Lokalisierung der Entstehung von trüben Aromen in Fisch

Viele Menschen haben bei Zuchtfisch einen trüben Beigeschmack festgestellt. Obwohl die Aquakulturindustrie seit 20 Jahren über das Problem Bescheid weiß, wirkt es sich weiterhin auf den Verzehr von ansonsten gesundem und potenziell nachhaltigem Fisch aus.

Jetzt konnten Forscher der Universität Kopenhagen genau bestimmen, wann die Fehlaromen auftreten. Und dies kann den Umgang mit den Verbindungen erleichtern, die Menschen von Zuchtfischen abhalten. Der Forschungsartikel wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Lebensmittelforschung International.

Muffiger, erdiger oder schlammig schmeckender Fisch wird bei der Familie nie gut ankommen. Vielleicht haben Sie es schon einmal in Forellen probiert, die aus einem Teich gefangen wurden. Der Beigeschmack kommt typischerweise in gezüchteten Süßwasserfischen wie Forellen und Karpfen vor, aber auch in Pangasius und Tilapia, zwei der lukrativsten Aquakulturarten der Welt.

Der Hauptverursacher des schlammigen Geschmacks ist Geosmin, eine Verbindung, die von Wassermikroorganismen produziert wird, die in Gewässern vorkommen, in denen Fische gezüchtet werden. Obwohl es für den Menschen harmlos ist, behindert das Vorhandensein von Geosmin die Produktion von Zuchtfischen, die weltweit eine wichtige Proteinquelle darstellen.

„Geosmin ist die Verbindung, die einer Rübenwurzel ihren charakteristischen erdigen Geschmack verleiht. Allerdings erwartet man, dass eine Rübe genau so schmeckt. Bei Fisch ist es ein unerwünschter Beigeschmack, der Menschen davon abhält, ein ansonsten gesundes und oft nachhaltiges Lebensmittel zu sich zu nehmen.“ Fischzüchtern ist der Fehlgeschmack schon seit vielen Jahren bekannt, aber es ist immer noch ein schwieriges Problem, damit klarzukommen“, sagt außerordentlicher Professor Mikael Agerlin Petersen vom Department of Food Science.

Jetzt konnten Petersen und seine dänischen und brasilianischen Forschungskollegen mithilfe verfeinerter Messtechniken genau bestimmen, wie viel Geosmin erforderlich ist, um den Geschmack von Tilapia zu beeinflussen. Es ist das erste Mal, dass dies möglich ist. Die Studien wurden an Tilapia aus verschiedenen Aquakulturanlagen im brasilianischen Bundesstaat Sao Paolo durchgeführt.

Kleine Mengen sorgen für einen schlammigen Fischgeschmack

Geosmin ist eine Verbindung, die von verschiedenen Bakterien und Algen in Gewässern gebildet wird, in denen Fische gezüchtet werden. Wenn Zuchtfische Geosmin über ihre Kiemen aufnehmen, beginnt sich die Verbindung anzusammeln. Und wenn genug davon vorhanden ist, verleiht es dem Fischfleisch einen matschigen Geschmack.

„Unsere Studie zeigt, dass Fische einen Beigeschmack von Geosmin aufnehmen, selbst wenn extrem geringe Konzentrationen davon im Wasser vorhanden sind. Wir finden bei Fischen Konzentrationen, die 100-mal höher sind als im Wasser. Aufgrund fehlender Methoden.“ „Um so niedrige Konzentrationen zu messen, wurde lange Zeit wenig dagegen getan. Aber jetzt verfügen wir über die Messtechniken dafür“, sagt Niels OG Jørgensen, emeritierter außerordentlicher Professor am Fachbereich Pflanzen- und Umweltwissenschaften und Mitautor von die Studie.

Die Forscher nutzten eine Kombination aus fortschrittlichen chemischen Analysen und einer scharfen menschlichen Nase. Zunächst wurden Gaschromatographie und Massenspektrometrie eingesetzt, um das Vorhandensein von Geosmin und anderen Verbindungen sowohl im Wasser als auch in den Fischen zu identifizieren und zu messen. Als nächstes testete eine Gruppe von Personen, die in der Erkennung von Geosmin geschult waren, welche Konzentration der Verbindung erforderlich war, bevor sie in Tilapia-Filets gerochen und geschmeckt werden konnte.

Die Wasserqualität ist entscheidend

Die Ergebnisse zeigten, dass erwartungsgemäß Geosmin der Hauptverursacher ist, dass aber auch 2-Methylisoborneol eine erhebliche Rolle beim Fehlgeschmack spielt. Auch eine Reihe anderer flüchtiger organischer Verbindungen tragen dazu bei, wenn auch in geringerem Maße. Die Forscher betonen, dass alle Verbindungen für den Menschen ungefährlich seien.

