Neue Forschungsergebnisse zeigen den Einfluss der Malaxation auf das Phenolprofil von Olivenöl

Das langsame, kontrollierte Vermischen der zerkleinerten Oliven während des Mahlvorgangs – die Malaxationsphase – könnte eine größere Rolle bei der Bestimmung des Phenolprofils von Olivenöl spielen als bisher angenommen.

Eine neue, in „Food Chemistry“ veröffentlichte Studie fasst jahrelange Untersuchungen darüber zusammen, wie sich die Malaxierungstemperatur, die Dauer, Sauerstoffexposition und die Zugabe von Wasser den Gehalt und das Profil polarer phenolischer Verbindungen beeinflussen, insbesondere von Secoiridoiden, einer Unterklasse der Phenole.

„Dies ist die repräsentativste Phenolklasse im Olivenöl, und sie unterliegt während der Malaxation den stärksten Veränderungen“, erklärte Ítala Marx, Postdoktorandin an der Universität Córdoba und Mitautorin der Studie, gegenüber Olive Oil Times.

Es geht nicht mehr nur um die Sorte. Es geht um die Sorte, plus die Umgebung, plus die Verarbeitung. Und wenn man exzellentes natives Olivenöl extra herstellen will, muss man alle drei Faktoren berücksichtigen. – Ítala Marx, Postdoktorandin, Universität Córdoba

Während der Malaxation werden größere Vorläufermoleküle wie Oleuropein und Ligstrosid, die von den Früchten auf natürliche Weise produziert werden, durch Enzyme umgewandelt – biotransformiert.

Diese liefern kleinere, hoch bioaktive Verbindungen wie Oleocanthal und Oleacein, die mit der Schärfe, Bitterkeit und antioxidativen Kraft des Olivenöls in Verbindung stehen.

Jahrzehntelange Forschung hat gezeigt, dass der tägliche Verzehr von phenolreichem Olivenöl erhebliche gesundheitliche Vorteile mit sich bringt.

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Darüber hinaus ist das gesamte Phenolprofil von nativem Olivenöl extra eng mit seinen Aromen und Geschmacksnoten verflochten.

„Phenole sind für die Bitterkeit und Schärfe verantwortlich. Wenn man also deren Gehalt erhöht, verbessert man natürlich die sensorische Komplexität“, sagte Marx. „Der Verbraucher möchte diesen ‚grünen‘ Geschmack, diese Bitterkeit. Diese Eigenschaften hängen mit dem Phenolprofil zusammen.“ 

„Deshalb haben wir uns auf Secoidoide konzentriert“, erklärte sie. „Sie bilden den Kern sowohl des sensorischen Erlebnisses als auch des gesundheitlichen Wertes von nativem Olivenöl extra.“

„Ich habe diese Arbeit während meiner Promotion begonnen“, fügte Marx hinzu. „Mein Programm wurde vollständig in industriellen Olivenölmühlen entwickelt. Alle Kampagnen von 2019 bis 2022 konzentrierten sich darauf, wie man die Extraktion optimieren kann, um den Phenolgehalt des Öls zu verbessern, und die Malaxierung stand im Mittelpunkt meiner Forschung.“

Der Übersichtsartikel konzentrierte sich darauf, wie die enzymatische Biotransformation während der Malaxierung abläuft und wie empfindlich der Prozess gegenüber den Malaxierungsbedingungen ist.

„Alles hängt von der Olivensorte ab. Man kann nicht dieselbe Temperatur und Zeit anwenden und bei verschiedenen Oliven das gleiche Ergebnis erwarten“, bemerkte Marx.

Der Einfluss der Sorte oder des Genotyps ist vielleicht die stärkste Variable. „Der Genotyp ist der Hauptfaktor, der die phenolische Zusammensetzung des Olivenöls beeinflusst“, sagte Marx.

Dies wurde durch Studien belegt, in denen Dutzende von Olivensorten unter identischen Bedingungen angebaut und mit derselben Technologie und demselben Verfahren extrahiert wurden.

