Thomas Vierich - Aroma Gemüse

pH-Wert bei Glucosinolaten: Bei den durch die Myrosinase-Reaktion entstandenen schwefeligen Verbindungen entscheidet der pH-Wert der Umgebung in welche „schwefelige“ Richtung sich das Aroma entwickelt.

Wonach die Gemüse genau riechen, hängt jedoch nicht nur von den jeweiligen Glucosinolaten ab. Auch der pH-Wert spielt eine große Rolle bei der Aromabildung. Im schwach sauren Bereich, bei pH-Werten zwischen 5 und 7, bilden sich vorwiegend Isothioscyanate, die durch ihren typischen Kohlgeruch dominieren oder stechend nach Meerrettich duften. Im stärker sauren Bereich, zwischen pH 2 und pH 5, bilden sich vorwiegend Nitrile, die eher an Wasabi, Knoblauch oder Rettich erinnern, und ein pH-Wert, der im alkalischen Bereich, also über 7 liegt, hat die Bildung von leicht fruchtigen Thiocyanaten zur Folge (siehe Abbildung oben).

DUFTENDE KÜCHENCHEMIE Mit dem pH-Wert lässt sich die Aromabildung in der Küche, vor allem bei Rohzubereitungen, gezielt steuern. Wird beispielsweise eine kräftige Vinaigrette mit Zwiebeln, Salz und Essig vorbereitet, liegt der pH-Wert im Bereich 2 bis 5, es bilden sich vorwiegend Nitrile, wenn geschnittener Kohl darin mariniert wird. Im weniger sauren Bereich werden eher die Isothiocyanate gebildet. Natürlich kann man nach dem Marinieren den pH-Wert wieder erhöhen, etwa durch Zugabe von etwas Fond, der außerdem Umamigeschmack beifügt. So lassen sich chemische und molekulare Gegebenheiten und Fakten gezielt nutzen. Der alkalische (basische) Bereich bei pH-Werten über 7 ist für kulinarische Anwendungen weniger relevant. Allerdings lässt sich bei bestimmten Kochprozessen durch Zufügen von etwas Backpulver, Natron oder ähnlich basisch wirkenden Zutaten durch die Begünstigung von fruchtigen Thiocyanaten ein Teil der typisch kohligen Düfte eindämmen und auch die Farbe besser erhalten ( Kochwasser ist nicht gleich Kochwasser, Seite 68).

Isopren ist ein wesentlicher Teil des Pflanzenstoffwechsels. Es ist ein sogenanntes Grundmolekül, aus dem die Geruchsstoffe der Gruppen 3 (Acyclische Terpene), 4 (Cyclische Terpene) und 5 (Sesquiterpene) gebildet werden.

3-METHYLBUTTERSÄURE (GENERALIST)

EIGENSCHAFTEN fettig, käsig, säuerlich, schweißig, milchig

VORKOMMEN Gemüsepaprika, Sellerie

LINALOOL (INTERMEDIÄR)

EIGENSCHAFTEN floral, zitrusartig, rosenholzartig, grün, orangenartig, zitronenartig, leicht wachsig, holzig

VORKOMMEN Chinakohl, Erbse, Kartoffel, Kerbelrübe, Kaktusfeige, Kerbelrübe, Rhabarber, Speiserübe, Taro, Tomate, Wurzelpetersilie, Zucchini

β-PINEN (INTERMEDIÄR)

EIGENSCHAFTEN herbal, holzig, harzig, pinienartig, heuartig, kampferig, gewürznelkenartig, muskatartig-würzig, pfefferig, leicht kühlend

VORKOMMEN Kerbelrübe, Kichererbse, Kürbis, Papaya, Pastinake, Sellerie, Speiserübe, Topinambur, Zucchini

LIMONEN (INTERMEDIÄR)

EIGENSCHAFTEN zitrusartig, orangenartig, süßlich, terpentinartig

VORKOMMEN Chayote, Fenchel, Gemüsepaprika, Kaktusfeige, Karotte, Kartoffel, Kürbis, Okra, Papaya, Sellerie, Topinambur, Zucchini

β-BISABOLEN (INDIVDUALIST)

EIGENSCHAFTEN balsamisch, holzig

VORKOMMEN Aubergine, Möhre, Pastinake, Salat, Topinambur, Kaktusfeigenblätter

α-CARYOPHYLLEN (INDIVDUALIST)

EIGENSCHAFTEN holzig, süßlich-herbal, kampferig, leicht pfefferig, mit Zitrushintergrund

VORKOMMEN Artischocke, Aubergine, Cardy, Karotte, Okra, Sellerie, Speiserübe

Die Abwehrstoffe bei Kohl und Zwiebelgewächsen sind schwefelig und werden in unserem Farbschema der zweiten Gruppe zugerechnet. Die meisten dieser Schwefelstoffe wirken außerdem trigeminal und erzeugen einen kalten Schmerzreiz.

