Worum es geht: Kochen, Dünsten, Dämpfen, Braten – werden rohe Lebensmittel unter Zufuhr von Wärme respektive Energie zubereitet, verändert sich nicht nur deren Aussehen, Konsistenz oder Nährstoffgehalt, sondern auch ihre chemische Zusammensetzung – und damit ihr Geschmack. Wie sich jener von rohem Spargel verändert, wird er gegart, haben Forschende der Universität Wageningen in den Niederlanden in einer Vergleichsstudie untersucht. Das Ziel von Pegiou und Kollegen [1] war es, die geschmacklichen Unterschiede zwischen rohem und gekochtem Spargel zu untersuchen sowie die für das Spargelaroma und den Spargelgeschmack verantwortlichen organischen Verbindungen zu identifizieren.    

Die Herausforderung: Um ein lückenloses Geschmacksprofil von rohem und gekochtem weißen Spargel erstellen zu können, haben sich Pegiou und Kollegen für eine nicht-zielgerichtete (Non-target) Analytik unter Einsatz der Massenspektrometrie (MS) als Detektionsmethode entschieden. Um die ganze Bandbreite an relevanten flüchtigen, schwer- und nichtflüchtigen Verbindungen erfassen zu können, nutzen die Forschenden sowohl die Gaschromatographie (GC) als auch die der Flüssigchromatographie (LC) als Trenntechnik, um das Geschmacksprofil möglichst in Gänze zu erschließen und die Chemie der Entstehung des Geschmacksprofils aufklären. Zusätzlich wurden die Spargelproben von einem sensorischen Panel geschmacklich bewertet. Ferner wurde der Versuch unternommen, mit dem GERSTEL-Olfactory-Detection-Port (ODP) parallel zum MS-Detektor die aroma- und geschmacksrelevanten sekundären Stoffwechselprodukte des typischen Spargelgeschmacks mit dem Geruchssinn, sprich mit der Nase zu identifizieren.  

Die Analytik: Flüchtige und schwerflüchtige Verbindungen wurden mit der HS-SPME-GC/MS bestimmt. Die Probenvorbereitung der pulverisierten und in Headspace-Vials vorgelegten Spargelproben wurden vom GERSTEL-MultiPurpose-Sampler (MPS) automatisiert umgesetzt. Die Thermodesorption der Analyten von der HS-SPME-Faser, gefolgt von der Aufgabe auf die Trennsäule erfolgte mit dem GERSTEL-Kalt-Aufgabe-System (GERSTEL-KAS). Halbpolare, nichtflüchtige für den Spargelgeschmack relevanter Verbindungen wurden mittels LC/MS bestimmt. (Details zur Analyse s. [1,2].) 

Ein Zwischenergebnis: Dimethylsulfid war laut Pegiou und Kollegen in gekochtem Spargel die am stärksten diskriminierende Verbindung. Ihr olfaktorischer Eindruck: kohlartig und schwefelig. Da Dimethylsulfid in Gekochtem geruchsaktiv sei, trage die Verbindung laut den Forschenden zum Geschmack gekochten Spargels bei.  
Charakteristische Inhaltsstoffe von rohem Spargel seien Carbonyle (C6 bis C9) darunter Hexanal, 2,3-Octandion-1-Octen-3-ol und 2,4-Decadienal sowie 2-Butylfuran und 2-Pentylfuran. In der GC/O seien die geruchsaktiven Carbonyle und Furane nachgewiesen und mit Attributen wie frisch, fruchtig, erdig, grasig, pilzig und blumig umschrieben worden. Mittels GC/MS wurde 2-Methoxy-3-isopropylpyrazin und 2-Methoxy-2-isobutylpyrazin identifiziert. In der GC-O-Bestimmung haben die Verbindungen einen erdigen respektive pflanzlichen Aromaeindruck hinterlassen. Beide Aromastoffe wurden in rohem Spargel gefunden, was bedeutet, dass Methoxypyrazine in Pflanzen synthetisiert werden respektive vorhanden sind und nicht erst infolge der Wärmebehandlung gebildet werden.  

Das Resultat: Pegiou und Kollegen bestimmten bei ihrer Spargeluntersuchung insgesamt 35 flüchtige Verbindungen, 28 davon in gekochtem Spargel. Dieses Bild weiche geringfügig ab von einer früheren Studie, bei der ebenfalls die GC/O zum Einsatz gekommen sei. Ungeachtet punktueller Abweichungen kommen beide Studien zu der Erkenntnis, dass insbesondere schwefel- und stickstoffhaltige flüchtige Verbindungen den Geschmack von weißem Spargel prägten. Vor allem Methional und 2-Methoxy-3-isobutylpyrazin korrelierten mit den Aromen „Ofenkartoffel“ respektive „Süß“; beide Verbindungen wurden mittels GC-O bestimmt und mit der Geruchswahrnehmung Ofenkartoffel und Paprika beschrieben. „Für beide Verbindungen wurde Geruchsaktivität und Relevanz für den Spargelgeschmack bestätigt“. Das Aromaerlebnis von „Ofenkartoffeln“ korrelierte zudem stark mit dem Gehalt an 2,3-Butandion; frühere Untersuchungen hätten festgestellt, dass 2,3-Butandion (Diacetyl) zusammen mit Methional sowohl zum typischen Geschmack von gekochten Kartoffeln beiträgt, als auch zum butterartigen, karamellartigen „gekochten“ Geschmack von Käse. Pegiou und Kollegen bestimmen 2,3-Butandion und Methional sowohl in rohem als auch in gekochtem Spargel; in gekochtem Spargel gerochen habe man allerdings nur 2,3-Butandion. In Anbetracht der Tatsache, dass die Panelmitglieder nur in gekochtem Spargel Aromen von „Ofenkartoffeln“ wahrnahmen, mutmaßen die Forschenden, „dass diese flüchtigen Verbindungen im Spargel beide Voraussetzung sind, um die mit dem Kochen verbundenen Geschmacksnoten von „Ofenkartoffeln“ wahrzunehmen“. 

Das Fazit: Die Kombination von ungezielter Metabolomik, Geschmackspanel und GC-O hat laut Pegiou und Kollegen wertvolle Einblicke in die Geschmackszusammensetzung weißen Spargels gegeben. Demnach seien Zusammensetzungsverschiebungen verschiedener Verbindungsklassen beim Kochen nachgewiesen worden, die Rückschlüsse auf jene Metaboliten zuließen, die den typischen Geschmack gekochten Spargels prägten und die für die Entwicklung von Strategien zur Herstellung verarbeiteter Spargelzutaten von Bedeutung seien. Zudem hätte man wichtige Indikatoren in Rohstoffen ermittelt, die künftig bei der Spargelzucht berücksichtigt werden sollten, um die Gemüsequalität zu verbessern. (GD) 

Referenzen 

[1] Pegiou E, Mumm R, Hall RD. Elucidating the flavour of cooked white asparagus by combining metabolomics and taste panel analysis. LWT – Food Sci. Technol. 2023; 184:115049, ISSN 0023-6438, https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115049 

[2] Pegiou E et al. Metabolomics Reveals Heterogeneity in the Chemical Composition of Green and White Spears of Asparagus (A. officinalis). MDPI Metabolites. 2021; 11,10: 708. https://doi.org/10.3390/metabo11100708