Olivenölanalyse auf der jährlichen Chemikertagung diskutiert

Die Olivenölanalyse stand auf der diesjährigen Jahrestagung der American Oil Chemists’ Society (AOCS), die vom 30. April bis zum 2. Mai in Long Beach, Kalifornien, stattfand, mehr als nur kurz im Rampenlicht. Am Wochenende vor der Tagung fand ein Kurzkurs mit dem Titel „Olive Oil Chemistry and Sensory Relationships“ statt, und am Dienstagvormittag standen eine Sitzung der Fachgruppe sowie eine Veranstaltung zum Thema „Olive and Specialty Oil“ auf dem Programm.

Andy Proctor von der University of Arkansas stellte Rod Mailer vom Australian Oils Research Laboratory vor, der den Olivenöl-Kurzkurs mit einem Überblick über weltweite Olivenölstandards eröffnete. Standards haben viele Vorteile: Sie bieten Händlern und Verbrauchern die Gewissheit von Echtheit, Sicherheit und Frische und geben den Erzeugern ein klares Ziel für die Produktion vor.

Die aktuelle Situation ist jedoch alles andere als klar, da es eine Vielzahl von Standards und Methoden gibt, die sowohl von internationalen Gremien – wie dem Internationalen Olivenrat (IOC), dem Codex Alimentarius und dem Europäischen Komitee für Normung (CEN) – als auch von nationalen Regierungen stammen, die aus Unzufriedenheit mit den derzeitigen Rahmenbedingungen handeln. Mailer schlägt den Codex Alimentarius vor, ein Programm, das sowohl für den Schutz der Verbrauchergesundheit als auch für die Förderung fairer Handelspraktiken zuständig ist, als logische Instanz zur Festlegung internationaler Standards für Olivenöl.

Angela Sheridan von der Canadian Food Inspection Agency (CFIA) hielt einen Vortrag über die in Kanada geleistete Arbeit zur Kontrolle von Olivenöl. Im Rahmen ihres Auftrags, Verbraucher vor Produktfälschungen und Betrug zu schützen, führt die CFIA gezielte Probenahmen und Analysen von Olivenölen unter Anwendung der IOC-Standards durch. Das Programm befasst sich in erster Linie mit Verfälschungen. Der Anteil der als nicht zufriedenstellend bewerteten Proben lag zwischen 47 Prozent im Zeitraum 2006–2007 und 11 Prozent im Zeitraum 2009–2010. Dies war ein ermutigendes Beispiel dafür, was geschieht, wenn eine Regierung bereit ist, ein gezieltes Programm zu schaffen und Mittel für dieses Ziel bereitzustellen.

Eines der immer wiederkehrenden Themen in der Diskussion über die Standards war das Problem der chemischen Profile, die auf einer bestimmten Region basieren. Das Profil eines Olivenöls variiert enorm je nach der verwendeten Olivensorte und dem Klima, in dem die Oliven angebaut werden. Ein klassisches Beispiel hierfür sind die Campesterol- und Δ7-Stigmastenol-Werte israelischer Öle, die aus der Sorte Barnea hergestellt werden. Diese Öle liegen regelmäßig außerhalb der IOC-Grenzwerte für diese Fettsäuren und Sterole.

Solche natürlichen Schwankungen bei Olivenöl haben dazu geführt, dass einige dieser Grenzwerte in nationalen Standards unterschiedlich festgelegt wurden; der Campesterol-Grenzwert liegt beispielsweise im USDA-Standard bei ≤ 4,5 statt bei ≤ 4,0 wie im IOC-Standard. Mailer weist darauf hin, dass die Variabilität des chemischen Profils von Olivenöl aus Regionen wie Australien enorm sein kann, da sich deren Olivenanbaugebiet vom tropischen bis zum kühlen gemäßigten Klima erstreckt.

Während das Sterin- und Fettsäureprofil eines Olivenöls zur Sicherstellung der Echtheit untersucht wird, zielen andere Tests darauf ab, Qualität und Frische zu bewerten. Der Gehalt an freien Fettsäuren, die Peroxidzahl und die UV-Absorption sind die traditionellen Tests, die zu diesem Zweck verwendet werden. Während des Kurzkurses wurden zwei weitere Tests ausführlich diskutiert, die im nordeuropäischen Olivenölhandel seit mindestens 2006 verwendet werden und in den kürzlich verabschiedeten australischen Standard für Olivenöl aufgenommen wurden: Pyropheophytin (PPP) und Diacylglycerine (DAGs).