„Sie wiesen große Unterschiede in den Phenolprofilen auf“, sagte Marx. 

„Selbst Arbequina, die normalerweise als phenolarm gilt, kann einen überraschen“, fügte sie hinzu und deutete damit auf den tiefgreifenden Einfluss hin, den unterschiedliche Anbauumgebungen haben können.

„Wenn man Öl aus Arbequina in einem intensiv bewirtschafteten Olivenhain oder aus Arbequina in einer traditionellen Anbaufläche gewinnt, ist das Ergebnis völlig unterschiedlich“, erklärte sie.

Marx stellte Forschungsergebnisse vor, die in der Wüste von Almería in Andalusien durchgeführt wurden, wo die Olivensorten Arbequina und Picual unter denselben Wüstenbedingungen angebaut wurden.

„Es handelt sich um eine kommerzielle Marke. Als wir die Olivenöle analysierten, wies das Arbequina-Öl über 1.000 Milligramm Phenole pro Kilogramm auf. Das ist untypisch“, sagte sie.

Laut Marx förderte die extrem stressreiche Umgebung der Wüste die Phenolsynthese.

„Wir haben das Gleiche bei in Brasilien angebautem Arbequina beobachtet: höhere Phenolgehalte, als man erwarten würde“, sagte sie.

Noch interessanter als die Gesamtmenge an Phenolen war das Phenolprofil der Olivenöle.

„Wir haben bei der Sorte Arbequina im Vergleich zur Sorte Picual mehr Oleacein und mehr Oleocanthal festgestellt. Die Sorte Picual war hingegen reichhaltiger an Glucosiden wie Oleuropein und Ligstrosid“, sagte Marx.

„Die Gesamtmenge mag ähnlich sein, aber das Profil ist unterschiedlich. Und das wirkt sich sowohl auf die sensorischen Eigenschaften als auch auf die Oxidationsstabilität aus“, fügte sie hinzu.

Das Phenolprofil ist entscheidend. „Nehmen wir die oxidative Stabilität. Es geht nicht nur darum, wie viele Phenole vorhanden sind, sondern welche“, sagte Marx.

„Oleacein und Oleocanthal, von denen Arbequina mehr enthält, stabilisieren das Öl nicht so gut wie Oleuropein-Glucosid, das bei Picual häufiger vorkommt“, fügte sie hinzu.

Bei der Verarbeitung der Oliven sollten diese Unterschiede sorgfältig berücksichtigt werden.

„Wenn Sie Arbequina in einem intensiv bewirtschafteten Olivenhain haben und dessen übliche phenolische Schwäche kennen, könnten Sie in Technologien wie gepulste elektrische Felder oder Sauerstoffkontrolle investieren, um diese zu verbessern“, sagte Marx. 

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„Wenn Sie jedoch mit Arbequina aus einer traditionellen, stressreichen Umgebung arbeiten, haben Sie möglicherweise bereits eine höhere phenolische Ausgangsbasis“, fügte sie hinzu.

Diese feinen Unterschiede deuten auf eine Zukunft mit maßgeschneiderten Extraktionsstrategien hin.

„Es geht nicht mehr nur um die Sorte. Es geht um die Sorte, plus die Umgebung, plus die Verarbeitung“, sagte Marx. „Und wenn man exzellentes natives Olivenöl extra herstellen will, muss man alle drei Faktoren berücksichtigen.“

Die Studie untersuchte, wie sich die Malaxiertemperatur und die Malaxierzeit auf den Phenolgehalt auswirken.

Studien haben gezeigt, dass moderate Temperaturen zwischen 20 °C und 30 °C im Allgemeinen eine bessere Extraktion von Phenolen begünstigen, während übermäßige Hitze zu einem Abbau führt.

„Der Effekt verläuft glockenförmig. Wir erreichen einen optimalen Punkt, oft nach etwa 20 bis 30 Minuten Maischegärung, und dann beginnt der Phenolgehalt zu sinken“, sagte Marx. „Längeres Malaxieren fördert die Oxidation, den Abbau und den enzymatischen Abbau von Phenolen.“

Dennoch lohnt es sich immer, die Olivensorte zu berücksichtigen.