„Mit diesen Methoden konnten wir die genauen Konzentrationen verschiedener Nebengeschmacksstoffe bestimmen und feststellen, wie viel davon benötigt wird, bevor Menschen sie schmecken können. Im Prinzip können Produzenten es also als praktisches Hilfsmittel verwenden, um festzustellen, ob ihr Fisch auf dem Geschmacksniveau ist.“ „Sie können auf Nummer sicher gehen oder nicht – entweder indem Sie die Analysen selbst durchführen oder Labore dafür bezahlen“, sagt Mikael Agerlin Petersen.

Die Studie zeigt, dass die Wasserqualität eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Verbindungen spielt. In den brasilianischen Aquakulturfarmen, die die Forscher für den Fall verwendeten, leben Fische in großen Netzkäfigen in Wasserkraftwerken.

„Das Problem in den brasilianischen Netzkäfigen besteht darin, dass es trotz Tausender Fische nur eine sehr geringe Wasserzirkulation gibt. Wenn so viele Fische auf kleinem Raum gesammelt werden, gelangen nicht gefressenes Futter und Fäkalien ins Wasser, was zu einer lokalen Verschlechterung des Wassers führt.“ Qualität „Wir können sehen, dass Geosmin überall dort, wo das Wasser nicht gut gereinigt wurde oder es an Frischwassermangel mangelt, schnell zum Problem wird“, sagt Niels OG Jørgensen.

Potenziell nachhaltiger Fisch

Schlechter Zuchtfisch wirkt sich nicht nur auf die Einnahmen der Aquakulturindustrie aus, sondern wirkt sich auch auf die Förderung einer nachhaltigeren Proteinquelle aus.

Fast 90 % der Wildfischbestände auf der Erde sind entweder bis zur Grenze befischt, überfischt oder völlig erschöpft. Daher spielt die Aquakultur eine immer wichtigere Rolle in der weltweiten Nahrungsmittelversorgung. Tatsächlich macht die Aquakultur mittlerweile die Hälfte des weltweit konsumierten Fisches aus.

„Der Fokus auf Nachhaltigkeit in der Aquakultur wächst, es bleiben jedoch zahlreiche Herausforderungen bestehen – darunter das Abwassermanagement und die Beschaffung von Futtermitteln aus Wildfischbeständen. Es ist jedoch möglich, den Sektor sowohl im Vergleich zu wild gefangenem Fisch als auch im Vergleich zu wild gefangenem Fisch nachhaltig und klimafreundlich zu gestalten.“ andere tierische Produkte. Aber nirgends ist man vor dem potenziellen Problem von schlammig schmeckendem Fisch sicher“, sagt Niels OG Jørgensen.

Mikael Agerlin Petersen fügt hinzu: „Und wenn Sie mehr Fisch für die Weltbevölkerung produzieren wollen, müssen Sie etwas liefern, das einen akzeptablen Geschmack hat, wenn die Leute es essen wollen. Deshalb müssen Sie wissen, wie man damit umgeht.“

Wie die Methode funktioniert

Um die Konzentration der Verbindungen im Wasser zu messen, steckten die Forscher einen kleinen Magnetstab, der mit einer absorbierenden Substanz beschichtet war, in Wasserproben. Der Magnetstab sammelt alle organischen Stoffe im Wasser. Diese werden dann in einen Gaschromatographen gegeben, der die chemischen Bestandteile trennt. Mithilfe eines Massenspektrometers identifizieren die Forscher, welche Verbindungen in welchen Mengen vorhanden sind.

Um die Verbindungen im Fisch zu messen, wird das Fischfleisch mit Wasser homogenisiert und mit Stickstoff überströmt, sodass die Verbindungen verdampfen. Dadurch können die Verdunstungen in einer kleinen Falle gesammelt und dann in einen Gaschromatographen überführt werden.

Ein neunköpfiges sensorisches Gremium der Technischen Universität Dänemark (DTU), das auf die Qualifizierung von Gerüchen und Geschmäckern – einschließlich Geosmin – geschult war, analysierte auch die Fischfleischproben. Diese Ergebnisse wurden mit den chemischen Analysen verglichen.

Über die Studie

Während Geosmin laut der Studie der Hauptverursacher ist, verursachen die Verbindung 2-MIB und möglicherweise eine Reihe anderer flüchtiger organischer Verbindungen den unerwünschten Geschmack von Tilapia.

Die Forscher identifizierten 104 verschiedene VOCs im Fischfleisch. Die Studien wurden an Niltilapia (Oreochromis niloticus) aus sechs verschiedenen Zuchtanlagen im Bundesstaat Sao Paolo, Brasilien, durchgeführt. Tilapia machen fast die Hälfte aller Zuchtfische in Brasilien aus.