Thomas Vierich - Aroma Gemüse

Bei Frucht- und Blattgemüse, das der Sonne ausgesetzt ist, ist der Photosyntheseapparat für die Farben zuständig. Die Energie des Lichts muss von der Pflanze eingesammelt werden, damit sie in eine andere Energieform umgewandelt werden kann, die der Pflanze zugutekommt. Dazu werden elektronenreiche Moleküle bereitgestellt, die für die Wellenlängen des Sonnenlichts empfänglich sind und diese in komplizierten Prozessen in „chemische Energie“ zum Pflanzenwachstum umwandeln: Das sind die Farbstoffmoleküle. Eine hohe Konzentration und die richtige Ausrichtung dieser Moleküle in den Pflanzenblättern ist notwendig, damit das (mitunter schwache) Licht effektiv eingesammelt werden kann. Verantwortlich dafür sind eine ganze Reihe in der Zellmembran eingelagerter Proteine, die sogenannten Lichtsammlerproteine (Light harvesting proteins). Sie können aufgrund ihrer speziellen Gestalt sehr viele verschiedene Farbstoffmoleküle sammeln und einlagern (siehe Abbildung links). Um die Lichtausbeute zu maximieren, organisieren sich mehrere Lichtsammlerproteine in der Membran zu einem „Komplex“. Sie erhöhen dabei lokal die Konzentration der Farbstoffmoleküle zu einer sehr hohen Dichte. Natürliche Gemüsefarben sind also durch das Verhalten von Lichtsammlerkomplexen (Light Harvesting Complex LHC II) in der Zellmembran bestimmt. Zu den Farbstoffen, die dort gesammelt werden, gehören unter anderem Chlorophyll, Carotinoide, Lycopin und Anthocyane.

Mineralien verändern sich nicht beim Kochen und selbst bei Vitaminen hält sich der Verlust beim Kochen in Grenzen. Eine Ausnahme ist Vitamin C. Es oxidiert unter Temperaturwandel, wie etwa beim Kochen, bei der Lagerung und unter Licht und Sauerstoff, relativ rasch. Der Vitamingehalt von Gemüse verändert sich allerdings bei der Lagerung bzw. der Lagerdauer. Er verringert sich immer mehr.

Vitamin C in sauerer Umgebung: Im Bereich von pH-Werten zwischen 3 und 5 ist der Abbau von Vitamin C am höchsten. Bei pH-Werten unter 3 ist der Abbau stark verzögert, selbst beim Kochen, wie man es zum Beispiel vom Sauerkraut kennt. Im gekochten Sauerkraut befindet sich also deutlich mehr Vitamin C als im unvergorenem, gekochten Weißkohl. Diese Tatsache wird bei allen milchsäurevergorenen Produkten relevant. Auch in Früchten mit hoher Säure baut sich Vitamin C deutlich langsamer ab. Aus diesen Fakten ergibt sich eine klare Küchentechnik für „(pseudo)rohe“ Zubereitungen: ein Marinieren unter niedrigen pH-Werten.

Wie sich Farbe aus Gemüse herauslösen lässt, zeigt ein Chlorophyllexperiment auf eindrucksvolle Weise. Dazu werden ein Pfund frischer Spinat mit einem Bund Petersilie und einem Liter Wasser in einer Küchenmaschine püriert. Dieses Püree wird durch ein feines Küchentuch gefiltert, das grünliche Wasser aufgefangen und das Püree kühl gestellt. Das Wasser wird in einem großen Topf langsam erwärmt. Ab einer bestimmten Temperatur bilden sich grüne Flocken: das Chlorophyll, das nur sehr begrenzt wasserlöslich ist. (Dies ist übrigens auch ein mehr oder weniger direkter Beleg dafür, dass beim Hacken und Zerkleinern von Gemüse Teile der Zellmembranen ins Wasser dispergieren.) Durch die Temperaturerhöhung denaturieren die Lichtsammlerproteine und geben die Farbstoffe, im Fall des Spinats eine große Menge an Chlorophyll, frei. Dieses Chlorophyll kann man auffangen und zum Färben von Speisen (Pasta, Risotto, grüner Pudding usw.) einsetzen. Chlorophyll schmeckt und riecht übrigens nach nichts. En passant kann so dem Irrtum begegnet werden, in grünem Gemüse oder Kräutern ließen sich „Chlorophyllgeschmack“ wahrnehmen. Gemeint sind vielmehr „grüne“ Aromen und Terpene, die in Kombination mit dem typischen Bittergeschmack der Gemüse und eventuell trigeminalen Reizen die Assoziation „Chlorophyll“ wecken. Ein Chlorophyllaroma wäre für alle Färbeexperimente ohnehin fatal. Das beiseite gestellte Spinatpüree lässt sich für gewürzte Gemüsebeilagen, Spinatklößchen oder als Pizzabelag fantasiereich verwenden.