„Man kann nicht sagen, dass 25 °C und 30 Minuten immer am besten sind. Bei einigen Sorten, wie beispielsweise Arbequina, können 45 Minuten bei 25 °C besser funktionieren“, erklärte sie und verwies auf die spezifischen Analysen zu bestimmten Sorten, die in der Übersichtsarbeit zitiert wurden.

Eine der bahnbrechendsten Erkenntnisse betraf Sauerstoff. „Sauerstoff fördert den Abbau von Phenolen“, merkte Marx an.

„Wenn wir es also durch den Einsatz von Vakuumsystemen oder sogar durch die Steuerung der Sauerstoffatmosphäre eliminieren, können wir mehr Phenole im Olivenöl erhalten“, fügte sie hinzu.

Konkret zeigten einige Tests im industriellen Maßstab, bei denen während der Malaxierung Hochvakuum eingesetzt wurde, einen Anstieg des Phenolgehalts um 25 bis 48 Prozent, insbesondere bei Secoiridoid-Derivaten.

Schon eine tei­li­che Sau­x­igen­kont­rolle kann helfen.

„Schon die Reduzierung des Sauerstoffgehalts im Kopfraum der Malaxerkammer kann einen Unterschied machen. Und die Sorten reagieren unterschiedlich, manche sind empfindlicher als andere“, bemerkte sie.

Viele Verarbeitungsprozesse werden durch die Zugabe von Wasser durchgeführt. Dies ist eine gängige Methode, um die Konsistenz der Olivenpaste – die beim Zerkleinern der Oliven entsteht – zu regulieren, und eine einfache Möglichkeit, den Ertrag zu steigern.

Doch Untersuchungen bestätigten, dass dies mit versteckten Kosten verbunden ist.

„Wir haben in industriellen Mühlen verschiedene Wassermengen getestet, wiederum mit Arbequina“, sagte Marx. „Und ohne Wasser erhielten wir Olivenöle mit einem höheren Phenolgehalt.“

Der Grund dafür ist chemischer Natur. Phenole sind hydrophil. Wenn der Olivenölpaste im Malaxer Wasser hinzugefügt wird, entzieht das Wasser der Paste die phenolischen Verbindungen.

„Wenn wir kein Wasser hinzufügen, haben wir die Möglichkeit, sie zurückzuhalten, damit sie im Olivenöl verbleiben“, erklärte Marx.

Die Forschung belegte das Potenzial neuerer, nicht-thermischer Extraktionstechnologien.

„Pulsierende elektrische Felder, Ultraschall und Mikrowellen. All diese Verfahren können sowohl den Phenolgehalt als auch die Olivenölausbeute steigern. Und im Gegensatz zu traditionellen Methoden beeinträchtigen sie das sensorische Profil nicht“, sagte Marx.

Die Zugabe von Temperatur, Zeit oder Wasser zur Ertragssteigerung ist in vielen Olivenölmühlen eine gängige Praxis.

„Ja, das hat für den Ertrag funktioniert, aber die Phenole und den Geschmack zerstört“, sagte Marx. „Mit diesen neuen Technologien können wir nun beides haben: einen höheren Phenolgehalt und bessere sensorische Eigenschaften.“

Insgesamt bestimmen das Phenolprofil und der Gesamtphenolgehalt gemeinsam die Stabilität, den Geschmack und die gesundheitlichen Vorteile eines Olivenöls. Marx wies darauf hin, dass die Forschung fortgesetzt werde.

„Wir müssen auf sortenspezifische Richtlinien hinarbeiten“, schloss sie. „Mit den Daten, die uns jetzt vorliegen, und der verfügbaren Technologie ist es möglich, ausgezeichnete Olivenöle herzustellen, selbst aus Sorten, die traditionell nicht für ihren Phenolgehalt bekannt sind.“

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