Argumente für die Verwendung von PPP und DAGs als Indikatoren für das Alter und die Qualität von Olivenöl wurden von Claudia Guillaume vom Labor „Modern Olives“ in Australien in Form von Ergebnissen aus einer dreijährigen Forschungsarbeit zur Lagerung und Qualitätsbewertung von Olivenöl vorgestellt.

Der PPP-Test misst Abbauprodukte von Chlorophyll im Olivenöl. Es wurde festgestellt, dass dieser Abbau von Chlorophyll zu Pyropheophytin in einem vorhersehbaren Tempo stattfindet, wodurch es möglich ist, Informationen über das Alter eines Olivenöls zu gewinnen. Die Geschwindigkeit, mit der der Abbau stattfindet, kann bereits durch kurze Zeiträume bei hohen Temperaturen – wie sie beispielsweise während des Desodorierungs- oder Soft-Column-Raffinationsprozesses auftreten – beschleunigt werden, was den Test zu einem nützlichen Indikator für das Vorhandensein von desodoriertem Olivenöl sowie für das Alter eines Öls macht.

Der DAG-Test misst den Anteil zweier Formen von Diacylglycerin: 1,2 und 1,3. In frisch gepresstem Öl aus gesunden, qualitativ hochwertigen Oliven ist die vorherrschende DAG-Form die 1,2-Form, bei der die Fettsäuren an ein Glycerinmolekül an den Positionen 1 und 2 gebunden sind. Die Bindung an der 2-Position ist schwach und leicht zu lösen, was zur Migration der Fettsäure von der 2-Position zur 3-Position führt. Dies führt zum wesentlich stabileren 1,3-DAG. Daher ist das Verhältnis von 1,2-DAGs zu den gesamten DAGs ein guter Indikator für die Qualität der Olivenfrucht und der Verarbeitung. Es ist auch ein Indikator für das Alter eines Öls, da die Migration von 1,2- zu 1,3-DAGs auf natürliche Weise stattfindet, wenn Öl altert. Höhere Lagertemperaturen und höhere Gehalte an freien Fettsäuren beschleunigen diesen Prozess, aber DAGs werden durch die kurze Einwirkung hoher Hitze, die für die Desodorierung charakteristisch ist, nicht beeinträchtigt.

Das Experiment untersuchte den Alterungsprozess bei Olivenölen aus vielen verschiedenen Sorten, die unter unterschiedlichen Licht- und Temperaturbedingungen gelagert wurden. Das Öl wurde in dunklem und klarem Glas sowie bei 20 und 30 °C (68 und 86 °F) gelagert. Guillaume legte Daten vor, die einen vorhersehbaren Rückgang der DAGs um 20–25 Prozent und einen Anstieg der PPP um 6–8 Prozent pro Jahr unter normalen Lagerbedingungen belegten. Klarglas oder wärmere Temperaturen beschleunigten die Abbaurate der verschiedenen Parameter. Es zeigte sich, dass die Olivensorte keinen Einfluss auf die DAGs und die PPP hatte. Die Qualität des Öls zu Beginn hatte zwar einen Einfluss auf die DAGs, nicht jedoch auf die PPP.

Der Nachweis von desodoriertem Öl – was bei den in den aktuellen USDA- und IOC-Standards vorgeschriebenen Tests problematisch ist – wird durch die Analyse der Ergebnisse mehrerer Tests, darunter DAGs und PPP, unterstützt. Der Verlauf der natürlichen Alterung von nativem Olivenöl ist gut verstanden und dokumentiert. Ein Warnsignal für das Vorhandensein von desodoriertem Öl wird ausgelöst, wenn die verschiedenen chemischen Parameter nicht zusammenpassen. Wenn beispielsweise der PPP-Wert hoch ist, die anderen Indikatoren jedoch nicht, kann die hohe Hitze bei der Weichkolonnenraffination die Ursache sein. Um diese Effekte zu untersuchen, stellte das Team von Modern Olives im Labor desodoriertes Öl her und analysierte es.

