als Grundlage, die dann durch die Mikroorganismen in den gewünschten Aromastoff umgewandelt wird. Solche Prozesse kennt man auch vom Bierbrauen, Brotbacken oder der Herstellung von Sauerkraut, wo Hefen oder Milchsäurebakterien die typischen Aromen erzeugen. Nach der Fermentation wird der Aromastoff ebenfalls durch ein physikalisches Verfahren abgetrennt.

Sensorische Wahrnehmung Aromen werden im Wesentlichen durch den Geruchssinn wahrgenommen, indem bei der Nahrungsaufnahme flüchtige Aromastoffe über die Rachen-Nasen-Verbindung an die Sinneszellen der Riechschleimhaut in der Nasenhöhle gelangen. Die Riechschleimhaut enthält beim Menschen etwa zehn Millionen Riechzellen, die sich ihrem Geruchsrezeptor nach in etwa 350 Rezeptortypen unterscheiden lassen, deren jeder durch eine bestimmte molekulare Struktur eines Geruchsstoffs erregt wird. Durch die gleichzeitige Erregung verschiedener Typen von Rezeptorzellen ist eine weitaus höhere Anzahl verschiedener Geruchs-Empfindungen möglich, und davon kann der Mensch einige Tausend zu unterscheiden lernen.

Der auf der Zunge lokalisierte Geschmackssinn kann dagegen nur fünf Geschmacksrichtungen erkennen (süß, sauer, salzig, bitter und umami). Hinzu kommt noch die geschmackliche Schärfe, die über Wärme- und Schmerzsensoren wahrgenommen wird und daher nicht zu den Geschmacksrichtungen im engeren Sinn gerechnet wird.

Entstehung von Aromastoffen In Gemüse In Gemüse werden Aromastoffe oft erst beim Zerstören der Zellstrukturen beim Verarbeiten gebildet. Dabei werden Enzyme frei, durch die aus verschiedenen Vorläufermolekülen Aromastoffe gebildet werden. Ein alltägliches Beispiel ist das Aroma von Knoblauch und Zwiebeln, das erst nach dem Schneiden deutlich zu vernehmen ist. Dadurch, dass manche Enzyme nur in bestimmten Gemüsesorten vorkommen, können dann charakteristische Aromastoffe entstehen.

In Früchten In Früchten entstehen die meisten Aromastoffe, wenn der Stoffwechsel während der Reifungsphase von anabol auf katabol umgestellt wird. Dann werden je nach Stoffwechselweg verschiedene Biomoleküle abgebaut, wobei Aromastoffe gebildet werden. Durch das Zerkleinern von Früchten wird die Aromastoffsynthese abgebrochen und es treten ähnlich wie beim Gemüse enzymatisch gesteuerte Reaktionen auf. Dadurch können schon bestehende Aromastoffe zu neuen Aromastoffen weiterreagieren. Daher unterscheiden sich die Aromen von Früchten und Fruchtsäften in der Regel.

Durch Erhitzen

Hauptsächlich verantwortlich für die Entstehung von Aromastoffen beim Erhitzen ist die Maillard-Reaktion. Dabei reagieren Amin-Verbindungen (meist Aminosäuren) mit reduzierenden Verbindungen (meist reduzierende Zucker) und entstehen in vielen aufeinanderfolgenden Reaktionen zahlreiche Aromastoffe wie z. B. Pyrazine.

Daneben können besonders bei höheren Temperaturen weitere Aromastoffe durch pyrolytische Zersetzung gebildet werden.

Handhabung der Aromen Damit man Aromen in Lebensmitteln besser anwenden und dosieren kann, sind sie in der Regel mit Trägersubstanzen oder Lösungsmitteln vermischt, beispielsweise mit Stärke, Milchzucker oder Alkohol. Manche Aromen enthalten aus technologischen Gründen auch Lebensmittelzusatzstoffe, wie zum Beispiel Emulgatoren oder Antioxidantien. Diese Zusatzstoffe dürfen nur eingesetzt werden, wenn sie auf ihre Unbedenklichkeit hin überprüft wurden und der Gesetzgeber sie zugelassen hat.

