rechtliche Beurteilungsgrundlagen Aromen
-VO (EG) 1334/2008 über Aromen -DurchführungsVO 872/2012: Festlegung Liste 2100 zulässige Aromastoffe, alles andere verboten, jährliche Aktualisierung
Aroma Def
-Erzeugnis als solches nicht verzehrt wird -zugesetzt für besonderen Geschmack und Geruch -Kategorie: Aromastoffe, Aromaextrakte, thermisch gewonnen, Raucharomen, Aromastoffen
Aromastoff nach Recht
chemisch def Stoff mit Aromaeigenschaften
natürlicher Aromastoff
gewonnen durch physikalisch, enzymatische und mikrobiologische Verfahren aus pflanzliche, tierische, mikrobiologische Ausgangstoffe
Aromaextrakt
Def und Bsp
2 Fälle
-Erzeugnis, das kein Aromastoff ist -aus LM: es wird gewonnen durch geeignete physikalische, enzymatische und mikrobiologische Verfahren Anhang 2 -Bp aromatischer Kräuterextrakt, Frucht -per se natürlch -aus keinen LM gleiches:gleiche Verfahren und Ursprung, Bewertung und Zulassung
thermisch gewonnenes Reaktionsaroma
Def Inhaltsstoffe Ausgangsstoff Recht
-Erhitzung einer Mischung von verschiedenen Zutaten, die nicht unbedingt selbst Aromaeigenschaften besitzen -Stickstoff und reduz. Zucker enthalten (Maillard) -LM / Nicht LM Recht: Herstellungsbedingungen (Zeit und Temp) festgelegt, Höchstmengen heterocycylische KW
Raucharoma
Erzeugnis, das durch Reinigung von kondensiertem Rauch gewonnen wird => Primärrauchkondensate, Primärteerfraktionen und oder Raucharomen
Aromavorstufe
Bsp
-Erzeugnis, das selbst keine Aromaeigenschaften besitzt -wird nur zugesetzt, sie durch Abbau oder Reaktion mit anderen zu aromatisiern -LM / Nicht-LM Bsp. Kohlenhydrate, Oligopeptide, Aminosäuren
sonstiges Aroma
Def
Bsp
-wird für besonderen Geschmack oder Geruch zugesetzt -fällt nicht in Begriff a bis g Bsp. Grillähnliche bei kurzzeitiger Fetterhitzung Rumether: Ameisesäureethylester
Lebensmittel mit Aromaeigenschaften
Def Bsp
-ist kein Aroma -wird zur Aromatisierung / Veränderung des Aromas hinzugesetzt -kann zum Vorhandensein natürlicher vorkommenden aber unerwünschten Stoffen beitragen Bsp:Muskatnuss in Fertiglebensmitteln
Muskat Problem
Safrol kann in 1-Hydroxysafrolester umgewandelt werden toxikologisch
Market pull 4
-Nachfrage nach Bioprodukten -Industrieabhängigkeit von Rohware weit weg oder unerwünscht -Suche nach natürlichen Schlüsselverbindungen -Suche nach natürlichen mit zusätzlichen Funktionalitäten wie antimikrobiell
technical push
-Chemo, Regio, Stereoselektivität -Nachhaltigkeit -bessere Biokatalyse über Enzymdesign und metabolic engineering -besseres Downstream-Prozessing v.a. in situ
3 wichtige Bedeutungen biotechnologischer Verfahren
-Natürlichkeit: Verbrauchererwartung -Selektivität und Nachhaltigkeit: sonst nur teure und aufwändige Herstellung manche Verbindungen Rohstoffe begrenzte Verfügbarkeit -religiöse Verfahren: koscher, halal
4 Beispiele bedeutende biotechnologische Aromen
-Ferulasäure über Amycolatopsis zu Vanillin -Alkohole Glucanobacter, Acetobacter zu Carbonsäure -Carbonsäure + Alk Lipasen Candida zu Carbonsäureestern -Fettsäuren Penicillium roqueforti zu ketonen
aliphatische Carbonsäuren
-Bedeutung, Zahlen, BspV
Verbindungsklasse Aromaverbindungen drei bis vierstellig Tonnen Propionsäure, Buttersäure, isobuttersäure, 2 und 3 Methylbuttersäure, 2 und 3 methylbuttersäure
aliphatische Carbonsäure
-Herstellung
-Alkohole fallen als Nebnprodukte an -vergleichbar mit Oxidation Alkohole zu Essigsäure -Gluconobacter / Acetobacter: extrazelluläre Akkumulation hoher Konz
Carbonsäuren 5 Geruch/Geschmack
-Propionsäure: scharf, sauer, erinnert an Buttermilch -Butter: diffus sauer, ranzig -Isobuttersäure: diffus sauer, verdünnt angenehm fruchtig -2 Methylbuttersäure: scharf, wie Roquefort, Verdünnung fruchtig-sauer -3 Methylbuttersäure: diffus, in Verdünnung käsig, sehr starke Verdünnung trocken und krautig
Carbonsäuren Herstellerorganismen