Forschungsergebnisse, die am Dienstag während der regulären Sitzung von Dagmer Behmer von Bruker Optics vorgestellt wurden und in Zusammenarbeit mit Christian Gertz vom Staatlichen Institut für chemische Analysen in Deutschland entstanden sind, bestätigten die Erkenntnisse von Modern Olives. Der PPP-Wert stieg an und die DAGs sanken auf nahezu lineare Weise. Ihre Ergebnisse stützten zudem die Korrelation, die die Forscher der UC Davis mittels sensorischer Analyse festgestellt hatten. Behmers Vortrag hatte noch einen weiteren spannenden Aspekt: die Analyse von PPP und DAGs mittels Nahinfrarotspektroskopie (FT-NIR). Mit dieser Technologie lässt sich eine Probe in 30 Sekunden analysieren, und die Genauigkeit hängt nicht von einem hochqualifizierten Bediener ab.

Ein wesentliches Ergebnis der Modern-Olives-Studie wurde durch die Forschung des Olive Center der University of California Davis bestätigt: Es bestand eine direkte Korrelation zwischen den sensorischen Befunden und den Werten für PPP und DAGs. In einer Zusammenfassung zweier Berichte des UCDOC zeigte Forschungsleiterin Selina Wang Daten, die darauf hindeuteten, dass das Überschreiten der Grenzwerte für PPP und DAGs – das UCDOC verwendete die Grenzwerte der australischen Norm – der deutlichste Hinweis auf Geschmacksmängel bei den von ihnen getesteten Supermarktölen war. Wang schloss ihren Vortrag mit der Forderung nach schnelleren, besseren und kostengünstigeren Testmethoden zur Überprüfung der Echtheit und Qualität von Olivenöl.

Schneller, besser und kostengünstiger – das war sicherlich in aller Munde während der von Richard Cantrill, dem technischen Direktor der AOCS, moderierten Podiumsdiskussion, die sich auf das Potenzial neuer instrumenteller Ansätze für die Olivenölanalyse konzentrierte. Jack Cappozzo vom Institute for Food Safety and Health, Hui Li von Bruker Optics, Carol Schneider von Alpha MOS und Stephan Baumann von Agilent sprachen über eine Reihe von Analysemöglichkeiten unter Verwendung von Nahinfrarotspektroskopie, Tandem-Massenspektrometrie, Gaschromatographie und anderen Technologien, einschließlich Software zur Datenanalyse. Diese neuen Techniken versprechen eine Verringerung der Abhängigkeit von „Wet-Lab“-Verfahren, die zeitaufwändig und manchmal anspruchsvoll und teuer in der Durchführung sind. Die Laboranalyse der flüchtigen Verbindungen in Olivenöl ist von besonderer Bedeutung für die Schnittstelle zwischen Sensorik und Chemie.

Die Welten der sensorischen und chemischen Analyse trafen bei einer Olivenölverkostung von CalAthena, einem kalifornischen Beratungs- und Schulungsunternehmen für Olivenöl, aufeinander. Die Gruppe verkostete vier Öle im Blindtest, diskutierte anschließend die sensorischen Eigenschaften jedes Öls und warf dann einen Blick auf die chemische Analyse der Öle. Erst nachdem alle vier Öle auf diese Weise besprochen worden waren, wurden die Identitäten der Öle enthüllt. Alle stammten von der Sorte Picual, wiesen jedoch unterschiedliches Alter und unterschiedliche Herkunft auf. Ein sehr ranziges Supermarktöl – mit einem Mindesthaltbarkeitsdatum im August 2013 – wies einen PPP-Wert von 36,2 (deutlich über dem australischen Grenzwert von 17) und DAG-Werte von 30,5 (unter dem Grenzwert von 35) auf. Die freien Fettsäuren, der Peroxidwert und die UV-Absorption lagen innerhalb der IOC-Grenzwerte, doch hätte es die sensorische Analyse eindeutig nicht bestanden. Der PPP-Wert eines australischen Picuals vom April 2011 betrug 3,4 und der eines australischen Picuals vom April 2012 lag unter 1. Die wohlschmeckenden Öle wiesen alle DAG-Werte über 88 auf. Diese Verkostung demonstrierte sowohl den Zusammenhang zwischen chemischer Zusammensetzung und Geschmack als auch ermöglichte einigen Kursteilnehmern den ersten Vorgeschmack auf echtes, frisches natives Olivenöl extra.

