Forschende sehen Reinigungsmittelrückstände als Ursache
Warum Orangensaft manchmal nach Nelken riecht
Es ist nicht das erste Mal, dass die Orangensaftindustrie mit Nelkengeruch zu kämpfen hat. Der bisher schon dafür bekannte Stoff 4-Vinylguajacol entsteht, wenn der Saft zu lange gelagert wurde. Die Untersuchung darauf ist daher bereits seit längerem ein etablierter Bestandteil routinemäßiger Qualitätskontrollen. Eva Bauersachs, Doktorandin am Leibniz-Institut in Freising und Erstautorin der Studie, erklärt: „In letzter Zeit wurden uns jedoch Fälle von Orangensaftproben gemeldet, die trotz einer geringen Konzentration von 4-Vinylguajacol einen ausgeprägten Nelkengeruch aufwiesen. Wir haben uns daher gefragt, welche anderen Geruchsstoffe zu dieser unerwünschten Aromanote beitragen.“
Um dieser Frage nachzugehen, führte die Forschungsgruppe um Martin Steinhaus, Leiter der Arbeitsgruppe Food Metabolome Chemistry am Leibniz-Institut, in Kooperation mit der Professur für Funktionelle Phytometabolomik und dem Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik der Technischen Universität München umfangreiche Untersuchungen durch. Mithilfe von Techniken wie der Gaschromatographie-Olfaktometrie und der Aromaextraktverdünnungsanalyse identifizierte das Team in einem Orangensaft mit ausgeprägtem Nelkenaroma den Geruchsstoff 5-Vinylguajacol als Quelle für den Fehlgeruch. Das Auftreten dieser Substanz war bisher in Orangensaft unbekannt.
Wie die Studienergebnisse zeigen, entsteht die Substanz vor allem während des Pasteurisierungsprozesses, wenn Rückstände eines Reinigungsmittels mit Hesperidin, einem natürlichen Inhaltsstoff des Orangensafts, unter Hitzeeinwirkung reagieren. „Eine unzureichende Spülung der Maschinen könnte somit zu einer Kontamination des Orangensaftes mit Peressigsäure geführt und die Bildung von 5-Vinylguajacol bei der Weiterverarbeitung verursacht haben“, sagt Studienleiter Martin Steinhaus. Daher empfiehlt das Forschungsteam den Orangensaft verarbeitenden Betrieben, Peressigsäure nicht mehr als Reinigungsmittel zu verwenden.
Überraschende Vielfalt: Wonach Orangensaft riechen kann
4- und 5-Vinylguajacol sind nicht die einzigen Geruchsstoffe, die als Ursache für Fehlaromen in Orangensaft in Frage kommen. So kann bei der Erhitzung von Orangensaft kohlartig riechendes Dimethylsulfid entstehen. Ebenso kann die längere Lagerung des Safts zu chemischen Reaktionen führen, bei denen α-Terpineol entsteht, das nach Terpentin riecht. Dieser Geruchsstoff entsteht unter Säureeinfluss aus den in hohen Konzentrationen im Orangensaft vorhandenen Verbindungen Limonen und Linalool. Zusätzlich können während der Lagerung Oxidationsreaktionen dazu führen, dass sich aus Limonen (S)-Carvon bildet, das nach Kümmel riecht.
Bauersachs, E., Walser, V., Reglitz, K., Dawid, C., and Steinhaus, M. (2024). Peracetic acid residues in orange juice can lead to a 5-vinylguaiacol-induced clove-like off-flavor via Baeyer-Villiger oxidation of hesperidin. Food Chemistry 440, 138252. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.138252.
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Dr. Martin Steinhaus
Leiter der Arbeitsgruppe Food Metabolome Chemistry
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Eva Bauersachs
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