Neue Forschungsergebnisse könnten dazu beitragen, den Acrylamidgehalt in schwarzen Oliven zu senken

Eine kürzlich veröffentlichte wissenschaftliche Studie wirft ein neues Licht darauf, wie Acrylamid in Tafeloliven entsteht – eine Erkenntnis, die dazu beitragen könnte, den Gehalt dieses Stoffes in diesen beliebten Produkten weiter zu senken.

„Acrylamid ist eine Verbindung, die in oxidierten schwarzen Oliven während der Sterilisierung entsteht“, erklärte Mercedes Brenes-Álvarez, Forscherin am Instituto de la Grasa des spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) und Mitautorin der Studie, gegenüber der Olive Oil Times. „Diese thermische Behandlung ist zwingend erforderlich, um ihre mikrobiologische Sicherheit zu gewährleisten; sie begünstigt jedoch die Bildung von Acrylamid.“

Die Substanz ist ein Nebenprodukt der Hochtemperaturverarbeitung in einer Vielzahl gängiger Lebensmittel. Ihr Vorkommen wird weltweit überwacht, da Forschungsergebnisse auf potenzielle krebserregende Wirkungen hinweisen. Das Verständnis ihrer Entstehungsweise gilt als Schlüssel zur Verbesserung der Verarbeitungsmethoden.

Oxidierte schwarze Oliven, oft auch als schwarze Oliven nach kalifornischer Art bezeichnet, werden vor dem Verpacken durch einen Oxidationsprozess nachgedunkelt.

Laut Brenes-Álvarez ist unter den den Oliven selbst innewohnenden Faktoren die Sorte der einzige, der nachweislich einen konsistenten Einfluss auf die Acrylamidkonzentrationen in oxidierten schwarzen Oliven hat.

„Unter den spanischen Sorten weist die Cacereña die niedrigsten Konzentrationen auf, gefolgt von der Hojiblanca und dann der Manzanilla“, sagte sie. „Leider gibt es keine eindeutige Erklärung für diese Unterschiede. Im Gegensatz dazu wurden andere Faktoren wie die Reife der Früchte und die Bewässerungsbedingungen untersucht, doch die Ergebnisse sind nach wie vor nicht eindeutig.“

Brenes-Álvarez erklärte, dass die Acrylamidkonzentrationen in handelsüblichen Produkten in der Regel zwischen 300 und 700 Mikrogramm pro Kilogramm liegen und selten 800 Mikrogramm pro Kilogramm überschreiten.

Zum Vergleich: Die aktuellen Richtwerte der Europäischen Union für Acrylamid – bei denen es sich nicht um gesetzliche Höchstgrenzen handelt – liegen bei 500 Mikrogramm pro Kilogramm für Pommes frites, 750 für Kartoffelchips, 400 für gerösteten Kaffee und 850 für Instantkaffee. Für oxidierte schwarze Oliven gibt es derzeit in der EU keinen spezifischen Richtwert.

Während die Mechanismen, die für die Acrylamidbildung in anderen gängigen Lebensmitteln wie Kartoffeln, Getreide, Kaffee und Pizza verantwortlich sind, bereits umfassend untersucht wurden, haben Forscher bisher Schwierigkeiten, die Vorgänge in Tafeloliven vollständig zu erklären.

„Dies könnte daran liegen, dass Oliven eine komplexe Matrix bilden und die klassischen Wege der Acrylamidbildung in Lebensmitteln ausgeschlossen wurden“, sagte Brenes-Álvarez.

Die neuesten Forschungsergebnisse könnten dazu beitragen, diese Lücke teilweise zu schließen. Die Studie konzentriert sich auf 2,4-Decadienal, eine Verbindung, die beim Abbau von Lipiden entsteht und die nach Erkenntnissen der Forscher eine bedeutende Rolle bei der Acrylamidbildung spielen könnte.

Laut Brenes-Álvarez wurde 2,4-Decadienal bereits zuvor in schwarzen Oliven nachgewiesen. Seine Bildung wurde bei anderen Gemüsesorten mit enzymatischen Prozessen in Verbindung gebracht, doch die spezifischen Mechanismen, durch die es in Oliven entsteht, wurden bislang noch nicht untersucht.

In der neuen Studie verglichen die Forscher die Acrylamidbildung in Oliven mit mehreren Modellsystemen, bei denen verschiedene Verbindungen eine Rolle spielen könnten, die zu diesem Prozess beitragen. Ihr Modell deutete darauf hin, dass 2,4-Decadienal etwa ein Drittel bis zwei Drittel des in den Experimenten gebildeten Acrylamids ausmachen könnte.

Der geschätzte Anteil stimme mit den erheblichen Schwankungen der Acrylamidkonzentrationen überein, die bei Oliven beobachtet wurden, insbesondere bei verschiedenen Sorten, so Brenes-Álvarez.