In einem Vortrag sprach Ramon Aparicio vom Instituto de la Grasa in Spanien über die Zuverlässigkeit der sensorischen Analyse. Aparicio leitete seinen Vortrag mit der Erklärung ein, dass er die sensorische Komponente der Olivenölnorm unterstütze, und veranschaulichte anhand von zwei Gemälden – einem realistischen und einem abstrakten – die objektive und subjektive Wahrnehmung der Realität. In seinem Vortrag zählte er die vielen möglichen Einflüsse auf einen menschlichen Verkoster auf und legte nahe, dass chemische Marker für Mängel, sobald die Schwellenwerte festgelegt seien, zuverlässiger seien als die sensorische Analyse.

Er präsentierte zudem eine Interpretation der PPP- und DAG-Forschung und erklärte, dass die unterschiedlichen Ergebnisse, die bei Olivenölen erzielt wurden, die unter verschiedenen Bedingungen gelagert oder aus Oliven unterschiedlicher Qualität hergestellt wurden, die Tests unzuverlässig machten. Er argumentierte, dass man im Falle dieser Tests keinen Kausalzusammenhang herstellen könne.

Ein Vortrag über sensorische Analyse und das Gehirn von Diego Garcia Gonzalez vom Instituto de la Grasa befasste sich ebenfalls mit den chemischen Komponenten und Einflussfaktoren, die mit sensorischen Eigenschaften von Olivenöl verbunden sind. Der Geruchssinn wird als ein sehr emotionaler Sinn charakterisiert. So ist beispielsweise Neophobie, die Abneigung gegen Neues, ein wichtiger Einflussfaktor für Reaktionen auf Gerüche. In sensorischen Kreisen scheint es, dass Vertrautheit eher Zuneigung als Abneigung hervorruft.

Dieser Überblick über den Geruchssinn war eine Einleitung zum zentralen Thema der Forschung: wie das Gehirn Aromen wahrnimmt. Mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) kartierten die Forscher die Gehirnbereiche von regelmäßigen Olivenölkonsumenten und zeigten dabei Aktivitäten als Reaktion auf verschiedene Olivenölaromen, sowohl angenehme als auch unangenehme. Garcia schlägt Forschungsbereiche für die Zukunft vor, darunter neue Ansätze für die Auswahl und Schulung von Sensorikern sowie die olfaktorische Bewertung flüchtiger Marker, um deren Bedeutung und Beitrag zu Aromen zu ermitteln.

Dieser Bereich, die Charakterisierung wichtiger Aromastoffe, war das Thema einer Forschungsarbeit, die Michael Granvogl von der Technischen Universität München im Rahmen einer regulären Sitzung vorstellte. Dabei handelte es sich nicht um eine Untersuchung zu Olivenöl, sondern zu steirischem Kürbiskernöl. Dieses Öl verfügt über eine geschützte Ursprungsbezeichnung und ist ein hochgeschätztes Spezialprodukt aus der Steiermark (Südostösterreich). Die Forscher trennten und identifizierten die zahlreichen flüchtigen Verbindungen, die den Geruch des Öls charakterisieren, und stellten dieses Aroma anschließend nach. Dies war eine komplexe Aufgabe, da die Konzentration einer Verbindung nicht direkt mit ihrer Bedeutung für das Aroma korreliert. Sie analysierten den Geruchsaktivitätswert (OAV), indem sie sowohl die Konzentration der Verbindungen als auch deren Wahrnehmungsschwellen berücksichtigten. Ihre Nachbildung des röstig-nussigen Aromas von steirischem Kürbiskernöl in einer neutralen Ölbasis war erstaunlich und von großer Relevanz für die Qualitätsanalyse von Olivenöl.