Gesetzliche Definitionen Die Verordnung (EG) Nr. 1334/2008 (Aromenverordnung) unterteilt Aromen in sechs verschiedene Kategorien: Aromastoffe, Aromaextrakte, thermisch gewonnene Reaktionsaromen, Raucharomen, Aromavorstufen und sonstige Aromen.

In der Schweiz regelt die Verordnung des EDI über Aromen und Lebensmittelzutaten mit Aromaeigenschaften in und auf Lebensmitteln (Aromenverordnung, SR 817.022.41) die Verwendung von Aromen, Raucharomen, Lebensmittelzutaten mit Aromaeigenschaften sowie entsprechenden Ausgangsstoffen. Die Verordnung verwendet im Wesentlichen vergleichbare Kategorien, darunter Aromastoffe, natürliche Aromastoffe, Aromaextrakte, thermisch gewonnene Reaktionsaromen, Raucharomen, Aromavorstufen, sonstige Aromen und Lebensmittelzutaten mit Aromaeigenschaften.

Aromastoffe Aromastoffe sind chemisch definierte Stoffe mit Aromaeigenschaften. In der Natur wurden bislang etwa 10.000 Aromastoffe identifiziert. Die Aromenindustrie verwendet etwa 2.500 Aromastoffe. Generell lassen sich Aromastoffe in zwei Unterkategorien unterteilen: Synthetische Aromastoffe entstehen mithilfe synthetischer Verfahren. Bei ihnen handelt es sich entweder um naturidentische Aromastoffe oder künstliche Aromastoffe. Die naturidentischen Aromastoffe folgen einem Vorbild in der Natur und entsprechen in ihrer Molekularstruktur ebendiesem Vorbild, z. B. synthetisch hergestelltes Vanillin. Künstliche Aromastoffe hingegen haben kein Vorbild in der Natur. Im Gegensatz zur früheren Aroma-Richtlinie 88/388 unterscheidet die neue Aromenverordnung nicht mehr zwischen naturidentischen und künstlichen Aromastoffen. Bis zur Geltung der europäischen Positivliste am 22. April 2013 gestattete Deutschland nur 15 künstliche Aromastoffe für den Einsatz in Lebensmitteln, z. B. Ethylvanillin. Natürliche Aromastoffe sind Aromastoffe, die durch gesetzlich festgelegte physikalische (z. B. Destillation und Extraktion), enzymatische oder mikrobiologische Verfahren gewonnen werden. Ausgangsmaterialien für die Herstellung können pflanzlichen, tierischen oder mikrobiologischen (z. B. Hefen) Ursprungs sein; sowohl die Ausgangsstoffe als auch die Herstellungsverfahren sind natürlich. Natürliche Aromastoffe müssen in der Natur nachgewiesen worden sein. Zu den natürlichen Aromastoffen gehört zum Beispiel natürliches Vanillin.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat alle natürlichen und synthetischen Aromastoffe auf ihre Unbedenklichkeit geprüft. Die in der EU einsetzbaren Stoffe sind in einer Positivliste aufgeführt (früher , heute Anhang I, Teil A der Verordnung (EG) Nr. 1334/2008). Stoffe, deren Sicherheit nicht positiv bewertet wurde, wurden dagegen gestrichen oder in den Anhang III Teil A Stoffe, die Lebensmitteln nicht als solche zugesetzt werden dürfen der Verordnung (EG) Nr. 1334/2008 aufgenommen.

Aromaextrakte Aromaextrakte sind komplexe Gemische natürlicher Aromastoffe. Zum Beispiel gibt es Extrakte aus Früchten, Gewürzen, Kräutern, Fleisch, Fisch und Gemüse. Sie werden genauso gewonnen wie natürliche Aromastoffe und unterliegen den gleichen gesetzlichen Anforderungen.

Thermisch gewonnene Reaktionsaromen Thermisch gewonnene Reaktionsaromen entstehen durch kontrolliertes Erhitzen zucker- und stickstoffhaltiger Zutaten (z. B. Traubenzucker mit Rindfleischextrakt). Das Aroma bildet sich, wie etwa beim Backen von Brot oder dem Braten von Fleisch, erst durch Erhitzen.

Raucharomen

Aroma

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