„Die Beteiligung von 2,4-Decadienal an der Acrylamidbildung in Oliven wurde in unserer jüngsten Studie unter In-vitro-Bedingungen und an gefriergetrockneten Olivenproben nachgewiesen“, sagte sie.

Gefriergetrocknete Proben sind Olivenproben, die vor der Analyse gefriergetrocknet wurden.

Die Forscher warnten davor, Laborergebnisse direkt auf die industrielle Produktion zu übertragen, und wiesen darauf hin, dass der neu identifizierte Stoffwechselweg möglicherweise nur einen Teil des Prozesses darstellt.

„Diese Ergebnisse eröffnen einen neuen potenziellen Stoffwechselweg für die Acrylamidbildung in Oliven, der unter realen Verarbeitungsbedingungen weiter validiert werden sollte“, sagte Brenes-Álvarez.

„Es ist möglich, dass 2,4-Decadienal nicht der Hauptweg, sondern vielmehr ein Zwischenschritt ist“, fügte sie hinzu. „Alternativ könnten auch mehrere Wege zur Acrylamidbildung in Oliven beitragen.“

Die Identifizierung der für die Acrylamidbildung verantwortlichen Verbindungen und Reaktionen könnte es Forschern ermöglichen, Strategien zur Risikominderung zu entwickeln, die auf die entsprechenden Prozesse abzielen – ein wichtiger Schwerpunkt der laufenden Olivenforschung.

„Sollte sich letztendlich herausstellen, dass 2,4-Decadienal eine wesentliche Rolle bei der Acrylamidbildung spielt, sollten spezifische Strategien zur Reduzierung entwickelt werden, die auf diese Verbindung abzielen“, sagte Brenes-Álvarez. „Beispielsweise könnte die Zugabe spezifischer Inhibitoren von 2,4-Decadienal dazu beitragen, die Acrylamidbildung zu verringern.“

Forscher am Instituto de la Grasa haben bereits mehrere andere Möglichkeiten zur Senkung des Acrylamidgehalts untersucht. In einer Studie stellten Brenes-Álvarez und ihre Kollegen fest, dass das Verpacken von oxidierten schwarzen Oliven bei einem höheren pH-Wert zu einer Verringerung um mindestens 20 Prozent führte.

Das Experiment verdeutlichte jedoch auch eines der Probleme, das bei der Suche nach Abhilfemaßnahmen immer wieder auftaucht: Die Reduzierung von Acrylamid kann Eigenschaften verändern, die das Produkt für die Verbraucher ausmachen.

Die Behandlung mit einem höheren pH-Wert beeinträchtigte die charakteristische schwarze Farbe und Festigkeit der Oliven leicht. Die Forscher schlugen vor, dass Verbindungen wie Milchsäure dazu beitragen könnten, einigen dieser Effekte entgegenzuwirken.

„Die größte Herausforderung besteht nicht nur darin, die organoleptischen Eigenschaften der Oliven zu verändern, sondern vielmehr darin, dass oxidierte schwarze Oliven ein etabliertes Produkt mit unverwechselbaren sensorischen Eigenschaften sind, insbesondere ihrer charakteristischen schwarzen Farbe und ihrem Geschmack“, sagte Brenes-Álvarez.

„In allen bisher durchgeführten Studien hat die Anwendung von Strategien zur Acrylamidminderung diese Eigenschaften in gewissem Maße beeinträchtigt, was eine erhebliche Einschränkung für die Acrylamidreduktion bei diesem Produkt darstellt.“

In einer weiteren Studie untersuchten die Forscher, ob das Verpacken von oxidierten schwarzen Oliven in einem angesäuerten Medium es den Herstellern ermöglichen könnte, die Sterilisation durch Pasteurisierung zu ersetzen, die mildere thermische Bedingungen erfordert.

Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Acrylamidbildung zu minimieren, indem eine intensivere Sterilisation vermieden wird, während die mikrobiologische Sicherheit des Produkts gewahrt bleibt, auch wenn sich einige seiner Eigenschaften dadurch verändern könnten.

Die Europäische Kommission arbeitet derzeit daran, einen Richtwert für Acrylamid in oxidierten schwarzen Oliven festzulegen. Ein solcher Richtwert würde keinen gesetzlichen Höchstwert darstellen. Stattdessen nutzen Regulierungsbehörden und Lebensmittelunternehmen Richtwerte als Leistungsindikatoren, um die Wirksamkeit von Maßnahmen zu bewerten, die darauf abzielen, die Acrylamidkonzentrationen so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar zu halten.

„Daher ist es notwendig, Erkenntnisse über die Mechanismen der Acrylamidbildung in Oliven sowie über die praktische Anwendung der untersuchten Maßnahmen zur Reduzierung zu gewinnen“, sagte Brenes-Álvarez.

Ihr Team untersucht derzeit den Einfluss von Sauerstoff während der Verarbeitung auf die Acrylamidkonzentrationen im Endprodukt.