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Eine große Zahl kleiner Samen finden sich in den Früchten des Kaktus (Opuntia ficus-indica). Das Öl, das aus diesen Kaktussamen gewonnen wird, gehört zu den teuersten Pflanzenölen – mit Preisen bis zu 500 Euro pro Liter. Kaktussamenöl ist mit fast 80 Prozent ungesättigten Fettsäuren wie Linol- und Ölsäure und seinen sekundären Pflanzenstoffen ernährungsphysiologisch besonders interessant. Am Institut für Sicherheit und Qualität bei Getreide ist die Zusammensetzung der phenolischen Verbindungen von Kaktussamenöl zum ersten Mal untersucht worden und der Einfluss des Röstens der Kaktussamen auf die Zusammensetzung der phenolischen Verbindungen wurde betrachtet.
Neben den in Triglyceriden gebundenen Fettsäuren enthält Kaktussamenöl Nebenbestandteile wie Tocopherole, Phytosterine oder auch phenolische Verbindungen. Substanzen, die in sehr kleinen Mengen vorliegen, aber von großer Bedeutung sind. Die phenolischen Verbindungen sind antioxidativ aktiv und haben positive ernährungsphysiologische Eigenschaften. Zudem kann die Zusammensetzung der phenolischen Verbindungen genutzt werden, um die Echtheit von Pflanzenölen nachzuweisen.
Der Feigenkaktus gehört zur Familie der Cactaceae. Die Pflanze kommt ursprünglich aus den tropischen Regionen Zentralamerikas und ist später über Spanien in die mediterranen Gegenden gekommen. Heute wächst die Pflanze in ariden und semi-ariden Zonen Afrikas, dem mittleren Osten und Asien. Der essbare Teil der Frucht enthält eine relative große Zahl von Samen, deren Gewicht zwischen 30 und 40 Prozent der getrockneten Frucht ausmachen kann. Die einzelnen Samen haben allerdings nur ein Gewicht zwischen 15 und 20 Milligramm und im Vergleich zu konventionell eingesetzten Ölsaaten wie Raps (45 %) oder Sonnenblume (20 %) einen niedrigen Ölgehalt zwischen 5 und 15 Prozent. Es werden rund 30 Kilo Samen von etwa einer Tonne Früchte benötigt, um einen Liter Kaktussamenöl herzustellen.
Für die Untersuchungen zum Gehalt und zur Zusammensetzung der phenolischen Verbin-dungen wurden Kaktussamen von verschiedenen marokkanischen Standorten (Houceima, Bejaad, Rhamna, Sidi Ifni, Ait Baha and Tiznit) verwendet. Das Öl wurde mit Hilfe einer Schneckenpresse aus den Samen frisch gepresst, um sicherzustellen, dass es während Lagerung und Transport nicht zu Veränderungen kommt. Außerdem wurden die Samen der verschiedenen Standorte bei 110 °C für 10, 20, 30 und 40 Minuten geröstet und anschließend ebenfalls das Öl abgepresst.
Die phenolischen Verbindungen wurden mittels flüssig-flüssig-Extraktion aus den Kaktussamenölen isoliert und über HPLC-ESI-qToF-MS Messungen identifiziert. Die Quantifizierung der Verbindungen erfolgte anschießend mittels HPLC-DAD. Insgesamt wurden sieben phenolische Verbindungen in den Ölen gefunden, die drei Verbindungsklassen zugeordnet werden können: drei Hydroxybenzaldehydderivate (4-Hydroxybenzaldehyd, Vanillin, Syringaldehyd), drei Hydroxyzimtsäurederivate (p-Cumarinsäure, p-Cumarinsäure-ethylester, Ferulasäure) und ein Hydroxyzimtaldehydderivat (Ferulaldehyd). Die Hauptverbindungen in den Ölen aus den verschiedenen Regionen waren Vanillin, Syringaldehyd und Ferulaldehyd mit den höchsten Gehalten am Standort Bejaad (32,4, 12,3 und 5,7 mg/kg). Die Gehalte der Öle zeigten eine große Variation zwischen den verschiedenen Standorten, vermutlich bedingt durch genetische Unterschiede zwischen Sorten, Wetterbedingungen, Ernteperiode, Lagerbedingungen für die Samen oder Herstellungsbedingungen. Zum jetzigen Zeitpunkt ist es noch nicht möglich eine Aussage darüber zu treffen, ob die Muster der phenolischen Verbindungen charakteristisch für die verschiedenen Standorte sind. Hierfür muss eine größere Zahl von Ölen der Standorte untersucht werden.
Mildes Rösten der Saaten bei 110 °C, um einen mild röstigen Geschmack und Geruch des resultierenden Kaktussamenöls zu erreichen, führt mit zunehmender Röstdauer zu einer Zunahme der phenolischen Verbindungen p-Cumarsäureethylester, Feruladehyd, p-Cumarsäure und Syringaldehyd. Vor allem der Gehalt an Ferulaldehyd nimmt durch das Rösten über eine Dauer von 40 Minuten von etwa 5 mg/kg auf über 70 mg/kg zu. Auch bei Syringaldehyd führt der Röstprozess über 40 Minuten zu einer Zunahme des Gehaltes von etwa 10 mg/kg auf etwa 30 mg/kg, während die Zunahme bei den anderen phenolischen Verbindungen deutlich weniger ausgeprägt ist. Durch die Isolierung von Lignin aus der Hülle der Kaktussamen und anschließender Erhitzung des Lignins bei 110 °C konnte gezeigt werden, dass insbesondere der thermische Abbau von Lignin aus der Hülle der Samen während des Röstprozesses für den Anstieg der phenolischen Verbindungen im Öl verantwortlich ist.
Die Ergebnisse des Projektes beschreiben zum ersten Mal die phenolischen Verbindungen von Kaktussamenöl. Dieses Wissen kann genutzt werden, um mit Hilfe des Musters der phenolischen Verbindungen die Authentizität dieses teuren Pflanzenöls sicherzustellen. Es konnte außerdem gezeigt werden, dass es durch den Röstprozess zu einem Abbau des Lignins der Hülle von Kaktussamen zu phenolischen Verbindungen kommt und diese bei der Pressung in das Öl übergehen. Somit führt der Röstprozess zu einer Anreicherung phenolischer Verbindungen im Kaktussamenöl.
Characterization of Phenolic Compounds Extracted from Cold Pressed Cactus (Opuntia ficus-indica L.) Seed Oil and the E ect of Roasting on Their Composition
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Biologie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Medizin
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
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