Die chemischen Geheimnisse hinter der Faszination von Vanille

Von Eiscreme bis Latte Macchiato ist Vanille eines der beliebtesten Gewürze der Welt. Es ist auch eines der arbeitsintensivsten in der Herstellung, und Abkürzungen führen zu einem weniger schmackhaften Produkt. Heute berichten Wissenschaftler über ein Profil von 20 Schlüsselchemikalien, die in Vanilleschotenextrakten gefunden werden, darunter mehrere bisher unbekannte, die zusammen den komplexen und angenehmen Geschmack von Vanille erzeugen. Die Arbeit könnte Herstellern und Landwirten helfen, besser schmeckende Vanille zu entwickeln und Methoden zur schnellen Aushärtung zu verbessern.

Die Forscher stellen ihre Ergebnisse auf dem Herbsttreffen der American Chemical Society (ACS) vor.

„Vanille ist das zweitteuerste Gewürz der Welt“, sagt Diana Paola Forero-Arcila, Ph.D., die diese Arbeit auf dem Treffen vorstellt. „Einer der Gründe, warum es so teuer ist, ist, dass sich sein Aroma während eines bis zu neun Monate dauernden Reifeprozesses entwickelt.“

Derzeit werden zwei Abkürzungen verwendet, um diesen langwierigen Aushärtungsprozess zu umgehen. Eine besteht darin, es mit Schnellhärtungsmethoden zu beschleunigen, die versuchen, den üppigen natürlichen Vanillegeschmack in einem Bruchteil der Zeit wiederherzustellen. Eine andere besteht darin, künstliche Vanille herzustellen, die den Verbrauchern als weniger teure Alternative zur echten Vanille bekannt ist.

Aber diese Art von Produkten versagt in Bezug auf den Geschmack, weil sie sich beide auf Vanillin konzentrieren, erklärt Forero-Arcila. Schnelles Aushärten versucht, die Menge an Vanillin in der ausgehärteten Bohne zu maximieren, während künstliche Vanille nur einen Aromastoff enthält – im Labor hergestelltes Vanillin. Obwohl Vanillin ein wichtiger Bestandteil des Aromas einer Vanilleschote ist, fehlen den Alternativprodukten viele andere Aromastoffe, die sich während des langen, traditionellen Reifeprozesses entwickeln und für den unverwechselbaren Vanillegeschmack unerlässlich sind. „Es ist sehr wichtig, dass wir die Komplexität des Vanillegeschmacks verstehen und versuchen, die Verbindungen zu identifizieren, die hinter dieser Komplexität stehen“, sagt Forero-Arcila.

Um diese Komplexität zu erfassen, verwendete Forero-Arcila, Postdoc an der Ohio State University, einen Ansatz namens ungezielte Flavoromik, um herauszufinden, welche Chemikalien in Vanilleschotenextrakten für das Gesamtaroma und den Geschmack am wichtigsten sind. Die Forscher stellten zunächst Extrakte aus 15 Bohnen her, die sie aus verschiedenen Ländern bezogen und die unterschiedlich gepökelt wurden. Anschließend erstellten sie ein chemisches Profil jeder Bohnensorte und identifizierten, welche Verbindungen vorhanden waren. Um herauszufinden, wie die Menschen auf die Extrakte reagierten, bat das Team mehr als 100 Personen, die Proben zu probieren und zu bewerten, ob ihnen die Aromen gefallen oder nicht gefallen.

Durch die Verbindung der Punkte zwischen den chemischen Profilen und den Geschmacksbewertungen identifizierten die Forscher 20 Verbindungen, die die Haupttreiber dafür sind, ob eine Person den Geschmack eines Vanilleextrakts mag. Von diesen Verbindungen wurden einige, wie Vanillin, erwartet. „Einige der von uns identifizierten Verbindungen sind bekannte Vanille-Komponenten; dies ist jedoch der erste Bericht darüber, dass sie die Verbraucherakzeptanz beeinträchtigen“, sagt Forero-Arcila. Und mehrere für den Geschmack wichtige Verbindungen waren völlig unbekannt, sagt Devin Peterson, Ph.D., der Hauptforscher des Projekts. Die Forscher analysieren diese neuartigen Vanille-Verbindungen immer noch, um die endgültigen Strukturen zu bestimmen, aber sie haben beobachtet, dass die Verbindungen phenolische und Aglykon-Teile enthalten. Sie identifizierten auch einige in den Extrakten vorhandene Verbindungen, die dazu führten, dass die Menschen den Geschmack nicht mochten. Ein Beispiel ist Anisaldehyd, das ein blumiges Aroma hat. Forero-Arcila fand heraus, dass Anisaldehyd während des Härtungsprozesses aus einem bisher unbekannten Vorläufer entsteht.

Mit diesem neuen Verbindungsprofil wollen die Forscher ihre Erkenntnisse mit anderen in der Lebensmittel- und Agrarindustrie teilen. Sie glauben, dass das Profil Erzeugern und Landwirten helfen könnte, hochwertige, wertvolle Extrakte zu identifizieren und diese Extrakte entsprechend ihrer Qualität zu bepreisen. „Je besser man versteht, wie man die Materialien wertvoller macht, desto mehr sollte dieser Wert durch das gesamte System fließen“, sagt Peterson. Künftig könnten sich Vanille-Züchtungsprogramme und -Reifungsmethoden darauf konzentrieren, das optimale Verbindungsprofil für guten Geschmack in Vanillepflanzen selektiv herzustellen.