Eine Podiumsdiskussion über PPP, DAGs, UV und die Haltbarkeit von Ölen, moderiert von Catherine Watkins, Mitherausgeberin des AOCS inform-Magazins, begann mit der Erklärung: „Ich bin die wichtigste Person im Raum; ich vertrete den Verbraucher.“ Im Mittelpunkt der Podiumsdiskussion stand der Wert dieser Analysemethoden für die Qualitätssicherung auf dem Markt. Fast alle Podiumsteilnehmer waren sich einig, dass PPP, DAGs und UV derzeit die besten verfügbaren Werkzeuge sind und dass sich die Technologie ständig weiterentwickelt, um uns neue, bessere Analysemethoden zu bieten. Ein weiterer Konsenspunkt war, dass kein einzelner Test das gesamte Bild liefert und die Ergebnisse gemeinsam analysiert werden müssen. Garcia erklärte, wir sollten darauf achten, die Verbraucher nicht mit Diskussionen über Frische und Qualität zu verwirren, da es sich dabei um getrennte Themen handelt. Paul Miller von der Australian Olive Association (AOA) sagte aus dem Publikum, dass die Verbraucher im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit der AOA das Konzept der „Frische“ ohne Probleme angenommen hätten. Er wies zudem darauf hin, dass wir bei allen Diskussionen über Standards klarstellen müssen, dass es sich um Mindeststandards handelt, die ein Öl am Ende seiner Haltbarkeitsdauer beschreiben.

Regulatorische Überlegungen waren das Thema einer von Miller moderierten Podiumsdiskussion. Zu dieser Podiumsdiskussion gehörten zwei neue Redner: Mercedes Fernandez vom IOC und Tom Mueller, investigativer Journalist und Autor von „Extra Virginity: The Sublime and Scandalous World of Olive Oil“. Fernandez gab einen Überblick über die Geschichte des IOC und stellte einige seiner Aktivitäten vor. Mueller nutzte seine Einführungszeit, um auf einige der Spannungen hinzuweisen, die in der Welt des Olivenöls bestehen, wie zum Beispiel den Unterschied zwischen Standards, die zum Schutz der Verbraucher dienen, und solchen, die den freien Handel in den Mittelpunkt stellen. Ein weiterer Punkt ist der Spagat zwischen Nationalstolz und Nationalismus. Er kritisierte zudem die Untätigkeit seit der Anhörung des kalifornischen Senatsunterausschusses im Januar 2012, bei der offensichtlicher, umfassender Betrug aufgezeigt wurde.

Die abschließende Podiumsdiskussion des Kurzkurses „Wie geht es nun weiter?“ wurde von Dan Flynn vom UC Davis Olive Center moderiert, unter den Teilnehmern war auch Ed Frankel von der UC Davis. Man war sich einig, dass Standards ohne Durchsetzung irrelevant sind. Sheridan von der CFIA fasste es so zusammen: Ein engagiertes Programm mit zugewiesenen Ressourcen funktioniert. Guillaume von Modern Olives sprach sich für die Verbraucher aus: Sie sollten das bekommen, wofür sie bezahlen – mit wahrheitsgetreuer Kennzeichnung und einem frischen, hochwertigen Produkt. Es herrschte allgemeine Einigkeit darüber, dass neue Messgeräte und Software vielversprechend sind, um hervorragende Analysewerkzeuge zur Beurteilung der Qualität und Reinheit von Olivenöl bereitzustellen, dass es sich dabei jedoch um ein noch junges Gebiet handelt. Guillaume merkte an, dass sensorische Verkostungsgremien in der aktuellen Situation in den meisten Fällen wahrscheinlich praktischer seien. Garcia fügte hinzu, dass die Definition von Lebensmittelsicherheit in Europa nun auch die Authentifizierung umfasst.

Neben dem Olivenöl-Kurzkurs und den regulären Sitzungen auf der AOCS-Tagung gab es Treffen zum Thema Olivenöl sowie die üblichen Networking- und Messeaktivitäten. Das große Interesse in diesem Jahr ist ein ermutigendes Zeichen dafür, dass das Thema Olivenölqualität unter den weltweit führenden Ölchemikern und Geräteherstellern ein heißes Thema ist.