Unter Temperaturerhöhung wird die Membran instabiler (ab ca. 40 °C), gleichzeitig denaturieren die Proteine des Lichtsammlerkomplexes, sie geraten außer Form und geben die Farbstoffmoleküle frei. Wie schnell und bei welchen Temperaturen dies vonstatten geht, hängt letztlich von der detaillierten Zusammensetzung und der Fluidität der Membranen ab, also von deren exakter Fettsäurenzusammensetzung, dem eventuellen Anteil an Cholesterin usw. Entfalten sich die Proteine, werden die Farbstoffmoleküle bei ca. 68 – 75 °C freigegeben.

Doch meist will man ja Chlorophyll nicht aus dem Gemüse lösen, sondern im Gegenteil die schöne grüne Farbe erhalten. Chlorophyll baut sich bei thermischer Behandlung unterschiedlich ab bzw. es oxidiert. Dadurch kann es beim Kochen zu Farbveränderungen kommen. Der immer wieder beschriebene positive Effekt von Salz, Zucker oder das Kochen mit offenem Deckel lässt sich wissenschaftlich nicht nachweisen. Wichtig sind vielmehr eine schnelle Erwärmung auf Temperaturen über 70 °C (dabei werden Enzyme [Chlorophyllasen] deaktiviert), kurze Kochzeiten und ein anschließendes rasches Abschrecken auf Temperaturen unter 15 °C, um die Dauer der Hitzeeinwirkung zu verkürzen ( Blanchieren, Seite 72). Auch etwas Natron oder Backpulver im Kochwasser hilft, die grüne Farbe des Gemüses zu erhalten. Es erhöht den pH-Wert, die beim Kochen aus dem Gemüse freiwerdenden Säuren werden gepuffert („neutralisiert“), das Chlorophyll bleibt dadurch wasserunlöslich und verbleibt im Gemüse. Eine leicht basische Umgebung durch Zugabe von etwas Natron kann das Chlorophyll außerdem „umgrünen“: Chlorophyll wird zu Chlorophyllin, das Magnesium im Zentrum des Pigments wird durch das Spurenelement Kupfer ersetzt, und das Gemüse schimmert hellgrün – daher schwören auch viele auf die alten Kupferkessel zum Gemüsekochen.

Provitamin A, β-Carotin, gehört zu den Carotinoiden, einer Molekülklasse, die vorwiegend aus Kohlen- und Wasserstoffen aufgebaut sind, aber aufgrund ihrer chemischen Struktur und ihrer durch die konjugierten Doppelbindungen ausgeprägt vorhandenen π-Elektronenstruktur extrem oxidativ sind und somit als gesundheitlich wertvolle „Radikalfänger“ wirken. Seine Elektronenstruktur ist verantwortlich für die leuchtend gelbe Farbe der Karotten, der Orangen oder sogar des Eigelbs. Aber auch in vielen Blattgemüsesorten kommt β-Carotin reichlich vor. Der chemische Aufbau des Carotins sorgt für seine Fettlöslichkeit und damit für seine Farbstabilität beim Kochen: Carotinoide ändern die Farbe nicht, solange sie intakt bleiben.