alle: Gluconobacter oxydans, alle außer Isobuttersäure:Acetobacter pasteurianus Propionsäure: auch Propionibacterium
Produktbedingungen alip. Carbonsäuren
Faktor, Ablauf, Temp , pH, Ergebnis
-hoher Sauerstoffbedarf => Einfluss -Anzucht, dann Alkoholzugabe -30 °C und pH 6,2 im Medium -Ergebnis: zweistelliger Bereich
Produktion Carbonsäureester
Def
wichtige
Mechanismus
Ester der Carbonsäuren mit kurzkettigen Alkoholen => Aromastoffe -Ethylester, Ethyl-2-Methylbutryat => Fruchtaromen -Herstellung Veresterung und Umesterung Esterasen Lipasen
Produktion γ-Decalacton
Geruch, Bedeutung
-duftet nach Pfirsich -über 20 Tonnen pro Jahr
Produktion von Y-Lacton
Ablauf MO
-Ausgangsstoff Rhizinusöl mit Rhicinolsäure -Yarrowia lipolytica -Beendigung bei max. Produktkonzentration sonst weitere Metabolisierung zu 4-Hydroxy-Decansäure
Mehylketone
-Aromaart
-Verbindungen
-Ausgangsstoff, MO
-chemische Umsetzung
-Käsearomen, vor allem blauschimmelartig -2 Pentanon, 2-Heptanon, 2-Nonanon -Animpfen Milchfett mit Penicillium roqueforti -Lipolyse, Fettsäuren, beta-Oxidation
Vanillin
-Bedeutung
-Jahresbedarf
-Bedeutung Vanilleschote
-neben Menthol am bedeutestensen -15000 t pro Jahr -nur 0,025 % aus Schote
Vanillinherstellung
Optionen
-überwiegend synthetisch, Bedarf an natürlich -Gewinnung aus Vanillinkapsel -Biotrafo aus Ferulasäure -aus Eugenol
Vanillin Geschichte
Ursprung
Entwicklung
-Mexiko -bis 1846Mexikaner Monopol -1800-1846 Frankreich Java, Bourbon -künstliche Bestäubung, Kutur Java Bourbon
Vanille in der Krise
-starker Preisanstieg von 30 bis 500 pro kg -Bourbon kaum erhältlich -Zunahme Tahiti-Vanille
geographische Herkunftsangaben Vanille
-Bourbon/Madagaska geographische Herkunft -Bourbon: von Bourbon.inseln -Madagaskar: nur daher
Vanille
-Einordnung
-Pflanze
-Blätter
-Bestäubung
-Familie Orchideae einzige Nutzpflanze -Waldränder, Kletterpflanze -eiförmige und dickfleischige Blätter -Bestäubung Kolibris
Vanille Sinn Fermentation
-Zeitpunkt Erntereife unangenehm bitter-phenolisch -typisches Aroma und braune Farbe -Entstehung Vanillin -Biosynthese nicht vollständig aufgeklärt
Vanillefermentation Ablauf
-Töten: Zerstörung Zellstruktur, Enzym in SUbstratkontakt -Schwitzen: Feuchtigkeit kann entweichen, hohe Enzymaktivität -Trocknen: 60-70 % zu 25 - 30 % Feuchtigkeit -Konditionieren: geschlossene Boxen für ein paar Monate, biochem. Reaktionen
(weitere) enzymatische Wege zum Vanillin 4
-Glucovanillin deglykosyieren -Spaltung Isohapontin -Umsetzung Conferinylester mit Soja-Lipoxygenase -Vanillylamin durch vanillyn-Alkohol-Oxidase
Vanillin über Zell und Gewebekulturen
geringe Bedeutung
Umsetzung Ferulasäure zu Vanillin
Gewinnung aus Reisspelzen oder aus vorher Eugenol -Biotrafo durch Amycolatopsis -Fermentation Fed-Batch 37 °C
Umsetzung Eugenol zu Ferulasäure
-Eugenol aus Nelkenblätteröl destilliert -hohe Konz Ferulasäure durch Ferm mit Pseudomonas => zweistellig, antimikrobiell
Bioengineering
-Vermeidung: Veränderung Substrat und Produkt -Förderung: billige Substrate, Stämme tolerant gegen hohe Substratkonzentrationen, Glykosylierung Substrate und Produkte, tolerant gegen hohe Produktkonzentrationen
Konflikt Ritter-Sport
-Anklage: Piperonal kann bisher nur synthetisch hergestellt werden, chemischer Aromastoff => Verbrauchertäuschung weil natürlich gekennzeichnet -Ritter: es liegt Garantie von Aromahersteller vor -Anklage: es gibt kein Verfahren -Ritter: Produktionsgeheimnis => die Aussage muss als unwahr angesehen werden
2 Methoden Piperonalherstellung
-Extraktion Pflanzenmaterial: Gehalte potentielle Pflanzen zu gering, wirtsch. bedeutungslos - Synthese aus Safrol, Sesafraöl
Piperonal: Synthese aus Sassafrabaum
-Physikalisch keine Veränderung -chemisch: unspezifisch, nicht kontrollierbar -mikrobiologisch: verbleibt
Patent enzymatische Herstellung
-Verfahren wandelt Formel 1 in Formel 2 um Substrat Estragol, Safrol etc. -aromatische SUbstanzen: Vanillin, u. a. auch Piperonal