Lauch- und Zwiebelgewächse enthalten nicht nur Glucosinolate, sondern außerdem die Aminosäure Cystein, die ein Schwefelatom enthält. Sogenannte L-Cysteinsulfoxide (darunter das bekannte ALLIIN) sind die Vorläuferverbindungen für die typischen, mitunter trigeminal wirkenden Aromastoffe von Lauch, Knoblauch und Zwiebel. Diese chemischen Verbindungen reagieren enzymatisch mit Alliinase unterstützt zu ALLICIN und weiteren Geruchsstoffen, die das Aroma der Zwiebelgewächse bestimmen: ALLYLMETHYLSULFID (Senfkohl und Zwiebel) oder DIALLYLSULFID und ALLYLPROPYLSULFID (jeweils Lauch und Zwiebel).

Die schwefelige Aminosäure Cystein kommt in vielen Proteinen vor, und die Geruchsstoffe, die sich aus ihr bilden, sind nicht nur auf Lauchgewächse beschränkt: So ist zum Beispiel der schwefelige Aromastoff 4-METHOXY-2-METHYL-2-BUTANETHIOL nicht nur in vielen Weinen, sondern ebenso in Olivenöl für dessen Fruchtnote mitverantwortlich. Und das extrem schwefelige „Katzenketon“ 4-MERCAPTO-4-METHYL-2-PENTANON bestimmt in geringen Konzentrationen die feinen Noten von Basilikum oder Sauvignon blanc mit, in hohen Konzentrationen eben Katzenurin.

Acyclische und cyclische Terpene finden sich in unserem Farbschema in Gruppe 3 und Gruppe 4.

Für die Abwehr von Insekten und Raupen, die bei Kohl- und Zwiebelgewächsen die schwefeligen Duftstoffe übernehmen, bilden andere Pflanzen andere Aromen aus, insbesondere Terpene und Sesquiterpene, aber auch Aromate und flüchtige Phenole.

Die chemische Basis für Terpenverbindungen ist das „Isopren“, in der Chemie als 2-METHYLBUTA-1,3-DIEN bezeichnet. Isopren ist ein wesentlicher Teil des Pflanzenstoffwechsels. Aus dem „Grundmolekül“ werden nicht nur Duftstoffe, sondern auch Farbstoffe wie Carotinoide, Retinol (Vitamin A), Tocopherol (Vitamin E) oder Phytol synthetisiert. Kein Wunder, denn die Isoprenproduktion der Pflanzen ist eng an die Photosynthese gekoppelt. Terpene lassen sich vollkommen systematisch klassifizieren. Die Anzahl der Isopreneinheiten definiert ihre Anzahl von Kohlenstoffatomen als Vielfaches von 5, damit ihr (ungefähres) Molekulargewicht, damit ihre Flüchtigkeit und somit ihre Geruchsklasse. Terpene ab 15 Kohlenstoffatomen sind nicht mehr flüchtig und bekommen andere „Aufgaben“: Sie sorgen mitunter für einen bitteren Geschmack, sind Teile von Saponinen, cholesterinähnlichen Stoffen in den Zellmembranen. Wenn sie noch schwerer sind, z. B. aus 8 Iosopreneinheiten bestehen, gehören sie im Gemüse zu den Carotinoiden, aus denen, wie etwa aus β-Carotin, wiederum Geruchsstoffe mit Isopreneinheiten wie das β-IONON entstehen. Dies zeigt aufs Neue, wie systematisch und „ökonomisch“ die Vorgänge in Pflanzen aufgebaut sind und wie Synthesemechanismen ineinandergreifen.

Hemiterpene, die einfachsten Moleküle, sind übrigens kaum vorhanden. Das einzige gemüserelevante Hemiterpen ist der Generalist 3-METHYLBUTANSÄURE (auch 3-Methylbuttersäure oder Isovaleriansäure genannt), der in Baldrian, in vielen fermentierten Produkten und frisch im Gemüsepaprika und im Sellerie vorkommt. Die 3-METHYLBUTANSÄURE ist von organischen Säuren und Fettsäurederivaten nicht zu unterscheiden, weshalb sie in diesem Buch der ersten Gruppe zugeordnet ist, auch wegen ihrer physikalischen Eigenschaften, ihrer Flüchtigkeit und Löslichkeit. In dem linken Schaubild sind typische, gemüserelevante Terpene aufgeführt.